利用CAD VBA与Excel相结合自动绘制股道运用技术作业表

刘俊良　杨竟洵

摘要：为了高效绘制适用于现场作业的股道运用技术作业表，结合Excel的较强计算功能和CAD的较强绘图功能，进行Excel数据处理和CAD VBA二次开发，实现在CAD中自动绘制股道运用技术作业表。实际应用表明，该方法操作简单，易于掌握，实用性强，推广至各铁路车站使用不仅能提升列车运行图的编制质量，还能有力保障现场的安全生产。

关键词：VBA； Microsoft Excel； Auto CAD；股道运用技术作业表

中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）11-0225-03

1 背景

铁路车站股道运用技术作业表（以下简称“股道表”）是运输组织的基本技术资料之一，包含了该站所有列车的到发时刻、股道、运行方向及上水吸污等信息，是列车调度员调度指挥和车站值班员行车组织的必备工具。在车站行车室，因受工作模式限制，车站值班员需要一份非电子版、大小适中的股道表。目前绘制股道表有两种方法：一是由列车运行图编制软件自动生成，但存在标注信息不全面、打印多页纸张才能合成一张表等问题，不能满足生产现场的实际需要；二是利用Microsoft Excel、Microsoft Word、Auto CAD等进行人工绘制，但存在费时费力、易出差错、车次与时分竖线对应不精确等问题。总之，一直以来配置于行车室的股道表，不能完全满足现场实际需求，工作人员使用时存在一定的安全风险。

该文阐述的股道表绘制方法，旨在解决上述问题，结合了EXCEL较强计算功能和CAD较强绘图功能两方面的优势[1]。首先对列车运行图文件中的资料进行数据整理形成Excel文件，然后利用VBA在CAD中读取EXCEL文件中的数据，快速、精确地生成股道表，并在股道表中标注必要信息，实现自动绘制股道表且打印效果较好。经过测试，本方法在Excel2003（含）以上和CAD2004、CAD2007中使用有效，目前已用于绘制长沙南站股道表。

2 基本思路和模板文件设计

2.1 基本思路

股道表的绘制依据是列车运行图文件中的《列车时刻股道表》，通常以Excel文件发布。为了使自动绘制方法具备实用性，需将操作时间和步骤最少化，通过设置模板可以解决问题。基本思路是：利用VBA在Excel和CAD中的通用性[2]，首先创建两个模板文件（Excel模板文件和CAD模板文件）并编写相关的VBA程序，然后以列车运行图文件《列车时刻股道表》为数据源，运行相关程序（宏）即可迅速生成股道表。具体流程如图1所示。模板文件和VBA程序是基础文件，创建后可以重复使用，所有相关文件存于计算机的一个指定文件夹中。

2.2 Excel模板文件设计

Excel模板文件用于对列车运行图数据进行梳理，使CAD能够利用VBA读取Excel数据。编制列车运行图过程中，先公布列车运行时刻和股道，然后公布上水吸污方案，因此Excel模板文件工作簿对应设置两个工作表：sheet1汇总列车到发基本信息，即列车坐标模板；sheet2汇总上水吸污信息，即上水吸污模板。

2.2.1 列车坐标模板设计

根据行车室使用需求，股道表应包含列车车次、到发时刻、股道、跨線运行等信息。由于列车运行图文件格式与模板格式不完全一致，为提高数据转化效率，通过相关公式（函数）及转置进行处理，可快速将运行图文件整理并导入模板中。数据转换前后如表1和表2所示。

2.2.2 上水吸污模板设计

根据编制列车运行图的工作流程，上水吸污方案公布时间较晚，甚至新运行图实施后还有变化，因此上水吸污情况单独创建上水吸污模板。模板是在列车坐标模板基础上创建的，时刻与股道直接引用列车坐标模板中的数据，确保数据的准确性。通过筛选整理，工作表中只保留上水吸污作业的车次，且新增一列注明上水吸污情况，分2种类别：只上水不吸污；同时上水吸污。CAD读取后，在生成的股道表中标注特殊符号说明（具体见下文）。

2.3 CAD模板文件设计

股道表包含两个基本要素：一是本站的股道设置情况；二是列车的车次、到发（通过）股道、到发（通过）时刻，基本要素以外的信息根据实际需要添加。设计CAD模板文件的首要工作是绘制股道表底图（即车站的股道设置情况），然后才能利用VBA程序在底图上铺画完成一张完整的股道表。

