CN104573184A - 高速列车产品元模型构建方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高速列车产品元模型构建方法和装置，包括：获取已知高速列车产品的产品相关数据，根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树；根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据，可见，当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，可以快速生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据，由此有效的减少已知高速列车研发产品的重复研发工作，充分利用现有研发资源，提高了高速列车研发效率。

Description

高速列车产品元模型构建方法和装置

技术领域

本发明涉及公共交通领域，特别是涉及一种高速列车产品元模型构建方法和装置。

背景技术

在现有的高速列车开发中，当车辆生产厂商接到订单之后，需要人为对订单的技术指标进行分解，分解到各个组分模块，如承载组分、行走组分和车体组分等，之后各组分对应的研发部门将对应的技术指标，设计人员根据自身的设计经验，按照技术指标的要求，开发出对应满足要求的车型。

然而目前研发部门的产品类的研发数据、成果等都没有系统的保存、归类，导致每次研发部门接到开发任务后，都会重新开始车型开发。其中，需要重复研发一些在之前的研发过程已经完成的产品研发工作，造成了重复工作，浪费大量的人力、物力、时间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高速列车产品元模型构建方法和装置，使得在进行产品研发工作时，不再需要进行重复的研发。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种高速列车产品元模型构建方法，包括：

获取已知高速列车产品的产品相关数据，所述产品相关数据包括产品元类数据和产品类数据；

根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树；

根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，所述产品元模型包括已知高速列车产品的静态参数，所述产品元模型以树状结构化形式构建，包括多个单元，每个所述单元均为独立对象；

当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据。

优选的，

对所述产品元模型中包含的对象数据、属性数据或关系数据进行数据处理操作，所述数据处理包括修改、删除以及更新。

优选的，

通过对所述产品元模型的参数化赋值，从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构实例。

优选的，

建立所述产品元模型与产品元模型实例之间的关联关系。

优选的，

对任一所述单元进行维护。

一种高速列车产品元模型构建装置，包括：

获取单元，用于获取已知高速列车产品的产品相关数据，所述产品相关数据包括产品元类数据和产品类数据；

第一建立单元，用于根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树；

第二建立单元，用于根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，所述产品元模型包括已知高速列车产品的静态参数，所述产品元模型以树状结构化形式构建，包括多个单元，每个所述单元均为独立对象；

生成单元，用于当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据。

优选的，还包括：

处理单元，用于对所述产品元模型中包含的对象数据、属性数据或关系数据进行数据处理操作，所述数据处理包括修改、删除以及更新。

优选的，还包括：

赋值单元，用于通过对所述产品元模型的参数化赋值，从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构实例。

优选的，还包括：

第三建立单元，用于建立所述产品元模型与产品元模型实例之间的关联关系。

优选的，还包括：

维护单元，用于对任一所述单元进行维护。

由上述技术方案可以看出，当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，可以快速生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据，由此有效的减少已知高速列车研发产品的重复研发工作，充分利用现有研发资源，提高了高速列车研发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种产品元模型管理模块的体系结构组成示意图；

图3为本发明实施例提供的一种产品元模型管理模块运行流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种产品元模型管理模块数据流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图；

图6为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图；

图7为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图；

图8为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图；

图9为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对本发明实施例中的技术术语进行统一的解释说明。

需求：高速列车产品需要满足的各种要求，包括功能要求、性能要求以及结构要求等等。

元模型：谱系化已知高速列车所包含各种对象的抽象，定义了规定模型的描述及操作方法，是一种计算机描述的抽象映射。元模型分三个层次逐渐形成高速列车各种对象的实例，这里包括需求元模型、产品元模型、过程元模型，元模型与模型不同，元模型是模型的抽象，本项目的各种元模型分层级，参数描述可分类型，能支持产品配置、定制、变型设计，且具有合理的表述方式。

需求元模型:表示谱系化已知高速列车产品研发的需求，包括主体需求、关键需求和旅客需求，通过实例化形成高速列车的静态需求集，即需求类，对需求类进行赋值则得到具体产品的需求实例对象。

技术指标：是指产品的设计所应到达的基本目标，包括功能、性能、结构、行为等目标。

技术条件：新的高速列车产品研发的基础性开发活动，是产品整体性能的开发提供必要的条件或手段

产品元模型：表示谱系化已知高速列车产品静态参数，通过实例化得到已知高速列车各个类型的具体静态参数，即产品类；对产品类进行赋值则得到产品实例对象。

产品结构树：是描述各个高速列车研发产品的物料组成及各部分文件组成的层次结构树状图。它是将产品数据管理中的产品信息，结合各个零部件之间的层级关系，组成一种有效的属性管理结构。

