车站电码化计算机辅助设计软件

李政伟

车站电码化计算机辅助设计软件

李政伟

铁路信号中的车站电码化设计比较灵活，人工设计复杂，并且容易出错、工作量大，因此提出了能够兼容主流厂家电码化设备和电码化制式的车站电码化计算机辅助设计软件的思路，该软件是结合ZPW-2000系列车站电码化技术条件和软件需求对AutoCAD的二次开发，介绍了软件的设计结构与流程，该软件已经得到了广泛应用。

车站电码化；计算机辅助设计；模块化

1 问题的提出

车站电码化设计是当今铁路信号设计的主要内容，是保证铁路运输安全的一项重要技术。随着铁路信息化不断发展，ZPW-2000系列电码化设备得到了广泛应用，在实际电码化工程设计中有不同的厂家、不同电码化设计制式，现在主流ZPW-2000系列电码化设备有ZPW-2000A、ZPW-2000G、ZPW-2000R三种，电码化制式有二线制、四线制两种制式，电码化设计中，不同厂家设备、不同制式的电码化设计图纸不同。

目前国内各设计院已经运用AutoCAD绘图环境开发出了电码化计算机辅助设计软件，但大多满足一个厂家或一种制式的车站电码化设计，软件不够全面，不兼容的设备型号或者制式需要手工在电脑上设计，因此研发一套兼容主流厂家设备型号和设计制式的电码化计算机辅助设计软件能大大提高电码化工程设计效率和准确性，同时集成度高，便于软件升级与维护。

2 软件需求分析

该软件需具备以下功能：

（1）对AutoCAD能进行二次开发，通过简单的站场数据输入和用户界面输入自动生成.dwg格式车站电码化所有相关图纸。

（2）能兼容ZPW-2000A、ZPW-2000G、ZPW-2000R型电码化设备与二线制、四线制电码化制式，能提供下拉框输入选择功能。

（3）对输入数据具有错误诊断功能，软件能提示数据错误类型、位置、更改建议。

（4）所有电路、图标、线条等图块必须满足铁道行业标准。

（5）中间数据可以人工调整，软件在电码化设计中灵活使用。

（6）出图效率高，准确度高。

（7）能自动统计工程数量。

3 软件设计

3.1 软件结构设计

综合软件需求，软件采用模块化设计，便于升级、扩展与维护。软件主要由数据输入、界面、功能模块、函数模块4个部分组成。数据输入为.txt文本格式，主要输入站场信息；软件界面主要用于输入软件运行信息；功能模块分为6个模块，功能模块之间相互独立；函数模块是整个软件用到的所有函数集合，其中包含6大功能模块公用函数。软件结构总图如图1所示。

图1 软件结构总图

3.2 数据输入格式定义

输入数据主要体现站场电码化区段信息，用data.txt文本格式进行编辑，以SFM 发车进路为例：在文件上添加一行SFM:9DG-G，7DG-S，1DG-S，IIAG-S即可。区段名称按照发车进路顺序填写，-G为送电段发码，-S为受电端发码。其他接发车与股道信息同理。编辑完data.txt把其作为输入数据文件。

3.3 界面设计

界面用于输入软件运行信息，主要包含车站名称、图号、电码化设备型号、电码化制式、生成的图纸种类等。界面比命令式更友好，便于操作。电码化设备型号与电码化制式采用下拉框形式，用户只需选择所需的设备类型和制式，软件按照用户选择自动调用功能模块。

3.4 功能模块设计

通过用户选择和数据输入，软件能自动选择指定功能模块进行图纸的自动设计，例如输入信息后，软件运行ZPW-2000A型四线制电码化功能模块。这6大功能模块需要分别设计，每个模块设计流程和功能类似，只是具体的排列组合算法、内部配线，防雷设备类型有所不同。现以功能模块1举例说明，其有6个子模块，软件流程如图2所示。

图2 功能模块1软件流程图

3.4.1 基础数据子模块

基础数据子模块是把用户输入数据和条件生成各种ZYJ.txt等中间数据，为给第2个子模块组合架提供数据输入，数据格式为文本.txt格式。具备数据自诊断功能，提示未按格式编写的数据信息及位置，根据错误类型软件给出更改建议。

中间数据有组合架、移频架、分线盘、轨道传递继电器位置信息、轨道复示继电器、股道、防雷匹配单元、电阻组合、室外防雷、隔离盒等。例如用于生成移频架图纸的中间数据：

XJM，ZY1-1

SJM，ZY1-2

XFM/SFJM，ZY1-3

SFM/XFJM，ZY1-4

X3，ZY1-5

S3，ZY1-6

+1FS，ZY1-9

其中，XJM为发送器名称，ZY1-1为移频架位置，其他同理。该数据文件可以中间更改，如果设计者想把XJM发送器放在ZY1-7位置上，则直接调整该数据后再次运行软件即可。基础数据模块生成的中间数据是图纸的生成基础。