2.3.1 绘制股道表底图

新建CAD，从X、Y坐标零点开始，绘制长沙南站股道表底图。

X轴正向表示时间，跨度为24小时，1440分钟，因此画图时取沿X轴正向的框线长度为1440mm。从X、Y坐标零点沿X轴正向依次画竖线，间距设置为60mm（表示60分钟），共25条竖线，划分为24小时分区。标注第一根和最后一根竖线为18点，竖线从左至右分别表示18点～23点、0点、1点～18点。

Y轴正向表示股道号码，长沙南站共28条股道，其中武广场15条，沪昆场13条。先画武广场，从X、Y坐标零点沿Y轴正向依次画横线，间距设置为30mm，共16条横线，划分为15个股道分区。

25条竖线和16条横线合成的表格以及时间和股道号码标注，共同组成武广场的股道表底图，如图2所示。

长沙南站武广场和沪昆场在行车室的作业控制台分置，由两组人员操作，因此需在CAD同一个“布局”中分别绘制两个场的股道表。完成武广场股道表后，继续沿Y轴正向画横线完成沪昆场股道表底图。设置两个场边框的间距为300mm，从而确定沪昆场Y轴第一条横线，其后其他线条间距设置与武广场相同。完成两个场的表格绘制后，添加表格名称、备注等信息。

2.3.2 CAD VBA二次开发

通过CAD VBA二次开发，使CAD能够读取Excel模板文件中的数据和信息，并在指定位置一一铺画列车线条和标注相关信息。开发的程序除了具备读取Excel模板文件数据并转换成股道表格式的基本功能，还具备标注上水吸污、标注列车高峰线等功能。主要工作如下：

2.3.2.1 在CAD中，选择“工具/宏/VBA管理器”菜单项，在弹出的“VBA管理器”对话框中单击“新建”按钮，命名为“股道运用表.dvb”，将其保存在指定文件夹。

2.3.2.2 在“VBA管理器”对话框中单击“Visual Basic编辑器”按钮，进入VBA集成开发环境[3-4]。

2.3.2.3 部分代码：

1）打开并读取Excel文件。

Set xlapp = CreateObject（"Excel.application"）

Set xlbook = xlapp.Workbooks.Open（"D：＼铺画股道表＼铺画股道运用表.xls"） '打开的EXCEL路径

xlapp.Visible = False

Set xlsheet = xlbook.Worksheets（"坐标"） '打开EXCEL中的工作表

2）初始化相关设置。

i = xlsheet.Cells（3， 30） '取列车总数

TextH = 4 '文字高度

MarkH = 3 '特殊标记文字高度

SsxwH = 5 '上水吸污标记高度

LineDE = 0 '线长增量。取消（取值为0），改在EXCEL中计算。

CCof = 0.8 '车次位置偏移量

SSof = 4 '上水标记偏移量

XWof = 3.5 '吸污标记偏移量

MKof = 8.5 '跨线车方向等标记偏移量

3）车次线条及标注信息18点竖线越界处理。

''车次、上水吸污、特殊标记等越界处理

If CCPt（0） > 1440 Then

CCPt（0） = CCPt（0） - 1440

End If

''铺画列车线条及线条的越界处理

If PtEnd（0） > 1440 Then ''线条越界处理

PtEnd（0） = PtEnd（0） - 1440

ZZPt（0） = 1440

ZZPt（1） = PtEnd（1）

AAPt（0） = 0

AAPt（1） = PtEnd（1）

CFPt（0） = PtEnd（0）

Set LinePt = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine（PtStart， ZZPt）

LinePt.color = ColPrint '线条1颜色

Set LinePt = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine（AAPt， PtEnd）

LinePt.color = ColPrint '线条2颜色

Else

Set LinePt = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine（PtStart， PtEnd）

End If

4）铺画标注列车到达及出发时刻。

''铺画标注列车到达及出发时刻

Set TrainCC = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（CC， CCPt， TextH）

Set TrainDD = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（DDTime， DDPt， TextH）

Set TrainCF = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（CFTime， CFPt， TextH）

