CN103043083B - 一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，其特征在于，包括：步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述。本发明提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统采用的线路拓扑描述方式，将线路拆分为独立的区段单元，区段单元之间相互独立，最大限度的减少线路变动对已有线路数据的影响，节约了数据准备和数据测试的工作量，提高了工作效率。

Description

一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通的线路拓扑信息技术领域，尤其是一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统。

背景技术

基于通信的列车运行控制系统(CBTC，Communication BasedTrain Control System)，利用802.11标准的通信传输手段，通过“车—地”设备间实时的、大容量的双向数据通信，完成列车控制信息交互，实现列车运行的安全控制，是城市轨道交通中一种新兴的列车运行控制系统。

CBTC系统的安全防护功能，由系统中的车载设备和地面设备共同完成。系统中的车载防护设备，用于确定列车在线路上的具体位置，并利用列车的实时走行距离，完成列车位置的更新。车载设备每周期将列车在线路上的位置信息发送至地面设备。系统中的地面防护设备，用于确定列车在线路上的精确位置，在线路上为列车计算安全的移动授权，保证列车在移动授权内的行车安全。

可见，需要通用的线路拓扑描述方法，对各种复杂情况下的线路情况进行精确描述，以支持CBTC系统对列车的安全控制。

传统的线路拓扑描述方法，主要是基于公里标的方式实现。该方式采用的是在线路的某个位置(如：线路的端点)，设置为线路的零点位置，线路上的其他位置，采用相对于零点的水平相对距离作为位置信息描述。

采用公里标方式的线路拓扑描述方法，在线路比较复杂的路段(附图3所示)，当存在去往正线和车辆段的多条线路，或者线路上道岔点的侧线位置，需要增加额外的辅助数据，才能完成精确位置的描述，其辅助数据量随着线路复杂程度增长。此外由于公里标方式不支持负公里标的存在，当既有线路延伸时，需要重新建立零点或者公里标系实现延伸线路的描述，可见，传统的基于公里标的线路拓扑描述方法，在CBTC系统的应用中不够适用。

随着CBTC系统技术的标准化，工程项目的变更工作，将逐步演变成为项目工程数据的变更。因此，设计一种通用的、适用性强的线路拓扑描述方式，将线路相关的各类参数(如线路的永久限速、线路坡度信息、轨旁设备信息等)，整合成系统可识别的数据信息，即显得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统，用于解决现有技术中的线路拓扑描述复杂，以及当线路延伸或者改造时，需要重新建立线路拓扑描述，给工作人员带来的操作复杂的问题。

本发明提供的一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，包括：

步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述；

所述步骤S100包括：

步骤S101，在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；

步骤S102，以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离S_0～N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，

S_0～N＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N；

N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，所述参照点包括：道岔点、计轴点，线路终点。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，根据列车的运行过程中的位置变化，重新选定新的参照点，作为相对参照点。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，当有至少二辆列车时，使用二辆列车间的距离S_0～N～K描述所述二辆列车的位置关系，其中，

S_0～N～K＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N+S_K；

N表示二辆列车间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从第一辆列车开始到第二辆列车方向的第一个参照点与第一辆列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离；

S_K表示从第二辆列车开始到第一辆列车方向的第一个参照点与第二辆列车间的距离。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S200具体为：定义道岔点的拓扑参数，用来描述线路拓扑关系中的线路连接关系，道岔点的拓扑参数包括：

道岔点定位和道岔点反位；以及，

轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S200具体包括：

步骤S201，根据线路拓扑关系中道岔点包括的道岔点单元以及道岔点单元的走向，定义各道岔点单元分别为正线单元、侧线单元和汇合单元；

以道岔点为中心，三个道岔点单元分别连接在道岔点上；

汇合单元，是根据轨道拓扑线路，直线贯通道岔点，正线单元和侧线单元汇合后通过道岔点进入的道岔点单元；

正线单元，是根据轨道拓扑线路，沿直线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元；

侧线单元，是根据轨道拓扑线路，沿斜线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元。

步骤S202，根据各道岔点单元的走向，定义道岔点定位和道岔点反位：

道岔点定位是指正线单元与汇合单元相连的连接关系；

道岔点反位是指侧线单元与汇合单元相连的连接关系。

步骤S203，根据各道岔点单元的连线关系，定义轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段，其中，

