浅谈机务LKJ临时数据作业管理系统的设计

　　列车运行监控装置(简称LKJ)，是技术人员根据我国铁路运营实际研制的，以保障列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置。现阶段我国铁路系统广泛使用的是LKJ2000型列车运行监控装置，通过监控主机预先存储线路设施资料数据，运行中实时调用计算取得速度控制值，实现列车的运行安全速度控制。
　　LKJ 临时数据是指依据调度部门下发的运行揭示调度命令，按照LKJ 临时数据文件编制规则，编辑形成LKJ 临时数据文件载入LKJ 设备，对列车运行速度实施监控或改变行车方式、提示有关操作的临时性数据。LKJ 临时数据是LKJ 数据体系的重要组成部分，在防止列车通过施工地段超速等安全关键控制上，起着至关重要的作用。
　　1 LKJ 临时数据编制作业管理现状分析
　　LKJ 临时数据文件编制、录入由办理机车司机出勤的机务段负责。LKJ 临时数据文必须保证按乘务担当区段全程的完整准确。
　　(1)编制作业量大。随着铁路机车、乘务交路改革的不断深化，跨局长交路、轮继乘大面积实施，各机务段承担的机务运行揭示交付、LKJ 临时数据编辑写卡的范围越来越大、交路越来越长，作业量急剧增大。我局共承担7 个铁路局21 个机务段机车乘务员出勤揭示交付、LKJ 临时数据编制录入工作，平均每日接收运行揭示调度命令60 条、编制LKJ 临时数据90 条。
　　(2)作业环节多。机务运行揭示LKJ 临时数据作业主要包括揭示接收、数据编制、复核审核、模拟验证、发布签收、写卡验卡等环节，各环节为流程作业，依次递进、互相制约。
　　(3)作业效率低。机务运行揭示LKJ 临时数据机务段各自编制，人工复核校验，效率低出错概率较高;写入IC 卡的数据由乘务员使用地面模拟测试设备(或出勤验卡设备)人工核对验卡，不但增加乘务员工作量，而且效果差。
　　(4)风险管控措施落后。机务运行揭示LKJ 临时数据收、编、核、验、传、写等作业环节依靠纸质台帐登记，事后卡控，效率低、管理不便。
　　2 各作业环节风险分析
　　机务运行揭示LKJ 临时数据作业主要包括揭示接收、数据编制、复核审核、模拟验证、发布签收、写卡验卡等环节，针对各作业环节存在的风险分析如下：
　　(1)接收确认环节存在遗漏风险。机务段运行揭示台调度员通过施工运行揭示调度命令管理系统签收运行揭示调度命令，根据担当揭示交付、写卡区段范围，对接收到的揭示相关性进行人工判定，运用科分管副科长对判定情况进行把关。因此存在调度员遗漏揭示和对担当写卡区段掌握不清错误判断揭示不相关风险。
　　(2)数据编制环节存在错编风险。运行揭示台揭示调度员依据接收的运行揭示调度命令内容，遵循LKJ 临时数据编制规则编制LKJ 临时数据，复核人员对照原始运行揭示调度命令内容核对编制的LKJ 临时数据。由于揭示调度员对于LKJ 临时数据编制规则的掌握不同，对于非本局乘务员担当区段站场的熟悉程度有限，以及LKJ 临时数据起止时间、里程、限速等各数据项由揭示调度员手工输入，存在LKJ 临时数据错误编制风险。
　　(3)数据模拟验证环节存在遗漏风险。编制完成的LKJ临时数据经复核正确后，揭示调度员使用LKJ 模拟运行测试设备对LKJ 临时数据进行模拟运行测试验证。由于采用人工操作模拟验证，存在模拟验证不规范、漏模拟等风险。
　　(4)数据发布签收环节存在错漏风险。机车调度室运行揭示台将编制审核无误的运行揭示LKJ 临时数据上传服务器，各出勤(写卡)点调度员使用跨段写卡软件下载。依据原始运行揭示调度命令核对接收数量，并与运行揭示台办理核对签收手续。存在因运行揭示LKJ 临时数据下载传输导致LKJ 临时数据丢失、人工办理核对签收手续走过场等导致LKJ 临时数据错漏等风险。
　　(5)出勤写卡环节存在错漏风险。乘务员出勤时，出勤调度员将乘务员担当运行区段相关LKJ 临时数据录入IC 卡。乘务员依据交付揭示，使用验卡设备核对IC 卡中录入的LKJ临时数据是否完整正确。存在出勤调度员错选担当区段，乘务员不验卡、核对不认真等导致运行揭示LKJ 临时数据错漏的风险。
　　3 方案提出
　　3.1 方案概述
　　基于现场作业及风险管控需求，针对作业流程各关键环节，利用计算机信息技术和网络技术，设计开发一个集调度命令接收、运行揭示LKJ 临时数据编制、复核、模拟、传递、确认、验卡等一系列作业环节为一体的作业管理系统，利用技术手段和必要的设备对人工编辑的运行揭示和LKJ 临时数据进行复核检验，能够大大降低运行揭示LKJ 临时数据编制作业中人为因素造成的安全风险。
　　3.2 系统设计
　　3.2.1 系统架构设计
　　系统采用客户机/服务器/浏览器的结构设计，结合C/S 和B/S 两种模式的优点，服务器端安装Windows2008 Server 操作系统和客户端应用程序，客户端使用Delphi 进行开发，采用模块化设计，面向对象的思想编程，可视化操作界面.
