列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃管理輔助工具的研究與實(shí)踐

程 遠(yuǎn)，陳 亮

(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所，北京 100081)

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列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃管理輔助工具的研究與實(shí)踐

程 遠(yuǎn)，陳 亮

(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所，北京 100081)

列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃的編制與管理，貫穿了整個(gè)高速鐵路列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的全過程，從測(cè)試前期的計(jì)劃編制，到測(cè)試過程中計(jì)劃的改動(dòng)，再到測(cè)試結(jié)束后計(jì)劃的統(tǒng)計(jì)、查詢。傳統(tǒng)的計(jì)劃管理方法對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)序列的管理通常比較分散，不容易查詢，提出一種基于Excel VBA實(shí)現(xiàn)的高速鐵路列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃管理輔助工具，利用Excel非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃的增、刪、改、查、核對(duì)與輸出功能，并通過實(shí)踐，驗(yàn)證計(jì)劃管理輔助工具的有效性與可靠性。

列控系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃管理；計(jì)劃輔助工具；Excel VBA

在我國(guó)高速鐵路列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)過程中，編制計(jì)劃是非常重要的環(huán)節(jié)[1]，貫穿了整個(gè)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的全過程[2]。本文利用Excel VBA工具[3]，開發(fā)了測(cè)試計(jì)劃管理輔助工具[4]，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試計(jì)劃的增、刪、查、改、核對(duì)與輸出功能[5]，大大減輕了管理計(jì)劃時(shí)的工作量，提高了計(jì)劃管理的效率與可靠性[6]。

1 計(jì)劃編制流程

一般情況下，列控系統(tǒng)計(jì)劃編制工作的流程[7]如圖1所示。

圖1 計(jì)劃編制流程

前期準(zhǔn)備工作：計(jì)劃編制前期，計(jì)劃編制人員收到高速鐵路列控系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)、施工工程文件后，畫出待測(cè)試高速鐵路站場(chǎng)平面示意圖，編制出每一個(gè)待測(cè)車站的測(cè)試序列。

前期對(duì)接工作：動(dòng)態(tài)檢測(cè)開始前，計(jì)劃編制人員還需要與現(xiàn)場(chǎng)指揮部對(duì)接，詳細(xì)了解整條高速鐵路的具體施工進(jìn)度情況后，進(jìn)而編制出初步的測(cè)試計(jì)劃。測(cè)試計(jì)劃的內(nèi)容根據(jù)高鐵線路的等級(jí)不同，內(nèi)容略有不同，一般情況下包括進(jìn)路序列、臨時(shí)限速、測(cè)試場(chǎng)景(如設(shè)備的主備機(jī)切換、異物侵限、CTCS-3等級(jí)下的人工進(jìn)路解鎖、RBC單電臺(tái)過RBC移交點(diǎn)等)。

中期測(cè)試工作：測(cè)試正式開始后，計(jì)劃編制人員至少提前2 d編制后面的測(cè)試計(jì)劃。測(cè)試過程中通常遇有現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)調(diào)整的情況，這就要求計(jì)劃編制人員能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的編制出后續(xù)測(cè)試計(jì)劃。

后期測(cè)試工作：測(cè)試臨近結(jié)束的這個(gè)階段是查漏補(bǔ)缺的階段。計(jì)劃編制人員需要掌握前期哪些序列出現(xiàn)了問題，尚未被復(fù)測(cè)，哪些序列由于特殊原因沒有進(jìn)行測(cè)試，還有哪些臨時(shí)限速、列控測(cè)試場(chǎng)景未進(jìn)行測(cè)試，都要在這個(gè)階段及時(shí)完成。

后期整理工作：高鐵列控系統(tǒng)測(cè)試結(jié)束后，計(jì)劃編制人員需要對(duì)測(cè)試過程中的相關(guān)計(jì)劃文檔進(jìn)行整理、備份，滿足鐵路局電務(wù)部門與測(cè)試項(xiàng)目組查詢的需要。查詢測(cè)試過程中，某一個(gè)車站的某一條進(jìn)路是否做過、何時(shí)做過、用哪組動(dòng)車組進(jìn)行的檢測(cè)、測(cè)試過程中有哪些問題[8]。

2 基于Excel VBA的計(jì)劃管理輔助工具的研究

Excel具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理與分析能力，利用其提供的VBA開發(fā)工具，可以將Excel作為計(jì)劃管理輔助工具的開發(fā)平臺(tái)[9]。

