CN101441570B - 基于轨道交通的线路配置工具实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于轨道交通的线路配置工具的实现方法，包括下列步骤，根据站场的信号元素及其相关属性建立数据库的步骤；根据站场的信号元素及其相关属性建立颜色文件的步骤；根据车站运行图设计站场的步骤；操作并保存站场文件的步骤；调用和驱动站场文件步骤，LOW接收联锁系统发送的信号属性，LOW利用线路配置工具查找相应部分的颜色显示，LOW的颜色显示界面将颜色在站场中显示给操作员。本发明提供的LCT实现方法实现了站场文件的加载、站场的显示、用户交互、站场放大显示、站场显示过滤等功能，达到显示界面的美观与简洁，另外LCT对信号元素及显示颜色的扩展性要求，方便其在城市轨道交通中能够如实反映现场设备的状态。

Description

基于轨道交通的线路配置工具实现方法

技术领域

本发明涉及一种配置工具，具体地讲是一种用于城市轨道交通中进行线路配置的工具。

背景技术

在现代城市轨道交通中，车站操作员工作站(LOW)是车控室的操作员工作站，用来进行本地操作。LOW包括一台工业PC、一个LCD显示器、一个数字字母键盘以及一个鼠标。通常用鼠标就可以进行操作，只是在输入车次号、用户名和口令时用到键盘。一般情况下，LOW通过显示器的显示提供系统监视功能，并可以通过鼠标和键盘进行操作，点击界面上不同的按钮能够实现不同的功能。

由于需要在显示器上显示众多的信号设备，而信号设备具有非常复杂的显示要求，同时为了展示美观和简洁的界面，需要特别定制相关设备的配置和显示控件----线路配置工具(简称LCT)。

目前城轨交通具有的一般信号元素有：信号机、道岔、区段(包括物理区段，逻辑区段)、站台，车站等，为了满足各家地铁业主的非一般需求，该工具需要具有进一步添加其他信号元素的能力。而如果单纯采用程序手段只能满足固定的需求，很难满足显示颜色多样性和信号元素可扩展性，也就很难以满足城市轨道交通的线路配置需求。

发明内容

本发明旨在提供一种基于XML的线路配置工具，LOW通过调用线路配置工具进行信号元素显示时，线路配置工具实现了站场文件的加载、站场的显示、用户交互、站场放大显示、站场显示过滤等功能，使LOW的显示界面美观与简洁。

本发明的另一目的旨在提供一种能够满足LCT对信号元素及显示颜色的扩展性要求，方便其在城市轨道交通中能够如实反映现场设备的状态。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于轨道交通的线路配置工具实现方法，其特征在于包括下列步骤：

根据站场的信号元素及其相关属性建立数据库的步骤，其中数据库主要包括元素表和颜色表，每个元素表都有主表和副表，主表里面是部分标识，副表主要包括属性值、部分标识和颜色标识，主表根据部分标识与副表相关联，颜色表与主表相关联，并且颜色表为存储空表；

根据站场的信号元素及其相关属性建立颜色文件的步骤，颜色文件与颜色表相关联，颜色文件以XML文件存储；

根据车站运行图设计站场的步骤，首先建立一个图形化界面，里面提供了相关的元素列表、属性编辑列表和装有可拖动信号元素的工具箱；

操作步骤，操作人员在上述图形化界面中进行站场线路配置，并将站场文件以XML文件保存；

调用和驱动站场文件步骤，操作人员在车站操作员工作站上利用线路配置工具加载站场文件，车站操作员工作站接收联锁系统针对某个元素发送的信号属性，车站操作员工作站利用线路配置工具首先在数据库中查找相关的元素，根据发送的属性值查找副表的元素部分标识和颜色标识，然后线路配置工具利用空的颜色表去关联颜色文件以查找相应部分的颜色显示，这些信息经线路配置工具传给车站操作员工作站，最终通过车站操作员工作站的颜色显示界面将颜色在站场中显示给操作员。

所述的线路配置工具设计时包括以下几个项目：Equipment提供信号设备组件，包括站场生成器组件、站场组件、各种信号元素组件；Controls提供显示信号组件列表，主要放置元素所有的信号元件，以及提供工具箱用于拖拽元素到站场中；YardCreater提供站场生成器，用于站场的图形化生成，站场文件的删除、保存、加载，显示预览。

所述的线路配置工具设计时主要包括三个功能：(1)、实现信号元素控件功能；(2)、实现线路配置功能，提供图形化的编辑界面，可以通过选择元素在站场中进行相应的绘制，编辑信号元素的位置，形状，各种属性，可以对站场里的元素进行操作，如拖动，删除拷贝等，同时可以针对整个站场进行缩放和平移操作；(3)、实现站场组件功能，响应操作人员的操作，加载站场文件和驱动显示。

