探索LKJ基础数据自动化编制技术

韩成彦

（中国铁路武汉局集团有限公司工电检测所，武汉 430071）

基于国内LKJ2000型基础数据资料（简称数据资料）提报、本局LKJ基础数据源文件（简称数据源文件）编制和相关局LKJ数据源文件（简称相关局数据）取用为主要内容，在确保可靠性、安全性以及实现各类数据资料的标准化前提下，探索如何实现自动化生成数据源文件和智能校验。

1 LKJ基础源文件产生的过程

数据源文件产生过程可分3个阶段：1）数据资料的提报；2）基础数据源的文件编制和相关局数据的取用，包括双人编制、异体复核；3）LKJ数据的模拟验证，包含数据校核、模拟检验、机电检验。其共同特点是准确度，数据资料的准确度是决定LKJ车载数据正确的源头，数据源文件编制和取用的准确度是运输安全的先决条件，模拟验证的准确度是数据检验最有效的途径。

2 数据源文件编制过程的难点

2.1 数据资料提报方面的难点

本文中基于纳入各局《列车运行图技术资料》的数据资料，它们由不同部门测量、编制和提报，各类表格多且量大，是数据难以管理、编制和自动化的根本原因。

工务提报：线路名称表、车站表、股道表、道岔表、线路允许速度表、坡道表、曲线表、桥梁表、隧道表、线路里程断链明细表、车站配线图、正线起讫里程表和Ⅰ级防洪地点表等相关资料。

电务提报：信号机和轨道电路分布表、特殊发码地点表、车站股道固定无码表、关联发码特殊信号机显示关系表、防护18号及以上道岔信号机位置表、级间转换表、自定义车站编号（TMIS站号）表、侧出连续发码车站表、出站引导车站表、半自闭转白停车信号机表、车站及区间信号机设置的平面示意图等相关资料。

运输提报：旅客列车车站接发车经由股道和道岔表、线路线编号为二线（多线）交汇车站通过列车径路表、固定径路列车基本信息表等相关资料。

机务提报：停车靠标困难特殊车站（股道）表、机外大坡道特殊车站表、出站绿灯／绿黄灯确认车站（股道）表、开车对标距离特殊地点表、机车（动车组）担当区段表、长大下坡道百吨闸瓦压力列车限速表等相关LKJ基础数据的资料。

供电提报：接触网分相数据表、接触网限制速度数据表等相关LKJ基础数据的资料。

信息提报：LKJ基础数据信息类等相关LKJ基础数据的资料。

当前提报数据资料常见的问题如图1所示。

图1 当前LKJ基础数据提报的几种问题Fig.1 Several problems of current LKJ basic data submission

例1：各单位文件格式不统一：XX局2019年年度资料中工务LKJ数据2019为Excel文件、2019年度LKJ电务类年度数据为word2007版docx文档、2019年度运输类LKJ基础数据为word2007版doc文档，使用这种灵活提报方式易造成文件不兼容。

例2：提报数据格式不规范：XX局2019年工务类数据资料中股道编号既有数字又有汉字等，电务类数据资料中信号机位置公里标小数点后既有3位又有2位，工务类线路允许数据表中“807.000”错写为“807.。000”、区段限速“815.060-815.850”错报为“851.060-815.850”等诸如此类问题。

例3：当前提报方式易出错：XX局2019年工务类坡道表中“807.200”与“807.002”起终点不匹配，电务类信号机表中“X”进站信号机公里标“34.498”错误复制为“33.098”及“X2”出站信号机错写为“S2”出站信号机，运输类旅客列车车站经由股道及道岔漏掉“II”道经由道岔。

