夏云浩 上海鐵路局機務(wù)處

機務(wù)LKJ臨時數(shù)據(jù)作業(yè)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

夏云浩 上海鐵路局機務(wù)處

針對目前鐵路機務(wù)段運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)編制作業(yè)依靠人工核對、確認，存在錯漏風(fēng)險，引入“機控”手段，達到提高工作效率、保證數(shù)據(jù)正確性的目的。

機務(wù)；監(jiān)控；臨時數(shù)據(jù)；方案

列車運行監(jiān)控裝置（簡稱LKJ），是技術(shù)人員根據(jù)我國鐵路運營實際研制的，以保障列車運行安全為主要目的的列車速度控制裝置。現(xiàn)階段我國鐵路系統(tǒng)廣泛使用的是LKJ2000型列車運行監(jiān)控裝置，通過監(jiān)控主機預(yù)先存儲線路設(shè)施資料數(shù)據(jù)，運行中實時調(diào)用計算取得速度控制值，實現(xiàn)列車的運行安全速度控制。

LKJ臨時數(shù)據(jù)是指依據(jù)調(diào)度部門下發(fā)的運行揭示調(diào)度命令，按照LKJ臨時數(shù)據(jù)文件編制規(guī)則，編輯形成LKJ臨時數(shù)據(jù)文件載入LKJ設(shè)備，對列車運行速度實施監(jiān)控或改變行車方式、提示有關(guān)操作的臨時性數(shù)據(jù)。LKJ臨時數(shù)據(jù)是LKJ數(shù)據(jù)體系的重要組成部分，在防止列車通過施工地段超速等安全關(guān)鍵控制上，起著至關(guān)重要的作用。

1 LKJ臨時數(shù)據(jù)編制作業(yè)管理現(xiàn)狀分析

LKJ臨時數(shù)據(jù)文件編制、錄入由辦理機車司機出勤的機務(wù)段負責(zé)。LKJ臨時數(shù)據(jù)文必須保證按乘務(wù)擔(dān)當(dāng)區(qū)段全程的完整準(zhǔn)確。

（1）編制作業(yè)量大。隨著鐵路機車、乘務(wù)交路改革的不斷深化，跨局長交路、輪繼乘大面積實施，各機務(wù)段承擔(dān)的機務(wù)運行揭示交付、LKJ臨時數(shù)據(jù)編輯寫卡的范圍越來越大、交路越來越長，作業(yè)量急劇增大。我局共承擔(dān)7個鐵路局21個機務(wù)段機車乘務(wù)員出勤揭示交付、LKJ臨時數(shù)據(jù)編制錄入工作，平均每日接收運行揭示調(diào)度命令60條、編制LKJ臨時數(shù)據(jù)90條。

（2）作業(yè)環(huán)節(jié)多。機務(wù)運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)作業(yè)主要包括揭示接收、數(shù)據(jù)編制、復(fù)核審核、模擬驗證、發(fā)布簽收、寫卡驗卡等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)為流程作業(yè)，依次遞進、互相制約。

（3）作業(yè)效率低。機務(wù)運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)機務(wù)段各自編制，人工復(fù)核校驗，效率低出錯概率較高；寫入IC卡的數(shù)據(jù)由乘務(wù)員使用地面模擬測試設(shè)備（或出勤驗卡設(shè)備）人工核對驗卡，不但增加乘務(wù)員工作量，而且效果差。

（4）風(fēng)險管控措施落后。機務(wù)運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)收、編、核、驗、傳、寫等作業(yè)環(huán)節(jié)依靠紙質(zhì)臺帳登記，事后卡控，效率低、管理不便。

2 各作業(yè)環(huán)節(jié)風(fēng)險分析

機務(wù)運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)作業(yè)主要包括揭示接收、數(shù)據(jù)編制、復(fù)核審核、模擬驗證、發(fā)布簽收、寫卡驗卡等環(huán)節(jié)，針對各作業(yè)環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險分析如下：

