基于LKJ数据源文件的多线交汇车站临时慢行里程换算软件方案设计.pdf

西铁科技3/20232研究与探讨基于LKJ数据源文件的多线交汇车站临时慢行里程换算软件方案设计西安铁路局集团公司工电检测所刘亚奇张恒李勇智摘要：多条工务线路交汇车站需要进行不同工务线路之间的线路里程换算，以满足运行揭示编辑需求，文章分析了通过软件实现不同线路里程之间里程换算的总体思路、原理和方法。关键词：LKJ；临时慢行；里程转换；软件设计1软件开发的背景列车运行监控装置(LKJ)对列车临时慢行进行控制，必须根据运行揭示所提供的线路名代码和对应的里程才能准确定位。而在多线交汇车站，站内存在多条正线，造成LKJ数据可能与实际工务线路里程不对应，在提报临时慢行时，需先进行各线路间的对应里程换算，才能确保揭示起控。现有换算工作主要由人工查找工务站场图和道岔对应里程关系表的方式完成，可能发生少报、漏报，存在较大安全风险，且效率较低。另外在有些特殊站场，因LKJ数据编制方法的不同可能出现换算结果与LKJ数据源文件不符。因此需要基于LKJ数据源文件，通过专用软件实现多线交汇车站对应里程换算，以满足临时慢行提报需求，确保运输安全。2软件研发的意义2.1转变多线交汇车站变线点数据查阅方式，提高工作效率从人工查找工务站场图和道岔里程关系，并计算的方式获取交汇车站变线点数据，转变为智能解析LKJ基础数据源文件资料，使用关系数据库技术，提供多种检索条件快速检索变线点资料，有效提高工作效率。2.2揭示里程自动转换，确保运输安全人工转换揭示里程的方式，可能存在少报错报情况，增加行车的安全风险；自动转换以LKJ基础数据源文件获取的变线数据为基础，检索所有可能的多线交汇数据，以运行安全为导向进行转换后数据优化，解决多线交汇车站揭示转换困难问题。3软件应具备的功能通过建立LKJ揭示里程转换工具，实现对线路信息表、车站信息表、正线起里程信息表等基础数据管理，实现由d2k源文件自动解析本局管辖范围内变线数据，并通过多线交汇站的进站信号机、127股道、出站信号机、车站信息等智能计算多条正线在站内的重叠里程范围；通过既有临时慢行揭示数据自动转换交汇站其他正线揭示数据功能。达到效果：在多线交汇车站临时慢行揭示里程可自动转换，满足临时慢行提报需求，提高工作效率。LKJ揭示里程转换工具依据列车运行监控装置（LKJ）数据文件编制规范，遵循国家及铁路相关对于信息系统的规定，软件的主要功能有：3.1实现LKJ基础数据资料管理功能通过数据文件编制规范分析线路信息表、车站信息表、正线起里程信息表结构，建立数据库模型，依托本地数据库实现资料的单条添加、删除功能，批量数据的资料导人、清空数据功能，完成LKJ基础数据资料的结构化管理，为LKJ变线数据解析及LKJ揭示里程转换提供基础资料保障3.2实现LKJ变线数据自动解析功能以LKJ基础数据资料范围为基础，建立交汇站与线路编号对应西铁科技3/20233基于LKJ数据源文件的多线交汇车站临时慢行里程换算软件方案设计研究与探讨关系，可处理存在变线点多线交汇车站和不存在变线点多线交汇车站两种情况。存在变线点多线交汇车站，采用智能算法对LKJ基础数据源文件进行解析，获取管辖里程范围内的变线数据；不存在变线点多线交汇车站，利用车站中心里程建立多线里程对应关系。同时提供人工维护变线数据功能，可进行单条维护和批量变线数据的导人导了操作，达到优化变线数据，为LKJ揭示里程转换提供可靠的基础变线数据保障。3.3实现LKJ揭示里程自动转换功能通过分析临时慢行揭示线路、里程信息，建立转换前、转换后数据模型，提供单条录人和批量导入两种方式进行临时慢行揭示的录人工作，可通过TMIS、运行方向等信息精确转换后线路、里程信息，同时可按线路、行别对转换后里程以运行安全为导向进行优化。使用揭示里程转换功能可减少人工查阅资料频次，提高工作效率。