楊 斐，蘇 琛

（蘭州安信鐵路科技有限公司，蘭州 730070）

1 概述

計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是車站信號控制系統(tǒng)的核心設備，是保證行車安全高效作業(yè)的關鍵。確保聯(lián)鎖關系正確是聯(lián)鎖設計、設備制造、施工、維護應遵循的基本原則，而聯(lián)鎖試驗是驗證信號設備聯(lián)鎖關系正確的主要手段之一，正確的試驗方法、完整的試驗內(nèi)容以及徹底的試驗過程是聯(lián)鎖試驗最基本的要求。

現(xiàn)階段設備管理單位進行的聯(lián)鎖仿真試驗，測試人員提前編制聯(lián)鎖測試記錄表，填寫進路信息，判斷測試項和無需測試項，試驗過程中一邊測試一邊手動填寫測試記錄表，而現(xiàn)場也存在測試人員將整條進路甚至多條進路試驗完成后，再憑記憶填寫測試記錄表的情況。聯(lián)鎖仿真試驗是一個特別繁瑣的過程，需要花費大量時間，整個試驗過程無其他監(jiān)控手段，全靠測試人員自己把控試驗質量，特別考驗測試人員的耐心和細心。尤其較大型車站站型復雜，進路有關的道岔、軌道區(qū)段較多，侵限絕緣、帶動防護道岔、敵對照查條件復雜，長調車進路、中途返回解鎖進路繁多，試驗過程中極易遺漏試驗條件，造成試驗項目不完整、試驗過程不徹底，不能徹底排除聯(lián)鎖設備安全隱患等問題。

針對上述問題，研制一款計算機聯(lián)鎖試驗記錄分析系統(tǒng)（簡稱試驗分析系統(tǒng)）。運用計算機技術手段，采用數(shù)據(jù)建模、智能分析等技術，解決試驗不完整、不徹底問題，保證聯(lián)鎖試驗的全面性和準確性。聯(lián)鎖試驗過程如圖1所示。

圖1 聯(lián)鎖試驗過程示意Fig.1 Schematic diagram of interlocking test process

2 整體思路

根據(jù)《鐵路信號聯(lián)鎖試驗暫行辦法》等聯(lián)鎖試驗管理文件，將每一個試驗項的具體測試內(nèi)容、測試步驟、測試方法形成具體可量化的聯(lián)鎖試驗判定基礎數(shù)據(jù)模型；將測試站聯(lián)鎖表、平面圖及其他信息與聯(lián)鎖試驗判定基礎數(shù)據(jù)模型智能結合，形成本測試站的聯(lián)鎖試驗判定條件數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)分析中心提供基礎判定依據(jù)；試驗分析系統(tǒng)實時采集聯(lián)鎖試驗過程中的聯(lián)鎖設備狀態(tài)及按鈕操作信息，并將采集到的數(shù)據(jù)與本測試站的聯(lián)鎖試驗判定條件數(shù)據(jù)進行智能分析判定，自動填寫聯(lián)鎖試驗檢查表，最終形成聯(lián)鎖試驗記錄分析報告。關鍵信息流如圖2所示。

圖2 關鍵信息流示意Fig.2 Schematic diagram of key information flow

3 系統(tǒng)軟件結構

試驗分析系統(tǒng)軟件結構分為：基礎數(shù)據(jù)層、人機交互層、運算處理層?；A數(shù)據(jù)層包括：聯(lián)鎖試驗判定基礎模板模塊、測試站聯(lián)鎖基礎數(shù)據(jù)讀入模塊、測試站聯(lián)鎖試驗判定條件生成模塊、聯(lián)鎖試驗設備狀態(tài)及按鈕操作數(shù)據(jù)采集篩選模塊。人機交互層包括：聯(lián)鎖試驗測試表格填寫采集模塊、聯(lián)鎖試驗分析記錄終端模塊。運算處理層包括數(shù)據(jù)分析中心。系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，與各個模塊實時通信。系統(tǒng)軟件結構如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)軟件結構Fig.3 System software structure

4 系統(tǒng)功能

4.1 聯(lián)鎖試驗判定基礎數(shù)據(jù)模型的建立

聯(lián)鎖試驗判定基礎模板模塊，根據(jù)《鐵路信號聯(lián)鎖試驗暫行辦法》《鐵路車站聯(lián)鎖測試規(guī)范》以及各路局《聯(lián)鎖試驗作業(yè)指導書》等聯(lián)鎖試驗管理文件，將每一個試驗項的具體測試內(nèi)容、測試步驟、測試方法形成可以具體量化的基礎數(shù)據(jù)模型。

4.2 測試站基礎數(shù)據(jù)信息維護

在聯(lián)鎖試驗開始之前，試驗分析系統(tǒng)需要錄入測試站基礎數(shù)據(jù)信息，如：線別、站名、車站類型（高速/普速）、平面圖、聯(lián)鎖表發(fā)布日期、試驗類型（年度聯(lián)鎖試驗、工程聯(lián)鎖試驗）、聯(lián)鎖廠家、聯(lián)鎖軟件型號、版本號以及測試環(huán)境等其他模擬軟件信息。車站平面圖及聯(lián)鎖表進路信息是聯(lián)鎖試驗的主要依據(jù)之一，聯(lián)鎖基礎數(shù)據(jù)讀入模塊自動讀取測試站聯(lián)鎖表、平面圖信息，形成該測試站聯(lián)鎖試驗基礎數(shù)據(jù)。部分試驗項目，例如長調車進路、調車中途返回解鎖等在聯(lián)鎖表中無法獲取具體的設備信息，試驗人員可以在聯(lián)鎖表導入完成后，自主填寫相應的信息，系統(tǒng)會按照用戶填寫的數(shù)據(jù)分析和判定試驗過程。