过程元模型：过程元模型表示谱系化高速列车研发流程中各个过程活动，通过实例化得到某型车所需特定研发过程，即过程类；对过程类进行赋值则得到产品实际研发过程。

匹配：通过一定的规则或算法，以一个元素集为配对目标，将另一个元素集中的元素通过一定的规则或算法与目标元素进行差异比较。利用相似差异控制，得出与目标集相似的元素集。

配置：在已知的高速列车研发产品的知识、模型或者组成中选择出适合当前对象的功能、性能等，以形成完整的系统。

映射：是指通过一定的规则将两个元素集之间元素建立相互“对应”的关系。

提取：对元素集中的具有相似属性的元素进行重新组合形成新的元素集。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建方法的方法流程图，包括：

S101：获取已知高速列车产品的产品相关数据，所述产品相关数据包括产品元类数据和产品类数据。

举例说明，产品元类数据主要是指用于描述要素、数据集或数据集系列的内容、覆盖范围、质量、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式等有关的信息。产品类数据主要是指产品的结构关系、物料组成之类的数据。

S102：根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树。

S103：根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，所述产品元模型包括已知高速列车产品的静态参数，所述产品元模型以树状结构化形式构建，包括多个单元，每个所述单元均为独立对象。

可选的，通过对所述产品元模型的参数化赋值，从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构实例。

可选的，建立所述产品元模型与产品元模型实例之间的关联关系。

可选的，对任一所述单元进行维护。这里所述的维护可以理解为更新、或者修改等操作。

S104：当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据。

可选的，除了可以通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据，还可以对所述产品元模型中包含的对象数据、属性数据或关系数据进行数据处理操作，所述数据处理包括修改、删除以及更新。

可见，当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，可以快速生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据，由此有效的减少已知高速列车研发产品的重复研发工作，充分利用现有研发资源，提高了高速列车研发效率。

图2为本发明实施例提供的一种产品元模型管理模块的体系结构组成示意图，如图2所示，其中，产品元模型以树状结构化形式构建，其组成单元均为独立对象，可对任一单元进行维护。通过对产品元模型的参数化赋值，可从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构。

产品元模型表示谱系化高速列车静态参数，通过实例化产品元类得到具体的静态参数，即产品类；对产品类进行赋值则得到实例对象。

产品元模型管理模块是产品元模型建立、更新、维护、管理、使用的功能体。产品元模型管理模块的体系结构组成如图2所示，模块体系结构组成分为用户界面层、功能层、应用接口层和数据层。

用户界面层：即模块与用户之间的交互界面，实现信息的输入与输出，人机交互等功能。提示信息简单易懂，友好的交互方式，良好的出错处理等。

功能层：功能层是模块的功能执行中心，包括产品元模型库的建立、产品元类管理、产品类管理。产品元模型库的建立是存储产品元模型的数据的基础库，产品元模型管理是对产品元模型的结构树对象、属性参数以及关系参数管理和维护，包括信息的添加、删除、编辑和查询等。

应用接口层：通过C#访问数据库技术和数据对象(ActiveX Data Objects，ActiveX，ADO)、对象链接嵌入数据库(Object Linking and Embedding,Database，OLE DB)技术相结合。

数据层：数据层包括产品元模型结构树、属性参数和关系参数。

在本发明实施例中，产品元模型库建立子模块提供构建界面建立产品元模型结构树，该结构树直接的关联为指定的结构树，然后逐步按照层级进行产品元模型库建立。产品元模型库一旦建立之后，就与产品元模型实例库关联起来，不能更改，除非将其所有关联的实例库删除，以保持产品元模型库与实例库的一致性。产品元模型库的管理子模块则负责对产品元模型库进行浏览，也可进行可视化的添加、删除、编辑和查询等。产品元模型库将成为今后产品实例的一个子集。

所述产品元模型管理模块用户的运行流程如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种产品元模型管理模块运行流程示意图。

产品元模型管理模块数据流主要有模块的输入输出数据流以及模块内部各个功能模块之间的数据传递关系。模块外部输入数据主要是来自于成熟高速列车产品，以确定产品元模型类结构树，属性参数，以及关系参数；模块输出的数据主要是各个组份模块单元的产品元模型，输出到快速设计子系统中；模块内部模块之间的数据传递关系主要是各个模块与数据库之间的数据调用与转换；产品元模型管理模块的数据流程如图4所示。图4为本发明实施例提供的一种产品元模型管理模块数据流程示意图。

