淺談機務LKJ臨時數據作業管理系統的設計論文

　　列車運行監控裝置(簡稱LKJ)，是技術人員根據我國鐵路運營實際研制的，以保障列車運行安全為主要目的的列車速度控制裝置。現階段我國鐵路系統廣泛使用的是LKJ2000型列車運行監控裝置，通過監控主機預先存儲線路設施資料數據，運行中實時調用計算取得速度控制值，實現列車的運行安全速度控制。

　　LKJ 臨時數據是指依據調度部門下發的運行揭示調度命令，按照LKJ 臨時數據文件編制規則，編輯形成LKJ 臨時數據文件載入LKJ 設備，對列車運行速度實施監控或改變行車方式、提示有關操作的臨時性數據。LKJ 臨時數據是LKJ 數據體系的重要組成部分，在防止列車通過施工地段超速等安全關鍵控制上，起著至關重要的作用。

　　1 LKJ 臨時數據編制作業管理現狀分析

　　LKJ 臨時數據文件編制、錄入由辦理機車司機出勤的機務段負責。LKJ 臨時數據文必須保證按乘務擔當區段全程的完整準確。

　　(1)編制作業量大。隨著鐵路機車、乘務交路改革的不斷深化，跨局長交路、輪繼乘大面積實施，各機務段承擔的機務運行揭示交付、LKJ 臨時數據編輯寫卡的范圍越來越大、交路越來越長，作業量急劇增大。我局共承擔7 個鐵路局21 個機務段機車乘務員出勤揭示交付、LKJ 臨時數據編制錄入工作，平均每日接收運行揭示調度命令60 條、編制LKJ 臨時數據90 條。

　　(2)作業環節多。機務運行揭示LKJ 臨時數據作業主要包括揭示接收、數據編制、復核審核、模擬驗證、發布簽收、寫卡驗卡等環節，各環節為流程作業，依次遞進、互相制約。

　　(3)作業效率低。機務運行揭示LKJ 臨時數據機務段各自編制，人工復核校驗，效率低出錯概率較高;寫入IC 卡的數據由乘務員使用地面模擬測試設備(或出勤驗卡設備)人工核對驗卡，不但增加乘務員工作量，而且效果差。

　　(4)風險管控措施落后。機務運行揭示LKJ 臨時數據收、編、核、驗、傳、寫等作業環節依靠紙質臺帳登記，事后卡控，效率低、管理不便。

　　2 各作業環節風險分析

　　機務運行揭示LKJ 臨時數據作業主要包括揭示接收、數據編制、復核審核、模擬驗證、發布簽收、寫卡驗卡等環節，針對各作業環節存在的風險分析如下：

　　(1)接收確認環節存在遺漏風險。機務段運行揭示臺調度員通過施工運行揭示調度命令管理系統簽收運行揭示調度命令，根據擔當揭示交付、寫卡區段范圍，對接收到的揭示相關性進行人工判定，運用科分管副科長對判定情況進行把關。因此存在調度員遺漏揭示和對擔當寫卡區段掌握不清錯誤判斷揭示不相關風險。

　　(2)數據編制環節存在錯編風險。運行揭示臺揭示調度員依據接收的運行揭示調度命令內容，遵循LKJ 臨時數據編制規則編制LKJ 臨時數據，復核人員對照原始運行揭示調度命令內容核對編制的LKJ 臨時數據。由于揭示調度員對于LKJ 臨時數據編制規則的掌握不同，對于非本局乘務員擔當區段站場的熟悉程度有限，以及LKJ 臨時數據起止時間、里程、限速等各數據項由揭示調度員手工輸入，存在LKJ 臨時數據錯誤編制風險。

　　(3)數據模擬驗證環節存在遺漏風險。編制完成的LKJ臨時數據經復核正確后，揭示調度員使用LKJ 模擬運行測試設備對LKJ 臨時數據進行模擬運行測試驗證。由于采用人工操作模擬驗證，存在模擬驗證不規范、漏模擬等風險。