轨道区段名称，表示所选的轨道区段的名称；

始端点，表示所选轨道区段的起始位置的参照点；

始端连接正线区段，表示始端点的正线区段；如果始端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无始端连接正线区段；

始端连接侧线区段，表示始端点的侧线区段；如果始端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无始端连接侧线区段；

终端点，表示所选轨道区段的结束位置的参照点；

终端连接正线区段，表示终端点的正线区段；如果终端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无终端连接正线区段；

终端连接侧线区段，表示终端点的侧线区段；如果终端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无终端连接侧线区段。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，如果发生线路延伸或者线路改造情况时，只改变变更处端点的连接关系，增加变更的线路拓扑以及拓扑参数。

进一步，本发明所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S300具体为：定义功能区域参数，用来描述线路拓扑关系中的功能区域，功能区域参数包括：

区域始端，表示功能区域的起始位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

区域终端：表示功能区域的结束位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

道岔点的拓扑参数中的道岔点定位和道岔点反位，根据轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

区域功能参数，表示区域的功能，包括：永久限速区域、坡度曲率区域、站台区域、折返区域等。

本发明提供的一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述系统，包括：

相对位置描述模块，用于对轨道线路拓扑中的轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述；所述对轨道线路拓扑中轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述具体包括：

在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；

以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离S_0～N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，

S_0～N＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N；

N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点；

线路连接描述模块，用于对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

功能区域描述模块，用于对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述；

控制模块，用于控制整个系统，并且根据轨道线路拓扑为列车调控提供信息，与所述系统的其他模块相连；

列车信息交互模块，用于列车与地面控制站的线路拓扑信息交互和更新，安装于列车上；

地面信息交互模块，用于地面控制站与列车的线路拓扑信息交互和更新，安装于地面控制站中；

储存模块，用于储存轨道线路拓扑信息。

本发明提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统，采用点-线-区域的自下而上的逐级描述方式，提出相对位置描述方法、线路连接关系描述方法及功能区域描述方法，给出了一种新的线路描述方法，将复杂的线路分解为单个的简单的轨道区段，使得线路拓扑描述简单化，清晰化，利于线路描述和线路改造后数据更新升级。

本发明提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统在北京地铁亦庄线、昌平线的成功应用，充分证明了该线路拓扑描述方法满足CBTC系统精确定位的要求。

本发明提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统采用的线路拓扑描述方式，将线路拆分为独立的区段单元，区段单元之间相互独立，最大限度的减少线路变动对已有线路数据的影响，节约了数据准备和数据测试的工作量，提高了工作效率。

本发明提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统有效的解决了CBTC系统的通用线路描述问题，同时支持线路延伸和改造后的数据升级，为CBTC系统的广泛应用和推广，以及多条地铁线路的互联互通，提供了有力的支持。

附图说明

图1为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法流程图；

图2为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述系统结构图；

图3为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路示例图；

图4为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的道岔单元示例一图；

图5为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的道岔单元示例二图；

图6为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路拓扑图；

图7为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路变更后线路拓扑图；

图8为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的功能区域描述图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

图1为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法流程图，如图1所示，本发明实施例提供的一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，包括：

步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述；

所述步骤S100包括：

步骤S101，在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；

步骤S102，以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离S_0～N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，

S_0～N＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N；

N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点。

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，所述参照点包括：道岔点、计轴点，线路终点。

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，根据列车的运行过程中的位置变化，重新选定新的参照点，作为相对参照点。