3.4.2 组合架子模块

组合架模块根据中间数据自动生成移频架、组合架图纸。移频架共两层，主要用于放发送器，按照上下行分开原则，各占一层，按照数据输入顺序从左往右排列发送器，N+1发送器排列第一层的最后，采集处理器找空放置，占用一个发送器位置。组合架主要放置电码化组合，主要有编码组合、FBJ组合、轨道继电器复示组合、防雷匹配单元组合、股道组合、电阻组合等，二线制电码化还有室外防雷组合，隔离组合等。组合架共10层，每层10个继电器位置，先从第一架第10层往下排列，以此类推。

3.4.3 电路图子模块

电路图模块根据中间数据自动生成接发车电码化电路图、股道电码化电路图、N+1电路、设备报警电路等，模块里针对每种电路图对应一个函数，当启动软件运行到电路图时，模块依次调用XJM函数、SJM函数等，例如XJM函数运行，先读取区段信息，再读取所有与组合架、移频架有关的文本信息，然后根据这些信息调用相应图块进行电路自动设计，同时生成侧面配线cmpx.txt文本文件，数据格式举例如下：

ZY1-102-3_M1-904-15

ZY1-102-4_M1-904-16

上述格式含义是ZY1-102-3端子与M1-904-15端子配线连接，这个中间数据是生成侧面配线图纸的必要条件。

3.4.4 配线子模块

配线模块主要用于生成移频架、组合架侧面配线。电码化组合类型有十几种，不同厂家设备侧面配线端子板会有很大不同，配线模块利用cmpx.txt文本文件和组合架、移频架中间数据信息，调用组合侧面版图，其中移频架侧面一般是3×18柱端子板，组合架每层一般是2块3×18柱端子板，每个站情况不一，按照架子数量多次调用版图进行配线端子添加，每块板需要注明组合类型与名称，同时相同种类电源注意环接。

3.4.5 分线柜子模块

分线柜模块主要用于生成防雷分线柜的配线图，防雷分线柜一般是每台可用9层，每层13块端子板，配线原理同配线模块，只是端子数量不同。3.4.6 内部及零散子模块

内部及零散模块主要用于生成组合内部图纸和其他零散图纸，如与站内结合图纸。

3.4.7 统计工程数量

该模块通过仿真中间数据，自动计算出本次计算机辅助设计的移频架、组合架、电码化发送器、检测器、各种型号继电器、防雷匹配单元、电阻组合、隔离盒、防雷单元等主要设备材料数量。

3.5 函数模块

函数模块主要是为减少6大功能模块的代码量而设计，该模块内均为功能模块公用函数，包含字符串处理、画线、添加文字、调用块、读取.txt文件等函数，在功能模块里通过指定参数直接调用即可。

4 软件测试

软件测试分3个阶段，第1个阶段是在每个功能模块开发完后进行测试，因为模块之间的相对独立性，对功能模块修改后的测试对其他模块无影响，但是修改函数模块后需要把每个功能模块均测试一遍。第2阶段是所有模块开发完毕后，6大功能模块均要测试，并且由不同数据输入进行测试。第3阶段是整体测试，从界面及数据输入一直到生成的图纸进行人工校对，校对均无误后软件可用于工程设计中。

5 结语

通过对软件需求的充分分析，编制了比较严密的软件设计流程，并经过全面测试修改，该软件已在中铁通信信号勘测设计（北京）有限公司及其他设计单位应用，共有90多个车站电码化设计采用该软件并已经顺利开通，软件出图覆盖范围广、准确率高、效率高，并且极大地节省了人工成本，得到各方好评。

[1] TB/T 2465-2010.铁路车站电码化技术条件[S].北京：中国铁道出版社.

The design of station coding in railway signal design is flexible，and complexity of manual design，frequent errors and heavy workload. So we put forward the thinking of computer aided design software which is compatible with the mainstream manufacturer’s properties and the coded patterns. the software which combined with ZPW - 2000 series of technical specification on coding for railway station and requirements is the secondary development of AutoCAD，the paper introduces the design of the software structure and process . At present，the software has been widely used.

coding for railway station; computer aided design; modular program

U283

B

1007-936X(2014)04-0042-04

2014-05-07

李政伟.中铁通信信号勘测设计（北京）有限公司，工程师，电话：13810716771。