時間：2023-04-08 11:30:22
導(dǎo)語：在鐵路信號論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
除了目前鐵路信號電纜芯線接續(xù)主要采用的壓接端子冷壓法之外，現(xiàn)采用了一種國際領(lǐng)先的液態(tài)金屬核心技術(shù)，其液態(tài)金屬材料為銦基、鉍基合金，安全無毒，不腐蝕鋁和銅，且熱導(dǎo)率高，在高于5℃的溫度條件下為液態(tài)。基于這種液態(tài)金屬，結(jié)合先進(jìn)的工業(yè)封裝設(shè)計手段，設(shè)計開發(fā)了一種低熔點金屬電纜芯線連接端子。這種低熔點金屬電纜芯線連接端子的結(jié)構(gòu)特征在于：端子外觀為一個封閉的圓筒，兩端有能插入低熔點金屬電纜連接端子三維結(jié)構(gòu)示意圖電纜的小孔。端子由充注低熔點金屬的腔體、一對硅膠密封圈、一對金屬彈片以及一對單向卡子組成。端子腔體內(nèi)充注的低熔點金屬在常溫下為液態(tài)，是實現(xiàn)兩電纜導(dǎo)電連接的連接材料；硅膠密封圈置于低熔點金屬腔體的兩端，用于密封低熔點金屬，防止泄漏，同時起到防潮防水的作用；金屬彈片可防止硅膠密封圈的松動，進(jìn)一步保證低熔點金屬的密封性；單向卡子置于端子兩端，使電纜插入后不會向外脫落，起到固定電纜芯線，防止電纜芯線脫落的作用。其接續(xù)效果如圖2所示。這種低熔點金屬電纜芯線連接端子的工程應(yīng)用特點在于：接續(xù)操作不需要使用任何工具；螺旋卡片防松設(shè)計可以提供一個很大的抗拉強度；由于硅膠塞具有優(yōu)越的彈性和密封效果，可以將導(dǎo)線面、液態(tài)金屬與空氣隔絕，保證良好的氣密性，防止接觸面氧化，有效減少接觸電阻的產(chǎn)生；由于液體在固體表面有 潤濕性，能使導(dǎo)線與液態(tài)金屬以最大的面積接觸，接觸電阻小，可以保證端子接續(xù)后接觸電阻的穩(wěn)定。
2內(nèi)屏蔽層接續(xù)工藝改進(jìn)
目前內(nèi)屏蔽層接續(xù)工藝主要有2種，一是采用雙銅環(huán)對屏蔽銅網(wǎng)和內(nèi)屏蔽層進(jìn)行壓接，此種方式的缺陷在于容易造成芯線“皮－泡－皮”絕緣層的損傷。二是采用一截銅網(wǎng)與待接續(xù)的內(nèi)屏蔽層重疊搭接，再用塑料扎帶進(jìn)行綁扎緊固，該方式不能保證內(nèi)屏蔽層與銅網(wǎng)之間的可靠連接，尤其是當(dāng)灌入冷封膠時，冷封膠逐漸滲入到內(nèi)屏蔽層與銅網(wǎng)之間的接觸面形成絕緣層。在這種情況下，如果有外界干擾電流在內(nèi)屏蔽層上引起較大的縱向電動勢，就會在內(nèi)屏蔽層與銅網(wǎng)的接續(xù)處造成發(fā)熱，甚至產(chǎn)生燒損電纜的嚴(yán)重后果。因此，必須采取技術(shù)手段實現(xiàn)內(nèi)屏蔽層與接續(xù)銅網(wǎng)之間的可靠電氣連接。為保證可靠接續(xù)，采用一種含有低熔點金屬的焊錫膏進(jìn)行快速焊接。具體方案如下：將內(nèi)屏蔽層剝開2cm，在內(nèi)屏蔽層與四線組之間纏繞一圈云母紙。在內(nèi)屏蔽層與接續(xù)銅網(wǎng)接頭處的接觸面上，均勻涂抹一種含有低熔點金屬的焊錫膏。將排流線（內(nèi)屏蔽層與四線組間或在內(nèi)屏蔽層外有一根銅導(dǎo)線稱為排流線）纏繞綁扎在銅網(wǎng)與內(nèi)屏蔽層的接頭處，起到一定的固定作用。4．用電子氣焊槍加熱使焊錫膏熔化，實現(xiàn)內(nèi)屏蔽層、接續(xù)銅網(wǎng)、排流線三者的可靠接續(xù)。經(jīng)過反復(fù)實踐操作，得出“錫膏焊接法”的特點：一是焊錫膏可以直接涂抹在屏蔽層與銅網(wǎng)的接觸面上，比使用普通焊錫絲操作起來更方便；二是焊錫膏含有助焊劑和焊料粉，與普通焊錫絲相比更易融化，所需加熱時間更短，四芯組外包裹云母紙，起到隔熱、防火和絕緣的作用，僅這兩點就可以避免損壞芯線絕緣層；三是焊錫膏在加熱過程中有較強的去氧化膜功能和較好的粘附性能，焊接質(zhì)量可靠。
3成端工藝改進(jìn)
內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜在結(jié)構(gòu)上與普通鐵路信號電纜相比，增加了內(nèi)屏蔽層及排流線。內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜引入室外信號箱盒進(jìn)行成端時，要求將內(nèi)屏蔽層及排流線引出并接地，這就是內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜成端工藝的關(guān)鍵點。目前，施工單位常用的工藝，是采用銅壓接管來壓接內(nèi)屏蔽層、排流線和引出線。然而，內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜芯線的“皮－泡－皮”絕緣層在外力作用下容易損傷，作業(yè)人員難以掌握恰當(dāng)?shù)膲航恿Χ?，一旦力度過大就會損傷芯線絕緣層，如果施工時只是破皮而未完全破損，那么這一隱患點就難以及時發(fā)現(xiàn)，只會在日后的運營過程中隨著列車震動造成的摩擦最終破損而導(dǎo)致芯線對地絕緣不良。因此，解決這一問題的關(guān)鍵在于施工過程中要盡量避免對芯線“皮－泡－皮”絕緣層的擠壓。經(jīng)過大量工程實踐摸索，建議采用一種含有低熔點金屬的焊接材料進(jìn)行焊接，來替代原來普遍采用的銅環(huán)壓接或普通焊錫絲焊接工藝，具體操作如下：首先將內(nèi)屏蔽層與四線組剝離開，再采用一種基于低熔點金屬構(gòu)成的焊錫膏將7×0．52塑料銅芯線與內(nèi)屏蔽層進(jìn)行焊接，焊接完成后認(rèn)真整理內(nèi)屏蔽層，可采用棉布隔離內(nèi)屏蔽層與四線組，以防銅屏蔽層割傷芯線，由此杜絕損傷電纜芯線。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞：計算機聯(lián)鎖；鐵路信號；提升
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵路信號聯(lián)鎖控制系統(tǒng)經(jīng)歷了諸多發(fā)展時期，有傳統(tǒng)的機械、機電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代社會中微電子、計算機等現(xiàn)代控制系統(tǒng)。計算機聯(lián)鎖能高效、安全的維持車站運轉(zhuǎn)，提高車站整體運行效率。本文結(jié)合相關(guān)計算機聯(lián)鎖技術(shù)分析我國應(yīng)該如何開展安全型鐵路信號計算機聯(lián)鎖熱備系統(tǒng)的實現(xiàn)工作。
一、安全型鐵路信號計算機聯(lián)鎖熱備系統(tǒng)的總體設(shè)計
鐵路信號計算機聯(lián)鎖熱備系統(tǒng)能有效的提高鐵路信號系統(tǒng)的實用性可靠性。本文依據(jù)傳統(tǒng)鐵路信號的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的特點，設(shè)計實用性能較高的雙機熱備系統(tǒng)。
1、雙機熱備系統(tǒng)
