基于IETM 的軌道車輛培訓教材編制方法研究

劉華漢，張曉靜，鄧艷俊

（1.中車青島四方機車車輛股份有限公司，山東青島 266111；2.北京局集團有限公司北京動車段，北京 102600）

0 引言

目前，軌道車輛相關用戶手冊、培訓教材大多以傳統的出版物形式編制及交付，難以滿足技術資料標準化、電子化的要求。某出口地鐵車輛項目就由于用戶要求技術資料采用IETM（Interactive Electronic Technical Manual，交互式電子技術手冊）形式交付，但廠家缺少相關技術和平臺，所以只能通過專業外包的形式為其單獨定制。本文根據IETM 的應用前景及相關需求，開展IETM 技術及相關平臺的開發研究，從而實現了技術資料的交互式電子化交付，將軌道車輛用戶技術資料的編制和管理標準化，以滿足海內外客戶不同的運維需求[1]。

IETM 平臺的建立需要符合相關的業務規則及標準。目前，多數IETM 平臺是依據國際通用標準S1000D建立的。該標準通過通用、產品定義、維修體系/維修操作、數據安全、業務流程、數據創作、數據交換、數據管理及數據完整性檢查、原始文檔轉換及處理規范、數據輸出等10 個方面對IETM 建設業務規則進行詳細的規定。本文結合軌道交通行業的特點及技術出版物應用情況，針對552 項業務規則決策點進行詳細定義，制定了適用于軌道交通產品IETM 平臺建設的準則，實現培訓教材、隨車機械師手冊、維修卡片、大綱、說明書、圖冊等技術資料的結構化、模塊化編制及管理，使相關內容能夠以交互式閱讀的方式呈現。根據S1000D標準及IETM 要求，進行軌道車輛培訓教材的結構化、模塊化、交互式編制及使用方法研究，并編制了司機操作培訓教材相關樣例。

1 編制方法研究

為確保能夠依據S1000D 標準有效完成軌道車輛培訓教材的編制，需要詳細分析教材內容和S1000D標準要求，并通過IETM 系統完成手冊編制[2-3]。

1.1 總體思路

IETM 系統將培訓教材編制分為準備、編制和發布3 個階段[4]（圖1）。

圖1 IETM 系統業務流程

（1）準備階段：完成對教材內容的分析，以及教材間參引關系的初步規劃，制作相關素材如圖片、音頻、視頻等。

（2）編制階段：依據Schema 元素，將規劃好的技術內容按規則錄入到IETM 平臺。

（3）發布階段：基于DM 規劃完成PM 創建，并實現樣式的客戶定制化需求。

1.2 分析和規劃

根據培訓教材編制要求，確認項目構型、系統劃分碼、顆粒度、數據模塊類型和信息碼[5]。

1.2.1 功能分解

根據產品物理或功能分解，定義系統、子系統和部件的型號識別碼、SNS 編碼、分解碼、適用性編碼，主要包括：

（1）系統、子系統或組件的型號識別碼的定義。

（2）系統差異碼的定義。

（3）設備類別碼的定義。

（4）系統層次碼的定義。

（5）分解碼的定義。

（6）分解差異碼的定義。

（7）適用性規則的定義。

1.2.2 確定數據模塊類型

常見的數據模塊類型包括描述類、程序類和測試類，其劃分原則如下：

（1）描述類數據模塊：系統的功能說明、結構組成、控制和指示。

（2）操作類數據模塊：具有獨立操作步驟的數據模塊，如維修操作中的清潔、探傷等操作步驟。

（3）測試檢查類數據模塊：系統、子系統及功能件的功能測試、檢查，動車組的耐壓試驗、探傷等工作。

不同的數據模塊對應不同的技術手冊結構化方法，不同結構化方法代表字段存儲不同，在程序中通過Schema 結構體現。依據S1000D 標準進行Schema 裁剪與定義，選擇各存儲字段與標簽間的對應關系與使用標準。以操作類為例，允許使用操作卡片或描述性段落的操作，結構化定義需要針對操作內容與使用場景，對數據進行數據存儲定義。

