CN105539521A - 一种cbtc系统线路基础数据自动生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种CBTC系统线路基础数据自动生成方法及系统，其中，该方法包括：从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；按照在线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，生成线路站场拓扑图；采集并处理线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成线路基础数据表。该系统包括原始设备参数数据获取模块，用于从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；线路站场拓扑图生成模块，用于生成线路站场拓扑图；线路基础数据表生成模块，用于根据线路站场拓扑图中各设备参数数据，自动生成线路基础数据表。通过本发明提供线路基础数据自动生成方法及系统，能降低人工成本，提高线路基础数据处理的效率，保证线路基础数据的准确度及标准化。

Description

一种CBTC系统线路基础数据自动生成方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通线路数据处理技术领域，特别是涉及一种CBTC系统线路基础数据自动生成方法及系统。

背景技术

CBTC(communicationbasedtraincontrolsystem)系统是城市轨道交通中一种新兴的基于无线通信的列车运行控制系统，利用列车与地面无线通信设备，实现车-地间实时的、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。

CBTC系统中各子系统必须知道列车的位置信息才能对列车实现准确和安全控制，而CBTC系统的列车位置信息由列车定位完成，因此列车报告的位置信息必须能在线路网络中准确对应，这就对线路网络数据的唯一性、准确性提出了更高的要求。为实现对列车的自动控制和精确定位，需要将描述线路拓扑和相关控制信息的线路基础数据集成到车载设备和地面设备中。

目前对线路基础数据的录入方式一般采用人工录入的方式，人工录入的流程如下：

(1)通过数据录入人员依据CBTC系统设备平面布置图将线路中设备及公里标的数据等逐个输入到Excel设备表格中，最终产生多个EXCEL表格，如静态限速表、计轴区段表、逻辑区段表等。

(2)为了保证录入数据的正确性，需要两人或多人根据相同的输入文件分别制作数据，并进行双版本或多版本的比较，并对不一致数据由第三方进行确认。

(3)校核通过后再使用转换工具将EXCEL格式的线路基础数据转换为各子系统能够识别的FS文件。

现有的人工录入线路基础数据的方式存在以下缺陷：

1、需要投入大量人力、成本，且效率低，尤其在多线路基础数据处理过程中尤为明显；

2、尽管有多人对同一线路数据进行校核，但无法避免数据人员能力及过程操作不当可能产生的差错，无法保证数据录入的正确性。

3、后续测试发现问题，进行数据修改很难对所有相关数据进行统一处理，容易导致修改不彻底而留下隐患。

发明内容

本发明提供一种CBTC系统线路基础数据自动生成方法及系统，以解决现有技术中处理线路基础数据时人力投入大、效率低、易出现差错的问题。

为此目的，本发明提出以下技术方案。

一方面，本发明提供一种CBTC系统线路基础数据自动生成方法，包括：

S1，从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；

S2，按照在所述线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，将所述设备参数数据生成线路站场拓扑图；

S3，采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，并对所述采集的数据进行处理，生成线路基础数据表。

具体地，所述步骤S2包括：

根据所述从线路平面布置图中提取的设备参数数据，将线路进行区域划分，划分的区域包括用于描述单一线路上对应设备位置走向的线路行和用于描述两线路间对应设备位置走向的线间行；

确定单一线路上具体设备作为线路行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该单一线路的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录所述单一线路上各设备的位置关系；

确定两线路间具体设备作为线间行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该两线路间的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录所述两线路间各设备的位置关系。

可选地，所述线路行包括线路设备行、线路公里标行、变坡点行和限速标志行；所述线路设备行用于描述单一线路上的设备，所述线路公里标行用于描述所述设备对应的公里标，所述变坡点行用于描述所述单一线路上存在的变坡点，所述限速标志行用于描述所述单一线路上各线路段的限速值。

可选地，所述线间行包括线间设备行和线间公里标行，所述线间设备行用于描述处于两线路间的设备，所述线间公里标行用于描述所述两线路间设备对应的公里标。

优选地，所述线路行与所述线间行交叉排列。

具体地，所述步骤S3包括：

S31，采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据；

S32，根据所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表；

S33，根据所述基础设备表，结合所述站场拓扑图中各设备参数数据，生成所述基础设备表的导出表；

S34，将所述生成的基础设备表、导出表的数据结构进行转换，形成标准数据结构的线路基础数据表。

另一方面，本发明还提供一种CBTC系统线路基础数据自动生成系统，包括：

原始设备参数数据获取模块，用于从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；

线路站场拓扑图生成模块，用于按照在所述线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，将所述设备参数数据生成线路站场拓扑图；

线路基础数据表生成模块，用于采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，并对所述采集的数据进行处理，生成线路基础数据表。

具体地，所述线路站场拓扑图生成模块包括：

区域划分模块，用于根据所述从线路平面布置图中提取的设备参数数据，对线路进行区域划分，划分的区域包括用于描述单一线路上对应设备位置走向的线路行和用于描述两线路间对应设备位置走向的线间行；