本发明的有益效果如下：

1、本发明的线路配置工具设计灵活，安装方便；

2、本发明的线路配置工具系统操作方便，界面美观，设计符合用户一般操作习惯；

3、站场的每种显示方案都能配置，显示对应的属性组合也可以配置，有很好的扩展性；

4、本发明的线路配置工具可靠性高，故障时间短，性能高效；

5、本发明的线路配置工具利用XML文件的可扩展性满足系统未来发展的需求，同时XML文件有很好的可读性，方便了文件的离线传输，也很容易理解。

附图说明

图1是本发明用户交互示意图；

图2是本发明的部分实体模型；

图3是本发明的数据库表的示意图；

图4是本发明颜色文件的网格图；

图5是本发明的系统功能框图；

图6是本发明的信号元素类图；

图7是本发明的数据流流程图；

图8是本发明的系统核心流程图。

具体实施方式

下边结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

线路配置工具的设计需求为：LCT主要用于自动化、图形化生成站场，编辑信号元素的位置、形状、各种属性，并格式化保存、加载站场文件，具有站场的缩小与放大、过滤显示等功能，在LOW使用LCT进行信号元素显示时，线路配置工具实现站场文件的加载，站场的显示，用户交互，放大显示，显示过滤等功能。

在LOW使用LCT进行信号元素显示时，另外一个嵌入于LOW内的站场组件，用于封装站场文件的加载、站场的显示、用户交互、放大显示以及显示过滤的功能。从需求中可以提取出系统设计时主要的用户交互图如图1所示。

同时我们可以提取出如图2所示的实体模型，这里面会有元素信息如长度，宽度及姓名等，事件信息就是对元素的选择等一些可以触发界面反应的信息；而信号信息就是一些用来触发信号元素变化的属性字段；操作信息是一些图形化操作元素的信息，主要是用来布置站场的作用，根据这些信息就可以分别设计出满足功能需求的站场工具。

线路配置工具安装于便携式电脑或普通PC上，根据设计具体需求可以配置相关元素，并且定义相关的属性。LCT作为一个独立的线路配置工具，可以依据要求扩展加入其它元素，对这些元素的配置我们都可以在数据库中进行，相关的属性也可以加入到数据库当中，颜色配置直接在XML中进行，这种元素与颜色的互相独立性可以满足扩展性的要求。

如图3所示，本发明中数据库主要包括元素表和颜色表，每个元素表都有主表和副表，主表里面是部分标识，副表主要包括属性值、部分标识和颜色标识，主表根据部分标识与副表相关联，颜色表与主表相关联，并且颜色表在建立时为存储空表，在查询的时候会从颜色文件Facad.xml中查取颜色，具体的颜色文件如图4所示。

LCT工具的功能框架如图5所示，主要包括三个功能：信号元素控件；线路配置功能提供图形化的编辑界面，方便用户对元素属性进行设置，以及相关的批操作和放大缩小功能，这样可以布置相应的站场；站场组件功能响应用户操作，将用户在站场上的事件传递给主程序，提供加载站场文件和驱动显示。具体功能分析如下：

1、信号元素的控件，目前信号元素有：信号机、传输信号机、道岔、区段(包括物理区段，逻辑区段)、站台，车站、WorkZone等，另外还有格式化显示字符串的Text组件，在界面上显示信号元素和车次窗的各种形状及状态。这些信号元素控件都在工具箱中，在绘制站场的时候可以拖动。

2、线路配置，线路配置功能是这里面的主要部分，它包含了对元素信号的所有操作：元素显示列表，对元素进行绘制，元素属性的修改，批量操作，显示预览，放大等操作，因为这些都是所有元素的共性，因此设计过程中就将很多共同的操作写在同一个类里面，相关特定元素的属性再写在其自身的类中， 可以实现很好的功能可扩展性。设计的类图如图6所示，我们可以看到所有的元素都从ELEMENT中继承，这样很多公共的属性就可以在其进行定义，相关特殊的定义就放在具体的元素中进行。可以实现了很好的扩展性。

3、站场组件：响应操作人员的操作，操作人员在界面上选择一个或多个信号元素(轨道、道岔、信号机、车站)，LCT能将信号元素产生相应的操作事件传递给主程序；加载站场文件，能够加载站场文件，并对显示进行设置；驱动显示，根据传输的信号元素的参数进行正确的显示。

站场配置工具设计时主要包括以下几个项目：Equipment提供信号设备组件，比如信号机、道岔、区段等设备，站场生成器组件，站场组件；Controls提供显示信号组件列表，主要放置元素所有的信号元件，以及提供工具箱用于拖拽元素到站场中；YardCreater提供站场生成器，用于站场的图形化生成，站场文件的保存、加载，显示预览等。所有元素及相关属性都是在数据库中进行预先定义，在程序中利用XML中的XSD将数据库中的数据写到程序当中，这样元素的各种属性就可以在程序中进行调用，相关的颜色显示变化通过特定的XML进行查询，通过数据库中定义相关表格实现颜色与元素的对应关系，最终实现站场配置的需要。