所述选定方法为将列车运行前方距离列车最近的参考点作为当前的相对参考点，当列车运行通过该参考点后，重新选定新的参照点，作为相对参照点。

本发明实施例所述的相对位置描述方法，不再采用现有技术中的公里标方式中全线同一绝对参照点的方法(即仅选择一个参照点作为绝对参照点，不再随实际情况的变化选择其他的参照点)，而是在全部线路拓扑中定义多个参照点(包括道岔点、计轴点、线路终点等)，这些参照点在线路上的位置固定，相邻参照点间的延线路的距离固定。则列车在线路中的位置，通过与选择的多个参照点中的相对参照点的距离即可完成描述。图3为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路示例图，如图3所示，DC代表道岔点，JZ代表计轴点，S代表列车，例如DC1为道岔点1，JZ3为计轴点3，以列车S1为例，以道岔点5作为相对参照点，列车与相对参照点道岔点5之间共有两个参照点，分别为道岔点5和计轴点7，列车位置S1可以通过道岔点5的位置以及道岔点5与列车间的距离得出，所述“距离”等于“列车至计轴点7的距离”加“计轴点7至道岔点5的距离”。

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，当有至少二辆列车时，使用二辆列车间的距离S_0～N～K描述所述二辆列车的位置关系，其中，

S_0～N～K＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N+S_K；

N表示二辆列车间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从第一辆列车开始到第二辆列车方向的第一个参照点与第一辆列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离；

S_K表示从第二辆列车开始到第一辆列车方向的第一个参照点与第二辆列车间的距离。

本发明实施例提出的位置描述方法同样适用于多列列车追踪运行时，列车间精确距离的确认。图3为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路示例图，如图3所示。列车S3与列车S4之间的相对距离，所述“距离”可以精确描述为“列车S3至道岔点4的距离”加“道岔点4至计轴点8的距离”加“计轴点8至道岔点2的距离”加“道岔点2至计轴点4的距离”加“计轴点4至列车S4的距离”。其中，列车S3至列车S4之间共有4个参照点，分别为岔道4、计轴点8、岔道2、计轴点4。通过列车S3与列车S4间的相对距离，可以描述这两辆列车的位置关系。

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S200具体为：定义道岔点的拓扑参数，用来描述线路拓扑关系中的线路连接关系，道岔点的拓扑参数包括：

道岔点定位和道岔点反位；以及，

轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段。

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S200具体包括：

步骤S201，根据线路拓扑关系中道岔点包括的道岔点单元以及道岔点单元的走向，定义各道岔点单元分别为正线单元、侧线单元和汇合单元；

以道岔点为中心，三个道岔点单元分别连接在道岔点上；

汇合单元，是根据轨道拓扑线路，直线贯通道岔点，正线单元和侧线单元汇合后通过道岔点进入的道岔点单元；

正线单元，是根据轨道拓扑线路，沿直线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元；

侧线单元，是根据轨道拓扑线路，沿斜线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元。

步骤S202，根据各道岔点单元的走向，定义道岔点定位和道岔点反位：

道岔点定位是指正线单元与汇合单元相连的连接关系；

道岔点反位是指侧线单元与汇合单元相连的连接关系。

步骤S203，根据各道岔点单元的连线关系，定义轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段，其中，

轨道区段名称，表示所选的轨道区段的名称；

始端点，表示所选轨道区段的起始位置的参照点；

始端连接正线区段，表示始端点的正线区段；如果始端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无始端连接正线区段；

始端连接侧线区段，表示始端点的侧线区段；如果始端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无始端连接侧线区段；

终端点，表示所选轨道区段的结束位置的参照点；

终端连接正线区段，表示终端点的正线区段；如果终端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无终端连接正线区段；

终端连接侧线区段，表示终端点的侧线区段；如果终端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无终端连接侧线区段。

本发明实施例所述的线路连接关系，通过道岔点区域的细化描述实现。实际线路的复杂程度主要受线路中道岔点数量和位置的影响。图4为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的道岔单元示例一图，图5为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的道岔单元示例二图，如图4、图5所示，将线路中最小的道岔点单元，按照道岔点的走向，定义为正线单元、侧线单元和汇合单元。根据道岔点的位置不同，其连接关系如下所示：

