铁路车站信号平面布置图软件研究论文_刘挺

轨道交通工程信息化国家重点实验室（中铁一院） 陕西西安市 710043

摘要：本软件的开发提高了设计效率、减轻了设计人员劳动强度，并且为双线轨道电路图、联锁表、电码化、室内联锁等设计提供基础数据资料，进一步解决了传统的依靠CAD图纸传递信息带来的数据不完备不稳定的弊端。

关键词：图纸数据一体化；自动计算坐标；自动布置设备；

1 引言

铁路车站信号平面布置图是铁路信号专业车站联锁设计的重中之重。信号平面布置图需正确反映道岔直弯股位置、列车和调车信号机的布置情况及设置地点、应答器的布设、轨道电路区段划分、长度计算及股道运用情况，是车站联锁设计的基础和依据。目前多数设计院信号平面图是在AutoCAD平台下人工绘制，先根据站场图描画站形再进行信号设备布置及坐标计算，由于信号平面布置图是每个联锁车站设计必不可少的重要设计内容，传统设计方法效率低、进度慢、且人工绘制的平面图满足不了后续设计数据共享的需要。开发铁路车站信号平面布置图软件（下文简称为：平面图软件），就是为了解决上述问题。本软件在铁路行业内首次实现站场设计成果到信号设计的数据衔接，通过总结铁路信号联锁设计流程，系统分析和梳理人工绘制信号示意图的制图原则和构图方法，提出自动生成算法。将铁路信号联锁关系图形化、数字化，提高成图准确率，大大提高了工程设计效率，可节省约50%的人工劳动力，具有较大的实用价值。

2平面图软件分析与研究

辅助设计程序开发接口方式有：AutoLISP、VBA、ObjectARX、ObjectARX.NET。考虑工程应用是对速度、稳定性、性能、技术难度、保密性的要求，最终采用ObjectARX技术。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。与以往的 AutoCAD 二次开发工具 AutoLISP 和ADS不同，ObjectARX应用程序是一个DLL（动态链接库），共享AutoCAD的地址空间，对AutoCAD进行直接函数调用。所以，使用ARX编程的函数的执行速度得以大大提高。ARX 类库采用了标准的C++类库的封装形式，这也大大提高了程序员编程的可靠度和效率。

由于车站信号平面布置图设计是铁路信号工程设计的起点，也是一切数据的源头。合理规划并开发平面图软件，提高工程设计效率和准确性是第一要务。依据车站信号平面布置图工程设计的设计流程，从站场数据输入、绘制相关信号设备、划分轨道区段等步骤着手。平面图软件由以下四部分组成：基础资料输入模块；信号平面图模块；人工交互模块；文件管理及数据入库模块。具体详细设计如图2-1所示：

2-1

3平面图软件模块设计

1、站场数据输入

此部分为平面图设计的数据准备步骤，主要实现选择存储路径、站场图的整理以及站场基础数据录入的功能。通过录入工点信息、站场图上的股道信息、进站信号机信息、道岔信息等上游专业传递的信息。

2、分布绘制站型

打开站场图纸，开始绘制信号平面图。在绘制完车站站型后，进行图纸图幅确定、道岔坐标计算、信号机布设及坐标计算、线路定义等设计功能。电器集中车站上道岔、警冲标和色灯信号机的坐标是指从信号楼至上述各设备间的距离。计算各种设备的坐标，其目的是为计算电缆长度提供必要的数据。根据各种类型的道岔尺寸表，可以查出道岔尖轨尖端至道岔中心的长度b值。计算道岔坐标就是把岔心坐标换（X）算成岔尖坐标（Y）。如果岔尖在靠近站中心一边，则Y=X-b；如果岔尖在远离站中心一边，则Y=X+b。如下图3-2-1所示：

3-2-1 道岔坐标计算

3、补充设计

本模块提供交互界面，补充前期未能自动生成的预告信号机、复示信号机、接发车进路信号机、绝缘节等信号设备。操作人员可以自由添加信号机、绝缘节、图面标识等信息，并且操作后，软件负责自动关联数据库信息。如图3-3-1：

3-3-1补充设计

4、信号机编号顺号

主要用于设计人员调整设备后，软件自动重新命名调车信号机。可以处理坐标栏中复示信号机、预告信号机等补充设计过程中增加或删除的设备坐标；同时也可以处理坐标栏坐标冲突的情况。功能涵盖：调车增加场号、调车信号机局部自动顺号、大小里程标注。

5、添加轨道区段

主要用于轨道电路区段的划分及命名，以及轨道电路受电端数量、电码化范围、电气化范围的确定。在设有电器集中的车站上，凡由信号机防护的进路，以及信号机的接近区段内均应装设轨道电路，用以反映进路和接近区段是否空闲。划分轨道电路区段的原则是：应能保证轨道电路的可靠工作，并满足排列平行进路的需要和便于车站作业。

如图3-531：

3-5-1 轨道电路交互

6、提交数据

将图面上的室外工程数据上传到本地库和服务器，选择是否提交服务器，是否覆盖服务器上的修改后的数据；室外工程数据可保存到本地数据库和服务器上的数据库。

7、清理旧图块

在AutoCAD系统中插入已定义的块并不是将块中所有实体复制到数据库中，而是通过块引用机制向块表记录增加一个AcDbBlockReference类引用对象。所谓的块引用实际上是用户用Insert命令或ARX引用程序向AutoCAD数据库中插入的图块。实际工程中，图块有可能被多次修改，但是缺没有提供交互接口。本命令就是为了解决此问题，帮助用户清除掉图面上相关旧图块。

3 结束语：

在实际工程应用中，该软件提高了设计效率、减轻了设计人员劳动强度，并且为双线轨道电路图、联锁表、电码化、室内联锁等设计提供基础数据资料，并进一步解决了传统的依靠CAD图纸传递信息带来的数据不完备不稳定的弊端。

参考文献：

1、《铁路技术管理规范》（普速铁路部分）（TG/01-2014）

2、《铁路信号设计规范》（TB-10007-2006）

3、《铁路信号站内联锁设计规范》（TB-10071-2000）

4、《铁路工程制图图形符号标准》（TB/T-10059-98）

5、《铁路道岔参数手册》中铁宝桥集团有限公司主编 2009年

6、《AutoCAD ObjectARX 开发基础与实例》教程，张帆，朱文俊注

论文作者:刘挺

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/14

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