轨道检测数据管理和辅助报告生成软件

■ 田新宇

1 需求分析

轨道动态检测在保障铁路运输安全、指导工务现场养护维修中发挥重要作用。我国铁路一直十分重视对轨道不平顺的动态检查，20世纪50年代就开始使用轨道检测车（简称轨检车）对正线进行定期检测。随着装备和技术的不断发展，我国已经拥有最高检测速度400 km/h的高速综合检测列车（简称动检车）和200 km/h的轨检车，并对高速铁路和既有干线铁路每月进行3次动态检测，形成大量检测数据。日常工作中，现场日益重视对检测结果的管理和分析，对各次检测结果进行纵向和横向比较，形成各种统计报表和分析报告，迫切需要一套能同时支持动检车和轨检车检测结果管理、现行动态检测标准全覆盖及便于携带的轨道检测数据管理和分析软件。

2 软件系统设计

为满足现场对动检车和轨检车轨道检测数据的管理及分析需要，综合分析数据结构、用户使用习惯，研制开发了一套单机版轨道检测数据管理和辅助报告生成软件（DataManager & AutoReport，DMAR）。DMAR系统构架见图1。

考虑用户携带方便，DMAR底层数据库选用桌面数据库ACCESS，不用在计算机上共享数据，无需安装专门的数据库软件。DMAR软件基于.NET平台开发，实现在Windows 2000、XP、Vista和Windows 7等平台下兼容运行。

DMAR由DataManager和AutoReport 2个相对独立的软件单元组成，通过标准数据库接口操作同一底层数据库。数据表设计中以任务记录表作为检测数据管理的入口。“工务段_任务表”表征各线、局、段、任务及各种导入数据的逻辑关系。各关键数据表的简明关系见图2。

图1 DMAR系统构架

图2 DMAR底层数据库数据表简明关系

3 系统功能

3.1 总体功能

轨道检测数据管理与辅助报告生成软件是管理动检车和轨检车轨道检测结果的软件，所有使用车载超限编辑软件的导出结果均可直接导入，同时也支持其他编辑软件检测结果的手工录入。

DataManager用来导入和维护检测数据。其特点包括：实现局-段-领工区的三级管理（也可在局-领工区-工区模式下使用）；支持不同速度区段的管理；支持限定里程范围的导入和管理；管理项目涵盖汇总表、公里、各级超限、动力学、曲线、TQI和T值等；支持简单功能的查询和统计。

AutoReport用来生成各种统计报表、对比图、检测概述及复杂查询等。其特点包括：与Word、Excel完美交互，直接生成可供编辑的文件；支持局、线、段、领工区、行别、日期之间任意组合的统计表；汇总项目包括检测概述、单项扣分、TQI、超限个数、T值等内容；生成检测概述文字和图表；支持最多5个输入的扣分、扣分比例、TQI、大值、超限个数、T值的对比图；各类复杂的检索和统计，包括对重复超限、扣分、TQI等的统计，奇异数据剔除；各种功能均实现批量处理。

3.2 基础数据管理

检测任务、工务段（含车间、工区）、检测车、检测人员、铁路局等基础信息数据是整个软件正确运行的基础。图3是基础信息设定界面，其中工务段栏的设定最关键，用于设定检查任务、局、段、领工区等之间的逻辑关系。

3.3 检测数据管理

各种检测数据以检测任务建立起唯一的内在联系，数据的入口以添加检测任务开始。检测数据管理中设计了导入、修改、删除等功能，并实现了按照不同速度等级和里程范围自动分割、合并和重新合成结果；此外，还实现了数据的回滚功能，可自动删除前次导入的所有数据；软件还具备对大值数据的自校验功能；数据可由用户自定义指定导入项目；数据库可由用户指定进行压缩和修复。检测数据管理主界面见图4。

3.4 统计汇总管理

AutoReport提供最为灵活的统计汇总功能，支持不同速度等级下31种统计方式和77种指标的自定义统计汇总。统计结果直接生成可供编辑的Excel文件，方便用户保存和分发。所有操作均可实现批处理，一次生成多个设定结果。统计汇总设定界面见图5。

3.5 概述对比图管理

现场分析数据后，需要形成一些专门报告。软件提供对检测结果的自动概述生成功能，还可生成不同速度等级下最多5个系列的扣分、扣分比例、TQI、大值个数、超限个数、T值、T200个数、T200比例、TQI频数、TQI累积百分比等Word格式的柱状或折线对比图，方便分析各种关键指标的变化情况。这些结果都直接输出可供编辑的Word文档，辅助现场人员完成分析报告。

图3 基础信息设定界面

图4 检测数据管理主界面

图5 统计汇总设定界面

3.6 其他功能

软件支持对各种检测入库数据的明细输出，检索条件涵盖里程、TQI结果、扣分结果、T值、时间、线名、检测车号等现场常用组合，方便现场分析人员对数据进行精细化分析，查找重复发生的病害。各种命中结果也均以Excel文件形式输出。

软件支持轨道质量指数统计中的奇异值剔除。由于检测过程中，检测系统不可避免受到一些干扰，而车上又无法进行编辑，因此会对最终统计结果产生影响。软件中根据TQI受干扰的原因设计了剔除方法和规则，可满足对车速过低、轨距系统死机、道岔加宽、阳光干扰等原因引起的数据异常剔除。

4 结束语

DMAR软件从2007年开始研发，根据检测需求的变化不断丰富和完善，满足了铁道部和铁路局日常检测数据的管理需求，在铁道部检测中心轨道检测数据管理和报告撰写中发挥了积极作用。该软件已取得软件著作权登记证书（编号：软著登字第0321788号）。该软件已被济南、郑州、武汉铁路局采购使用，哈尔滨、沈阳、乌鲁木齐等铁路局正在试用，得到了用户的肯定。