雙機熱備計算機連鎖系統(tǒng)是由兩臺計算機同時控制，進(jìn)行邏輯運轉(zhuǎn)計算。在工作過程中，只有一臺計算機控制輸電線路，另一臺則保持待機狀態(tài)。如果在運轉(zhuǎn)中主機出現(xiàn)故障而備機無故障，則自動切換到備機工作，由備機切換成主機，繼續(xù)控制輸電線路運行。
在傳統(tǒng)鐵路信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中，大多都采用人工冷備份來保證聯(lián)鎖系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但與雙機熱備系統(tǒng)相比，這種存在明顯的弊端。首先當(dāng)主機出現(xiàn)故障時，需要用人工來切換備機設(shè)備，便捷性能差。其次，在主機和備機切換過程中，容易出現(xiàn)信息缺失。最后，在安全性能方面，雙機冷備系統(tǒng)具有明顯缺陷，單機效率不足。正是由于傳統(tǒng)的雙冷備分中存在明顯不足，因此要加快雙機熱備系統(tǒng)研制工作。
2、設(shè)計雙機熱備系統(tǒng)的原則
在設(shè)計雙機熱備系統(tǒng)過程中，要明確設(shè)計工作的前提、目標(biāo)和原則，保證設(shè)計過程的科學(xué)性。、
設(shè)計雙機熱備系統(tǒng)的前提條件就是確保信息傳輸?shù)陌踩院托市裕畲蟪潭缺ＷC行車安全。
在設(shè)計過程中，要考慮到以下幾個因素：
（1）準(zhǔn)確性：主機和備機之間工作互補是雙機熱備系統(tǒng)中的一大特色。當(dāng)主機發(fā)生故障時，要保證備機能準(zhǔn)時發(fā)送信號并開始工作，同時展開主機與備機之間的信息交換程序。當(dāng)主機重新恢復(fù)工作時，備機要將信息再次傳輸回主機。
（2）便捷性：便捷性主要是指主機和備機之間能順利完成信息交換工作。
3、系統(tǒng)功能的實現(xiàn)
雙機熱備系統(tǒng)要從五個層次加以實現(xiàn)，包括：人機對話層、聯(lián)鎖運算層、復(fù)核驅(qū)動層、接口層和監(jiān)控對象層。本文通過劃分該五個層面，對開展設(shè)計分析。
（1）人機對話層
人機對話層由顯示屏、音響、鼠標(biāo)等計算機基礎(chǔ)設(shè)備組成。它依靠鼠標(biāo)、鍵盤出入命令信息，通過串口傳輸?shù)絻膳_計算機中。通常情況下，可以使用一機多屏的技術(shù)來顯示整個車站情況（車站大小決定顯示器數(shù)量），也要將車站站臺的動態(tài)信息與計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中的文字信息通過動態(tài)顯示屏或LED顯示屏上顯示，方便工作人員檢查管理。當(dāng)主機出現(xiàn)故障時，要通過音響音樂進(jìn)行報警。在顯示屏上也應(yīng)該設(shè)置故障閃爍信號燈，保證管理人員能在第一時間掌握故障情況并加以處理。
在設(shè)置人機對話層過程中，要保證系統(tǒng)能夠自動實現(xiàn)啟動和關(guān)閉。要根據(jù)站臺的實際情況發(fā)送開車、停車指令。能準(zhǔn)時實施光學(xué)報警，方便操作人員管理維修。
（2）聯(lián)鎖運算層
在雙機熱備系統(tǒng)中，聯(lián)鎖計算機是整個系統(tǒng)的核心部分，它由互補的兩臺熱備份聯(lián)鎖計算機及相關(guān)共享器組成。在運行過程中，聯(lián)鎖計算機通過內(nèi)部聯(lián)鎖軟件的完成命令信號的判斷、對聯(lián)鎖信號的分析、生成控制命令、診斷鐵路信號故障等工作。在雙機熱備系統(tǒng)中，兩臺熱備份聯(lián)鎖計算機要具有相同的配置，保證系統(tǒng)和操作人員在檢測出聯(lián)鎖計算機出現(xiàn)故障時，通過共享器完成信息的自動切換或人工切換，使故障計算機退出應(yīng)用信息管理程序，并發(fā)出警報。
（3）復(fù)核驅(qū)動層
復(fù)合驅(qū)動層是由兩套配置完全相同的PLC可編程邏輯控制器組成。復(fù)核驅(qū)動器主要負(fù)責(zé)采集車站的具體信息，并完成對相關(guān)信息進(jìn)行分析、對聯(lián)鎖運算機所發(fā)出的命令進(jìn)行復(fù)核同時驅(qū)動車站信號、輔助系統(tǒng)完成自我監(jiān)測等工作。PLC可編程邏輯程序控制器同樣是互為熱備的系統(tǒng)，它能通過對故障的檢測發(fā)現(xiàn)CPU和I/O等功能模塊的故障狀態(tài)，也能進(jìn)行PLC程序中CPU和I/O等功能模塊之間相互切換工作。
（4）接口層
接口層是鏈接計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)和監(jiān)控對象的關(guān)鍵。接口層主要承擔(dān)以下任務(wù)：
①時刻監(jiān)控車站現(xiàn)場的監(jiān)控，完成表示信息的電平向靜/動轉(zhuǎn)換以及PLC系統(tǒng)信號的之間的脈沖驅(qū)動信號向電平表示信息轉(zhuǎn)換。
②監(jiān)控專用電路控制設(shè)備運行，并支持系統(tǒng)完成監(jiān)控。
（5）監(jiān)控對象層
監(jiān)控對象層主要指將計算機連鎖系統(tǒng)用于監(jiān)控車站狀態(tài)控制以及調(diào)動機車的信號控制設(shè)備。在車站運行中，監(jiān)控對象層的相關(guān)設(shè)備主要包括車站中用于指示列車運行的有色信號燈、轉(zhuǎn)動岔道的轉(zhuǎn)轍機、檢測車站中軌道空閑區(qū)段以及占用狀態(tài)的軌道電路等。
二、系統(tǒng)安全保護
在提高計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)安全性過程中，國內(nèi)外都采用二模動態(tài)亢余方案或三模靜態(tài)亢余方案。三模靜態(tài)亢余方案能利用硬件亢余提升系統(tǒng)的可靠性，二模動態(tài)亢余方案是利用整合硬件亢余資源，結(jié)合相關(guān)故障檢測技術(shù)進(jìn)行分析處理。在保護雙機熱備系統(tǒng)安全工作中，可以根據(jù)具體形式選擇解決方案。
結(jié)束語：本文通過簡單分析安全型鐵路信號計算機聯(lián)鎖熱備系統(tǒng)中雙機熱備系統(tǒng)的設(shè)計流程，為未來鐵路信號信息化發(fā)展提供一個方向，希望能為相關(guān)部門解決實際問題提供幫助。在具體實施過程中，會出現(xiàn)信息交換不流暢、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等情況，希望工作人員能克服實際困難，大膽實踐，不斷豐富雙機熱備系統(tǒng)，使雙機熱備系統(tǒng)更具體化、實用化。
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論文摘要:以ZPW-2000系列無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)為例，對鐵路信號工程項目管理系統(tǒng)進(jìn)行介紹，并對施工現(xiàn)場需求較強的室內(nèi)配線表查詢計算作了較為詳盡的設(shè)計說明，有助于推進(jìn)科學(xué)的項目目標(biāo)管理與控制。
