計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)進路搜索軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2014-09-16 16:16
【摘要】 本文通過研究計算機聯(lián)鎖軟件的功能和性能,根據(jù)一個具體的站場咽喉布置圖,應(yīng)用VB6.0可編程軟件,設(shè)計了一個站場界面,并將站場中各個模塊的信息存于跟其有關(guān)系的模塊當(dāng)中,編寫了一套能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系的進路搜索軟件。
【關(guān)鍵詞】 鐵路信號; 計算機聯(lián)鎖; 進路搜索;
1 計算機聯(lián)鎖進路搜索軟件設(shè)計的意義
進路搜索是計算機微機聯(lián)鎖的核心部分。在計算機控制的聯(lián)鎖系統(tǒng)中,道岔、進路和信號三者之間相互制約、相互依存的關(guān)系稱為聯(lián)鎖關(guān)系。聯(lián)鎖進路反映了辦理進路時涉及到的對象,即車站進路、信號、道岔和軌道間的聯(lián)鎖關(guān)系,是電路設(shè)計、設(shè)備開通前進行聯(lián)鎖實驗、聯(lián)鎖檢查的主要依據(jù)。如何更高效地完成進路的搜索過程也是研究的重點之一。根據(jù)對實際的站場結(jié)構(gòu)平面圖的分析,發(fā)現(xiàn)這種站場結(jié)構(gòu)非常類似于圖的結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖的特性,把圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到聯(lián)鎖系統(tǒng)中的進路搜索,就可以把站場設(shè)備有序地組織起來,可以使搜索過程變得簡單明了。使用圖的存儲結(jié)構(gòu)并運用圖的路徑搜索的算法,使進路搜素的過程完全可以看作是站場圖中兩點之間的路徑問題。
2 進路搜索應(yīng)完成的任務(wù)
1)根據(jù)進路操作命令只能選出一條符合操作要求的進路(基本進路、變通進路,或是由多條基本進路相銜接的復(fù)合進路)。
2)判明進路操作命令的合法性。操作命令是否合法本應(yīng)在形成“進路操作命令”之前進行檢查,其檢查的方法是將實際操作與標準的操作相比較,一致時是合法操作,否則是非法操作。
3)判明已搜索出的進路是否有建立的可能性。即檢查所選出的進路的敵對進路沒有建立。若敵對進路已經(jīng)建立,則所選的進路應(yīng)無效,于是應(yīng)形成“進路操作命令無效”的信息。
4)如果能夠建立進路,則在與該進路有關(guān)的所有變量模塊中設(shè)置一個占用標志,以防其他進路再有占用這些模塊的可能。這實際上是鎖閉了敵對進路。
5)指明與進路有關(guān)的道岔應(yīng)在定位還是反位。
在進路搜索中,根據(jù)操作命令必須僅能選出一條符合操作意圖的進路,即在僅指明進路的始端和終端時只能選出一條基本進路而不應(yīng)選出繞彎的或平行的迂回進路。如果需要選出迂回進路,則操作人員必須增加附加操作,指明變更點。
3 進路搜索策略
進路搜索策略是由按“節(jié)點對本文由筆耕文化傳播http://www.bigengculture.com/收集整理”分段依次搜索、直股優(yōu)先搜索、彎股優(yōu)先搜索和沿同類型渡線搜索4個策略所組成。
1)按“節(jié)點對”分段依次搜索
根據(jù)進路操作命令,確定相鄰的指定節(jié)點對,按“節(jié)點對”分段依次搜索。進路操作命令應(yīng)能指明站場形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中與進路的始端、終端以及變更點相對應(yīng)的節(jié)點,每兩個相鄰的指定節(jié)點構(gòu)成一個“節(jié)點對”。
2)為避免八字迂回進路的直股優(yōu)先搜索策略
在進路搜索過程中,當(dāng)遇到每個對向道岔(以搜索方向為準)節(jié)點時,先沿著直股進行搜索下去,當(dāng)搜索不到目標節(jié)點(節(jié)點對中的第二個節(jié)點)時,再返回到該道岔節(jié)點再沿彎股搜索。這樣就避免了搜索出繞彎的迂回進路(常稱做八字迂回進路)的可能。以后稱這種搜索為直股優(yōu)先搜索策略。