道岔点定位：正线单元与汇合单元相连；

道岔点反位：侧线单元与汇合单元相连；

由于列车无法直接在正线单元和侧线单元间连续运行，因此正线单元与侧线单元无连接。

在上述设计的前提下，利用线路上的道岔点，将道岔点之间的线路划分为独立的线路单元，线路单元之间通过道岔点的不同位置进行连接，将复杂的线路拆分为简单的线路进行描述。

如附图6所示线路，按照道岔点进行拆分后，其线路描述如表1所示，采用很少的数据量即完成了线路的拓扑描述：

表1

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，如果发生线路延伸或者线路改造情况时，只改变变更处端点的连接关系，增加变更的线路拓扑以及拓扑参数。

发明实施例所提出的线路拓扑描述方法，同样适用于线路延伸和线路改造。在既有线路变更后，只需对变更处的连接关系进行变更，无须对其他线路区域进行变动。图6为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路拓扑图，图7为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的线路变更后线路拓扑图，即图7为图6向右变更增加道岔点后的线路，如图6所示，通过修改轨道区段G4的终端点描述，由线路终点变更为道岔点，不需改变现有其余部分数据，即可完成延伸后的线路描述。变更后的线路拓扑描述如表2所示：

表2

同理，线路改造中，如果线路中间发生线路改道，可通过修改改道处的连接点属性，不需进行其余变更，即可对改道后的线路完成描述，由于原理相同，因此不再赘述。

进一步，本发明实施例所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S300具体为：定义功能区域参数，用来描述线路拓扑关系中的功能区域，功能区域参数包括：

区域始端，表示功能区域的起始位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

区域终端：表示功能区域的结束位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

道岔点的拓扑参数中的道岔点定位和道岔点反位，根据轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

区域功能参数，表示区域的功能，包括：永久限速区域、坡度曲率区域、站台区域、折返区域。

本发明实施例的线路拓扑描述方法在相对位置描述和线路连接关系的描述后，对于线路中的功能区域(按照功能可以划分为永久限速区域、坡度曲率区域等)，描述区域始端和区域终端的位置及中间包含的道岔点状态，即可通过较少的信息量完成功能区域的描述。

图8为本发明实施例所述的列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法的功能区域描述图，如图8所示，对于线路中T1至T2的限速区域，可通过如下的描述实现：

{区域始端；

区域终端；

中间包含道岔点信息：

道岔点2：反位；

道岔点4：反位；

道岔点5：反位；

区域功能参数：永久限速区域；

}。

限速区域的长度可以通过区域始端与区域终端的距离得出，区域始端与区域终端的距离可以通过各参照点间的距离得出。

本发明实施例给出的功能区域描述方法，对于各种情况下的功能区域，仅需调整区域始端或者区域终端的位置及包含的道岔点数目及状态信息，即可实现描述。

本发明实施例提供的一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述系统，包括：

相对位置描述模块，用于对轨道线路拓扑中轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述；所述对轨道线路拓扑中轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述具体包括：

在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；

以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离S_0～N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，

S_0～N＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N；

N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点；

线路连接描述模块，用于对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

功能区域描述模块，用于对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述；

控制模块，用于控制整个系统，并且根据轨道线路拓扑为列车调控提供信息，与所述系统的其他模块相连；

列车信息交互模块，用于列车与地面控制站的线路拓扑信息交互和更新，安装于列车上；

地面信息交互模块，用于地面控制站与列车的线路拓扑信息交互和更新，安装于地面控制站中；

储存模块，用于储存轨道线路拓扑信息。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，其特征在于，包括：

步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述；

所述步骤S100包括：

步骤S101，在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；

步骤S102，以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离S_0～N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，