由上面3种情况可见，当前基于各类文表的提报方式，既无法做到格式统一，也无法做到内容一致性检查、数据匹配性调用，制约了数据源文件编制的自动化。

还有一句精彩绝伦的台词。郭蹁子轰赶在许灵均窗下“听壁脚”的孩子，说：“走，走，走，有什么好看的？没见过你爸和你妈结婚？”竟然说得那么顺理成章。

基于灵活的提报方式，数据源文件编制过程中需编制人员花费大量时间去处理数据资料提报的问题，极易产生二次错误。

2.2 本局LKJ基础数据源文件编制难点

1）受限于数据资料的准确性。各部门提报数据资料决定最终生成数据源文件的质量。

2）高度依赖于人工手段键入每个字符。无论是数据项、属性还是数据块的标识都是手动将工务类、电务类、供电类、机务类、运输类、信息类等数据多次逐个键入“LKJ地面开发软件”，因此人为错误是数据源文件编制的一大隐患。

3）需要人工做大量数据计算。数据源文件不是简单直接“复制”数据资料，在编制过程中存在大量的运算工作是对工作人员的一大考验，同时不同类型数据相互交织调用对各部门数据资料的兼容性有更高要求。如信号机类型、线路允许速度、道岔号、坡道、进出岔距离、车站中心、线路迄止位置、线路的调整等，都要多个线路公里标体系（或数据类型）组合运算才能产生需要的值。如图2所示，途中武昌站车站中心850是根据电务类信号机K1211.975-工务类中站中心K1211.125的差值。人工计算是数据源文件准确性的另一大隐患。

图2 LKJ基础数据文件编制过程数据计算实例Fig.2 Data calculation example of LKJ basic data file preparation process

2.3 取用相关局LKJ基础数据存在二次编辑的风险

取用相关局数据源文件，不但要满足取全本局运行径路的数据，还要满足本局控制条件。取用相关局数据块不能将所有数据取用，需要以数据容量和径路要求“精确取用”，在取用过程中存在错、漏、多的隐患如图3所示，武汉局只取到“南京南宁安”，“南京动车所”后的不取用，数据块并不连续。人为去识别和选取相关局数据块是取用数据的难点一。

图3 取用相关局数据交路中的数据块集合示例Fig.3 An example of data block sets in data access to the relevant bureaus

取用相关局数据还有局间数据有冲突，以车站号冲突为例说明，每个交路只有1 023个车站号，一旦某局采用A站为“999车站号”，而本局“999车站号”被B站占用，此时要给A站重新匹配非“999车站号”，此时可修改为1 000如图4所示,确保同一数据交路中车站号的唯一性。人为解决不同局间数据的兼容性是取用数据项的难点二。

图4 取用相关局LKJ基础数据中微调车站号示例Fig.4 Example of fine-tuning station number in the LKJ basic data access to the relevant bureaus

取用相关局数据时有监控交路号冲突的情况。全路18个局共用255个监控交路号，局间同一数据径路上的交路号均不能互相冲突。如上海局10数据交路用“XXX”监控交路号；武汉局“XXX”对应9号数据交路，“YYY”监控交路号对应的是10号交路，当武汉局取用上海局10号数据交路时采用两种方法：一种是将上海局10数据交路中监控交路号“XXX”调整为“YYY”；另一种方法将上海局10数据交路中所需数据移到武汉局09号数据交路中，并需人工修改对应转移后的标号。

3 针对数据编制过程的难点和重点进行探索

3.1 本局LKJ基础数据文件编制过程

专业软件提报数据资料。数据资料格式统一，资料有较高的可读性，可直接录入LKJ数据辅助自动化编制系统，具备导入导出功能，也可以兼容单机版导出格式统一的数据资料。

图5 LKJ基础资料标准化过程示意Fig.5 Schematic diagram of standardization process of LKJ basic data

各部门数据资料在同一里程体系，可实现不同类型数据相互校验。如图6所示，信号机2与信号机4距离是由工务数据资料中长链28 m计算出来，“LKJ基础数据校核、模拟装置”导入师电文件可实现数据间反向验证，验证不一致进行定位提示，当电务类信号机2与信号机4距离为100 m时，根据工务类资料报警错误提示应为128 m。