2.1 準(zhǔn)備工作與功能框架設(shè)計(jì)

在輔助工具實(shí)現(xiàn)前，根據(jù)計(jì)劃編制的流程與需求進(jìn)行輔助工具的功能框架設(shè)計(jì)。

從計(jì)劃編制流程可以看出，在前期、中期、后期，都離不開計(jì)劃的增、刪、查、改，因此可以把這部分功能抽象成為一個(gè)數(shù)據(jù)庫，需要對(duì)每一條計(jì)劃序列、臨時(shí)限速、列控測(cè)試場(chǎng)景的字段進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

在計(jì)劃編制中期，對(duì)于計(jì)劃編制人員，大量的工作內(nèi)容主要集中于及時(shí)地調(diào)整并提交測(cè)試計(jì)劃，在這個(gè)過程中，由于時(shí)間緊、任務(wù)重，需要一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的檢查與計(jì)劃單的輸出。

因此，計(jì)劃管理輔助工具的功能框架設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 功能框架示意

根據(jù)功能框架，實(shí)現(xiàn)了具有數(shù)據(jù)庫管理(檢查計(jì)劃表單、錄入)、計(jì)劃單文本輸出(輸出計(jì)劃Excel、輸出計(jì)劃原題、輸出計(jì)劃附件)、附加功能(導(dǎo)入舊版本數(shù)據(jù)、顯示提示)等三大功能、7個(gè)模塊的計(jì)劃管理輔助工具，如圖3所示。

圖3 計(jì)劃管理輔助工具

2.2 計(jì)劃庫管理

計(jì)劃庫管理需要計(jì)劃編制人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況記錄以下數(shù)據(jù)：序列統(tǒng)計(jì)表、信號(hào)機(jī)表、區(qū)間表、限速表、場(chǎng)景表以及計(jì)劃表。

序列統(tǒng)計(jì)表是將每一個(gè)車站需要測(cè)試的車站列控進(jìn)路序列全部排列出來，可以通過基于Excel VBA自動(dòng)生成測(cè)試序列；信號(hào)機(jī)表是按照每一個(gè)車站的進(jìn)站信號(hào)機(jī)、反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)為始終端信號(hào)機(jī)建立的表格；區(qū)間表是將每一條上下行線的區(qū)間進(jìn)站與反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)為始終端信號(hào)機(jī)建立的表格；限速表與場(chǎng)景表是待測(cè)試高鐵需要安排的所有限速與測(cè)試場(chǎng)景；計(jì)劃表是按照實(shí)際測(cè)試情況，記錄每天的測(cè)試序列，包括的字段有：是否試驗(yàn)、日期、動(dòng)車組、車次、序列、等級(jí)、場(chǎng)景、TSR(臨時(shí)限速)、車站名。同時(shí)在實(shí)現(xiàn)輸出計(jì)劃單功能時(shí)，也要依據(jù)計(jì)劃表中的信息。建立好數(shù)據(jù)庫信息后，就可以利用這些信息進(jìn)行計(jì)劃管理了[10]。

2.2.1 檢查計(jì)劃表單

計(jì)劃表單的正確與否，直接關(guān)系到提交的測(cè)試計(jì)劃是否正確，利用計(jì)劃表中進(jìn)路的描述，與信號(hào)機(jī)表與區(qū)間表信息核對(duì)，可以檢查計(jì)劃表單的正確性。例如，是否有序列運(yùn)行的箭頭方向與實(shí)際動(dòng)車組發(fā)車、停車運(yùn)行方向不同，區(qū)間輔助改方后，發(fā)車的線別是否與接車的線別不一致等等。

2.2.2 錄入

錄入模塊是根據(jù)計(jì)劃表，對(duì)完成的序列、限速、場(chǎng)景進(jìn)行及時(shí)記錄、統(tǒng)計(jì)、跟蹤的模塊。初步計(jì)劃編制后，根據(jù)每一天實(shí)際的序列完成情況，填入是否試驗(yàn)。

傳統(tǒng)的人工錄入方法，是由計(jì)劃編制人員根據(jù)每天測(cè)試序列的實(shí)際完成情況，手工在計(jì)劃表中，以簡(jiǎn)單的顏色來區(qū)分測(cè)試序列的完成情況，在序列統(tǒng)計(jì)的時(shí)候會(huì)帶來一定的麻煩，編制人員需要通過計(jì)數(shù)的方法手工計(jì)算，統(tǒng)計(jì)某一條序列的測(cè)試情況。通過以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)測(cè)試序列達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，這種通過手工統(tǒng)計(jì)的方法效率非常低，而且如果不仔細(xì)查找，問題序列的復(fù)測(cè)很容易遺漏。

