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計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用研究
廈門(mén)技師學(xué)院 劉晉英 2019/6/11 15:23:58
摘要：鐵路車(chē)站信號(hào)聯(lián)鎖裝置是鐵路運(yùn)輸駕駛安全的重要設(shè)施，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率。其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖具有智能化和信息共享的優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)的信號(hào)聯(lián)鎖裝置無(wú)法企及的。因此，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是汽車(chē)站信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的發(fā)展方向。自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，中國(guó)已逐步推廣和使用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性和安全性取決于硬件的可靠性和安全性，還取決于軟件的可靠性和安全性。聯(lián)鎖軟件由算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，不僅影響程序的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式也與自身的的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)。另外，參與聯(lián)鎖計(jì)算的數(shù)據(jù)量非常大，任何失誤，都可能造成危險(xiǎn)。因此，必須采用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)編碼和差錯(cuò)控制技術(shù)，以提高軟件系統(tǒng)的可靠性和安全性。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；聯(lián)鎖；軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；應(yīng)用；研究
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和信息指令控制。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)基于真實(shí)有效的信息。當(dāng)在使用過(guò)程中接收到信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)完成信號(hào)的操作和分析，根據(jù)獲得的結(jié)果發(fā)出功能指令，完成本系列的反饋和信號(hào)接收任務(wù)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)操作來(lái)完成功能的使用，所以在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上要注重改進(jìn)操作方法，根據(jù)使用的數(shù)據(jù)機(jī)制的功能來(lái)補(bǔ)充。它將側(cè)重于結(jié)構(gòu)分析并討論具體的應(yīng)用方法。
一、聯(lián)鎖軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)庫(kù)是軟件功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，根據(jù)使用需求，數(shù)據(jù)可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類(lèi)型。在定義主要類(lèi)型之后，可以改進(jìn)內(nèi)容并且可以執(zhí)行使用期間的實(shí)際功能要求。聯(lián)鎖軟件可以連接控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)功能并在工作狀態(tài)下一起完成數(shù)據(jù)分析任務(wù)。雖然數(shù)據(jù)庫(kù)是互連的，但它們不會(huì)占用太多存儲(chǔ)空間。
（一）路進(jìn)表結(jié)構(gòu)。
在軟件操作過(guò)程中會(huì)暴露大量數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同的功能將其匯總到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。例如，在車(chē)站的控制中，首先要做的是統(tǒng)計(jì)所有進(jìn)入的車(chē)輛，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋的結(jié)構(gòu)來(lái)記錄人員。在補(bǔ)充數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容后，使用期間的路徑參數(shù)反饋可以完成數(shù)據(jù)庫(kù)中的檢索工作，然后根據(jù)使用要求發(fā)布相應(yīng)的控制指令。如果建設(shè)規(guī)模相對(duì)較大，則很難通過(guò)使用原始軟件來(lái)完成該任務(wù)。因此，需要更新和調(diào)整軟件內(nèi)容。換句話說(shuō)，增加數(shù)據(jù)庫(kù)的信息存儲(chǔ)，串聯(lián)不同的控制功能，并確保在系統(tǒng)中解決工作中遇到的問(wèn)題。
（二）站場(chǎng)型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
功能指令的發(fā)布與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的安排有關(guān)。具體的信號(hào)布局如圖1所示。詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)信號(hào)的順序確定。數(shù)據(jù)庫(kù)的改進(jìn)基于每個(gè)信號(hào)點(diǎn)的使用要求。對(duì)于工作期間可能出現(xiàn)的問(wèn)題，將在系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)預(yù)防計(jì)劃。當(dāng)反饋數(shù)據(jù)顯示它可能影響函數(shù)的正常執(zhí)行時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)可以分析這些異常參數(shù)，調(diào)整輸出函數(shù)，避免風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的發(fā)生。圖2中所示的內(nèi)容是相應(yīng)信號(hào)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)布局。每?jī)蓚�(gè)相鄰的結(jié)構(gòu)，在使用該功能時(shí)將表現(xiàn)出強(qiáng)烈的相關(guān)性。要確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)使用至少三個(gè)信號(hào)點(diǎn)作為參考。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合整個(gè)系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，以檢查在使用過(guò)程中是否會(huì)發(fā)生互鎖斷開(kāi)。
當(dāng)比較圖1和圖2時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)布置具有很強(qiáng)的規(guī)律性。數(shù)據(jù)庫(kù)分析反饋信息所花費(fèi)的時(shí)間已大大減少。能夠處理工作過(guò)程中的潛在問(wèn)題。如果在軟件運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)明顯的互鎖故障，可以判斷具體的故障位置，并對(duì)其中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，以達(dá)到修復(fù)的目的。
（三）二叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以同時(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)中聯(lián)鎖不同的軟件功能。當(dāng)存儲(chǔ)相同的數(shù)據(jù)時(shí)，可以開(kāi)發(fā)不同的結(jié)構(gòu)方案以減少使用過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素。最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是將左端和右端分成原始參數(shù)中的不同結(jié)構(gòu)。這兩組數(shù)據(jù)作為分支存在，它們可以補(bǔ)充傳輸信號(hào)，并且在功能的使用中具有更多的形式。具體分布如圖3所示。在結(jié)構(gòu)創(chuàng)建過(guò)程中，最重要的是確定分割點(diǎn)的位置，不斷優(yōu)化分割點(diǎn)的數(shù)量和組合。
二、程序設(shè)計(jì)
（一）聯(lián)鎖軟件的功能
其中聯(lián)鎖軟件主要包括五大功能：人機(jī)交換功能、進(jìn)路控制功能、執(zhí)行控制功能、自檢及故障診斷功能以及其它功能。人機(jī)交換功能主要是包括操作信息的處理、表示信息的處理、
維護(hù)與管理信息和通信；進(jìn)路控制功能則包含進(jìn)路的建立、進(jìn)路鎖閉、信號(hào)開(kāi)放、信號(hào)保持開(kāi)放、進(jìn)路正常解鎖、進(jìn)路非正常解鎖、道岔單操等；執(zhí)行控制功能包括輸入控制與輸出控制兩大部分；其他功能則有非進(jìn)路調(diào)車(chē)控制、平面調(diào)車(chē)、站內(nèi)道口控制以及與其它系統(tǒng)的聯(lián)系等功能。
（二）進(jìn)路搜索算法
在進(jìn)路搜索時(shí)，只有一條進(jìn)路是符合操作意圖的，并且它是依據(jù)操作命令來(lái)的，這也就是說(shuō)，對(duì)于進(jìn)路的始終端，有且只有一個(gè)基本的進(jìn)路，其（未完，下一頁(yè)）
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