朱瑩瑩，王英波

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070)

1 概述

完全自主化研制的CBTC 信號(hào)系統(tǒng)處于市場(chǎng)應(yīng)用初期，計(jì)劃投放于海外市場(chǎng)的各類信號(hào)產(chǎn)品仍然處于研制試用階段，產(chǎn)品配套工程化應(yīng)用較為缺乏，導(dǎo)致出現(xiàn)城軌信號(hào)系統(tǒng)整體集成效率低下，數(shù)據(jù)配置及測(cè)試環(huán)境等工作工期較長(zhǎng)等問題，嚴(yán)重制約了工程實(shí)施進(jìn)度。為城軌、海外等新興領(lǐng)域提供穩(wěn)定、全面、可靠的工程化產(chǎn)品，加快產(chǎn)品生產(chǎn)集成效率，是擴(kuò)大新興領(lǐng)域市場(chǎng)的重要幫助手段。

CBTC 是基于通信的列車控制信號(hào)系統(tǒng)，包括車載ATP、ZC、CI、ATO、ATS 等子系統(tǒng)。信號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)配置工具（SDCT）為城軌CBTC 信號(hào)系統(tǒng)完成各產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)生成，包含：車載ATP 數(shù)據(jù)配置工具、ZC 數(shù)據(jù)配置工具、CI 數(shù)據(jù)配置工具、報(bào)文數(shù)據(jù)配置工具，如圖1 中綠色區(qū)域所示。各產(chǎn)品數(shù)據(jù)配置過程以設(shè)計(jì)輔助工具存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫為工程數(shù)據(jù)主要數(shù)據(jù)源，并輔以各產(chǎn)品數(shù)據(jù)配置過程所需其他數(shù)據(jù)（以EXCEL 數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入），各產(chǎn)品的數(shù)據(jù)配置工具應(yīng)能通過標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)功能協(xié)作及信息復(fù)用。

圖1 SDCT應(yīng)用對(duì)象Fig.1 SDCT application object

2 SDCT設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1 SDCT研發(fā)內(nèi)容

與城軌CBTC 系統(tǒng)配置業(yè)務(wù)相關(guān)的SDCT 的研發(fā)內(nèi)容如下。

1）研究城軌CBTC 信號(hào)系統(tǒng)各產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)自動(dòng)化生成，SDCT 平臺(tái)重點(diǎn)研究如下產(chǎn)品數(shù)據(jù)配置相關(guān)業(yè)務(wù)，提供各產(chǎn)品配置自動(dòng)化生成功能，包括：

a.ATP 電子地圖數(shù)據(jù)配置；

b.ZC 數(shù)據(jù)配置；

c.CI 數(shù)據(jù)配置；

d.應(yīng)答器報(bào)文配置；

e.ATE 及仿真系統(tǒng)配置。

2）基于規(guī)則引擎的配置服務(wù)平臺(tái)，借鑒國(guó)鐵配置業(yè)務(wù)和產(chǎn)品相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，搭建基于規(guī)則引擎的配置服務(wù)平臺(tái)，主要內(nèi)容如下。

a.研究將業(yè)務(wù)邏輯從軟件系統(tǒng)中剝離形成業(yè)務(wù)規(guī)則腳本。

b.研究標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化搭建新產(chǎn)品數(shù)據(jù)配置服務(wù)方式。

c.研究各模塊或產(chǎn)品配置服務(wù)功能的獨(dú)立部署、擴(kuò)展、維護(hù)方式。

3）基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)

整合配置業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)倉庫和行為數(shù)據(jù)倉庫，支撐城軌CBTC 信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、相關(guān)配置業(yè)務(wù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、挖掘、展示等。

2.2 SDCT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

SDCT 包括系統(tǒng)用戶功能，主體業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)器，以及系統(tǒng)管理功能，總體結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 總體結(jié)構(gòu)圖Fig.2 General structure diagram

SDCT 總體技術(shù)方案以平臺(tái)化、模塊化為基本原則，拆分產(chǎn)品配置業(yè)務(wù)邏輯模塊、基礎(chǔ)平臺(tái)模塊，本系統(tǒng)基于如下方案開展系統(tǒng)（軟件）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

1）采用B/S 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)車載ATP、ZC 產(chǎn)品的數(shù)據(jù)配置功能，基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，由數(shù)據(jù)配置人員通過瀏覽器交互界面補(bǔ)充產(chǎn)品數(shù)據(jù)配置所需數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)配置生成工作。

2）設(shè)計(jì)基于腳本規(guī)則引擎的配置服務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)，分離軟件功能和配置業(yè)務(wù)，各產(chǎn)品配置業(yè)務(wù)使用規(guī)則庫封裝業(yè)務(wù)邏輯，編制配套的規(guī)則腳本，在服務(wù)端配置服務(wù)平臺(tái)中開放接口供1）中應(yīng)用調(diào)用相關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生成產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)功能，同時(shí)提高可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可用性。

3）基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，整合配置業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和行為數(shù)據(jù)倉庫，支撐城軌信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、相關(guān)配置業(yè)務(wù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、挖掘、展示等。