4研究思路4.1总体思路从年度资料中导人LKJ数-1、LKJ数-2、LKJ数-12 数据，同时完成对导人数据进行维护，形成LKJ基础数据资料；通过解析LKJ基础数据源文件形成LKJ数据的变线资料；在LKJ揭示里程转换时，利用录人的临时慢行揭示里程信息，首先检索变线资料，再利用LKJ基础数据资料修正里程范围，最终形成多线交汇车站其他正线的临时慢行揭示里程信息根据各子功能数据要求，设计各子功能详细功能，具体功能列表4.2基础资料管理4.2.1线路资料线路资料为系统提供本局管辖的线路范围，从年度资料文件导人或在数据表格内编辑，通过线路资料过滤LKJ基础数据源文件。(1)按数据文件编制规范的要求提供线路资料的添加、修改、删除功能。(2)提供线路资料从年度资料文件中批量导人功能。(3)提供线路资料数据清空功能。4.2.2车站资料车站资料为系统提供多线交汇车站范围，从年度资料文件导人或在数据表格内编辑，通过车站资料过滤LKJ基础数据源文件车站，仅处理车站资料提供的车站数据、交汇站变线数据。(1)按数据文件编制规范的要求提供车站资料的添加、修改、删除功能。(2)提供车站资料从年度资料文件中批量导人功能。(3)提供车站资料数据清空功能。4.2.3正线起里程资料正线起里程资料为系统提供本局线路里程范围，从年度资料文件导人或在数据表格内编辑，通如下：如下：功能子功能工作线路资料维护本局线路信息车站资料维护本局多线交交汇车站基础资料管理正线起里程资料维护本局线路管辖范围变线资料自动解析LKJ基础数据源文件，生成并维护变线资料揭示里程揭示转换前里程编辑，揭示里程转换，揭示转换前里揭示里程转换转换程导人，揭示转换后里程导出过正线起里程资料明确LKJ基础数据源文件分区内数据是否为本局管辖范围，避免产生干扰数据。(1)按数据文件编制规范的要求提供正线起里程资料的添加、修改、删除功能；(2)提供正线起里程资料从年度资料文件中批量导人功能；(3）提供正线起里程资料数据清空功能。4.2.4变线资料从车站资料中分析多线交汇车站信息中线路编号与TMIS站号对应关系，加载并读取LKJ基础数据源文件，以线路资料、正线起里程资料为基础，获取本局管辖范围内的变线点记录，并判断当前变线点所在车站是否为多线交汇站。对不存在变线点的多线交汇车站使用车站资料中的“中心里程”生成多条线路里程对应关系。(1)提供读取并解析LKJ基础数据源文件功能；(2)提供变线资料修改、保存功能；(3）提供变线资料导人、导出功能。4.3揭示里程转换揭示里程转换分两种情况处理：一种是未设定变线后线路信西铁科技3/20234基于LKJ数据源文件的多线交汇车站临时慢行里程换算软件方案设计研究与探讨息；另一种是设定变线后线路信息。未设定变线后线路信息时，分别在变线前线路信息、变线后线路信息中检索临时慢行揭示中的线路信息；设定变线后线路信息时，仅在变线前线路信息中检索临时慢行揭示中的线路信息。揭示里程转换后使用正线起里程资料对里程范围进行优化，同时提供按线路、行别的里程优化。（1提供临时慢行揭示录人功能，包含线路信息、里程信息、TMIS站号信息、变线后线路信息；（2）提供临时慢行揭示修改、删除功能；(3)利用变线资料转换多线交汇站临时慢行揭示里程；（4）实现转换后里程优化，同一线路、同一行别显示一条转换记录；(5)提供临时慢行揭示导入功能；（6）提供转换后里程导出功能。5设计方案5.1总体架构系统秉承模块化设计理念，根据业务功能需求，系统划分为LKJ基础资料管理、LKJ变线点维护、LKJ揭示里程转换三个部分，各部分通过基础资料数据流进行串联，如图1所示5.2LKJ基础资料管理LKJ基础资料是LKJ变线维护、LKJ揭示里程转换的基础，对数据的操作主要通过人工录人和年度资料导入两种方式，在进行基础资料维护时需要提供便捷的数据操作方式。基础资料管理主要管理的数据包含有：线路信息表、车站信息表、正线起里程信息表（如表1所示）。5.3LKJ变线维护通过读取LKJ数据源文件，根据车站信息表提供的多线交汇站信息，自动获取车载数据中的里程变化点信息和里程变化趋势。不存在变线点的多线交汇站采用中心里程方式建立对应关系。