鐵路信號工程項目管理是一種科學(xué)的工程建設(shè)管理方法，即在一定的約束條件下，以實現(xiàn)建設(shè)工程項目的投資、質(zhì)量、進(jìn)度目標(biāo)為目的，按照其內(nèi)在的邏揖規(guī)律對信號工程項目進(jìn)行計劃、組織、協(xié)調(diào)、控制的系統(tǒng)管理活動。
目前信號工程項目規(guī)模擴大、資金增加、結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、技術(shù)條件要求高、受外界影響因素多、信息量大，用手工方法很難實現(xiàn)有效的科學(xué)管理。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，利用計算機建設(shè)基于信號工程項目管理知識的項目管理系統(tǒng)，已提上日程。本文以ZPW-2000系列無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)的工程管理為例，對鐵路信號工程項目管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行具體介紹。
1系統(tǒng)特點
鐵路信號工程項目管理系統(tǒng)的目的是對整個施工過程進(jìn)行集成，通過自動或人工對室內(nèi)外的施工進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，并存入數(shù)據(jù)庫。經(jīng)對數(shù)據(jù)計算、分析、處理后，將實際測量參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，給出提示，將結(jié)果顯示給施工人員及有關(guān)管理人員，為其提供一個最優(yōu)的解決方案。該系統(tǒng)適用于施工管理、監(jiān)督控制或檢查控制。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫ACCESS，使用前需進(jìn)行數(shù)據(jù)源設(shè)定，建立相應(yīng)的圖表。數(shù)據(jù)庫資料內(nèi)容包括:施工前期的設(shè)備采購人庫、施工過程中的計算、分析結(jié)果人庫和測試開通中的數(shù)據(jù)人庫。系統(tǒng)基于JAVA實現(xiàn)，利用集成開發(fā)工具Jbuilder 2005 o CPU采用PIV 1. OGHz以上，操作系統(tǒng)采用Windows XP。
2系統(tǒng)功能及實現(xiàn)
鐵路信號工程項目管理系統(tǒng)功能包括:施工管理、成本管理、質(zhì)量管理、招標(biāo)管理、進(jìn)度管理、合同管理、組織管理、物流管理、風(fēng)險管理、驗收管理、評估管理和信息管理。為充分體現(xiàn)ZPW-2000自動閉塞系統(tǒng)施工管理功能特點，將功能模塊分為4個部分，如圖1所示。
2. 1施工準(zhǔn)備功能模塊
此模塊包括設(shè)備名稱、箱體包裝情況記錄、型號、規(guī)格、數(shù)量、設(shè)備的完好情況記錄，以及設(shè)備擬安裝地點、位置等信息的輸人。系統(tǒng)將根據(jù)輸人信息自動形成施工設(shè)備臺賬、器材匯總表、設(shè)備到場數(shù)據(jù)表等。
2. 2鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號電纜施工功能模塊
鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號電纜敷設(shè)前，應(yīng)對其進(jìn)行單盤測試和配盤;電纜接續(xù)、配線前后，應(yīng)進(jìn)行施工測試;接續(xù)、配線前的測試數(shù)據(jù)作為電纜隱蔽工程測試記錄。利用此模塊將對以上測試數(shù)據(jù)進(jìn)行輸人，并自動生成日期或項目類別記錄報表，便于有關(guān)人員對照檢查驗收。
2. 3室內(nèi)設(shè)備安裝功能模塊
該模塊包括以下內(nèi)容。
1.室內(nèi)設(shè)備安裝定測。如機柜與機柜之間、機柜與墻壁之間檢測通道距離值，電源屏位置的參照坐標(biāo)值，走線槽道使用部位的參照坐標(biāo)值等。
2.配線表查詢計算。用戶只需要輸人圖形名稱及查詢參數(shù)就可以獲得配線表查詢結(jié)果，特別是在有關(guān)聯(lián)(配線表中有很多關(guān)聯(lián)項，如6級關(guān)聯(lián))的表格應(yīng)用時，效果明顯。系統(tǒng)能將所有結(jié)果自動調(diào)出?，F(xiàn)以10套發(fā)送、接收設(shè)備的區(qū)間移頻柜零層配線表為例:組合柜內(nèi)有10個零層端子，對應(yīng)10套發(fā)送、接收裝置，每個3X18端子建立一張二維表格，O1， 02， 03為個段，序號做為列號(從1^-18)，表名依次取為QY1-1， QY1-2 ， QY1-3，一直到QY1-10，共10張表。使用時，用戶選擇要查詢的配線表如QY1-1，再選擇端子號如02-2 ( 02號的2號端子)，系統(tǒng)會自動找到QY1-1 02-2號端子，數(shù)據(jù)內(nèi)容為QZ1-5 08-2(區(qū)間綜合柜5層08的2號端子)。同時還根據(jù)找到的內(nèi)容自動關(guān)聯(lián)到QZ1-5 08-2所在的側(cè)面配線表，找到它的內(nèi)容為QY1-1 02-2，內(nèi)容一致，說明線路正確。
同樣可以建立區(qū)間綜合柜零層配線表(QZH)，區(qū)間移頻柜零層配線表，站內(nèi)電碼化側(cè)面配線表ZM1， ZM2，方向電路區(qū)間組合側(cè)面配線表(QFZ )等所有零層及側(cè)面配線表，以及電路調(diào)整表等。
3.電氣特性測試。如電源屏輸出指標(biāo)、繼電器編號及檢測指標(biāo)、硅整流器型號及檢測指標(biāo)，發(fā)送器、接收器、衰耗盤編號，模擬試驗電路特性測試數(shù)據(jù)，移頻電路試驗、移頻報警試驗、發(fā)送器N-1系統(tǒng)試驗、車站結(jié)合試驗、方向電路模擬試驗、信號機聯(lián)通試驗站內(nèi)電碼化試驗、室內(nèi)電源接地、混電、絕緣及電纜綜合絕緣測試的有關(guān)信息，開通試驗及調(diào)試參數(shù)等信息。
2. 4室外設(shè)備安裝功能模塊
論文摘要:就怎樣高質(zhì)圣高標(biāo)準(zhǔn)地完成鐵路信號工程，提出了比較全面的科學(xué)管理體會。
當(dāng)前，鐵路建設(shè)熱潮迭起，新建、改造項目眾多，新技術(shù)，新設(shè)備、新器材不斷出現(xiàn)，列車運行速度不斷提高，對施工的質(zhì)量、進(jìn)度、安全要求越來越高。怎樣高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)地完成信號工程，下面談幾點不成熟的意見。
1施工的要求
1.質(zhì)量。質(zhì)量是工程的生命，高質(zhì)量的工程是列車安全運行的基礎(chǔ)保證。