本文提出的計(jì)劃管理輔助工具，通過利用Excel VBA平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試計(jì)劃序列動(dòng)態(tài)管理，可以根據(jù)每天的測(cè)試情況，了解試驗(yàn)進(jìn)度、查看每一條序列的測(cè)試情況，具體的實(shí)現(xiàn)思路如下。

如果計(jì)劃表中的某一條序列存在問題需要重新復(fù)測(cè)，將計(jì)劃表中對(duì)應(yīng)的單元格用紅色填充，錄入模塊會(huì)自動(dòng)比對(duì)計(jì)劃表中的序列與序列統(tǒng)計(jì)表中的序列進(jìn)行核對(duì)；如果匹配不一致，則對(duì)計(jì)劃表中的序列進(jìn)行文字標(biāo)紅處理，警示計(jì)劃編制人員此條進(jìn)路可能有問題。

如果計(jì)劃表中本條序列沒有試驗(yàn)，那么序列統(tǒng)計(jì)表中不予記錄；如果序列已經(jīng)試驗(yàn)，某條序列存在問題，則序列統(tǒng)計(jì)表中相對(duì)應(yīng)的序列會(huì)用黃色進(jìn)行填充，表示已經(jīng)在計(jì)劃中安排過該序列，但沒有成功，同時(shí)記錄試驗(yàn)的車次、日期、動(dòng)車組、序列、等級(jí)、臨時(shí)限速、場(chǎng)景。

如果序列沒有問題，則相對(duì)應(yīng)的序列用綠色進(jìn)行填充，并記錄試驗(yàn)的車次、日期、動(dòng)車組、序列、等級(jí)。

通過計(jì)劃管理輔助工具的錄入功能，計(jì)劃編制人員可以動(dòng)態(tài)掌握當(dāng)前測(cè)試序列的完成進(jìn)路，提交給指揮部多少計(jì)劃、實(shí)際完成多少計(jì)劃、尚有多少需要完成的計(jì)劃，做到心中有數(shù)。

圖4為錄入模塊流程。

圖4 錄入模塊流程

2.3 計(jì)劃單文本輸出2.3.1 輸出計(jì)劃原題

計(jì)劃原題用來向指揮部提交列控系統(tǒng)測(cè)試計(jì)劃，是Word格式的文件，包括動(dòng)車組的運(yùn)行進(jìn)路、臨時(shí)限速、列控測(cè)試場(chǎng)景，計(jì)劃單的格式是按照鐵路運(yùn)輸部門的格式編制而成。

當(dāng)測(cè)試計(jì)劃需要改動(dòng)的時(shí)候，計(jì)劃編制人員需要向指揮部提交一份變更后的計(jì)劃單。

利用計(jì)劃表、信號(hào)機(jī)表、區(qū)間表的信息，計(jì)劃管理輔助工具可以按照鐵路運(yùn)輸語言，將Excel中的內(nèi)容輸出為Word格式。

傳統(tǒng)方式是由計(jì)劃編制人員手工輸入每一條進(jìn)路的描述，借助計(jì)劃管理輔助工具，極大地提升了計(jì)劃編制的工作效率[11]。

2.3.2 輸出計(jì)劃單附件

計(jì)劃單附件是包含有序列進(jìn)路示意圖的Word格式文件，主體為Word表格構(gòu)成，以貴廣鐵路計(jì)劃單附件(截圖)為例，如圖5所示。

圖5 貴廣鐵路計(jì)劃單附件(截圖)

傳統(tǒng)方式是由計(jì)劃編制人員手工輸入文字，很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤并且效率較低。

目前階段，計(jì)劃管理輔助工具可以輸出除了進(jìn)路圖以外的表格以及文字內(nèi)容，同樣極大地提升了計(jì)劃編制的工作效率。

2.4 輔助功能2.4.1 導(dǎo)入舊版本數(shù)據(jù)

在測(cè)試過程中，由于輔助工具增加新的功能或者修改部分問題后，需要升級(jí)VBA軟件，但此時(shí)已經(jīng)建立了一個(gè)計(jì)劃管理輔助工具，大量的數(shù)據(jù)已經(jīng)錄入進(jìn)舊版本中，需要由人工來完成數(shù)據(jù)從舊版本向新版本的轉(zhuǎn)移，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。設(shè)計(jì)導(dǎo)入舊版本數(shù)據(jù)模塊就是為了解決這個(gè)問題，可以由軟件將舊版本的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到新版本中。