　　3.2.2 系统组成
　　系统结合现场使用的揭示编制软件，由运行揭示调度命令数据读取模块、LKJ 临时数据辅助校核模块、交付揭示辅助编辑模块、运行揭示数据发布确认模块、运行揭示签收确认模块、多数据模拟运行验证及操作装置、IC 卡LKJ 临时数据文件核对装置、运行揭示查询装置等部分组成，
　　3.2.3 主要功能
　　将各独立工作环节，通过段内局域网联接起来，实现了对运行揭示调度命令的关键要素解析、人工编辑LKJ 临时数据比对校验、模拟运行试验、出勤验卡、特殊行车揭示模拟演练、调令查询等作业环节的有效控制，同时具备对操作人员作业过程全程记录功能。
　　(1)运行揭示调度命令数据读取模块
　　该模块安装在运用科揭示编辑室，用于将收到调度命令原文导入揭示信息数据库中，并将跨段写卡软件中人工编辑的揭示信息，更新至数据服务器。
　　(2)LKJ 临时数据辅助校核模块
　　该模块安装在运用科揭示编辑室揭示编辑台，主要用于自动分析调度命令内容并生成LKJ 临时数据文件，与人工在写卡软件中编写的LKJ 临时数据文件进行比对，辅助判断出人工编写LKJ 临时数据文件中各关键要素是否正确，并进行LKJ 临时数据文件的模拟验证。机务段间运行揭示LKJ 临时数据编制结果的跨段比对。
　　(3)运行揭示发布确认模块
　　该模块安装在运用科揭示编辑室，主要用于发布经过审核的运行揭示LKJ 临时数据到各个派班室，并且可以实时监测派班室的接收情况，到预警设定时间如有未签收的派班室，系统会自动进行语音+文字提醒。
　　(4)运行揭示签收确认模块
　　该模块安装在机务段各派班室，主要用于接收揭示编辑室发布的数据更新提醒，接收揭示编辑室发布的最新LKJ 临时数据和原始调度命令。
　　(5)IC 卡LKJ 临时数据文件核对装置
　　该装置安装在机务段各派班室，主要用于对乘务员IC 卡中的揭示与标准揭示库相应区段的揭示逐条进行每个关键要素的比对，保证写卡信息的准确性和时效性;保存验卡记录。
　　(6)运行揭示查询装置
　　该装置安装在机务段各派班室，主要用于乘务员出勤时进行交付揭示的查询。
　　(7)Web 综合查询该模块部署在web 服务器上，主要用于局、段、科室领导实时掌握最新的运行揭示编辑的各环节作业情况。
　　3.3 方案关键
　　3.3.1 人工智能信息处理技术的应用
　　利用人工智能中文信息处理技术，结合常见调度命令及LKJ 监控运行揭示标准格式，自动解析调度命令、提取其中关键要素内容，按照规定格式生成LKJ 临时数据文件。其实施过程可概括为以下几步：
　　(1)收集大量的调度命令，形成一个揭示要素词法规则库;
　　(2)利用开源分词词库方式，结合工务线路表及Tims 站名对照表，对调度命令中的文本内容做分词处理;
　　(3)对于分解后的文本信息，结合查找揭示要素语法规则库，识别出调令中的关键要素(如限速、公里标、时间),并将其提取出来;(4)将取出来的揭示要素，按照邻接要素的依存关系网及揭示的语法规则进行组合，分析这些要素在调度命令中的相互关系，消除要素间的歧义，将同类但汉字书写习惯不同的调度命令转化为格式相同的标准揭示;
　　(5)对照工务线路表及Tims 站名表，将揭示文件中的线路名或站名转换为数字代码。
　　3.3.2 LKJ 临时数据在多版本车载数据环境模拟运行试验
　　为适应长交路跨局运行的运输组织方式下，不同机务段乘务员在同一机务出乘点出勤，担当不同线路区段列车牵引使用不同LKJ 车载数据文件时对揭示运行模拟试验的需求。实现在一台揭示模拟运行装置可安装多套不同路局的监控程序、地面数据、屏显程序，通过手工或程序实现同步切换，以确保与揭示有关的各段机车监控模拟运行试验均可实现。
　　3.3.3 系统接口的通用与兼容
　　为获取调度命令与人工编辑的LKJ 临时数据文件，系统需与现场使用的跨段写卡软件接口。但现场写卡软件多样，接口协议情况复杂，要求软件设计具有一定得可扩展性。为此系统采用面向对象的模块化设计理念，将复杂的业务逻辑及多接口要求构建成层次分明，易扩展的对象，可适应多种变化。
　　3.3.4 系统安全性
　　系统软件设计时，在存取数据时采用了原子方式进行，防止程序运行过程中因掉电、重启等原因造成基础数据文件损坏。
　　故障转移技术，系统的所使用的基础数据均采用网络数据库方式存储，系统所在计算机出现故障时，只需在新的计算机上安装系统, 便能不失时机地顶替发生故障的系统，不影响用户的使用。
　　输入校验技术，所有的用户输入进行有效性校验，防止因用户的无效性输入导致系统处理异常。
　　3.3.5 系统可靠性
　　在设计系统设备时运用了电磁兼容抗干扰技术，防止外界干扰源对系统的影响。
　　对于用户输入的数据无效或者操作错误等意外条件在软件设计中均做了充分的分析，一旦以上问题的发生，系统可以做出适当的响应。
　　4 结束语
　　通过上述管理系统在上海铁路局五个机务段的部署使用，实现了机务运行揭示LKJ 临时数据作业各环节的信息化管理，引入了揭示自动分解与人工编制内容比对、机务段间编制结果比对、LKJ 临时数据辅助模拟验证、揭示台与派班室背对背签收确认、出勤自动验卡等机控手段，替代了原有的人工核对、纸质台账记录的作业模式，缓解了作业人员工作强度，大大降低了因人为因素造成的运行揭示LKJ 临时数据错编、漏编的安全风险。