2.安全。在施工中要杜絕一切可能對列車安全運行、施工人員、設(shè)備和其他人員生命財產(chǎn)造成危害的現(xiàn)象發(fā)生。
3.進(jìn)度。要按期或提前交工，就要統(tǒng)籌兼顧一切影響工程的因素，進(jìn)行合理安排，以較高的效率完成工程。
4.成本。要以最小的投放完成工程。
2工程前期的調(diào)查
2.1施工圈紙的調(diào)變核對
調(diào)查工程的性質(zhì)(鐵路系統(tǒng)內(nèi)、外、新建、改造等)、對運輸?shù)挠绊懞蛯こ痰闹萍s及限制、工程量的大小、技術(shù)和工藝的難度，圖紙的準(zhǔn)確性。
2.2施工地點的調(diào)變
(1)實地調(diào)查現(xiàn)場地形，做到施工前心中有數(shù)。
(2)調(diào)查現(xiàn)場交通、生活、氣候等自然條件，這也是實行以人為本的思想。
(3)調(diào)查施工隊伍人員的狀況。一支干練的隊伍是施工順利進(jìn)行的堅強保證。要摸清施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)、工作能力、專長、脾氣秉性和思想動態(tài)。這些都是施工計劃安排要考慮的因素。
(4)材料購置調(diào)查。電務(wù)工程材料型號種類繁多，要掌握他們的性能、質(zhì)量，交貨的地點、時間。不因供料不及時而窩工。
(5)調(diào)查其他施工部門、單位的安排及進(jìn)度。鐵路施工是個大聯(lián)動，電務(wù)施工需要工務(wù)、房建、供電、運輸?shù)炔块T緊密配合。有時還需和其他單位共同施工，要弄清他們的工程安排、進(jìn)度。
3工程計劃安排
工程計劃要充分考慮安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本的要求，對人力、物力、時間精心合理安排，處理好妥全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本相互之間的矛盾。安全、技術(shù)、成本要專人負(fù)責(zé)，全員控制。實行施工標(biāo)準(zhǔn)化，工作定量定性，分工明確，責(zé)任到人。工期安排、材料準(zhǔn)備應(yīng)有余地，以防意外發(fā)生。
3.1安全措施
安全高于一切。要充分考慮到各種影響安全的因素，制定相應(yīng)的安全措施，以保障人身和行車安全。重點考慮影響安全的因素有:
(1)因違章施工影響人身、行車安全。
(2)因違章或不當(dāng)被鐵路車輛、汽車等造成人員傷亡。
(3)因違章和不當(dāng)在施工中被重物、機械、電力造成人身財產(chǎn)傷亡。
(4)在工作、工余職工或職工同外界發(fā)生糾紛造成人員傷亡或不良影響。
(5)工地、營地防火、防盜。
(6)新職工、民工缺乏安全知識，易出現(xiàn)安全方面的問題。
(7)要充分考慮新技術(shù)、新設(shè)備、新材料特點和性能，避免在施工中出現(xiàn)因不太掌握出現(xiàn)安全問愚。
3.2施工質(zhì)量
質(zhì)量是工程的生命，應(yīng)該外美內(nèi)實。
(1)使用符合要求的材料，材料質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)保證。
(2)施工工藝程序要標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)合理，有明確的質(zhì)量要求。對新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的使用，施工前要培訓(xùn)學(xué)習(xí)，掌握原理、性能和使用方法。對業(yè)務(wù)較弱的職工、新職工在施工前強化培訓(xùn)，民工也應(yīng)培訓(xùn)，并在施工中重點控制監(jiān)督。
(3)制定獎懲措施，建立激勵機制。
3.3進(jìn)度安排
(1)按工程量的大小、工期要求、技術(shù)和作業(yè)難易程度、人力、施工設(shè)備和其他單位的進(jìn)度合理安排。
(2)工期安排要有富余量，以應(yīng)對未預(yù)料到的情況發(fā)生。
(3)應(yīng)根據(jù)個人的業(yè)務(wù)能力、專長安排工作，工作量在考慮工期的情況下不要太大，不使施工人員過于勞累。一只疲憊的隊伍很難保證工程質(zhì)量。
(4)盡量按工作的性質(zhì)同異進(jìn)行模塊分工，安排同一性質(zhì)的工作給同一人員。
3.4成本控制
工程成本控制主要是用料控制，電務(wù)工程材料種類繁多，施工前一定要統(tǒng)計好材料的種類、數(shù)量，按量訂購，并留適當(dāng)?shù)挠嗔?，專人?fù)責(zé)，按需領(lǐng)取，做好登記。
3.5協(xié)調(diào)
(1)同工務(wù)、房建、供電、車務(wù)和其他單位、部門的協(xié)調(diào)。
(2)施工隊伍內(nèi)部的協(xié)調(diào)。
協(xié)調(diào)工作非常重要，良好的協(xié)調(diào)聯(lián)動可保證工作以高質(zhì)量、高效率完成。
3.6控制監(jiān)督
施工計劃中有監(jiān)督控制措施，在施工進(jìn)行過程控制，發(fā)現(xiàn)問題和偏差及時處理糾正。
3.7其他
(1)盡量給職工創(chuàng)造較好的生活條件。在飲食、衛(wèi)生、住宿方面關(guān)心職工，防治疾病或水土不服。
(2)隨時掌握職工的思想動態(tài)，穩(wěn)定隊伍，充分調(diào)動職工的積極性。
關(guān)鍵詞：聯(lián)鎖；軟件測試；建模；Petri網(wǎng)
中圖分類號：U284文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)30-0606-03
Research on Simulation Modeling at Railway Interlocking Software Test Based on Petri Net
GONG Jie
(School of Electronics&Information Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)
Abstract: The railway interlocking software always have a strict test demand ，simulation is an important part of test. As a kind of formal program language, Petri-Net is veracity and integrality. It is very suitable for the safety-critical software test. In the paper, it proposes an idea abort simulation modeling at railway interlocking software test. Furthermore, it presents two examples on Petri-Net and Color Petri-Net. It will help to improve the system’s security and veracity.
