计算机联锁进路搜索.doc

题 目 计算机联锁进路选排设计

一、设计的目的
通过对课程设计任务的完成，进一步理解计算机联锁软件设计的理论内容，并且巩固和深化所学课程的知识，同时培养综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计思想及严谨认真的科学态度。
二、设计的内容及要求
要求每位同学能够根据对计算机联锁的作业过程的认识，结合课程设计的内容，独立完成该课程设计。
设计内容：
1） 计算机联锁数据库设计；
2） 计算机联锁进路处理程序的设计；
3） 系统软件平台的人机界面的设计。
三、指导教师评语

四、成 绩

指导教师 (签章)
年 月 日

1.人机界面:
本产品采用铁路现场广泛使用的新型控制台，与高档计算机结合，配合我们研发的仿真软件，能仿真计算机联锁人机界面的所有操作，并能模拟现场可能出现的各种故障和模拟列车的运行，是培养运输信号员、车站值班员操作的理想实作演练设备。
2. 可实现的功能：
能设置道岔、轨道、信号机以及道岔、轨道、信号机的状态；
满足正常情况下的接发列车演练；
站场状态的直观形象显示；
l 办理列车作业；
l 取消进路功能；
l 完备的进路选排、开放保持及解锁功能
3.仿真分析：
对计算机联锁人机界面的分析可知，人机界面是类似于6502电气集中联锁控制台，所以设计时参考6502的控制台进行设计。
为让操作员很快适应该系统，该系统延续了一些传统的操作方法：
选排进路任采用双按钮形式；
进路排好采用白色表示；
进路占用弹出对话框（线路占用、已办理同方向进路、已办理反方向发车）；
进路解锁弹出对话框（进路已解锁）；
道岔的状态（定位绿灯显示、反位黄灯显示）；
信号机的状态（平时红灯、开放时绿灯）；
调车信号机的状态（平时蓝色、开放时白色）
列车按钮绿色（设于线路中间）；
调车按钮白色（设于线路一侧）；
进路的取消任然用双按钮（始端按钮和终端按钮）；
取消进路时点击总取消按钮后对应的上行或者下行总取消按钮表示灯亮红灯；
线路状态（平时为黑色、占用为白色）；
当进路排好后改进路上的同方向的调车信号显示白灯；
该系统的进路搜索程序采用类似于进路表的形式，将始端按钮和终端按钮按下后，改程序自动检查敌对信号是否开放（若开放则提示“已建立反方向发车”）、沿途的列车信号机是否有开放（若开放则提示“已办理同方向进路”或“已办理反方向进路”）、复式交分道岔的一组道岔是否已占用（若占用则提示“线路已占用”）、股道是否空闲（若不空闲则提示“线路已占用”），进路建立之后将显示对应信号机的状态和道岔的状态。该操作界面采用Microsoft visual basic 6.0编写，能够很直观的反映调度员所需信息，同时采用人性化理念，用弹出式对话框来提示操作过程中的一些禁止信息来提醒调度员。
（一） 设计说明
1.软件简介：

图表 1 控制台整体布局

图表 2上行咽喉布局

图表 3下行咽喉布局
软件操作步骤：
1.主要功能：
仿真计算机联锁人机界面的列车进路（列车的发车和接车），并能取消进路，并给出选排进路中的三大联锁条件（进路空闲、敌对信号未开放、道岔转化完毕并锁闭）；同时表示出对应的信号机、道岔、进路的状态，提示不能办理进路的原因。
2. 进路搜索实现算法：
进路搜索是由双按钮实现的，按下始端按钮和终端按钮，程序将其间的线路选出。
否
编程实现方法：
（1）、进路建立程序流程图
进路选出

