原文来自“通号城交”微信公众号:

  1. 联锁表的进阶之路

城轨联锁系统是在地铁车站上,为了保证列车在进路上的安全,有效利用站场内线路,高效率地指挥行车和调车,利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备,使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系的一种技术手段。而联锁表是联锁系统的重要组成部分,是计算机联锁逻辑处理的基础和联锁测试的依据,决定车站作业安全。

图1 计算机联锁系统

联锁表记录了每条进路的联锁信息,包括进路、道岔、信号机之间的联锁逻辑关系及相关轨旁设备的相关信息,内容庞杂,逻辑复杂,随站场变化而变化。

传统的联锁表编制方法以人工对照信号平面图填写为主,工作量大,容易出错且效率低。一旦需要修改站场图,就必须重新编制和修改联锁表。通过工具软件读取配置文件自动生成联锁表的方法,人工填写配置文件内容工作量仍然繁重。如果能根据设计提供的原则实现联锁表的自动生成将会大大缩短工作时间,降低错误率,提高工作效率。

那么,有没有一种高效的方法,能够实现联锁表的快速自动生成呢?

 2. 让CAD信号平面图智能化

联锁表中的联锁信息,几乎全部来自于CAD信号平面图。如果CAD信号平面图中的设备图元全部变得智能,每一种设备图元都存储了完整的属性信息,且不同图元之间建立起了完善的链接关系,是不是就有希望实现联锁表的快速自动生成呢?

基于上述想法,中国通号城交公司投入研发人员,采用ObjectARX对CAD进行二次开发,开发出一套完整的CAD信号平面图绘图插件。该插件将用于辅助地铁CAD信号平面图绘制,实现设备图元智能化及联锁表等设计数据的自动生成。

图2 绘图插件功能设计

ObjectARX是AutoDesk公司针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包,它提供了以C++为基础的面向对象的开发环境及应用程序接口,能真正快速的访问AutoCAD图形数据库。

图3ObjectARX程序开发技术

3. 进路搜索,生成联锁表

1)站场图元的绘制

为了能直接从信号平面图中获取联锁表需要的信息,需要对信号平面图中的各种图元进行统一标准化处理。将线路、计轴、信号机、道岔、应答器、车站、集中区分界等图元封装成不同类型的标准图块,建立标准图元库,实现车站信号平面图图元的标准化。打开CAD软件并加载一体化绘图工具插件,便可通过CAD菜单命令打开“地铁图库”,根据绘图需要选取图库面板上提供的统一图块完成信号平面图的绘制。 

 

图4 地铁图库

2)图元链接关系的建立

将各种设备图元封装成标准图块后,便可通过ObjectARX读取信号平面图中的标准图块及其附带的扩展属性信息。各种设备的属性信息如下图所示:

 

图5 标准图块属性信息

采用标准图块封装的每一种图元,都具备了完善的属性信息。且每一个图块在CAD图形数据库中,都有一个唯一标识ID值,就像是我们的身份证一样。每种设备图元的属性中都存储了关联设备图元的ID值。通过ID值,便可打开并读取对应图元的相关设备信息。由此,不同设备图元之间,便建立起了完善的链接关系。

 

图6 图文链接关系

3)进路搜索的实现

基于不同设备图元之间建立起完善的链接关系,可以通过程序实现一套完整的进路搜索算法。从始端信号机开始,根据链接关系搜索进路经过的道岔和轨道区段,直到找到进路的终端信号机。

 

图7  进路搜索示意图

下图所示,搜索S1512->S1507进路。按照始端信号机S1512->内方轨道区段P1510 -岔前子区段->右端实体道岔P1510->P1510-岔后反子区段->右端实体计轴JZ1517->右子区段P1505-岔后反->依赖道岔P1505->P1505-岔后定子区段->右端实体计轴JZ1513->右主区段G1511->判断S1507外方轨道区段->终端信号机S1507搜索路径完成进路搜索

图8 进路搜索示例

4)联锁信息的输出

当CAD信号平面中的各图元建立起完整的链接关系,便可完成图中进路的搜索,同时进路经过的信号机、道岔、轨道区段等设备都被进路数据结构存储记录下来。进一步的,进路的敌对信号、接近区段、保护区段、自动触发区段等各种联锁信息都可以结合各种图元的图块信息和链接关系计算得到。计算得到的联锁信息按照进路被逐条存储到相应的数据结构中,通过程序直接输出到对应的Excel联锁表中。

 

图9  联锁表数据

4 数据管理再升级

配套工具开发属于企业数字化转型工作的一部分。采用ObjectARX对CAD进行二次开发,实现了从CAD信号平面图自动生成联锁表数据,能够提升设计数据自动化,提高工作效率,减少重复性工作,解放人力,保证联锁数据的可靠性,安全性,为轨道列车的安全出行提供有力保障。在此基础上,将CAD信号平面图中的联锁信息存储到服务器数据库中,并增加相应的版本记录,便能够实现联锁数据对信号平面图信息的追踪记录,更加便于联锁表数据的更新和管理。

图10  基于数据库管理联锁数据

作者介绍

于磊,毕业于北京科技大学,硕士研究生,任职研发工程师。

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