5）上水和吸污车次分别用蓝色三角形和深褐色三角形标注。

''上水吸污标注

If InStr（zuoye， "污"） Then

Set TrainXW = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（"▲"， XWzuoyePt， SsxwH）

TrainXW.color = 15

TrainXW.Alignment = acAlignmentTopCenter

TrainXW.TextAlignmentPoint = XWzuoyePt

'吸污时必然有上水，故须同时加上水标记

Set TrainSS = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（"▼"， SSzuoyePt， SsxwH）

TrainSS.color = 150

TrainSS.Alignment = acAlignmentCenter

TrainSS.TextAlignmentPoint = SSzuoyePt

ElseIf InStr（zuoye， "水"） Then

Set TrainSS = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（"▼"， SSzuoyePt， SsxwH）

TrainSS.color = 150

TrainSS.Alignment = acAlignmentCenter

TrainSS.TextAlignmentPoint = SSzuoyePt

End If

6）高峰線车次用红色字体标注，周末线车次用蓝色字体标注。

Select Case col

Case "蓝"

ColPrint = acBlue

Case "红"

ColPrint = acRed

Case Else

ColPrint = acByLayer

End Select

为提高程序运行速度和效率，充分发挥CAD和Excel的各自优势，将数据的计算和转换功能尽可能放在Excel文件中，CAD主要负责读取Excel中的数据后进行铺画线条和标注文字符号[5]。

3 绘制及修正股道表

先整理Excel模板文件的数据，保存并关闭，然后打开CAD模板文件，选择“工具/宏/加载工程”菜单项，加载“股道运用表.dvb”，如弹出对话框询问是否启用宏，点击“启用宏”。再选择“工具/宏/宏”菜单项，在弹出的对话框中点击“运行”，即可在CAD中迅速完成列车车次、时刻及相关标注的绘制。

因部分时段列车过于密集，生成的股道表中部分车次会出现重叠的情况，影响使用。因此，在股道表中发现这些车次后，在Excel模板中提供手工修正功能，在列车坐标模板J、K列添加人工修正坐标。例如：14道10：42/45分的G1155次，若按时间比例铺画，则与G1143次部分文字会重叠，为此将G1143次手工修正往前移3个单位。修正以后重新运行CAD模板文件，生成修正后的股道表。

4 结束语

该文介绍的方法将Excel数据计算和CAD绘图功能结合起来，易于操作，实用性强，大大提高了工作效率和质量。以前人工绘制长沙南站股道表，需核对并更新600余趟列车的数据，两个人一起至少要两天才能完成。采用此方法绘制长沙南站股道表后，优势明显：一是效率高，整个绘制过程一人操作几分钟就可以完成，而且生成的股道表既信息全面又样式美观；二是精准度高，由于是直接从列车运行图Excel文件中转换、读取数据，避免了人工绘制时易造成的文字输入和线条铺画错误的问题；三是图表占地小，一张股道表仅需1张A3纸正反面打印即可，且能保证清晰度，放置于作业台十分便于车站值班员使用，完全符合行车室工作需要。

该方法可以在各铁路车站特别是客运站推广使用，不同车站Excel文件数据处理方法相同，仅需在长沙南站CAD模板基础上根据各站实际修改股道布局即可投入使用。推廣使用后，一方面统一各站股道表样式，另一方面给行车室人员提供便利，不仅提高了编制列车运行图的工作质量，而且给现场作业提供了一个重要安全保障。

参考文献：

[1] 尤苏南. 利用Excel表格在CAD中按类别快速展绘勘探点技术[J]. 计算机与现代化， 2013（2）： 163-168.

[2] 彭四清. 利用Excel VBA实现在AutoCAD中展绘坐标点[J]. 测绘与空间地理信息， 2008， 31（4）： 195-199.

[3] 张帆， 郑立楷， 王华杰. Auto cad VBA 开发精彩实例教程[M]. 北京： 清华大学出版社， 2004 .

[4] 王若慧. 基于VBA的Auto CAD二次开发及应用实例[J]. 自动化技术与应用， 2007， 26（9）： 30-33.

[5] 朱晓亚. 利用VBA实现CAD与Excel相结合自动绘制钻孔采样图[J]. 科技风， 2012（13）： 170-171.