S_0～N＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N；

N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点；

所述参照点包括：道岔点、计轴点，线路终点；

所述步骤S200具体为：定义道岔点的拓扑参数，用来描述线路拓扑关系中的线路连接关系，道岔点的拓扑参数包括：

道岔点定位和道岔点反位；以及，

轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段；

所述步骤S300具体为：定义功能区域参数，用来描述线路拓扑关系中的功能区域，功能区域参数包括：

区域始端，表示功能区域的起始位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

区域终端：表示功能区域的结束位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

道岔点的拓扑参数中的道岔点定位和道岔点反位，根据轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

区域功能参数，表示区域的功能，包括：永久限速区域、坡度曲率区域、站台区域、折返区域。

2.根据权利要求1所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，根据列车的运行过程中的位置变化，重新选定新的参照点，作为相对参照点。

3.根据权利要求1所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，当有至少二辆列车时，使用二辆列车间的距离S_0～N～K描述所述二辆列车的位置关系，其中，

S_0～N～K＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N+S_K；

N表示二辆列车间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从第一辆列车开始到第二辆列车方向的第一个参照点与第一辆列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离；

S_K表示从第二辆列车开始到第一辆列车方向的第一个参照点与第二辆列车间的距离。

4.根据权利要求1所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括：

步骤S201，根据线路拓扑关系中道岔点包括的道岔点单元以及道岔点单元的走向，定义各道岔点单元分别为正线单元、侧线单元和汇合单元；

以道岔点为中心，三个道岔点单元分别连接在道岔点上；

汇合单元，是根据轨道拓扑线路，直线贯通道岔点，正线单元和侧线单元汇合后通过道岔点进入的道岔点单元；

正线单元，是根据轨道拓扑线路，沿直线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元；

侧线单元，是根据轨道拓扑线路，沿斜线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元。

步骤S202，根据各道岔点单元的走向，定义道岔点定位和道岔点反位：

道岔点定位是指正线单元与汇合单元相连的连接关系；

道岔点反位是指侧线单元与汇合单元相连的连接关系。

步骤S203，根据各道岔点单元的连线关系，定义轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段，其中，

轨道区段名称，表示所选的轨道区段的名称；

始端点，表示所选轨道区段的起始位置的参照点；

始端连接正线区段，表示始端点的正线区段；如果始端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无始端连接正线区段；

始端连接侧线区段，表示始端点的侧线区段；如果始端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无始端连接侧线区段；

终端点，表示所选轨道区段的结束位置的参照点；

终端连接正线区段，表示终端点的正线区段；如果终端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无终端连接正线区段；

终端连接侧线区段，表示终端点的侧线区段；如果终端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无终端连接侧线区段。

5.根据权利要求4所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，如果发生线路延伸或者线路改造情况时，只改变变更处端点的连接关系，增加变更的线路拓扑以及拓扑参数。

6.一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述系统，其特征在于，包括：

相对位置描述模块，用于对轨道线路拓扑中轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述；所述对轨道线路拓扑中轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述具体包括：

在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点，所述参照点包括：道岔点、计轴点，线路终点；

以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离S_0～N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，

S_0～N＝S₀+S_1～2+S_2～3+…+S_N-1～N；

N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；

S₀表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；

S_N-1～N表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点；

线路连接描述模块，用于对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述，具体为：定义道岔点的拓扑参数，用来描述线路拓扑关系中的线路连接关系，道岔点的拓扑参数包括：

道岔点定位和道岔点反位；以及，

轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段；

功能区域描述模块，用于对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述，具体为：定义功能区域参数，用来描述线路拓扑关系中的功能区域，功能区域参数包括：

区域始端，表示功能区域的起始位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

区域终端：表示功能区域的结束位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；

道岔点的拓扑参数中的道岔点定位和道岔点反位，根据轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；

区域功能参数，表示区域的功能，包括：永久限速区域、坡度曲率区域、站台区域、折返区域；

控制模块，用于控制整个系统，并且根据轨道线路拓扑为列车调控提供信息，与所述系统的其他模块相连；

列车信息交互模块，用于列车与地面控制站的线路拓扑信息交互和更新，安装于列车上；

地面信息交互模块，用于地面控制站与列车的线路拓扑信息交互和更新，安装于地面控制站中；

储存模块，用于储存轨道线路拓扑信息。