3)為避免平行迂回進路的彎股優(yōu)先搜索策略
當(dāng)節(jié)點對之間存在平行的進路時,必須事先確定其中哪一條是基本進路段,在引向基本進路段的對向道岔節(jié)點上,設(shè)置導(dǎo)向標志。在搜索過程中每遇到對向道岔節(jié)點時,首先檢查其中是否具有導(dǎo)向標志,若沒有,則按直股優(yōu)先搜索的策略搜索。若有,則按彎股優(yōu)先搜索的策略搜索,即每遇到含有導(dǎo)向標志的道岔節(jié)點時先沿彎股搜索,搜索不到目標節(jié)點時再返回來沿直股搜索。采用彎股優(yōu)先搜索策略可以避免選出平行的迂回進路。
4)為避免繞彎迂回進路的沿同類型渡線搜索策略
將渡線按其鋪設(shè)方式分為兩類:一類的鋪設(shè)方式類似于正斜線(/),稱為撇形渡線,以符號“/”表示。另一類的鋪設(shè)方式類似于反斜線(\),稱為捺形渡線,以符號“\”表示。在節(jié)點對之間的搜索過程中,只允許沿著問類渡線進行搜索。這樣就不致搜出繞彎的迂回進路來了。
4 術(shù)語及符號定義
1)對向道岔:沿搜索方向使一個軌道分為兩個軌道的道岔。
2)渡線:指連接兩個平行軌道之間的軌道。
3)起始節(jié)點N0:按發(fā)車方向進行搜索的指定起始節(jié)點。
4)中間節(jié)點N1:與變更按鈕相對應(yīng)的指定節(jié)點。
5)目標節(jié)點Ng:按發(fā)車方向進行搜索時所要找到的最終指定節(jié)點。
6)后繼節(jié)點Ns:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中非道岔節(jié)點的后繼節(jié)點。
7)后繼直節(jié)點Nz:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中道岔節(jié)點直股方向的后繼節(jié)點。
8)后繼彎節(jié)點Nw:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中道岔節(jié)點彎股方向的后繼節(jié)點。
9)死節(jié)點Nd:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中沒有后繼節(jié)點的節(jié)點。
10)渡線類型CrossingLine:用于存放渡線的類型,其值有撇型“/”和捺型“\”。
11)彎股優(yōu)先標志SidingPriority:在搜索中遇到道岔時是否需要沿道岔彎股優(yōu)先搜索。
12)堆棧Si:用來存放起始、中間、目標節(jié)點。
13)堆棧Sc:用來存放搜索過程中需要考察的節(jié)點。
14)堆棧Sr:用來存放搜索過程中需要保存的路徑上的節(jié)點。
5 算法流程圖
1)在程序界面上布置各元件
首先按照站場平面布置圖來放置各類元件,并確定其各個屬性。然后是在界面的上半部分和下半部分布置一些界面上所需的按鈕,這些按鈕在這個設(shè)計中不起任何作用,只是為了讓整個界面看起來完整而已。然后確定每個元件跟其他元件之間的關(guān)系。最終的界面圖如圖2所示。
2)主程序設(shè)計
首先建立模塊,用于存放主程序函數(shù)。
6 結(jié)論
軟件首先建立了各個元件,包括信號機、道岔、軌道電路等等。然后將進路的信息存放在這些元件上面。通過按壓相應(yīng)的按鈕來完成進路搜索。按壓按鈕之后就從起始節(jié)點開始一步步的搜索,只到終端節(jié)點位置。其搜索方向是單方向的,對于本設(shè)計而言,是從左到右搜索,也就是沿著發(fā)車方向搜索的,這樣可以有效避免對向道岔,提高搜索效率。搜索的進路主要有列車進路、調(diào)車進路和變通進路等。
參考資料:
本文編號:9013
【關(guān)鍵詞】 鐵路信號; 計算機聯(lián)鎖; 進路搜索;
1 計算機聯(lián)鎖進路搜索軟件設(shè)計的意義