Key words: interlocking; software test; modeling; Petri-Net
環(huán)境仿真技術(shù)是軟件測試的重要組成部分,它不僅要能夠模仿出被仿系統(tǒng)的正常運行行為，還要能夠?qū)崿F(xiàn)故障注入的模擬。鐵路聯(lián)鎖軟件是對鐵路站場信號設(shè)備進(jìn)行實時控制，以保證站內(nèi)行、調(diào)車安全和提高作業(yè)效率為目的的一種安全軟件[1]。隨著鐵路提速與計算機聯(lián)鎖應(yīng)用的普及，對于鐵路計算機聯(lián)鎖軟件的測試越來越普遍。為了能有效地提供一個與車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的實際環(huán)境相仿的供檢測的環(huán)境，我們就希望在計算機聯(lián)鎖測試評估平臺上利用計算機系統(tǒng)仿真技術(shù)模擬出車站內(nèi)部的聯(lián)鎖情況，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)故障注入的模擬。
作為建模工具的一種，Petri網(wǎng)是1962年由Petri.C.A在他的博士論文中作為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的信息流模型提出來的[3]。近年來，Petri網(wǎng)以及它的各種改進(jìn)模型如: 有色Petri網(wǎng)等被廣泛地應(yīng)用到了眾多復(fù)雜系統(tǒng)的離散事件仿真模型搭建工作中，為離散事件的仿真提供了不少新的方法。相對于傳統(tǒng)的馬式鏈等建模方法，Petri網(wǎng)作為一種形式化方法，它不僅能分析系統(tǒng)軟，硬件中多方面的特性（如功能性,安全性,可靠性,實時性等）而且對于計算機聯(lián)鎖這類安全性極高的安全苛求軟件還可檢測系統(tǒng)定義的一致性,完整性和精確性。基于Petri網(wǎng)的這些優(yōu)點，考慮到對聯(lián)鎖軟件測試所要模擬的鐵路站場的信號設(shè)備動作均是離散事件，因而我們嘗試著將Petri網(wǎng)引入對聯(lián)鎖軟件的測試仿真之中。本文針對鐵路聯(lián)鎖三大件之一的道岔提出了基于Petri網(wǎng)的仿真建模方案。
1 車站聯(lián)鎖仿真
仿真簡而言之就是在模型上進(jìn)行試驗的過程。車站聯(lián)鎖仿真是要仿出一個鐵路車站信號系統(tǒng)中現(xiàn)場的各種設(shè)備（信號機，道岔，軌道電路區(qū)段等）在聯(lián)鎖邏輯下由聯(lián)鎖控制、列車運行或故障事件所導(dǎo)致的狀態(tài)變化的平臺提供給被測軟件作為其測試的命令對象[1]。因此，仿真環(huán)境必須能正確模仿這三種信號設(shè)備的動作，包括能夠正確模擬信號機的燈光顯示變換、道岔的位置轉(zhuǎn)換、列車和車列在站內(nèi)運行引起相應(yīng)軌道區(qū)段的占用或出清等。由于軌道電路區(qū)段的變化還涉及列車的運行，因此仿真環(huán)境還需模擬站內(nèi)列車的各種行、調(diào)車作業(yè)。由于安全苛求軟件對安全性的嚴(yán)格要求，仿真環(huán)境還必須做到能夠根據(jù)測試的要求注入故障，成為一個嵌入故障的仿真環(huán)境。以考察被測軟件對于故障的應(yīng)對能力。在這里Petri網(wǎng)的使用可以有效的模擬各種設(shè)備的動作和故障注入，描述各個設(shè)備的狀態(tài)變化。
2 Petri網(wǎng)
隨著對Petri網(wǎng)研究的深入，各種Petri網(wǎng)層出不窮，但是目前在仿真領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的仍是基本Petri網(wǎng)與有色Petri網(wǎng)。在文獻(xiàn)[3]與[4]中有著對基本Petri網(wǎng)與有色Petri網(wǎng)明確的定義：
2.1 基本Petri網(wǎng)
基本Petri網(wǎng)是一個四元組PN=(S,T；F,M0 )[3]
1) P為由庫所（places）組成的一類有限集合
2）T為由變遷（transitions）組成的一類有限集合
3) F為網(wǎng)的流關(guān)系（flow relation）：且滿足：
4）M0為基本Petri網(wǎng)PN的初始標(biāo)識。
2.2 有色Petri網(wǎng)的結(jié)構(gòu)
有色Petri網(wǎng)的定義有多種，在這里我們選用了Kurt Jensen所給出的經(jīng)典定義：有色Petri網(wǎng)是一個多元組CPN=（∑,P,T,A,N,C,G,E,I）它滿足如下條件[4]：
1) ∑是一有限非空類型集合，稱為顏色集
2）P為由庫所（places）組成的一類有限集合
3）T為由變遷（transitions）組成的一類有限集合
4）A是有限的弧集，且滿足
5）N稱為節(jié)點（node）函數(shù)，定義為 N：AP×T∩T×P
6）C稱為顏色（color）函數(shù)，定義為 C：P∑
7）G稱為防護（guard）函數(shù)，定義為，G：Texpressions（expressions為表達(dá)式），且滿足：
其中Type為類型函數(shù)，Var是變量函數(shù)，Var（expression）為由expression中所含變量組成的集合。
8）E為弧表達(dá)式函數(shù)，定義為 E：Aexpressions，且滿足：
這里的p(a)表示n(a)的庫所。
9）I為初始化函數(shù)，它將每一庫所映射成一常量表達(dá)式，且滿足：
有色Petri網(wǎng)與基本Petri網(wǎng)的不同之處在于其擁有較高的折疊性，可以有效的減少庫所的數(shù)量，將基本Petri網(wǎng)較難描述的模型簡單的表示出來，改變基本Petri網(wǎng)對復(fù)雜系統(tǒng)無法描述的缺點。
3 仿真建模實例
在仿真建模中可根據(jù)不同的設(shè)備要求來選擇要使用的Petri網(wǎng)的類型，對于狀態(tài)與事件較少的設(shè)備可以就使用基本Petri網(wǎng)來描述，而對于某些較為復(fù)雜的設(shè)備則要利用有色Petri網(wǎng)才能建立起。下面將會給出對基本道岔模型（基本Petri網(wǎng)）和含故障設(shè)置的道岔模型（有色Petri網(wǎng)）的建模實例。
3.1 道岔的基本Petri網(wǎng)模型
道岔在聯(lián)鎖系統(tǒng)中是用來提供給列車軌道轉(zhuǎn)換的裝置，用來保障列車進(jìn)入正常進(jìn)路區(qū)，正常情況下，它根據(jù)進(jìn)路的建立命令的保持不同的狀態(tài)，因此在建立仿真模型的過程中，應(yīng)把道岔所受的聯(lián)鎖控制以及其的所處狀態(tài)作為需要考慮的重要因素，而其物理位置、形狀、外殼顏色等物理特性均可以忽略不記[2]。選擇道岔的顯示狀態(tài)作為庫所，道岔所受的聯(lián)鎖控制作為變遷，可以很好地描述道岔的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。由于道岔的當(dāng)前狀態(tài)只有4種，用基本Petri網(wǎng)即可方便、直觀描述。如圖1，清楚的表明了基本道岔的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
表1詳細(xì)解釋了道岔基本Petri網(wǎng)模型中的各個庫所和變遷的物理意義，即離散事件的各個狀態(tài)與引發(fā)狀態(tài)變化的事件。例如，在定位鎖閉這一變遷（T1）觸發(fā)后，信號機就會由初始狀態(tài)定位狀態(tài)（S1）顯示為鎖閉狀態(tài)（S3）。當(dāng)?shù)啦戆l(fā)生解鎖的變遷（T5）發(fā)生后，道岔將會重新回到定位（S1）。上圖中的四開是指一種道岔岔尖保持不接觸的狀態(tài)的鐵路術(shù)語，是一種正常狀態(tài)，而并非指道岔失去表示。
假定Petri網(wǎng)的原始狀態(tài) M0={1,0,0,0}，則其的可達(dá)性圖參見圖2。
通過上述可達(dá)性圖可以清楚的看出對于每個狀態(tài)M，其托肯顯示出的都是單一道岔狀態(tài)，沒有出現(xiàn)多狀態(tài)或無狀態(tài)顯示的錯誤，且根據(jù)Petri網(wǎng)的定義我們可以判定上一模型具有良好的可達(dá)性、可逆性與活性。
3.2 含故障設(shè)置的道岔的有色Petri網(wǎng)模型
在基本道岔的基礎(chǔ)上，往往在許多的測試中要求加入一定的故障，來觀察道岔對于故障的處理能力，在這里就需要做故障恢復(fù)的考慮（記憶性），因此用基本的Petri網(wǎng)來描述軌道區(qū)段就不再合適了，所以改為選擇有色Petri網(wǎng)來描述軌道區(qū)段的狀態(tài)。其托肯構(gòu)造如下所示：
Token={ID，STATE0，STATE1}