配置时主要包括以下几个步骤，首先打开线路配置工具，编辑信号元素的位置、形状及各种属性，然后保存站场文件，保存的格式为XML文件。各种信号元素的颜色配置同样以XML文件存储。在LOW中可以打开相关文件，LOW通过接收联锁信号对各种信号元素进行属性设置，LCT根据信号属性值查询对应数据库和XML文件，最终实现信号元素的颜色变幻显示。

在实际的操作过程中的步骤如图7所示，首先设计站场人员打开配置工具LCT，然后新建站场或打开已有站场，因为所有站场文件在程序中都是以XML方式存储的，因此会去找寻相关文件，图形化界面在打开站场的时候将会显示在用户面前，里面提供了相关的元素列表，属性编辑列表及相关图形化工具，因为这些元素及属性都是存储在数据库当中，因此会从数据库中读取相关元素及属性。对所有相关元素进行属性修改后可以对其进行位置的优化，最后保存站 场文件，前面说了站场文件是以XML文件进行保存的，所以也会以这种格式保存。

设计好的站场包含有很多的元素，站场文件会被车站操作员工作台LOW调用，LOW从联锁系统接收信号，而这些信号则会使相关的站场文件元素发生颜色的改变，所以颜色改变必须是在设计过程中考虑的问题，从图7看出站场文件是保存在XML中，而元素的各种属性是保存在数据库中，因此必须要将数据库与XML文件进行关联起来，最终实现在LOW里面的颜色显示。主要的步骤如图8所示，首先在站场中设计好后的XML文件被LOW调用，LOW实时接收联锁发送的各种信号元素的信号属性，因为这些信号属性发生了改变，因此LOW会去查询相关的信号属性所在的元素部件，这就调用了LCT，LCT先在数据库中查询相关的元素，然后去XML中查询该元素所对应的颜色显示变化和闪烁等颜色情况，这些信息经LCT传给了LOW，在人机界面就显示了颜色和闪烁信息。

站场配置工具里面主要涉及到元素及属性解析，具体过程我们在图8标注出来了。在我们实施过程中元素的配置和颜色的解析都放在LCT中进行，简单举例下具体元素的解析过程，比如说LOW发出命令提取Track信息，然后接受到联锁中传输过来的Track[property]信息后，这些属性会对应到轨道的每一具体部分，这些Track.part都有自己的颜色显示方案，这些颜色显示方案都在Facad.xml中，系统会将部分信息与颜色文件进行关联查找，这里面的关联字段为PARTID和CONFIGID，最终也就获得了轨道的具体颜色及闪烁显示信息。这样在LOW的界面上就会有颜色变化显示，这就是LCT工作的核心流程。

Claims (2)

1.一种基于轨道交通的线路配置工具实现方法，其特征在于包括下列步骤：根据站场的信号元素及其相关属性建立数据库的步骤，其中数据库主要包括元素表和颜色表，每个元素表都有主表和副表，主表里面是部分标识，副表主要包括属性值、部分标识和颜色标识，主表根据部分标识与副表相关联，颜色表与主表相关联，并且颜色表为存储空表；

根据站场的信号元素及其相关属性建立颜色文件的步骤，颜色文件与颜色表相关联，颜色文件以XML文件存储；

根据车站运行图设计站场的步骤，首先建立一个图形化界面，里面提供了相关的元素列表、属性编辑列表和装有可拖动信号元素的工具箱；操作步骤，操作人员在上述图形化界面中进行站场线路配置，并将站场文件以XML文件保存；

调用和驱动站场文件步骤，操作人员在车站操作员工作站上利用线路配置工具加载站场文件，车站操作员工作站接收联锁系统针对某个元素发送的信号属性，车站操作员工作站利用线路配置工具首先在数据库中查找相关的元素，根据发送的属性值查找副表的元素部分标识和颜色标识，然后线路配置工具利用空的颜色表去关联颜色文件以查找相应部分的颜色显示，这些信息经线路配置工具传给车站操作员工作站，最终通过车站操作员工作站的颜色显示界面将颜色在站场中显示给操作员。

2.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通的线路配置工具实现方法，其特征在于，所述的线路配置工具设计时包括以下几个项目：Equipment提供信号设备组件，包括站场生成器组件、站场组件、各种信号元素组件；Controls提供显示信号组件列表，主要放置元素所有的信号元件，以及提供工具箱用于拖拽元素到站场中；YardCreater提供站场生成器，用于站场的图形化生成，站场文件的删除、保存、加载，显示预览。

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