　　(4)數據發布簽收環節存在錯漏風險。機車調度室運行揭示臺將編制審核無誤的運行揭示LKJ 臨時數據上傳服務器，各出勤(寫卡)點調度員使用跨段寫卡軟件下載。依據原始運行揭示調度命令核對接收數量，并與運行揭示臺辦理核對簽收手續。存在因運行揭示LKJ 臨時數據下載傳輸導致LKJ 臨時數據丟失、人工辦理核對簽收手續走過場等導致LKJ 臨時數據錯漏等風險。

　　(5)出勤寫卡環節存在錯漏風險。乘務員出勤時，出勤調度員將乘務員擔當運行區段相關LKJ 臨時數據錄入IC 卡。乘務員依據交付揭示，使用驗卡設備核對IC 卡中錄入的LKJ臨時數據是否完整正確。存在出勤調度員錯選擔當區段，乘務員不驗卡、核對不認真等導致運行揭示LKJ 臨時數據錯漏的風險。

　　3 方案提出

　　3.1 方案概述

　　基于現場作業及風險管控需求，針對作業流程各關鍵環節，利用計算機信息技術和網絡技術，設計開發一個集調度命令接收、運行揭示LKJ 臨時數據編制、復核、模擬、傳遞、確認、驗卡等一系列作業環節為一體的作業管理系統，利用技術手段和必要的設備對人工編輯的運行揭示和LKJ 臨時數據進行復核檢驗，能夠大大降低運行揭示LKJ 臨時數據編制作業中人為因素造成的安全風險。

　　3.2 系統設計

　　3.2.1 系統架構設計

　　系統采用客戶機/服務器/瀏覽器的結構設計，結合C/S 和B/S 兩種模式的優點，服務器端安裝Windows2008 Server 操作系統和客戶端應用程序，客戶端使用Delphi 進行開發，采用模塊化設計，面向對象的思想編程，可視化操作界面.

　　3.2.2 系統組成

　　系統結合現場使用的揭示編制軟件，由運行揭示調度命令數據讀取模塊、LKJ 臨時數據輔助校核模塊、交付揭示輔助編輯模塊、運行揭示數據發布確認模塊、運行揭示簽收確認模塊、多數據模擬運行驗證及操作裝置、IC 卡LKJ 臨時數據文件核對裝置、運行揭示查詢裝置等部分組成，

　　3.2.3 主要功能

　　將各獨立工作環節，通過段內局域網聯接起來，實現了對運行揭示調度命令的關鍵要素解析、人工編輯LKJ 臨時數據比對校驗、模擬運行試驗、出勤驗卡、特殊行車揭示模擬演練、調令查詢等作業環節的有效控制，同時具備對操作人員作業過程全程記錄功能。

　　(1)運行揭示調度命令數據讀取模塊

　　該模塊安裝在運用科揭示編輯室，用于將收到調度命令原文導入揭示信息數據庫中，并將跨段寫卡軟件中人工編輯的揭示信息，更新至數據服務器。

　　(2)LKJ 臨時數據輔助校核模塊

　　該模塊安裝在運用科揭示編輯室—揭示編輯臺，主要用于自動分析調度命令內容并生成LKJ 臨時數據文件，與人工在寫卡軟件中編寫的LKJ 臨時數據文件進行比對，輔助判斷出人工編寫LKJ 臨時數據文件中各關鍵要素是否正確，并進行LKJ 臨時數據文件的模擬驗證。機務段間運行揭示LKJ 臨時數據編制結果的跨段比對。

　　(3)運行揭示發布確認模塊

　　該模塊安裝在運用科揭示編輯室，主要用于發布經過審核的運行揭示LKJ 臨時數據到各個派班室，并且可以實時監測派班室的接收情況，到預警設定時間如有未簽收的派班室，系統會自動進行語音+文字提醒。