进路空闲
判断敌对进路是否建立
按下始端和终端按钮

开始

道岔位置正确

否

是

结束

（2）、进路解锁程序流程图
开始

进路是否建立

是

进路是否占用
否
是

提示

否

进路解锁、信号关闭、道岔复原

退出

具体表示：
建立进路程序：按下始端按钮，始端按钮的属性bordercolor由绿色变为白色，在终端按钮按下时的动作程序中将该属性作为判定条件判断始端按钮是否被按下，在终端按钮的动作程序中还将将检查其他的联锁条件：敌对进路是否建立（用敌对进路始端的信号显示来表示，并将其信号显示颜色作为判定条件，其中红色表示已建立敌对进路，此时将提示敌对进路已建立并结束程序），同方向的调车进路是否建立（用调车信号机的显示作为判定条件，其中蓝色表示未建立进路，否则提示信息并结束程序），线路是否占用和、或故障（该程序将线路空闲表示为白色，白色表示线路被建立，其他颜色均为故障颜色，进路建立过程中只认为黑色为满足条件，其余均不满足，提示线路被占用并结束程序）。进路建立后线路变为白色表示进路已建立，道岔表示灯点亮（黄色表示反位、绿色表示定位），信号开放，完成进路的建立。
取消进路程序：按下总取消按钮，将其表示灯变为红色，并作为始端按钮按下后解锁的判定条件。在始端按钮按下后，检查解锁的联锁条件：进路是否建立（在该程序中线路为白色表示进路已建立，黑色表示进路空闲，其他颜色均表示线路故障），
进路是否已被占用（判定条件是线路颜色为非白色和黑色的其他条件），条件满足进路解锁，线路重新变为黑色，信号关闭，道岔复原，表示灯变为绿色，并提示进路已解锁。
（3）程序的调试：
1）上行接车（例如上行至5股道）：点击S列车按钮和X5列车按钮
2）进路的解锁（例如上行至5股道）：点击上行总取消按钮和X5列车按钮
3）下行发车（例如4股道发车）：
之后道岔完成定反位转换，相对应的道岔信号表示灯也显示绿灯。S排列进路信号灯灭灯。（白线代表所选出接通的进路）
4）下行发车进路的取消（例如1股道出站）：点击X总取消按钮和X1列车按钮
5）复式交分道岔的检查6/8和10/12：例如4股道出站已建立，然后办理上行至5股道接车
6）股道的检查：
7）敌对进路的检查：
实习心得与体会
该操作界面的设计过程一方面是对我们已学的6502的巩固，同时也是也是对该门学科的加深和运用，另一方面也是对计算机联锁知识的一个补充，还有利于我们对VB的学习和了解。
此次设计我主要负责站场平面图的绘制和程序的编写。在设计之前要先把理论知识仔细整理一下，以便设计过程里的应用。理论知识基本按照《6502电器集中》、《计算机联锁》、《VISUAL BASIC 6.0》以及老师给的其他补充来作为设计的原理和指导。然后在画出大概的站场图后，根据理论知识在相关的位置设置添加各个相应的设备、信号机、按钮等。在完成上述工作之后，就可以用VB对各个控件和系统进行编写代码。由于之前并没有系统地学习过VB，所以在编写的过程中遇到了各种各样的困难，比如怎样实现双按钮控制进路的选择、怎样实现双按钮控制解锁过程。由于VB本身的特点，对应的控件按下之后会自动调用其CLICK过程，所以实现双按钮控制就有一定的困难，而且进路本身就具有随机性，这就更加加大了编程的难度，而且进路由一段段的线路构成，在办理进路时要检查相应的状态，而VB中的枚举类型在CLICK事件中不能使用，而且子过程的调用也不能实现，更不能用FOR语句来实现各个联锁条件的检查，这样一来，编程是最大的考验。最后，经多次摸索，终于用控件的CLICk事件改变自身的BACKCOLOR来作为另一按钮CLICK事件判断始端按钮是否按下，从而实现双按钮的控制进路的搜索；在解锁进路程序的编写过程中也遇到了类似的困难，通过采用和选择进路的相同的方法而得解决。通过在进路搜索子程序中给所需给出表示的对象赋值从而实现表示信息的给出。在代码编写完成之后，将对程序进行调试，如线路的占用检查、敌对进路的检查、同方向进路已建立的检查、复式交分道岔的检查等等，进而完善程序的编写。
该仿真系统也存在一些缺点，一方面是我们编写程序的不完整所致，比如仅仅只实现了列车进路的办理、未反映出道岔的转换过程、未编写人工解锁的代码、未编写道岔单独操作的代码、未编写接通光带按钮的控制代码等；而且该进路搜索程序采用进路表式，程序的移植性不好。如果采用SQL和VB接口，可以很方便实现该过程，由于时间和能力的关系就没有做深入探究。另一方面也受到了VB本身的限制，因为VB的很多过程已经固化，还有一些功能不能实现。
此次课程设计虽然辛苦，但是收获很大。
参考资料：
1、 赵志熙，计算机联锁系统技术，中国铁道出版社，2010
2、 何文卿，6502电气集中电路，中国铁道出版社，2011
3、 刘彬彬，visual basic 从入门到精通，清华大学出版社，2010