（1）接收確認環(huán)節(jié)存在遺漏風(fēng)險。機務(wù)段運行揭示臺調(diào)度員通過施工運行揭示調(diào)度命令管理系統(tǒng)簽收運行揭示調(diào)度命令，根據(jù)擔(dān)當(dāng)揭示交付、寫卡區(qū)段范圍，對接收到的揭示相關(guān)性進行人工判定，運用科分管副科長對判定情況進行把關(guān)。因此存在調(diào)度員遺漏揭示和對擔(dān)當(dāng)寫卡區(qū)段掌握不清錯誤判斷揭示不相關(guān)風(fēng)險。

（2）數(shù)據(jù)編制環(huán)節(jié)存在錯編風(fēng)險。運行揭示臺揭示調(diào)度員依據(jù)接收的運行揭示調(diào)度命令內(nèi)容，遵循LKJ臨時數(shù)據(jù)編制規(guī)則編制LKJ臨時數(shù)據(jù)，復(fù)核人員對照原始運行揭示調(diào)度命令內(nèi)容核對編制的LKJ臨時數(shù)據(jù)。由于揭示調(diào)度員對于LKJ臨時數(shù)據(jù)編制規(guī)則的掌握不同，對于非本局乘務(wù)員擔(dān)當(dāng)區(qū)段站場的熟悉程度有限，以及LKJ臨時數(shù)據(jù)起止時間、里程、限速等各數(shù)據(jù)項由揭示調(diào)度員手工輸入，存在LKJ臨時數(shù)據(jù)錯誤編制風(fēng)險。

（3）數(shù)據(jù)模擬驗證環(huán)節(jié)存在遺漏風(fēng)險。編制完成的LKJ臨時數(shù)據(jù)經(jīng)復(fù)核正確后，揭示調(diào)度員使用LKJ模擬運行測試設(shè)備對LKJ臨時數(shù)據(jù)進行模擬運行測試驗證。由于采用人工操作模擬驗證，存在模擬驗證不規(guī)范、漏模擬等風(fēng)險。

（4）數(shù)據(jù)發(fā)布簽收環(huán)節(jié)存在錯漏風(fēng)險。機車調(diào)度室運行揭示臺將編制審核無誤的運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，各出勤（寫卡）點調(diào)度員使用跨段寫卡軟件下載。依據(jù)原始運行揭示調(diào)度命令核對接收數(shù)量，并與運行揭示臺辦理核對簽收手續(xù)。存在因運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)下載傳輸導(dǎo)致LKJ臨時數(shù)據(jù)丟失、人工辦理核對簽收手續(xù)走過場等導(dǎo)致LKJ臨時數(shù)據(jù)錯漏等風(fēng)險。

（5）出勤寫卡環(huán)節(jié)存在錯漏風(fēng)險。乘務(wù)員出勤時，出勤調(diào)度員將乘務(wù)員擔(dān)當(dāng)運行區(qū)段相關(guān)LKJ臨時數(shù)據(jù)錄入IC卡。乘務(wù)員依據(jù)交付揭示，使用驗卡設(shè)備核對IC卡中錄入的LKJ臨時數(shù)據(jù)是否完整正確。存在出勤調(diào)度員錯選擔(dān)當(dāng)區(qū)段，乘務(wù)員不驗卡、核對不認真等導(dǎo)致運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)錯漏的風(fēng)險。

3 方案提出

3.1 方案概述

基于現(xiàn)場作業(yè)及風(fēng)險管控需求，針對作業(yè)流程各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，利用計算機信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計開發(fā)一個集調(diào)度命令接收、運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)編制、復(fù)核、模擬、傳遞、確認、驗卡等一系列作業(yè)環(huán)節(jié)為一體的作業(yè)管理系統(tǒng)，利用技術(shù)手段和必要的設(shè)備對人工編輯的運行揭示和LKJ臨時數(shù)據(jù)進行復(fù)核檢驗，能夠大大降低運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)編制作業(yè)中人為因素造成的安全風(fēng)險。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計