其中：ID表示區(qū)段的物理地址，STATE0表示道岔的當(dāng)前狀態(tài)，STATE1表示道岔的上一狀態(tài)(在故障設(shè)置中也可以模糊化為一記憶態(tài),即追溯為上一對于判決有用的狀態(tài))。在這種托肯結(jié)構(gòu)下，每個托肯就可以同時包含當(dāng)前狀態(tài)與以前狀態(tài)的信息，原來在這種條件下，使用基本Petri網(wǎng)來描述軌道區(qū)段的狀態(tài)變化會導(dǎo)致庫所的急劇增加，模型非常復(fù)雜，因此我們選用有色Petri網(wǎng)來建立仿真模型（圖3），同一庫所可以含有不同顏色的托肯，大大簡化了模型。
模型中，庫所集P={S1,S2,S3,S4,S5}代表軌道道岔的狀態(tài)空間，S1: 定位；S2: 反位；S3：四開；S4：鎖閉；S5：失表示。變遷集T={T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7，T8，T9，T10，T11，T12 }包括了進(jìn)路的控制命令與故障設(shè)置命令兩個部分的事件所轉(zhuǎn)化成的變遷。
對于P當(dāng)中的各個庫所，定義色集如下：
C(S1)={(ID,S1,S3), (ID,S1,S4)}
C(S2)={(ID,S2,S3), (ID,S2,S4)}
C(S3)={(ID,S3,S1), (ID,S3,S2), (ID,S3,S5)}
C(S4)={(ID,S4,S1), (ID,S4,S2)}
C(S5)={(ID,S5,S3)}
從上面可以看到，我們將當(dāng)前狀態(tài)STATE0相同的托肯都定義在同一庫所中。
表2詳細(xì)解釋了道岔模型中的庫所和變遷的物理意義，即離散事件的各個狀態(tài)（多個狀態(tài)依據(jù)某一規(guī)則集中成同一個庫所）與引發(fā)狀態(tài)變化的事件?；〖螦={a1 ,a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10, a11, a12, a13, a14, a15, a16 ,a17, a18, a19, a20, a21, a22, a23, a24}，表3給出了弧函數(shù)E的具體定義:
防護函數(shù)G定義為：G(T6)=V1, G(T8)=V2, G(T1)=V3, G(T4)=V4, G(T9)=V5, G(T10)=V6, G(T11)=V7, G(T12)=V8,其中:
V1= (ID,S4,S1)，V2= (ID,S4,S2)，V3= (ID,S3,S2)，V4= (ID,S3,S1)
V5= (ID,S3,S1)，V6= (ID,S3,S2)，V7= (ID,S5,S1)，V8= (ID,S5,S2)
在這里防護函數(shù)所起的作用就是對有色Petri中的托肯加以篩選的模塊，例如防護函數(shù)V1，對于庫所S4的色集包含了2種不同的顏色{(ID,S4,S1)，(ID,S4,S2)}但是根據(jù)站場的實際仿真情況,只有定位鎖閉的道岔才能在定位解鎖的命令(T6)下回到定位狀態(tài)，即只有在前一狀態(tài)為定位(S1)情況下，處于鎖閉狀態(tài)(S4)的道岔才會轉(zhuǎn)化為區(qū)段持久故障占用(S1)。所以通過設(shè)立防護函數(shù)V2，在庫所S4中只允許顏色為(ID,S4,S1)的托肯才能夠觸發(fā)T6后轉(zhuǎn)化為(ID,S1,S4)。起到了一種對托肯的有條件的篩選作用。
圖1與3的模型僅僅表達(dá)了鐵路道岔的聯(lián)鎖仿真建模的部分內(nèi)容，隨著測試內(nèi)容的增加會有更多的變遷產(chǎn)生，但是從上述兩建模的實例可以看出而言，Petri網(wǎng)是非常適用于車站聯(lián)鎖的描述的。
4 結(jié)論
環(huán)境仿真是軟件測試的一個重要課題。在安全軟件的測試中，是影響測試的有效性和效率的關(guān)鍵問題。本文結(jié)合鐵路車站微機軟件測試平臺的研究課題深入探討了環(huán)境仿真建模的課題，提出了利用Petri網(wǎng)建模的思想來完成聯(lián)鎖仿真的建模。鐵路車站信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖邏輯關(guān)系非常的復(fù)雜，其仿真的建模過去長期使用馬式鏈來完成，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且會出現(xiàn)描述不清的狀況。使用Petri網(wǎng)建模后，利用形式化語言的準(zhǔn)確性，提高了測試的一致性,完整性和精確性，而且有利于直接轉(zhuǎn)化為具體的編程語言。
雖然上述的設(shè)計思想和理論以取得一定的成果，然而仍有有待改進(jìn)之處。比如時間Petri等在建模的引進(jìn)等，還需要進(jìn)一步考慮?？傮w看來，本文利用Petri對聯(lián)鎖軟件測試仿真建模的嘗試，對于離散事件的仿真建模起到了一定的借鑒作用。
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關(guān)鍵詞：交叉口；通行能力；信號配時；交通量
1.國外研究現(xiàn)狀
1868 年，英國發(fā)明家奈特在倫敦設(shè)置了世界上最早的交通信號燈。它是仿效鐵路信號，由紅綠兩種顏色組成的臂板式煤氣信號燈，用來控制交叉路口馬車通行，只限于夜間使用。1918 年，美國紐約街頭出現(xiàn)了第一座手動操縱的電氣照明三色信號燈。1926年，英國人在伍爾弗漢普頓安設(shè)了第一座自動交通信號燈，這是一種定周期的交通控制方式，適用于交通量變化不大，需分時段控制的交叉路口。1928 年世界上第一臺感應(yīng)式信號機在美國巴爾的摩試制成功，這種感應(yīng)式信號機所使用的檢測器最初是用橡皮管作傳感器，由交通工程師阿德勒發(fā)明。為了解決交通流時空連續(xù)性與交叉路口“各自為政”孤立控制之間的矛盾，必須把相鄰的交叉口作為一個系統(tǒng)來統(tǒng)一地加以控制。1917年，世界上第一個線控系統(tǒng)出現(xiàn)在美國的鹽湖城，它是一種可同時控制6個交叉口的手動控制系統(tǒng)。1952年在美國科羅拉多州的丹佛市出現(xiàn)了模擬電子計算機的交通信號控制系統(tǒng)，經(jīng)過改進(jìn)被稱為“PR”系統(tǒng)。它將單一交叉口的交通感應(yīng)控制概念應(yīng)用于街道交通信號網(wǎng)絡(luò)，采用車輛控制器取樣并向該系統(tǒng)控制中心輸入交通數(shù)據(jù)，用模擬電子計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后再調(diào)整各交叉口的交通信號。從1952年到1961年的10年間，在美國建立了100多個這種交通信號控制系統(tǒng)。到上世紀(jì)60年代，世界各國開始研究控制范圍較大的信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，建立模擬各交叉通流狀況的數(shù)學(xué)模型，以解決信號配時的優(yōu)化問題。1960年加拿大的多倫多市將數(shù)字電子計算機（IBM650型計算機）用于區(qū)域交通信號控制，建成了世界上第一個中心式的交通信號控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)于 1963年開始運轉(zhuǎn)使用，可控制20個交叉口，到 1973年做到可控制 885個交叉口。進(jìn)入70年代，以美國、英國等發(fā)達(dá)國家為代表的汽車交通發(fā)達(dá)國家在信號交叉口的建設(shè)實踐和理論研究中都取得了較為成熟、卓越的成就。
2.研究內(nèi)容分析
2.1關(guān)于交叉口信號控制的研究
信號控制發(fā)展的過程是從單點控制到整條線路協(xié)調(diào)控制，再到區(qū)域協(xié)調(diào)控制的過程。對于單點控制主要的方法有Webster和Cobber提出的EWebster-B.Cobber法和美國的HCM法。目前，國外對于信號方面的研究主要是集中在線控和區(qū)域控制方面，研究成果主要是TRANSYT（Traffic Network Study Tool）一脫機配時優(yōu)化的定時控制系統(tǒng)、SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）―自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)和SCOOT（Split Cycle Offset Optimizing Technique）―綠信比、信號周期、相位差優(yōu)化技術(shù)及美國、日本、澳大利亞開發(fā)的一些系統(tǒng)。
2.2關(guān)于考慮非機動車和行人的單點信號控制的研究