符号获取模块，用于获取预定义符号；

排列模块，用于根据CBTC系统线路平面布置图上的线路走向，采用预定义符号，按顺序记录各设备的位置关系，生成线路站场拓扑图。

具体地，线路基础数据表生成模块包括：

拓扑图设备信息采集模块，用于采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据；

基础设备表生成模块，用于根据所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表；

图形化编辑模块，用于根据所述基础设备表，结合所述站场拓扑图中各设备参数数据，生成所述基础设备表的导出表；

数据结构转换模块，用于将所述生成的基础设备表、导出表的数据结构进行转换，形成标准数据结构的线路基础数据表。

本发明的有益效果为：

本发明提供的CBTC系统线路基础数据自动生成方法及系统，通过提取CBTC系统线路平面布置图中线路设备参数数据，并按照线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，生成线路站场拓扑图；自动采集从线路站场拓扑图中的设备参数数据，并自动生成多个线路基础数据表。相对于现有技术，本发明无需人工逐一绘制多个EXCEL表格，降低了人工成本，提高了CBTC系统线路基础数据处理的效率，保证了线路基础数据的准确度及标准化。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明CBTC系统线路基础数据自动生成方法的流程图；

图2示出了图1中生成线路基础数据表的流程图；

图3示出了线路站场拓扑图的示意图；

图4示出了图3中线路行对应设备位置走向的示意图；

图5示出了线路站场拓扑图中渡线段设备位置走向的示意图；

图6示出了线路平面布置图的局部示意图；

图7示出了通过本发明自动生成的线路基础数据表的示意图；

图8示出了本发明CBTC系统线路基础数据自动生成系统的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

图1为本发明CBTC系统线路基础数据自动生成方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

S1，从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；

S2，按照在线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，将线路平面布置图中的设备参数数据生成线路站场拓扑图；

S3，采集线路站场拓扑图中各设备参数数据，并对采集的数据进行处理，生成线路基础数据表。

本发明实施例通过提取CBTC系统线路平面布置图中线路设备参数数据，并按照线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，生成线路站场拓扑图；自动采集线路站场拓扑图中的设备参数数据，并自动生成多个线路基础数据表。相对于现有技术，本发明实施例无需人工逐一绘制多个EXCEL表格，降低了人工成本，提高了CBTC系统线路基础数据处理的效率，保证了线路基础数据的准确度及标准化。

步骤S1中提取CBTC系统线路平面布置图中的线路设备参数数据可以通过人工的方式，此时步骤S2中生成线路站场拓扑图也是采用人工绘制的方式，即按照线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，通过excel绘制线路站场拓扑图。线路站场拓扑图绘制完成后，再直接自动采集线路站场拓扑图中的设备参数数据，自动生成线路基础数据表。与现有技术相比，由于引入了线路站场拓扑图，并能自动采集线路站场拓扑图中的设备参数数据，并根据线路站场拓扑图中的设备参数数据，自动生成线路基础数据表，无需人工依据设备平面布置图，将线路中设备及公里标的数据等逐个输入到Excel表格中，来产生多个EXCEL设备表格，如静态限速表、计轴区段表、逻辑区段表等，即最终的线路基础数据表，且由于绘制线路站场拓扑图的工作量远远低于绘制多个EXCEL设备表格的工作量，因此，降低了人工成本，提高了CBTC系统线路基础数据处理的效率。

步骤S1中提取CBTC系统线路平面布置图中的线路设备参数数据还可以通过自动提取的方式，即采用计算机自动识别方式从CBTC系统线路平面布置图中采集相应的线路设备参数。由于线路平面布置图一般为CAD文件格式，线路平面布置图中每个设备都是以固定的块画成的，分布在不同的图层中，每个块对应的内容会存储在对应图层的数据库中，因此可以通过遍历所有数据库，自动提取CBTC系统线路平面布置图中各线路设备参数数据。

上述设备参数数据包括设备名称、编号、设备的公里标、线路变坡点、线路上的限速标志、线路上的道岔、渡线、线路标志性符号等。

步骤S2中生成线路站场拓扑图是指在excel文件中生成线路站场拓扑图，具体包括：

S21，根据从线路平面布置图中提取的设备参数数据，将线路进行区域划分，划分的区域包括用于描述单一线路上对应设备位置走向的线路行和用于描述两线路间对应设备位置走向的线间行，如图3所示。

S22，确定单一线路上具体设备作为线路行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该单一线路的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录单一线路上各设备的位置关系；

确定两线路间具体设备作为线间行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该两线路间的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录两线路间各设备的位置关系。由线路行和线间行组成线路站场拓扑图。