3.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用客戶機/服務(wù)器/瀏覽器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合C/S和B/S兩種模式的優(yōu)點，服務(wù)器端安裝Windows2008 Server操作系統(tǒng)和客戶端應(yīng)用程序，客戶端使用Delphi進行開發(fā)，采用模塊化設(shè)計，面向?qū)ο蟮乃枷刖幊?，可視化操作界面，具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.2.2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)場使用的揭示編制軟件，由運行揭示調(diào)度命令數(shù)據(jù)讀取模塊、LKJ臨時數(shù)據(jù)輔助校核模塊、交付揭示輔助編輯模塊、運行揭示數(shù)據(jù)發(fā)布確認模塊、運行揭示簽收確認模塊、多數(shù)據(jù)模擬運行驗證及操作裝置、IC卡LKJ臨時數(shù)據(jù)文件核對裝置、運行揭示查詢裝置等部分組成，系統(tǒng)組成示意圖見圖2。

圖2 系統(tǒng)組成示意圖

3.2.3 主要功能

將各獨立工作環(huán)節(jié)，通過段內(nèi)局域網(wǎng)聯(lián)接起來，實現(xiàn)了對運行揭示調(diào)度命令的關(guān)鍵要素解析、人工編輯LKJ臨時數(shù)據(jù)比對校驗、模擬運行試驗、出勤驗卡、特殊行車揭示模擬演練、調(diào)令查詢等作業(yè)環(huán)節(jié)的有效控制，同時具備對操作人員作業(yè)過程全程記錄功能。

（1）運行揭示調(diào)度命令數(shù)據(jù)讀取模塊

該模塊安裝在運用科揭示編輯室，用于將收到調(diào)度命令原文導(dǎo)入揭示信息數(shù)據(jù)庫中，并將跨段寫卡軟件中人工編輯的揭示信息，更新至數(shù)據(jù)服務(wù)器。

（2）LKJ臨時數(shù)據(jù)輔助校核模塊

該模塊安裝在運用科揭示編輯室—揭示編輯臺，主要用于自動分析調(diào)度命令內(nèi)容并生成LKJ臨時數(shù)據(jù)文件，與人工在寫卡軟件中編寫的LKJ臨時數(shù)據(jù)文件進行比對，輔助判斷出人工編寫LKJ臨時數(shù)據(jù)文件中各關(guān)鍵要素是否正確，并進行LKJ臨時數(shù)據(jù)文件的模擬驗證。機務(wù)段間運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)編制結(jié)果的跨段比對。

（3）運行揭示發(fā)布確認模塊

該模塊安裝在運用科揭示編輯室，主要用于發(fā)布經(jīng)過審核的運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)到各個派班室，并且可以實時監(jiān)測派班室的接收情況，到預(yù)警設(shè)定時間如有未簽收的派班室，系統(tǒng)會自動進行語音+文字提醒。

（4）運行揭示簽收確認模塊

該模塊安裝在機務(wù)段各派班室，主要用于接收揭示編輯室發(fā)布的數(shù)據(jù)更新提醒，接收揭示編輯室發(fā)布的最新LKJ臨時數(shù)據(jù)和原始調(diào)度命令。

（5）IC卡LKJ臨時數(shù)據(jù)文件核對裝置

該裝置安裝在機務(wù)段各派班室，主要用于對乘務(wù)員IC卡中的揭示與標(biāo)準(zhǔn)揭示庫相應(yīng)區(qū)段的揭示逐條進行每個關(guān)鍵要素的比對，保證寫卡信息的準(zhǔn)確性和時效性；保存驗卡記錄。

（6）運行揭示查詢裝置

該裝置安裝在機務(wù)段各派班室，主要用于乘務(wù)員出勤時進行交付揭示的查詢。

（7）Web綜合查詢

該模塊部署在web服務(wù)器上，主要用于局、段、科室領(lǐng)導(dǎo)實時掌握最新的運行揭示編輯的各環(huán)節(jié)作業(yè)情況。

3.3 方案關(guān)鍵

3.3.1 人工智能信息處理技術(shù)的應(yīng)用

利用人工智能中文信息處理技術(shù)，結(jié)合常見調(diào)度命令及LKJ監(jiān)控運行揭示標(biāo)準(zhǔn)格式，自動解析調(diào)度命令、提取其中關(guān)鍵要素內(nèi)容，按照規(guī)定格式生成LKJ臨時數(shù)據(jù)文件。其實施過程可概括為以下幾步：

