提升城轨项目设计验证效率方法研究

2023-09-17邵明远杨菲

科技与创新 2023年17期

邵明远，杨菲

（卡斯柯信号有限公司北京分公司，北京 100161）

系统设计验证是城轨集成项目在实施过程中非常重要的一个环节。在系统设计基线完成之后，启动系统设计验证工作。需要验证的文档包括系统配置规则、实时时间参数、列车运行规则、系统平面图、保护区段列表等。设计验证的目的是尽可能在设计早期发现设计问题，避免系统数据及后续项目实施阶段的返工，从而降低项目实施成本[1]。

在所有需要验证的设计文档中保护区段列表定义所有信号机的保护区段的属性参数，是系统数据的重要输入，并且是验证工作量较大的文档之一。目前，保护区段列表的验证以人工为主，验证人员需要根据项目平面图、项目实时时间参数、列车运行规则等文档对保护区段列表中定义的全线路信号机及每个信号机的保护区段属性参数进行逐一验证。由于项目平面图一般为CAD 格式文档，列车运行规则为Word 格式文档，保护区段列表及项目实时时间参数为Excel 格式文档，这样在验证过程中，验证人员需要在不同类型的文档中频繁切换，是人工验证效率较低的主要原因，同时由于保护区段列表中参数属性数量庞大，容易造成验证人员进行大量数据验证时出现视觉疲劳，从而增加错验、漏验等的风险。因此亟需一种新的验证方法解决目前人工验证的问题[2]。

本文提出一种新型工具替代人工验证的方法，有效解决了人工验证效率低且存在质量隐患的问题。

1 保护区段列表验证

保护区段用于可接近信号机，当信号机为红灯时，可以使列车停车位置靠近信号机。

在信号系统中，对于停车位置与限制点之间的距离有明确的要求，如果不设置保护区段，限制点设计在信号机位置时，会导致列车车头不能靠近信号机，降低了停车准确性。因此保护区段的设置，可有效提高运行效率。

保护区段中需要定义的属性包含保护区段的类型、方向、起点位置及里程，第二限制点位置及里程，终点位置与第二限制点的距离等。这些参数也都是设计验证活动需要验证的内容。需要验证的这些参数，其中类型、方向参考列车运行规则文档，起点名称及公里标、第二限制点名称及公里标、第二限制点与保护区段终点的距离参考项目平面图中定义的设备位置人工计算，保护区段长度计算公式中涉及的参数及终点与第二限制点间的距离的最小值定义参考项目实时时间参数。

基于保护区段的参数属性特点，保护区段参数主要来源与项目其他设计文档格式固定。基于输入文档的这一特点，本文阐述一种新型验证方法，通过程序语句将平面图中需要设备提取，并保存为表格形式，同时将列车运行规则中信号机定义章节保存为表格格式，我们可以通过程序语句实现对属性参数的工具验证，大大提高了验证效率及验证的准确性。

2 设计思路

保护区段属性参数根据其各自的输入源，其中信号机名称、保护区段类型以及信号机方向参考项目列车运行规则，保护区段的起点位置名称及公里标、第二限制点名称及公里标参考项目平面图，保护区段长度计算参数及系统要求的保护区段终点与第二限制点之间距离的最小值参考项目实时时间参数。

确定保护区段的参数的各个属性验证依据后，首先将列车运行规则中的信号机列表保存为表格格式。其次可以编写程序将平面图所需设备的名称及里程提取并转化为表格格式文档[3]。为优化程序运行，提升运行效率，通过两步优化所提取的文档。第一，提取过程中，由于CAD 的平面图中每个设备有各自的坐标以及个别设备存在坐标转换的情形（即存在2 个坐标），因此转换出来的表格格式文档中的数据较多，增大了程序的运算量。仅保留所需的设备及其公里标，通过程序删除非相关的设备及导出过程中产生的非必要空行。第二，由于各个设备在平面图中有各自的坐标系，即左线/右线，在图中标识为ZDK/YDK，以及土建的公里标标识方式会有“+”等，这些标识都不是程序运行所需元素，而且会影响程序运行，因此需通过程序去掉里程标中非数值元素，这样就得到如表1 所示的运行结果。

表1 设备名称及里程提取效果

通过已导出的设备里程，得出列车运行规则中信号机列表，如表2 所示。项目实时时间参数中定义的相关参数，通过程序实现对于保护区段各个属性的自动验证，具体设计思路：首先根据列车运行规则中定义的信号机列表，对信号机完整性进行判断；其次，根据列车运行规则中的信号机列表中描述的信号机保护区段的类型、方向进行参数一致性验证；再次，根据已导出的设备名称及里程标，对保护区段列表中的起点名称及里程标、第二限制点名称及里程标进行验证；最后，根据项目实时时间参数中相关参数，对保护区段的终点与第二限制点的距离是否满足系统要求的最小值进行验证，如图1 所示。