分析了自行車對交叉口通行能力的影響，并對自行車、行人同右轉(zhuǎn)機動車的沖突進(jìn)行了定性分析。通過對混合交通組成條件下的行人交通特性進(jìn)行分析，討論了人行道對道路交通環(huán)境、行人、非機動車及機動車運行特性的影響。對駕駛員在信號交叉口左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時給行人讓行的特性進(jìn)行了研究。
2.3關(guān)于信號交叉口延誤和通行能力的研究
加拿大阿爾伯達(dá)大學(xué)土木工程系L. Fu介紹了如何計算車輛和行人在交叉口的延誤。美國得克薩斯大學(xué)土木工程學(xué)院Kara M. Kockelman和Raheel A.Shabih分析了輕型貨車對信號交叉口通行能力的影響。他們通過調(diào)查得到信號交叉口輕型貨車的車頭時距，把輕型貨車換算成小客車（PCU，Passenger Car Unit）。
2.4關(guān)于混合交通方面的研究
國外關(guān)于混合交通的研究重點體現(xiàn)在三個方面：一是道路上不同類型機動車形成的“混合”交通的行為分析。例如，Zhang等人研究了不同種類車流之間的行為差異，這種“混合”與我國機動車與非機動車的“混合”有所不同；二是車輛在不同道路路況下（如擁擠與非擁擠狀態(tài)）的行為分析，而此前的研究主要集中在自由流條件下的行為研究；三是有道路實時信息可用時車輛行駛與路徑選擇行為分析。
3.結(jié)語
國外的技術(shù)在實際應(yīng)用中已比較成熟，影響著我國城市道路交叉口信號控制研究，對我國城市道路交叉口信號控制起著重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新能力；AHP模型；軌道交通；評價指標(biāo)體系
中圖分類號：G726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、引言
培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才是社會發(fā)展的需要，更是當(dāng)前高校教育的首要任務(wù)。對大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的研究近年來成為熱門課題，目前為止，針對不同類型高校學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀的個案研究比較少，怎樣結(jié)合不同類型院校特點，構(gòu)建一套適合該校學(xué)生的科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，值得關(guān)注。
隨著近年軌道交通業(yè)的快速發(fā)展，為滿足技術(shù)革新和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，軌道交通類專業(yè)大學(xué)生需要具備良好的科技創(chuàng)新能力，然而有關(guān)該類型高校大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的研究當(dāng)前還是空白，因此根據(jù)軌道交通院校特點，構(gòu)建一套科學(xué)合理的評價指標(biāo)體系，為高校從哪些方面培養(yǎng)和提高大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力指明重點努力方向，這是值得探索的一門新課題。
二、大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系
科技創(chuàng)新能力指標(biāo)體系的構(gòu)建是大學(xué)生創(chuàng)新能力綜合評價體系的核心內(nèi)容，也是創(chuàng)新能力評價工作中的一個難點。在借鑒國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)指標(biāo)體系研究 的基礎(chǔ)上，結(jié)合軌道交通高校學(xué)生的特點，采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法（AHP），構(gòu)建大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，具體步驟如下：
（一）明確問題，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)模型
本文以南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院軌道交通類專業(yè)學(xué)生為研究對象。在分析軌道交通學(xué)科知識體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前社會發(fā)展對軌道交通創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求，并遵循全面性、科學(xué)性、可行性原則，對大學(xué)生科技創(chuàng)新能力構(gòu)成要素進(jìn)行分解，初步設(shè)計出評價指標(biāo)，然后征詢多位業(yè)內(nèi)專家意見，對評價指標(biāo)經(jīng)過兩輪反復(fù)篩選、整合，擬訂出最終的科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，如表1所示。該評價指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3個層次，準(zhǔn)則層中6項指標(biāo)呈現(xiàn)出一種相互關(guān)聯(lián)、相互作用，較全面地反映了大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的要素內(nèi)涵。
（二）各項指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)
1.創(chuàng)新基礎(chǔ)能力的評價標(biāo)準(zhǔn)
創(chuàng)新基礎(chǔ)能力是大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新活動需要具備的基本能力，主要包含5個二級指標(biāo)（見表1）。軌道交通管理人員需要常與人溝通交流，評價學(xué)生的溝通交流能力看其是否善于傾聽別人意見，勇于表達(dá)自己觀點等方面來評價。軌道交通行業(yè)高速發(fā)展，要求行業(yè)人員的知識和技能不斷更新，這需要學(xué)生具有較好的自我學(xué)習(xí)能力，可從較強的自學(xué)意識、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、正確的自學(xué)方法等方面反映。信息化迅猛發(fā)展的時代，學(xué)生應(yīng)熟悉軌道交通及相關(guān)專業(yè)的文獻(xiàn)信息資源，用科學(xué)的方法進(jìn)行信息的收集、整理、加工和利用。網(wǎng)絡(luò)時代，計算機應(yīng)用能力是軌道交通大學(xué)生必備的一項技能，可通過使用office軟件和專業(yè)軟件（如CAD、Matlab等） 的熟練程度、考取計算機等級證書（如中級操作員證書等）等方面評定。寫作能力可參照實訓(xùn)總結(jié)、社會調(diào)研報告與求職文書等應(yīng)用文寫作能力來評價。
2.創(chuàng)新知識結(jié)構(gòu)的評價標(biāo)準(zhǔn)
創(chuàng)新知識結(jié)構(gòu)是大學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新的核心能力，包括基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、交叉學(xué)科知識。軌道交通大學(xué)生要求具備較好的數(shù)學(xué)、電學(xué)等自然科學(xué)和人文社會科學(xué)基礎(chǔ)，能系統(tǒng)地掌握軌道交通專業(yè)各學(xué)科知識基本理論和知識，并會融會貫通，了解軌道交通行業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展動態(tài)?；A(chǔ)知識和專業(yè)知識能力可通過課程考試成績等級來評價。交叉學(xué)科知識可通過選修其他專業(yè)課程情況，是否掌握豐富的各學(xué)科知識并會靈活應(yīng)用來衡量。
3.創(chuàng)新意識的評價標(biāo)準(zhǔn)
創(chuàng)新意識包括創(chuàng)新的動力、主動性，對創(chuàng)新研究富有激情，關(guān)心軌道交通科技發(fā)展，關(guān)注鐵路及地鐵的技術(shù)變革，具有主動探索，開發(fā)自身潛能，不斷獲取軌道交通專業(yè)的新知識及新技能。
4.創(chuàng)新思維能力的評價標(biāo)準(zhǔn)