進路搜索是計算機微機聯(lián)鎖的核心部分。在計算機控制的聯(lián)鎖系統(tǒng)中,道岔、進路和信號三者之間相互制約、相互依存的關(guān)系稱為聯(lián)鎖關(guān)系。聯(lián)鎖進路反映了辦理進路時涉及到的對象,即車站進路、信號、道岔和軌道間的聯(lián)鎖關(guān)系,是電路設(shè)計、設(shè)備開通前進行聯(lián)鎖實驗、聯(lián)鎖檢查的主要依據(jù)。如何更高效地完成進路的搜索過程也是研究的重點之一。根據(jù)對實際的站場結(jié)構(gòu)平面圖的分析,發(fā)現(xiàn)這種站場結(jié)構(gòu)非常類似于圖的結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖的特性,把圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到聯(lián)鎖系統(tǒng)中的進路搜索,就可以把站場設(shè)備有序地組織起來,可以使搜索過程變得簡單明了。使用圖的存儲結(jié)構(gòu)并運用圖的路徑搜索的算法,使進路搜素的過程完全可以看作是站場圖中兩點之間的路徑問題。
2 進路搜索應(yīng)完成的任務(wù)
1)根據(jù)進路操作命令只能選出一條符合操作要求的進路(基本進路、變通進路,或是由多條基本進路相銜接的復(fù)合進路)。
2)判明進路操作命令的合法性。操作命令是否合法本應(yīng)在形成“進路操作命令”之前進行檢查,其檢查的方法是將實際操作與標準的操作相比較,一致時是合法操作,否則是非法操作。
3)判明已搜索出的進路是否有建立的可能性。即檢查所選出的進路的敵對進路沒有建立。若敵對進路已經(jīng)建立,則所選的進路應(yīng)無效,于是應(yīng)形成“進路操作命令無效”的信息。
4)如果能夠建立進路,則在與該進路有關(guān)的所有變量模塊中設(shè)置一個占用標志,以防其他進路再有占用這些模塊的可能。這實際上是鎖閉了敵對進路。
5)指明與進路有關(guān)的道岔應(yīng)在定位還是反位。
在進路搜索中,根據(jù)操作命令必須僅能選出一條符合操作意圖的進路,即在僅指明進路的始端和終端時只能選出一條基本進路而不應(yīng)選出繞彎的或平行的迂回進路。如果需要選出迂回進路,則操作人員必須增加附加操作,指明變更點。
3 進路搜索策略
進路搜索策略是由按“節(jié)點對本文由筆耕文化傳播http://www.bigengculture.com/收集整理”分段依次搜索、直股優(yōu)先搜索、彎股優(yōu)先搜索和沿同類型渡線搜索4個策略所組成。
1)按“節(jié)點對”分段依次搜索
根據(jù)進路操作命令,確定相鄰的指定節(jié)點對,按“節(jié)點對”分段依次搜索。進路操作命令應(yīng)能指明站場形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中與進路的始端、終端以及變更點相對應(yīng)的節(jié)點,每兩個相鄰的指定節(jié)點構(gòu)成一個“節(jié)點對”。
2)為避免八字迂回進路的直股優(yōu)先搜索策略
在進路搜索過程中,當(dāng)遇到每個對向道岔(以搜索方向為準)節(jié)點時,先沿著直股進行搜索下去,當(dāng)搜索不到目標節(jié)點(節(jié)點對中的第二個節(jié)點)時,再返回到該道岔節(jié)點再沿彎股搜索。這樣就避免了搜索出繞彎的迂回進路(常稱做八字迂回進路)的可能。以后稱這種搜索為直股優(yōu)先搜索策略。
3)為避免平行迂回進路的彎股優(yōu)先搜索策略
當(dāng)節(jié)點對之間存在平行的進路時,必須事先確定其中哪一條是基本進路段,在引向基本進路段的對向道岔節(jié)點上,設(shè)置導(dǎo)向標志。在搜索過程中每遇到對向道岔節(jié)點時,首先檢查其中是否具有導(dǎo)向標志,若沒有,則按直股優(yōu)先搜索的策略搜索。若有,則按彎股優(yōu)先搜索的策略搜索,即每遇到含有導(dǎo)向標志的道岔節(jié)點時先沿彎股搜索,搜索不到目標節(jié)點時再返回來沿直股搜索。采用彎股優(yōu)先搜索策略可以避免選出平行的迂回進路。
4)為避免繞彎迂回進路的沿同類型渡線搜索策略
將渡線按其鋪設(shè)方式分為兩類:一類的鋪設(shè)方式類似于正斜線(/),稱為撇形渡線,以符號“/”表示。另一類的鋪設(shè)方式類似于反斜線(\),稱為捺形渡線,以符號“\”表示。在節(jié)點對之間的搜索過程中,只允許沿著問類渡線進行搜索。這樣就不致搜出繞彎的迂回進路來了。