通过对应关系、进站信号机、12 7 股道信息、提供基础资料揭示录入揭示修改车站信息表LKJ揭示揭示删除LKJ基础揭示里程线路信息表里程转数据转换工具换揭示里程转换正线起里程信息表导入揭示里程导出揭示里程提供基础资料提供变线资料LKJ变线维护解析变线点保存变线点导入变线点导出变线点装入d2k图1系统总体架构衣！功能点详细描述添加添加一条新的线路信息记录删除删除选择的线路信息记录线路信息1.按规范定义的格式导入线路信息表资料导入2.同一文件存在多个标签页时提供选择功能清空数据清空数据表格内的线路信息添加添加一条新的车站信息记录删除删除选择的车站信息记录车站信息1.按规范定义的格式导人车站信息表资料导人2.同一文件存在多个标签页时提供选择功能清空数据清空数据表格内的车站信息添加添加一条新的正线起里程信息记录删除删除选择的正线起里程信息记录正线起里程信息1.按规范定义的格式导人正线起里程信息表资料导人2.同一文件存在多个标签页时提供选择功能清空数据清空数据表格内的正线起里程信息西铁科技3/2023基于LKJ数据源文件的多线交汇车站临时慢行里程换算软件方案设计研究与探讨出站信号机、车站信息等内容自动计算出线路正线在多张交汇站的里程重叠范围(主要功能如表2)。5.4LKJ揭示里程转换表2功能点详细描述1、选择需要解析的LKJ基础数据源文件（d2k文件）装入d2k2、根据基础信息确定本局管辖范围1、自动解析本局管辖范围内变线点数据解析变线点2、生成不存在变线点的交汇车站变线数据1、解析变线点后自动保存变线点到文件进行存储保存变线点2、表格内变线数据修改后，将表格内变线数据保存成文件进行存储1、根据表格显示列建立变线点模板数据文件导人变线点2、将维护后变线数据导人到表格内，导人前清空原有变线数据导出变线点1、将表格内变线数据导出成Excel文件表3功能点详细描述揭示录人按要求录人揭示线路号、行别、起点里程、终点里程、TMIS站号等信息1、双击转换前里程记录，自动加载揭示信息，并执行修改操作揭示修改2、揭示修改后保存替换原有揭示内容在表格内选中一条待删除揭示记录执行删除操作，删除后需同步删除揭示删除转换后里程数据1、根据转换前揭示里程，按变线点数据进行揭示里程转换2、未明确变线后线路信息，不判断运行方向及行别揭示里程转换3、明确变线后线路信息，判断运行方向，不判断行别4、转换后里程提供里程范围合并优化功能导入揭示里程按设计的Excel文件格式导人待转换揭示里程信息导出转换里程导出转换前揭示里程与转换后揭示里程的对应关系表4序号研究内容/领域具体工作内容描述/分解项涉及的关键技术实现从源文件中读取变线点数据1智能解析源文件链表、关键字解析获取多线交汇站重叠范围实现多线交汇车站自动检索数据库技术、内存表2交汇站里程换算实现重叠范围自动计算技术实现转换后揭示里程自动优化揭示里程转换（茂陵站）陇海线、西安枢纽北环西平线三条工务线路在茂陵站交汇，在LKJ基础数据茂陵源文件中存在交汇站的变线点数据k1107/66039518分别为：交路行别车站TMIS站SL0号号8(1062)8上行783395189L上行78339518B(1071)837上行60139518W(115682E92上行8003951864（114上行800395181(121521上行7563951851下行1(1226013951885下行608395185(1070)09下行756395187(1066)下行61739518000-POHB-COX10上行4263951825上行1353951825上行1363951825下行1343951825下行1363951825下行13539518图2 茂陵站示意图及源文件查找情况研究临时慢行揭示信息数据结构与变线信息数据结构关系，通过查询多线交汇站不同线路工务里程对应关系，实现多线交汇车站各线路之间的对应里程换算。按运行安全导向规则，优化转换后揭示里程显示，同时提供揭示数据导入导出功能（主要功能如表3）。