4.3 測試站聯(lián)鎖試驗判定條件的生成

試驗分析系統(tǒng)將讀入的測試站聯(lián)鎖表、平面圖等基礎數(shù)據(jù)與聯(lián)鎖試驗判定基礎模板文件智能結合，創(chuàng)建形成該測試站的聯(lián)鎖試驗判定條件文件，判定條件細化到每一條進路的每一個試驗項的具體試驗步驟，試驗內(nèi)容所相關的設備狀態(tài)變化及按鈕操作過程，作為判定試驗過程是否完整、徹底的基礎依據(jù)。

例如：《鐵路信號聯(lián)鎖試驗暫行辦法》規(guī)定“道岔位置不對不能開放信號”這個試驗項的試驗辦法是：將所辦進路上的所有道岔逐組置于不符合要求的位置并單鎖，試排該條進路，其信號應不能開放。某測試站聯(lián)鎖表中一條進路信息如圖4所示。

圖4 進路信息Fig.4 Route information

試驗分析系統(tǒng)根據(jù)試驗辦法及進路信息形成的判定條件如圖5所示，針對進路內(nèi)的每一組道岔（1/3#、5/7#、9/11#、15/17#）都有相應的判定條件。測試人員只有按聯(lián)鎖試驗管理辦法要求，對該進路內(nèi)每一組道岔（1/3#、5/7#、9/11#、15/17#）先單鎖至不符合要求的位置，再試排該條進路，其信號應不能開放。試驗一組系統(tǒng)判定一組，只有將4組道岔都試驗完成，系統(tǒng)才會判定“道岔位置不對不能開放信號”這個試驗項試驗完成。

圖5 “道岔位置不對不能開放信號”判定條件Fig.5 Judgement conditions of“incorrect turnout position, the signal cannot be cleared”

4.4 創(chuàng)建測試站聯(lián)鎖試驗測試記錄表

試驗分析系統(tǒng)根據(jù)《車站聯(lián)鎖設備維護管理辦法》，提前建立各種聯(lián)鎖試驗檢查表模板，再根據(jù)測試站的基本信息，例如：車站名稱、普速/高速、聯(lián)鎖廠家、聯(lián)鎖軟件型號、版本號、測試人員以及測試站聯(lián)鎖表等基礎數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)建本站的聯(lián)鎖試驗測試記錄表，并自動填寫進路號碼、始終端按鈕等基本進路信息。同時判斷每一條進路的測試項和無需測試項，并將無需測試項直接填寫“△”符號。聯(lián)鎖試驗測試記錄如圖6所示。

圖6 聯(lián)鎖試驗測試記錄Fig.6 Interlocking test record table

4.5 聯(lián)鎖試驗操作過程采集

試驗分析系統(tǒng)與聯(lián)鎖軟件之間采用串口連接，采集聯(lián)鎖維修機向信號集中監(jiān)測通信數(shù)據(jù)。在聯(lián)鎖試驗過程中，系統(tǒng)實時采集聯(lián)鎖設備狀態(tài)及按鈕操作信息，并進行記錄存儲。

4.6 數(shù)據(jù)分析處理

在進行聯(lián)鎖試驗操作時，試驗分析系統(tǒng)實時采集聯(lián)鎖設備狀態(tài)及按鈕操作信息，并自動查找匹配當前操作的進路以及具體的試驗項。將采集篩選出的聯(lián)鎖試驗相關信息與該試驗項判定條件進行智能分析判定，確定該試驗項是否試驗正確、完整。

若該試驗項采集到的聯(lián)鎖設備狀態(tài)及按鈕操作信息與判定條件完全吻合，則系統(tǒng)判定該項試驗完成，系統(tǒng)自動在聯(lián)鎖試驗檢查表中該進路的該試驗項下打“√”符號。

若該試驗項直至試驗結束采集到的聯(lián)鎖設備狀態(tài)及按鈕操作信息與判定條件部分吻合，則系統(tǒng)判定該項試驗不完整，系統(tǒng)自動在聯(lián)鎖試驗檢查表中該進路的該試驗項下用不同顏色標記，提示試驗人員該項試驗不完整。

若系統(tǒng)一直未采集到與該試驗項判定條件相關的設備狀態(tài)及按鈕操作信息，則系統(tǒng)判定該項還未進行試驗操作，聯(lián)鎖試驗檢查表中該進路的該試驗項下一直處于空白狀態(tài)，提示試驗人員該項還未開始試驗。測試記錄如圖7所示。

圖7 測試記錄Fig.7 Test record

4.7 記錄分析報告

在聯(lián)鎖試驗過程中，系統(tǒng)會實時計算每條進路的試驗完成情況，以及整個測試站聯(lián)鎖試驗的進度。在聯(lián)鎖試驗結束，系統(tǒng)自動形成PDF格式的試驗報告。報告內(nèi)容包括：測試站信息、測試軟件信息、測試人員信息、測試時間、聯(lián)鎖試驗遺漏項及未進行聯(lián)鎖試驗的進路，并附上詳細的測試記錄表。

5 結束語

聯(lián)鎖仿真試驗是驗證聯(lián)鎖關系正確的一個重要過程，也是一個特別繁瑣的過程。按照以往測試經(jīng)驗，兩人一組互相配合，一天可以測試20條基本進路，正常六股道車站測試就需要3天時間，而大型到發(fā)場、編組站測試至少需要半個月，甚至更長時間，試驗過程極其考驗測試人員的耐心與細心。試驗分析系統(tǒng)的運用，一方面輔助測試人員能夠規(guī)避試驗不完整、試驗過程不徹底等風險。一方面為聯(lián)鎖試驗過程提供一個切實有效的監(jiān)控手段，對確保聯(lián)鎖設備安全運行具有重要意義。