动车组司机行车安全辅助终端系统的设计与实现

张 龙，王艳君

（西安欧亚学院 信息工程学院，陕西 西安 710065）

动车组司机行车安全辅助终端系统的设计与实现

张 龙，王艳君

（西安欧亚学院 信息工程学院，陕西 西安 710065）

为了减少高速列车和动车组开通以来人为造成的误操作，本文针对动车组司机要不间断的对动车组运行前方线路进行瞭望，同时动车组司机在运行途中需要在记录本上查看点单，记录运行时刻，核对确认运行揭示及公里标，查阅列车的操控等作业手工操作的不便，提出了一种运行于PDA手持终端的辅助系统，实现了动车组司机通过终端系统自动生成手帐、自动生成司机报单、提示列车运行时刻，并根据当前时间计算下站到达时间，在慢行区段前提示司机运行揭示内容，根据列车当前位置显示操纵提示内容，接收列车运行注意事项等功能。通过6个月的实际使用效果显示本系统对动车司机日常行车过程起到了很好的辅助作用，方便了司乘人员的操作，提高了安全保障能力。

动车；行车安全；辅助系统；终端；PDA

高铁和动车组开通以来，其运行速度达到300 km/h以上，为了安全操作，动车组司机要不间断的对动车组运行前方线路进行瞭望，同时动车组司机在运行途中需要在记录本上查看点单，记录运行时刻，核对确认运行揭示及公里标，查阅列车的操控等作业，其中的点单、运行揭示等重要信息都是发车前由调度打印出来发放给司机，这些作业全部通过手工操作来完成，给司机工作造成了很大的不便，也为信息的动态变化带来不便[1]。

如何既能方便司机工作，又能提高效率，为行车安全提供更有力的保障，文中提出了设计一种使用PDA手持终端的辅助系统，实现动车组司机通过终端系统自动生成手帐、自动生成司机报单、提示列车运行时刻，并根据当前时间计算下站到达时间，在慢行区段前提示司机运行揭示内容，根据列车当前位置显示操纵提示内容，接收列车运行注意事项等功能，方便了司乘人员的操作，提高了安全保障能力[2-3]。

1 系统总体描述

整个系统由3部分组成：移动终端系统，信息同步系统和综合管理系统，系统的总体结构示意图如图1所示。

图1 系统总体结构示意图

PDA终端通过4G网络连接到Internet，用于通过Internet接收或发送给服务器上辅助信息，当列车行驶的区间没有网络时，终端系统会自动存储要发送的信息，在连接网络后通过信息同步系统和数据转储功能完成和服务器上的综合信息管理系统进行信息的同步，从而实现动车司机通过PDA终端自动完成司机报单、提示运行时刻、记录手账等，不用再去翻笔记本、做记录等一系列手工操作[4-5]。终端系统功能结构图如图2所示。

图2 终端系统结构图

2 数据库设计

由于大量的管理信息存储于服务器中，由综合管理系统管理，PDA终端只是接受、发送、简单处理信息，在网络不可用时暂时存储信息，当转储完成后终端中的信息即被删除，因此信息量较小，存储时间短，无需较大的数据库，所以本应用程序使用了Android平台内置的 SQLite数据库。SQLite很小并且可移植性好、很容易使用，高效、可靠性高[6-15]。

数据库主要存储如下信息：操作者登陆信息、出勤作业信息、出入库作业信息、途中作业信息等。

经过详细的业务流程分析，得到了系统数据库的部分ER图，如图3所示。

图3 数据库ER图

系统数据库的名称为DCDB，根据系统的各个功能模块的需要，在数据库中建立了若干张表，主要表有：点单信息表（Dd_Info），记录相关车次出行任务时刻表相关信息（编号、线路编号、区间公里、开车时刻、站停时分、区间运行时分、区间平均速度、站名、施工慢行附件时分等）；调令揭示信息表（Dl_Info），记录列车运行过程中需要司机实时查看的调令揭示信息（序号、标题、内容、是否已阅、点单编号等）；司机信息表（Sj_Info），记录司机相关信息（编号、姓名、性别、职务、密码、标识、联系方式等）；管理员表 [Admin_info]，记录管理员账户信息（用户名、密码等）。

3 开发工具与设计模式

Andriod系统为开源操作系统，使用Java语言进行开发，开发环境是Eclipse+Android SDK+Androidplugin for Eclipse。通过互联网可快速下载到开发环境所需的软件，这些软件工具都是开源的。

MVC的概念在目前信息系统设计非常流行，MVC 全名是 Model View Controller，是模型（model）－视图（view）－控制器（controller）的缩写，是一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑[7-9]。View表示层指浏览器层，用于图形化展示请求结果；Controller控制器指Web服务器层，Model模型层指应用逻辑实现及数据持久化的部分[10-11]。目前流行的开发框架，如JSF、Struts、Spring、Hibernate等及它们之间的组合，如Struts+Spring+Hibernate （SSH）、JSP+Spring+Hibernate等都是面向MVC架构的[12-14]。