3 SDCT應(yīng)用舉例

CBTC 信號(hào)系統(tǒng)車載ATP 數(shù)據(jù)、CI 數(shù)據(jù)的配置功能需求與ZC 數(shù)據(jù)的配置功能類似。本文以該配置工具在CBTC 信號(hào)系統(tǒng)ZC 數(shù)據(jù)配置中的應(yīng)用為例。

3.1 CBTC信號(hào)系統(tǒng)ZC數(shù)據(jù)配置功能需求

ZC 數(shù)據(jù)配置工具實(shí)現(xiàn)對(duì)ZC 通信數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)、內(nèi)部數(shù)據(jù)及通信協(xié)議數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成、編輯、保存、導(dǎo)出等功能。主體功能流程如圖3 所示。圖3中，藍(lán)色部分為用戶操作功能流程，綠色部分為輸入數(shù)據(jù)源，白色部分為系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)方式。

ZC 配置功能具體說明如下。

1）sdctCZC 基于設(shè)計(jì)人員采用設(shè)計(jì)輔助工具繪制ATP 工程圖、配置設(shè)備編號(hào)、ATP 軌道區(qū)段數(shù)據(jù)，以設(shè)計(jì)人員存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫作為輸入數(shù)據(jù)源，由數(shù)據(jù)配置人員選擇對(duì)應(yīng)線路及版本信息，并將所選導(dǎo)入配置數(shù)據(jù)庫中。

2）由數(shù)據(jù)配置人員選擇設(shè)計(jì)線路中待生成數(shù)據(jù)配置的ZC 設(shè)備，可選擇一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。

3）根據(jù)ZC 數(shù)據(jù)配置需求輸入，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上需增加設(shè)備IP 表及通信數(shù)據(jù)、當(dāng)前ZC 管轄范圍車站聯(lián)鎖表（可為多個(gè)）、ZC 數(shù)據(jù)配置默認(rèn)項(xiàng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，具體數(shù)據(jù)以Excel 形式導(dǎo)入至配置數(shù)據(jù)庫中。

4）在上述數(shù)據(jù)進(jìn)入配置數(shù)據(jù)庫前，需同數(shù)據(jù)庫中同類數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行檢查，判斷是否已存在相應(yīng)數(shù)據(jù)，如存在，則由用戶選擇是否重新導(dǎo)入或繼續(xù)使用既有數(shù)據(jù)。

5）基于上述數(shù)據(jù)內(nèi)容，調(diào)用ZC 數(shù)據(jù)配置服務(wù)，自動(dòng)計(jì)算ZC 數(shù)據(jù)配置相關(guān)內(nèi)容，并將計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)、時(shí)間、編制者等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至配置工程數(shù)據(jù)庫中。

圖3 ZC初版數(shù)據(jù)配置生成功能流程圖Fig.3 Flow chart of ZC data configuration generation function

6）提供可視化的數(shù)據(jù)查看、修改界面供集成人員對(duì)自動(dòng)計(jì)算的ZC 數(shù)據(jù)配置結(jié)果進(jìn)行審閱、編輯。

7）sdctCZC 自動(dòng)計(jì)算的ZC 數(shù)據(jù)配置結(jié)果經(jīng)集成數(shù)據(jù)配置人員修改、審核無誤后，輸入版本等信息，導(dǎo)出數(shù)據(jù)配置文件，完成ZC 數(shù)據(jù)配置整個(gè)功能流程操作。

3.2 ZC數(shù)據(jù)配置界面實(shí)現(xiàn)

SDCT 提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理、配置數(shù)據(jù)源管理、車載ATP 數(shù)據(jù)配置、ZC 數(shù)據(jù)配置、ZC 自動(dòng)編譯、CI聯(lián)鎖配置、城軌CI 自動(dòng)編譯、ATE 數(shù)據(jù)配置、報(bào)文編輯器等功能，并附帶使用說明，如圖4 所示。其中左側(cè)為菜單欄，右側(cè)為近期修改日志（30 天內(nèi)）。

圖4 CBTC數(shù)據(jù)配置工具Fig.4 CBTC data configuration tool

4 結(jié)論

SDCT 從CBTC 系統(tǒng)開始投入使用，各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置效率顯著提高。目前SDCT 已成功支撐西安機(jī)場(chǎng)線、長(zhǎng)沙5 號(hào)線、長(zhǎng)春北湖線、合肥3 號(hào)線、重慶5 號(hào)線等多條工程線路的數(shù)據(jù)配置工作。以西安機(jī)場(chǎng)線生成ZC 一個(gè)集中站的jtcfg.c 為例，人工配置時(shí)間為2 ～3 周/人，通過配置工具自動(dòng)導(dǎo)出，包含人工審核結(jié)果情況下只需1 周/人，提升至少50%以上。隨著功能的進(jìn)一步完善，基于該工具的數(shù)據(jù)配置功能也將在各產(chǎn)品的集成過程中發(fā)揮更大的作用，確保各產(chǎn)品集成、研發(fā)過程的順利進(jìn)行。