4 術(shù)語及符號定義
1)對向道岔:沿搜索方向使一個軌道分為兩個軌道的道岔。
2)渡線:指連接兩個平行軌道之間的軌道。
3)起始節(jié)點N0:按發(fā)車方向進行搜索的指定起始節(jié)點。
4)中間節(jié)點N1:與變更按鈕相對應(yīng)的指定節(jié)點。
5)目標節(jié)點Ng:按發(fā)車方向進行搜索時所要找到的最終指定節(jié)點。
6)后繼節(jié)點Ns:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中非道岔節(jié)點的后繼節(jié)點。
7)后繼直節(jié)點Nz:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中道岔節(jié)點直股方向的后繼節(jié)點。
8)后繼彎節(jié)點Nw:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中道岔節(jié)點彎股方向的后繼節(jié)點。
9)死節(jié)點Nd:在站場圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中沒有后繼節(jié)點的節(jié)點。
10)渡線類型CrossingLine:用于存放渡線的類型,其值有撇型“/”和捺型“\”。
11)彎股優(yōu)先標志SidingPriority:在搜索中遇到道岔時是否需要沿道岔彎股優(yōu)先搜索。
12)堆棧Si:用來存放起始、中間、目標節(jié)點。
13)堆棧Sc:用來存放搜索過程中需要考察的節(jié)點。
14)堆棧Sr:用來存放搜索過程中需要保存的路徑上的節(jié)點。
5 算法流程圖
1)在程序界面上布置各元件
首先按照站場平面布置圖來放置各類元件,并確定其各個屬性。然后是在界面的上半部分和下半部分布置一些界面上所需的按鈕,這些按鈕在這個設(shè)計中不起任何作用,只是為了讓整個界面看起來完整而已。然后確定每個元件跟其他元件之間的關(guān)系。最終的界面圖如圖2所示。
2)主程序設(shè)計
首先建立模塊,用于存放主程序函數(shù)。
6 結(jié)論
軟件首先建立了各個元件,包括信號機、道岔、軌道電路等等。然后將進路的信息存放在這些元件上面。通過按壓相應(yīng)的按鈕來完成進路搜索。按壓按鈕之后就從起始節(jié)點開始一步步的搜索,只到終端節(jié)點位置。其搜索方向是單方向的,對于本設(shè)計而言,是從左到右搜索,也就是沿著發(fā)車方向搜索的,這樣可以有效避免對向道岔,提高搜索效率。搜索的進路主要有列車進路、調(diào)車進路和變通進路等。
參考資料:
- [1] 祝庚. 聯(lián)鎖進路生成的k步擴散搜索算法實現(xiàn)[J]. 微計算機信息. 2008(21)
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- [3] 朱明,王曉明. 一種鐵路微機聯(lián)鎖進路搜索的實現(xiàn)方法[J]. 鐵路計算機應(yīng)用. 2007(11)
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- [5] 陳志穎,董昱,楊柳,李亮. 計算機聯(lián)鎖進路搜索算法的分析與研究[J]. 鐵道通信信號. 2007(04)
- [6] 彭建偉,殷人昆. 基于鄰接表結(jié)構(gòu)的進路搜索算法研究[J]. 計算機工程與設(shè)計. 2006(18)
- [7] 占自才,徐雪松. 進路搜索的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法及其仿真[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟. 2005(09)
本文編號:9013
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/9013.html
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