6关键技术及创新点6.1关键技术研究情况（表4)6.2创新点系统利用基础资料、变线维护、里程转换三个过程，完成临时慢行揭示里程数据在多线交汇车站的里程转换。在系统整体的设计架构和特定技术应用方面有如下创新点：6.2.1LKJ变线数据智能生成利用本地基础资料中的线路信息表、正线起里程信息表，解析LKJ基础数据源文件，分别按交路、行别、线路等建立里程突变、车站信息数据模型，通过信息模型创建LKJ基础数据源文件的数据链表；从车站信息表中提取多线交汇车站线路信息，使用数据链表高效过滤多线交汇车站数据，通过12 7股道进岔距离、车站信息出岔距离，进站信号机、出站信号机等数据，生成多线交汇车站重叠里程范围信息。6.2.2揭示里程自动换算利用内存表自动加载正线起里程信息，分析提供的临时慢行揭示线路信息、里程信息，利用数据库技术从LKJ变线资料中检索数据。采用智能算法计算检索出的变线数据范围与当前临时慢行揭示里程范围重叠里程，同时使用内存表中正线起里程资料表对重叠里程进一步优化，生成管辖范围内的揭示里程。7软件应用举例西铁科技3/20236基于LKJ数据源文件的多线交汇车站临时慢行里程换算软件方案设计研究与探讨揭示里程转换（茂陵站）通过解析LKJ基础数据源文件形成“茂陵站”以下变线点数据变线的变线后交路车站TMIS站进之行出盘序号号号号距离距离线编号钱名称行别重程黑程起点里程经点墨程线编号找名称行别里程里程起点盟程终点里程超势(km)(km)超势(km)(km)38上行783395181733963龙薄上行1111.8291111.8291106.8452006西安枢妇北环上行递减66.7266.7261.73648上行783395187353962006西安枢妇北环上行遵减61.91563.93861.7373能海上行避减1107.0581109.0811106.8858上行601395185465073皖海上行递减1106.7751108.911106.7752006西安枢纽北环上行递减61.63563.7761.63568上行800395181023463龙湾下行递减1110.921110.921106.8892006西安樱妇北环下行递减65.93265.93261.90178上行800395183403462006西安枢北环下行递减62.02463.99461.9013陇海下行通减1107.0581109.0281106.93588上行756395185525063下行减1106.7751108.792 1106.7752006西安枢钳北环下行递减61.74163.75861.741358下行601395181732132006西安枢纽北环下行63.68961.74163.6893陇海下行避增1108.7231106.7751108.723368下行608395183565273龙海下行递增1109.0281106.961109.0282006西安松经北环下行增63.99461.92663.994378下行756395181774742006西安松纽北环上行63.76961.63563.7693陇湖上行递增1108.9091106.775 1108.909388下行617395183586433陇海上行避增1109.0781106.961109.0782006西安极妇北环上行63.93861.8263.9384610上行4263951835763陇海上行递减1106.7751109.1371106.7752006西安枢纽北环上行递减61.63563.99761.6356825上行1353951813256762西平上行递减2.9292.9292.3792006西安松纽北环上行遥减64.56264.56261.5666925上行136395182795693陇海下行减1106.7751109.0891106.7122006西安枢纽北环下行遇减61.74164.05561.6787025下行1343951835812