本系统采用了MVC设计模式进行架构的设计，极大地提高了代码的重用性和可维护性。

4 界面设计及测试

1）系统登录首页

终端系统启动后，首先进入主界面，主界面主要包含3个功能入口点，分别为出勤作业，信息同步，数据转储，终端主界面如图4所示。

图4 终端主界面

2）调令揭示

调令及揭示每次出勤都通过服务器进行网络更新，以保证最新的数据。调令揭示需要司机对每一项进行确认，确认后，不可进行修改。确认后的调令及揭示以确认时间为主自动存入此次开机文件夹中，以备系统管理查询，如图5所示。

图5 调令揭示界面

3）信息同步

当乘务员每天进行工作之前，需要将终端设备连接到Internet，并点击【信息同步】按钮，进行当天必要信息的更新操作。这些信息包括：同步账号信息、列车时刻表信息、调令揭示信息等等。同步信息如图6所示。

图6 信息同步界面

4）数据转储

当司机要结束当天的工作，需要把数据同步到服务器上。此时，只要将终端设备连接到Internet，点击【数据转储】按钮，则当天的数据就会同步到服务器上，同时终端设备上的数据也会被删除掉。信息转储如图7所示。

图7 信息转储

5 结束语

通过近一年的设计和开发，近半年的使用测试，动车组司机行车安全辅助终端系统已经正式投入使用。各项功能基本符合最初设想，基本满足了高铁及动车司机工作需求，它稳定、安全、高效，从而提高了司机们的工作效率，降低了手工操作的复杂性和易错性，符合开发设计的初衷。

[1]沈洪波.LKJ运行记录数据分析技术研究[J].铁路技术创新，2012（2）：32-34.

[2]吴卫平，杨玻雅.高速铁路车载设备记录的图形化分析平台[J].高速铁路技术，2011（3）：24-28.

[3]陆啸秋，赵红卫，黄志平，等.高速列车运行安全监控技术[J].铁道机车车辆，2011（2）：34-37.

[4]田贞家.机务段综合信息化系统的研究与设计[J].科技与企业，2012（22）：131.

[5]吕赫.动车组车载信息实时传输方案研究[J].铁路计算机应用，2013（1）：44-48.

[6]蒋隽睿.浅谈列控设备动态监测系统在维修工作中的应用[J].铁道通信信号，2012（11）：30-31.

[7]何凯明.机车监控装置故障诊断系统研究[D].成都：西南交通大学，2010.

[8]张道芳.基于DSP的轨道车运行监控装置研究[D].兰州：兰州交通大学，2014.

[9]王储.基于S3C2410/LINUX的嵌入式系统在列车监控装置中的应用[D].武汉：武汉科技大学，2008.

[10]张伟益.列车行车安全与信息可靠性的研究与开发[D].杭州：浙江大学，2011.

[11]夏帮贵.基于 Android平台的图书馆服务系统设计与实现[J].现代图书情报技术，2011（6）：85-89.

[12]孔庆富.基于Android平台的GSM-R智能终端实现研究[J].铁道通信信号，2012（12）：53-56.

[13]仝占方.Android操作系统在车载乘客信息系统中的应用[J].电力机车与城轨车辆，2015（5）：50-53.

[14]李如平.基于ASP.NET和移动andriod平台的物联网系统 [J].佳木斯大学学报：自然科学版，2015（5）：710-714.

[15]陈秀萍.基于Andriod智能手机的测绘软件开发应用探讨[J].价值工程，2012（27）：198-200.

Design and implementation of auxiliary terminal system for the driving safety of the EMU

ZHANG Long，WANG Yan-jun
（Information Engineering School，Xi'an Eurasia University，Xi'an 710065，China）

In order to reduce the misoperation since the high-speed train and EMU opened artificially，aiming at EMU drivers or continuous lookout for EMU Operation front line，while the EMU drivers run on the way to see this on the record single point，record the operation time，check and confirm the operation and reveal the train kilometer access control operation manual operation inconvenience，a run on the PDA handheld terminal auxiliary system，realize the EMU drivers through the terminal system to automatically generate hand account，automatic generation of drivers，train travel tips entry time，and according to the current time calculation of station arrival time in the slow section before operation prompts the driver to reveal the content according to the current position，display control clew，receiving train operation notice function.Through the 6 months of the actual use of the system to show that the system has a very good supporting role in the daily operation of the motor car drivers，convenient operation of the company by personnel，improve the ability of security.

EMU；traffic safety；auxiliary system；terminal；PDA

TN91

：A

：1674－6236（2017）14-0036-03

2016-06-21稿件编号：201606156

陕西省教育厅专项科研计划项目（14JK2067）

张 龙（1977—），男，陕西西安人，硕士，讲师。研究方向：软件工程、人工智能。