軌道交通類人才需熟悉監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)、波形分析，處理系統(tǒng)故障，有主見，善于發(fā)現(xiàn)問題，想法解決難題，需要具有較強的創(chuàng)新思維。軌道交通人才創(chuàng)新思維可由邏輯思維、發(fā)散思維能力、洞察能力3個二級指標(biāo)來反映。
邏輯思維能力體現(xiàn)在學(xué)生對已有知識總結(jié)歸納，再加工，進(jìn)行推理判斷的能力。發(fā)散思維體現(xiàn)在學(xué)生想像力豐富，破除慣性思維，對所學(xué)的知識有獨立見解，在學(xué)習(xí)中標(biāo)新立異、常涌現(xiàn)靈感的火花。洞察能力體現(xiàn)在學(xué)生具有敏銳的觀察力，對新事物能迅速的認(rèn)知理解，具備獨立思考分析問題本質(zhì)的能力，能夠較快地判斷事物本質(zhì)規(guī)律。
5.創(chuàng)新品質(zhì)的評價標(biāo)準(zhǔn)
軌道交通類人才要求具有對國家和人民的生命財產(chǎn)高度負(fù)責(zé)的社會責(zé)任感，具備軌道交通專業(yè)設(shè)備維護工作的基本生產(chǎn)組織、技術(shù)管理能力。創(chuàng)新品格包括責(zé)任感、團隊合作能力、組織協(xié)調(diào)能力。責(zé)任感可體現(xiàn)在遵守校紀(jì)班規(guī)，團隊合作能力體現(xiàn)在團隊意識、合作技巧，要求學(xué)生具有大局意識，在學(xué)習(xí)中互相幫助合作。組織協(xié)調(diào)能力可通過學(xué)生參與各種集體活動的表現(xiàn)、擔(dān)任校內(nèi)各級學(xué)生組織職務(wù)、參加實訓(xùn)實習(xí)和生活學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)來評判學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力。
6.創(chuàng)新實踐能力的評價標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)軌道交通類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和較強實踐能力的高端技能型人才。創(chuàng)新實踐能力可通過參加的科技活動及取得的科技成果情況來評價。對軌道交通學(xué)生來說，參與課題研究、車站志愿服務(wù)、社會調(diào)研、各級競賽（如全國職業(yè)技能大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、電子競賽等）及取得相關(guān)獎項、參加專業(yè)能力資格考試獲得的證書（比如CAD工程師認(rèn)證證書、鐵路客運員或貨運員資格證書、鐵路信號中級工資格證書等）可作為評價實踐能力的評價標(biāo)準(zhǔn)。
（三）對指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣
從第二層開始，把同一層級的指標(biāo)因素用成對比較法構(gòu)造判斷矩陣，直到最后一層。若同一層兩個因素分別設(shè)為i，j，因素i與因素j對上一層因素的重要性之比用cij表示，則判斷矩陣C=（cij）nxn，且cij = 1―cij（i，j=1，2L，n）對于cij的值，采用Satty提出的1～9標(biāo)度法（如表2所示）。
針對軌道交通專業(yè)的特點，設(shè)計專家調(diào)查問卷，采用專家打分法，通過兩兩比較，對結(jié)果匯總分析后得到判斷矩陣，其中準(zhǔn)則層（B1、B2、B3、B4、B5、B6）對目標(biāo)層（A）的成對比矩陣記為P，指標(biāo)層（三級指標(biāo)）對準(zhǔn)則層中6個二級指標(biāo)的對比矩陣分別記為
P1，P2，P3，P4，P5，P6。
（四）層次單排序與一致性檢驗
由于研究對象的復(fù)雜性和專家主觀判斷的差異，前面構(gòu)建的判斷矩陣無法保證完全的一致，只要做到接近一致性就可以，為保證評價結(jié)果合理，需對這些矩陣的一致性進(jìn)行檢驗。
由第二層的成對比矩陣P，計算出準(zhǔn)則層（B1、B2、B3、B4、B5、B6）對目標(biāo)層（A）的權(quán)重向量為：
wk
（2）=[0.0483，0.1892，0.1980，0.1584，0.1502，0.2558]
最大特征根λ=6.4203和一致性指標(biāo)CI=0.0841，一致性比率CR=0.06780.1，則認(rèn)為矩陣一致性程度不能接受， 需對矩陣中元素的相對重要性進(jìn)行調(diào)整， 直到矩陣滿足CR
（五）層次總排序及其一致性檢驗
層次總排序即計算準(zhǔn)則層指標(biāo)對于總目標(biāo)層A相對重要性的排序權(quán)值，計算出軌道交通大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價體系權(quán)重系數(shù)，具體如表4中所示。層次總排序也要進(jìn)行一致性檢驗，一致性檢驗公式如下：
其中 是準(zhǔn)則層對于目標(biāo)層的權(quán)重，CIk、CRk分別是第三層對比矩陣的一致性比例、一致性比率。由CIz
從表4中可以看出，大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)中，創(chuàng)新實踐能力最重要，其次是創(chuàng)新意識、創(chuàng)新知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新品質(zhì)、創(chuàng)新基礎(chǔ)能力。在創(chuàng)新基礎(chǔ)能力中，自我學(xué)習(xí)能力這一指標(biāo)是最重要的，其次是信息采集處理能力；在知識結(jié)構(gòu)中，認(rèn)為專業(yè)知識最重要，其次是交叉學(xué)科知識；創(chuàng)新意識中，主動性中重要；創(chuàng)新思維能力中，認(rèn)為邏輯思維最重要，其次是發(fā)散思維能力；創(chuàng)新品質(zhì)中，責(zé)任感最重要，其次為組織協(xié)調(diào)能力；創(chuàng)新實踐能力中，認(rèn)為科技成果最重要，其次為科技活動?？傮w來看，大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價體系中科技成果、創(chuàng)新主動性、專業(yè)知識、邏輯思維是排在前四位的評價要素。這些結(jié)果可為軌道交通類專業(yè)重點從哪些方面培養(yǎng)和提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力提供借鑒。
三、軌道交通大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價體系應(yīng)用實例
首先，以南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵道交通專業(yè)某學(xué)生為研究對象，根據(jù)前面建立的大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價體系，取指標(biāo)要素的評價等級為：
{強（90），較強（80），一般（70），較差（60）}
請三位專業(yè)老師對該學(xué)生各項評價指標(biāo)按照評價標(biāo)準(zhǔn)評定等級，取對應(yīng)分值的平均值作為該生該項評價指標(biāo)的分值，整理出該生對應(yīng)表1的18項二級指標(biāo)的分值見表5：
將二級指標(biāo)的分值乘以表3對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，再求和，計算到該生創(chuàng)新能力評分為80.284。
從最終的結(jié)果80
四、結(jié)語
本研究在大量文獻(xiàn)分析、專家調(diào)查并結(jié)合軌道交通類專業(yè)特色的基礎(chǔ)上，利用AHP方法建立了軌道交通專業(yè)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，可以使大學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合評價更趨科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、制度化。文中所采用的層次分析法雖具有一定科學(xué)性，但是評價指標(biāo)是根據(jù)專家的意見給出的，不能完全避免主觀隨意性的影響，該科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)還需在實際應(yīng)用過程中不斷檢驗、修訂。
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