产品元模型管理的核心功能是谱系化产品元模型以树状结构化形式构建，可对任一单元进行维护。产品元模型管理模块具体实现的各个功能如下：

产品元模型库的创建，产品元模型库创建模块主要是实现产品元模型结构树创建、产品元类数据录入、产品类数据录入功能。

产品元类数据管理，产品元类数据管理模块主要是实现产品元类数据的添加、删除、编辑、查询功能。

产品类数据管理，产品类数据管理模块主要是实现产品类数据的添加、删除、编辑、查询功能。

基于产品元模型管理模块的组成，以及任务书和专家组的具体任务要求，模块的运行机制为：在产品元模型数据库管理模块的统一数据源支持下，产品元模型库建立模块完成产品元模型数据录入和产品元模型结构树创建工作；产品元模型管理模块完成产品元模型的添加、删除、编辑、查询等工作。

本发明主要提供给数据管理人员对上述的组建好产品元模型数据进行便捷及人机友好式的管理，包括对产品元模型的结构树层级、单结构节点对应产品元模型的数据，以及产品元模型中包含的对象数据、属性数据、关系数据进行、修改、删除以及更新等操作。使得产品元模型数据拥有可扩展性以及动态性，并且可以使设计人员对产品元模型数据可以监控以及维护。并且产品元模型的修改和删除等操作只影响后续产品元模型实例，并不影响前面已经使用完的产品元模型实例。

实施例二

图5为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图，包括：

获取单元501，用于获取已知高速列车产品的产品相关数据，所述产品相关数据包括产品元类数据和产品类数据。

第一建立单元502，用于根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树。

第二建立单元503，用于根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，所述产品元模型包括已知高速列车产品的静态参数，所述产品元模型以树状结构化形式构建，包括多个单元，每个所述单元均为独立对象。

生成单元504，用于当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据。

可选的，在如图5所对应的实施例的基础上，所述高速列车产品元模型构建装置还包括处理单元600，如图6所示，图6为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图。

所述处理单元600，用于对所述产品元模型中包含的对象数据、属性数据或关系数据进行数据处理操作，所述数据处理包括修改、删除以及更新。

可选的，在如图5所对应的实施例的基础上，所述高速列车产品元模型构建装置还包括赋值单元700，如图7所示，图7为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图。

所述赋值单元700，用于通过对所述产品元模型的参数化赋值，从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构实例。

可选的，在如图5所对应的实施例的基础上，所述高速列车产品元模型构建装置还包括第三建立单元800，如图8所示，图8为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图。

所述第三建立单元800，用于建立所述产品元模型与产品元模型实例之间的关联关系。

可选的，在如图5所对应的实施例的基础上，所述高速列车产品元模型构建装置还包括维护单元900，如图9所示，图9为本发明实施例提供的一种高速列车产品元模型构建装置的装置结构图。

所述维护单元900，用于对任一所述单元进行维护。

可以看出，当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，可以快速生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据，由此有效的减少已知高速列车研发产品的重复研发工作，充分利用现有研发资源，提高了高速列车研发效率。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高速列车产品元模型构建方法，其特征在于，包括：

获取已知高速列车产品的产品相关数据，所述产品相关数据包括产品元类数据和产品类数据；

根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树；

根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，所述产品元模型包括已知高速列车产品的静态参数，所述产品元模型以树状结构化形式构建，包括多个单元，每个所述单元均为独立对象；

当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

对所述产品元模型中包含的对象数据、属性数据或关系数据进行数据处理操作，所述数据处理包括修改、删除以及更新。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

通过对所述产品元模型的参数化赋值，从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构实例。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，

建立所述产品元模型与产品元模型实例之间的关联关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

对任一所述单元进行维护。

6.一种高速列车产品元模型构建装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取已知高速列车产品的产品相关数据，所述产品相关数据包括产品元类数据和产品类数据；

第一建立单元，用于根据获取的所述产品相关数据建立产品结构树；

第二建立单元，用于根据产品结构树建立对应高速列车的产品元模型，所述产品元模型包括已知高速列车产品的静态参数，所述产品元模型以树状结构化形式构建，包括多个单元，每个所述单元均为独立对象；

生成单元，用于当获取新的高速列车设计需求所需的产品相关数据；通过所述产品元模型和所述产品结构树，生成对应所述新的高速列车设计的车型所需的已知高速列车的产品设计数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

处理单元，用于对所述产品元模型中包含的对象数据、属性数据或关系数据进行数据处理操作，所述数据处理包括修改、删除以及更新。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

赋值单元，用于通过对所述产品元模型的参数化赋值，从基础库快速检索对应实例模块，生成产品设计结构实例。

9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第三建立单元，用于建立所述产品元模型与产品元模型实例之间的关联关系。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

维护单元，用于对任一所述单元进行维护。