1.2.3 確定數據模塊信息碼

信息碼用于標識數據模塊內的信息類型。信息碼的三位編碼可以依次分為初級編碼、二級編碼和三級編碼。信息碼各層級之間存在隸屬關系，能夠準確反映各類信息的層次級別關系。對于數據模塊的信息內容，應盡可能從最低層次的信息碼開始選擇，當涉及多種信息類型時，可以選擇高一層級的信息碼。僅當需要提供或為了清晰需要適當的準確和詳細信息時，才可使用具體的信息代碼層級分解。在簡單的情況下，信息不能被不必要地分解，信息必須以摘要形式在下一個更高的信息代碼下提供。如果這仍然導致不必要的細分，則必須按照相應的初級信息代碼提供所有信息。

1.2.4 編制數據模塊需求清單

數據模塊劃分完成后，創建DMRL（Data Management Requirement List，數據模塊需求清單）。完成DMRL創建后，需根據內容梳理所需的源數據，對收集到的源數據進行分析，并完成數據準備工作。

1.3 編輯和發布

1.3.1 手冊數據編制

根據IETM 平臺使用指南及交互式培訓教材編制指南，對分配的培訓教材DM 進行內容編寫和插圖繪制。內容和插圖等應按Schema 元素的要求錄入到IETM系統。編制完成后，應對技術內容、構型狀態、插圖要求等進行檢查。當所有DM 處于定稿狀態時，便可通過IETM 系統正式發布成冊，并完成簽審。此時，交互式培訓教材編制工作就完成了，并形成了結構化的XML語言程序包，能夠支持交互式展示及數字化管理。

1.3.2 手冊發布

定義數據輸出業務規則，該規則規定了IETM 數據的輸出形式，包括線性、交互式電子技術出版物（IETP）、多媒體等格式。該規則詳細定義樣式元素和屬性。此業務規則與數據創作業務規則關系密切，如創作者需要知道文本編制中使用了哪些元素，以免在出版物生成后出現冗余和相互矛盾的現象。如有需要，還應根據標準的功能矩陣確定項目的功能矩陣。主要包括以下內容：

（1）確定技術資料的內容中哪些需要發布為紙質形式，哪些需要發布為IETP 形式。

（2）紙質形式和交互式電子技術出版物（IETP）的顯示樣式。

（3）外觀、布局規范。

（4）系統語言、交互規范。

（5）功能矩陣的定義。

2 編制示例

以某型動車組司機手冊為例，對其內容進行分析，并進行交互式電子化編制及發布。

2.1 司機手冊內容分析

司機手冊包含動車組一次完整出退乘流程中所有典型場景下的司機操作建議方案，也稱正常駕駛。此外，司機手冊內容還應包含重聯解編、機車救援、動車組相互救援3 種場景下的操作說明。依據DM 模塊劃分原則進行拆解，最終將其劃分為圖2、圖3 所示的類型，其中主要使用了程序類和描述類。

圖2 DM 類型和信息碼（部分樣例）

圖3 司機手冊DMRL（部分樣例）

2.2 技術數據的編制

2.2.1 定義數據內容與Schema 元素映射關系

為實現培訓教材的數字化、電子化，需要確定與內容相關的DM 類型與Schema 元素之間的關系，確定DM 所需使用的Schema 元素。以司機操作培訓教材MBT（Menu Guided Brake Test，菜單引導制動試驗）操作為例，其DM 類型主要為程序類，其對應的Schema元素包括標題、圖、表、程序步驟等（圖4）。

圖4 MBT DM Schema 元素關系

2.2.2 司機操作培訓教材編制

可采用兩種方式進行編制：第一種方式為可視化編輯界面直接將相關內容錄入相關字段，此種方式比較直觀，可實現所見即所得的效果；第二種方式通過XML 編輯器方式進行XML 程序語言編制，此種方式不直觀，需要編制人員具有一定的編程知識與能力。以MBT 操作為例，其XML 編制方式如圖5 所示。將技術內容錄入，并保存到IETM 系統中，其初步預覽效果如圖6 所示。后期通過樣式開發，可根據用戶需求實現客戶定制化樣式配置與發布。

圖5 菜單引導制動試驗（MBT）XML 錄入

圖6 菜單引導制動試驗（MBT）預覽效果

3 結束語

基于IETM 的培訓教材編制與傳統技術手冊的編制存在較大差異，可以實現數據重復利用及培訓教材數據的全壽命周期一體化管理，可實現在線實時收集客戶意見，進行相關問題跟蹤等功能，并能通過人機交互操作的方式提高培訓效率，同時對培訓效果進行檢驗。