733龙薄上行1109.1541106.961109.70862西平上行递增2.3792.3792.9337125下行1363951817712732006西安樱纽北环上行通增64.56861.63564.56862西醉平上行2.9292.3792.9297225下行135395181735832006西安枢纽北环下行进增63.69361.74164.0593陇海下行1108.7231106.7711109.089图3茂陵站变线点数据解析揭示里程转换（茂陵站）输入陇海线上行里程的揭示信惠，不设定变线后线路编号及行别，可生成如下转换里程：一行上行一1111829绿点量视1106604TMIS:0变线后线调号：一变战后行期：诚加转换的里程（双出修）换后里程星示优化后壁找名行制携示TMIS站变线店男示不受限车站起点转换终点车站名线名起盟程止量程号行到超里程止量程起程号长度长度长度3抛海上行1111.8291106.60439518我度2006西安松妇北环上行66.7261.73666.7261.4957830.49842412006西安枢烟北环上行63.7761.63566.68961.464601291921351712006西安松妇北环下行65.93261.90165.93261.61680090940312852006西安崧妇北环下行63.75861.74165.93261.57756303720171712006西安枢妇北环下行61.926 63.99461.5765.932608356206828012006西安松妇北环上行61.8263.93861.46466.689617356211827512006西安花阳北环上行63.99761.63566.68961.464426269223621712006西安枢姐北环下行64.05561.67865.93261.571362740237710862醉平上行2.3792.9332.3795.054134255055421212006西安松妇北环上行63.93861.73766.68661.461783274822012762006西安松妇北环下行63.99461.90165.93261.57800280120933312006西安枢好北环下行61.74163.68961.5765.932601171194831062006西安秘妇北环上行61.63563.76961.46466.689756171213429202006西安框妇北环下行61.74164.05961.57465.932135 16723182740图4初步转换结果1.导入转换里程2转换里程3.导出转换里程揭示信息线编号：行别：单起点里程：0终点里程：0TMIS:0变线后线编号：变线后行别：添加刷除转换前照程（双击修改）转换后照程显示优化后黑程线编号线名 行别揭示TMIS站车站名变线后名行别揭示不受限车站起点车转换终起里程止里程号线编号行别起里程止里程起里程止里程号长度长度长3陇海上行1111.8291106.60439518茂陵2006田北环上行61.63566.7261.46466.72田北环下行61.67865.93261.5765.932图5优化后里程转换结果以西安局茂陵车站为例，陇海，北环、西平三线交汇。如有调度度命令要求在陇海上行线K1111.829K1106.604施工，期间该区段慢行45km/h。应用软件进行里程换算流程如下：首先查找LKJ基础数据源文件中存在茂陵站变线点的所有数据内容，如图2。解析LKJ基础数据源文件形成包含茂陵站变线点数据，如图3。根据调度命令提供的线路号、工务行别、里程范围进行初步里程转换，结果如图4。对初步转换结果进行优化筛选，按照安全导向原则生成最终转换里程，如图5。该软件已通过了西安局科技评审，初步试用效果良好，后期将根据现场反馈做进一步优化调整。参考文献：1杨志刚.列车运行监控装置(LKJ)数据文件编制规范北京：中国铁道出版社，2015.