導(dǎo)入時(shí)，檢查新舊版本的Excel頁面名稱一致性，若一致，將該頁面所有的數(shù)據(jù)全部復(fù)制到新版本的輔助工具中。

2.4.2 顯示提示

顯示提示模塊是為了給第一次操作輔助工作的計(jì)劃編制人員提示性語句設(shè)計(jì)的，使得計(jì)劃管理輔助工具更加人性化，其效果如圖6所示。

圖6 顯示提示

3 計(jì)劃管理輔助工具的實(shí)踐

以貴廣鐵路為例，在人工記錄測(cè)試序列、輸出測(cè)試計(jì)劃單的同時(shí)，計(jì)劃管理輔助工具同步記錄測(cè)試序列并輸出測(cè)試序列，計(jì)劃管理輔助工具的記錄與人工記錄的測(cè)試情況完全一致。

圖7為序列表中選取的某一天序列排列及完成情況。

圖7 貴廣鐵路序列表完成情況(截取)

可以看到，11月16日桂林西站有5個(gè)序列測(cè)試過程中存在問題，因此標(biāo)記為紅色，以警示計(jì)劃編制人員在后面的測(cè)試中安排復(fù)測(cè)。

在整條貴廣鐵路測(cè)試結(jié)束后，通過序列統(tǒng)計(jì)表可以看到桂林西站的復(fù)測(cè)序列，如圖8所示。

圖8 桂林西站測(cè)試序列記錄情況(截取)

從圖8可以看到，相關(guān)的序列測(cè)試情況已經(jīng)記錄在序列統(tǒng)計(jì)表中，以備注形式給出，其中試驗(yàn)日期為實(shí)際試驗(yàn)成功的日期。

通過貴廣鐵路列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的實(shí)踐，計(jì)劃管理輔助工具在核對(duì)、記錄測(cè)試過程中，提高了測(cè)試的精度，避免遺漏序列情況的發(fā)生；計(jì)劃單文本的輸出，提高了測(cè)試中的工作效率；在測(cè)試結(jié)束后，對(duì)序列的可追溯性大大提高了，方便路局電務(wù)部門與測(cè)試項(xiàng)目組查詢[12-13]。

4 結(jié)論與展望

本文提出了一種基于Excel VBA的高速鐵路列控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)計(jì)劃管理輔助工具。與以往傳統(tǒng)人工方法相比，大大提高了測(cè)試計(jì)劃的編制、管理的效率，保證準(zhǔn)確、快速地完成計(jì)劃管理與編制工作。

目前，編制的計(jì)劃管理輔助工具可以很好地完成計(jì)劃管理功能。下一步還需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的功能是在編制每天的計(jì)劃單附件時(shí)，根據(jù)計(jì)劃管理輔助工具中每一條序列自動(dòng)生成計(jì)劃單附件中的進(jìn)路示意圖，并將計(jì)劃單中的文字說明與進(jìn)路示意圖一同輸出至Word文檔作為計(jì)劃單附件，從而進(jìn)一步提升高速鐵路列控系統(tǒng)計(jì)劃編制與管理工作的效率[14，15]。

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Research and Application of Train Control System Dynamic Detection Program Management Support Tool

CHENG Yuan， CHEN Liang

(Signal & Communication Research Institute， China Academy of Railway Sciences， Beijing 100081， China)

The preparation and management of train control system dynamic detection program proceed throughout the entire high-speed railway train control system dynamic testing， from the preparation of the pre-test plan， the test process plan modification， and to the test program statistics and query. The traditional program management approach to manage dynamic detection sequence tends to be scattering and not easy to inquire. This paper presents a high-speed railway train control system based on dynamic detection program management support tool Excel VBA with very powerful statistics and data processing capability to fulfill such functions as addition， delete， change， check， verification and output of the dynamic testing program. The validity and reliability of the program management support tool are proved by practices．

Train control system; Dynamic detection program management; program management support tool; Excel VBA

2016-04-11；

2016-05-06

程 遠(yuǎn)(1981—)，男，助理研究員，2004年畢業(yè)于北京交通大學(xué)信息與通信工程專業(yè)，主要從事列控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試與研究工作，E-mail：18601399577@sina.cn。

1004-2954(2016)11-0139-04

U284.48

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2016.11.031