图6 探索LKJ基础数据文件自动生成示意Fig.6 Schematic diagram of automatic generation of LKJ basic data files

数据源文件实现直接导入功能，减少输入性、计算性错误，提高劳动效率，确保了与数据资料的一致性。通过“LKJ基础数据自动生成软件”导入标准的数据资料，为自动生成数据源文件准备了条件。

1）数据资料的标准化、可识别化，使用辅助编制软件提升数据资料可读性。

2）以电务类数据为基准点，通过先导入电务类信号机数据资料，配置电务类信号机属性，用信号机数据作为数据结构的结点，为后续各部门间基础数据参与计算和自动生成准备了条件。

3）工务类数据以信号机数据为基点进行计算和拆分，并以工务类数据为依据进行综合运算。

4）供电类、机务类数据同理3）精准填写。

5）建立数据场景模型实现数据读取后的拆分。

3.2 取用相关局LKJ基础数据文件

建立本局所需数据块与相关局数据块“需”与“取”的对应关系，实现数据块的自动取用。建立本局与相关局数据交路等关系对照表，实现精准定位和对照关系唯一性是关键，如图7所示，XX局于YY局之间实现匹配数据块的唯一对应关系。

运用监控交路对照表实现局间监控交路号转化，使车载数据能正确调用监控交路号。数据源文件的生成，但并不代表车载设备就能够正确运行，不同局的控制程序是不同的，监控交路号不匹配就会错误调用数据，这是非常危险的LKJ基础数据隐患。如图7所示，XX局3号数据交路中55站至40站间径路的数据对应13号监控交路，如将其直接取到YY局11号数据交路后，仍用13号监控交路就不能正确控制，此时应将其取用到YY局11号数据交路，使用11号监控交路才能正确运行95站至80站的数据。（因站号冲突，XX局3号数据交路55站至40站对应YY局11号数据交路95站至80站）

图7 取用相关局数据块对应关系Fig.7 Corresponding relation table of accessing data blocks of relevant bureaus

1）建立相关局数据交路与本局数据交路的对照关系，确保数据交路号与监控交路的一致性，例如XX局12号数据交路的数据块必须取用到YY局4号数据交路中去，且数据块按照相关局的依次顺序取用完整如图8所示。

图8 自动取用相关局LKJ基础数据块的示意Fig.8 Schematic diagram of automatic access to LKJ basic data blocks of relevant bureaus

2）取用相关局数据交路的车站号与本局数据交路的车站号有对照关系，且只有车站号是可变量，车站名和TMIS号为不变量。

建立数据交路运行径路表，以车站号对应关系精准选择和反向验证，有效兼顾LKJ基础数据准确性和车载基础数据文件正确性。这就需要建立可执行的数据交路、车站号、监控交路号对照表。

4 LKJ基础数据文件的检验

数据源文件必须经过查错检验是确保安全的必要条件。为实现有效自查和检验，可采用人和机器分工协作方式。

数据源文件的检验分为两个部分：一是检验取用相关局数据块的匹配度；二是校验本局管内数据源文件与数据资料的一致性。

通过“LKJ模拟检验装置”自动化模拟校验，首先与LKJ基础数据原始资料校核，其次与运行径路场景运行校核，再次与监控交路运行条件校核，校核后显示结果，并可定位问题位置。

人工根据错误定位情况进行相关数据的调整，最终实现自动化生成有效的数据源文件。

5 结束语

LKJ2000型数据源文件编制的过程涉及部门多、系统复杂，现有地面开发软件完全依赖人工手动录入的编制环节，无论是从提高数据编制的准确度要求还是从解放劳动角度来讲，都制约了其发展空间。若能实现LKJ数据资料统一提报和数据源文件自动化编制，将会LKJ2000型数据源文件编制的准确度和安全性有数量级的提升。