　　(4)運行揭示簽收確認模塊

　　該模塊安裝在機務段各派班室，主要用于接收揭示編輯室發布的數據更新提醒，接收揭示編輯室發布的最新LKJ 臨時數據和原始調度命令。

　　(5)IC 卡LKJ 臨時數據文件核對裝置

　　該裝置安裝在機務段各派班室，主要用于對乘務員IC 卡中的揭示與標準揭示庫相應區段的揭示逐條進行每個關鍵要素的比對，保證寫卡信息的準確性和時效性;保存驗卡記錄。

　　(6)運行揭示查詢裝置

　　該裝置安裝在機務段各派班室，主要用于乘務員出勤時進行交付揭示的查詢。

　　(7)Web 綜合查詢該模塊部署在web 服務器上，主要用于局、段、科室領導實時掌握最新的運行揭示編輯的各環節作業情況。

　　3.3 方案關鍵

　　3.3.1 人工智能信息處理技術的應用

　　利用人工智能中文信息處理技術，結合常見調度命令及LKJ 監控運行揭示標準格式，自動解析調度命令、提取其中關鍵要素內容，按照規定格式生成LKJ 臨時數據文件。其實施過程可概括為以下幾步：

　　(1)收集大量的調度命令，形成一個揭示要素詞法規則庫;

　　(2)利用開源分詞詞庫方式，結合工務線路表及Tims 站名對照表，對調度命令中的文本內容做分詞處理;

　　(3)對于分解后的文本信息，結合查找揭示要素語法規則庫，識別出調令中的關鍵要素(如限速、公里標、時間),并將其提取出來;(4)將取出來的揭示要素，按照鄰接要素的依存關系網及揭示的語法規則進行組合，分析這些要素在調度命令中的相互關系，消除要素間的歧義，將同類但漢字書寫習慣不同的調度命令轉化為格式相同的標準揭示;

　　(5)對照工務線路表及Tims 站名表，將揭示文件中的線路名或站名轉換為數字代碼。

　　3.3.2 LKJ 臨時數據在多版本車載數據環境模擬運行試驗

　　為適應長交路跨局運行的運輸組織方式下，不同機務段乘務員在同一機務出乘點出勤，擔當不同線路區段列車牽引使用不同LKJ 車載數據文件時對揭示運行模擬試驗的需求。實現在一臺揭示模擬運行裝置可安裝多套不同路局的監控程序、地面數據、屏顯程序，通過手工或程序實現同步切換，以確保與揭示有關的各段機車監控模擬運行試驗均可實現。

　　3.3.3 系統接口的通用與兼容

　　為獲取調度命令與人工編輯的LKJ 臨時數據文件，系統需與現場使用的跨段寫卡軟件接口。但現場寫卡軟件多樣，接口協議情況復雜，要求軟件設計具有一定得可擴展性。為此系統采用面向對象的模塊化設計理念，將復雜的業務邏輯及多接口要求構建成層次分明，易擴展的對象，可適應多種變化。

　　3.3.4 系統安全性

　　系統軟件設計時，在存取數據時采用了原子方式進行，防止程序運行過程中因掉電、重啟等原因造成基礎數據文件損壞。

　　故障轉移技術，系統的所使用的基礎數據均采用網絡數據庫方式存儲，系統所在計算機出現故障時，只需在新的計算機上安裝系統, 便能不失時機地“頂替”發生故障的系統，不影響用戶的使用。

　　輸入校驗技術，所有的用戶輸入進行有效性校驗，防止因用戶的無效性輸入導致系統處理異常。

　　3.3.5 系統可靠性

　　在設計系統設備時運用了電磁兼容抗干擾技術，防止外界干擾源對系統的影響。

　　對于用戶輸入的數據無效或者操作錯誤等意外條件在軟件設計中均做了充分的分析，一旦以上問題的發生，系統可以做出適當的響應。

　　4 結束語

　　通過上述管理系統在上海鐵路局五個機務段的部署使用，實現了機務運行揭示LKJ 臨時數據作業各環節的信息化管理，引入了揭示自動分解與人工編制內容比對、機務段間編制結果比對、LKJ 臨時數據輔助模擬驗證、揭示臺與派班室背對背簽收確認、出勤自動驗卡等“機控”手段，替代了原有的人工核對、紙質臺賬記錄的作業模式，緩解了作業人員工作強度，大大降低了因人為因素造成的運行揭示LKJ 臨時數據錯編、漏編的安全風險。

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