（1）收集大量的調(diào)度命令，形成一個揭示要素詞法規(guī)則庫；

（2）利用開源分詞詞庫方式，結(jié)合工務(wù)線路表及Tims站名對照表，對調(diào)度命令中的文本內(nèi)容做分詞處理；

（3）對于分解后的文本信息，結(jié)合查找揭示要素語法規(guī)則庫，識別出調(diào)令中的關(guān)鍵要素（如限速、公里標(biāo)、時間）,并將其提取出來；

（4）將取出來的揭示要素，按照鄰接要素的依存關(guān)系網(wǎng)及揭示的語法規(guī)則進行組合，分析這些要素在調(diào)度命令中的相互關(guān)系，消除要素間的歧義，將同類但漢字書寫習(xí)慣不同的調(diào)度命令轉(zhuǎn)化為格式相同的標(biāo)準(zhǔn)揭示；

（5）對照工務(wù)線路表及Tims站名表，將揭示文件中的線路名或站名轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼。

3.3.2 LKJ臨時數(shù)據(jù)在多版本車載數(shù)據(jù)環(huán)境模擬運行試驗

為適應(yīng)長交路跨局運行的運輸組織方式下，不同機務(wù)段乘務(wù)員在同一機務(wù)出乘點出勤，擔(dān)當(dāng)不同線路區(qū)段列車牽引使用不同LKJ車載數(shù)據(jù)文件時對揭示運行模擬試驗的需求。實現(xiàn)在一臺揭示模擬運行裝置可安裝多套不同路局的監(jiān)控程序、地面數(shù)據(jù)、屏顯程序，通過手工或程序?qū)崿F(xiàn)同步切換，以確保與揭示有關(guān)的各段機車監(jiān)控模擬運行試驗均可實現(xiàn)。

3.3.3 系統(tǒng)接口的通用與兼容

為獲取調(diào)度命令與人工編輯的LKJ臨時數(shù)據(jù)文件，系統(tǒng)需與現(xiàn)場使用的跨段寫卡軟件接口。但現(xiàn)場寫卡軟件多樣，接口協(xié)議情況復(fù)雜，要求軟件設(shè)計具有一定得可擴展性。為此系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮哪K化設(shè)計理念，將復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯及多接口要求構(gòu)建成層次分明，易擴展的對象，可適應(yīng)多種變化。

3.3.4 系統(tǒng)安全性

系統(tǒng)軟件設(shè)計時，在存取數(shù)據(jù)時采用了原子方式進行，防止程序運行過程中因掉電、重啟等原因造成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)文件損壞。

故障轉(zhuǎn)移技術(shù)，系統(tǒng)的所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫方式存儲，系統(tǒng)所在計算機出現(xiàn)故障時，只需在新的計算機上安裝系統(tǒng),便能不失時機地“頂替”發(fā)生故障的系統(tǒng)，不影響用戶的使用。

輸入校驗技術(shù)，所有的用戶輸入進行有效性校驗，防止因用戶的無效性輸入導(dǎo)致系統(tǒng)處理異常。

3.3.5 系統(tǒng)可靠性

在設(shè)計系統(tǒng)設(shè)備時運用了電磁兼容抗干擾技術(shù)，防止外界干擾源對系統(tǒng)的影響。

對于用戶輸入的數(shù)據(jù)無效或者操作錯誤等意外條件在軟件設(shè)計中均做了充分的分析，一旦以上問題的發(fā)生，系統(tǒng)可以做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。

4 結(jié)束語

通過上述管理系統(tǒng)在上海鐵路局五個機務(wù)段的部署使用，實現(xiàn)了機務(wù)運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)作業(yè)各環(huán)節(jié)的信息化管理，引入了揭示自動分解與人工編制內(nèi)容比對、機務(wù)段間編制結(jié)果比對、LKJ臨時數(shù)據(jù)輔助模擬驗證、揭示臺與派班室背對背簽收確認、出勤自動驗卡等“機控”手段，替代了原有的人工核對、紙質(zhì)臺賬記錄的作業(yè)模式，緩解了作業(yè)人員工作強度，大大降低了因人為因素造成的運行揭示LKJ臨時數(shù)據(jù)錯編、漏編的安全風(fēng)險。

責(zé)任編輯：許耀元 竇國棟

來稿日期：2017-01-12