预定义的符号可以根据需求进行设置，本发明实施例预定义的符号如表1所示，分为设备标志、属性标志和方向控制标志。

表1线路站场拓扑图中预定义的符号描述

如图3、图4所示，线路行包括线路设备行、线路公里标行、变坡点行和限速标志行。线路设备行用于描述单一线路上的设备，线路公里标行用于描述设备对应的公里标，变坡点行用于描述单一线路上存在的变坡点，限速标志行用于描述单一线路上各线路段的限速值。

需要说明的是，线路行还可以包括其他行，本发明实施例将线路行设为六行，其中第一行和第二行为预留行，便于根据需求灵活调节线路行，如可将预留行用于描述线路区段等。第三行为线路设备行，设备的符号和设备的属性均在此行中。第四行为线路公里标行，设备对应的公里标均在此行中，无公里标的设备在对应区域留空，如线路标志性符号。第五行为变坡点行，单一线路上存在的变坡点均在此行。第六行为限速标志行，单一线路上各线路段的限速值均在此行。

线间行包括线间设备行和线间公里标行，线间设备行用于描述处于两线路间的设备，线间公里标行用于描述两线路间设备对应的公里标。本发明实施例将线间行设为四行，其中第一行为线路A对应的设备，第二行为线路A对应设备的公里标，第三行为线路B对应的设备，第四行为线路B对应设备的公里标。

当两条线路交叉时，则会存在渡线，针对每条线路，其线路行会存在道岔，图5为线路站场拓扑图中渡线段设备位置走向的示意图，在绘制道岔时，道岔直向必须为水平方向，为了区分道岔的开向，如左开还是右开，需要将除侧向以外、其他位于尖轨点两侧45°方向位置的单元格用X标志进行封闭，且尖轨点两侧水平位置上，使用R标志进行连接，如，图5中道岔SW1和道岔SW2的位置走向示意图。

为了对线路上行与下行之间、或两线路间做一个间隔，优选地，线路行与线间行交叉排列。如此方式，可以使得站场拓扑图更加清晰。

如图2所示，上述步骤S3包括：

S31，采集线路站场拓扑图中各设备参数数据；

S32，根据线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表；

S33，根据基础设备表，结合站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表的导出表；

S34，将生成的基础设备表、导出表的数据结构进行转换，形成标准数据结构的线路基础数据表。

步骤S32中生成的基础设备表包括计轴器表、应答器表、信号机表和道岔表。

步骤S33中根据基础设备表，结合站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表的导出表具体指：根据步骤S22中生成的计轴器表和道岔表，生成link表；根据link表和站场拓扑图设备参数数据中的坡度信息，生成坡度表；根据link表和站场拓扑图设备参数数据中线路区段的限速信息，生成静态限速表；根据link表和站场拓扑图设备参数数据中的计轴器信息，生成计轴区段表；根据link表和计轴区段表，生成逻辑区段表。

不难理解的是，线路平面布置图不仅包括轨道规划时的理论图，还包括现场测定时的实测图，实际工程中，理论图和实测图会存在一定的误差，因此，在现场测定后，会根据现场测定数据更新线路平面布置图，进而更新生成的线路基础数据表，保证CBTC系统中线路基础数据的准确性。

需要补充说明的是，本发明实施例在excel中生成的线路站场拓扑图沿线路的运行方向从左至右绘制。且在线路终止符号LE的右侧单元格内使用X标志进行封闭。

图6为线路平面布置图的局部示意图，图7为通过本发明实施例自动生成的线路基础数据表的示意图，从该图中不难看出，若采用现有的人工录入的方式对link表、道岔表、信号机表等多个设备表格进行数据录入，其工作量必然很大，而采用本发明实施例通过生成如图3所示的线路站场拓扑图，并根据该线路站场拓扑图自动生成图7中的线路基础数据表，其工作量必然会大大降低，人工成本也会大大降低，有效提高CBTC系统线路基础数据处理的效率。

图8为CBTC系统线路基础数据自动生成系统，该系统包括：

原始设备参数数据获取模块，用于从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；

线路站场拓扑图生成模块，用于按照在线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，将设备参数数据生成线路站场拓扑图；

线路基础数据表生成模块，用于采集线路站场拓扑图中各设备参数数据，并对采集的数据进行处理，生成线路基础数据表。

具体地，线路站场拓扑图生成模块包括：

区域划分模块，用于根据从线路平面布置图中提取的设备参数数据，对线路进行区域划分，划分的区域包括用于描述单一线路上对应设备位置走向的线路行和用于描述两线路间对应设备位置走向的线间行；

符号获取模块，用于获取预定义符号；

排列模块，用于根据CBTC系统线路平面布置图上的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录各设备的位置关系，生成线路站场拓扑图。即，确定单一线路上具体设备作为线路行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该单一线路的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录单一线路上各设备的位置关系。确定两线路间具体设备作为线间行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该两线路间的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录两线路间各设备的位置关系。

具体地，线路基础数据表生成模块包括：

拓扑图设备信息采集模块，用于采集线路站场拓扑图中各设备参数数据；

基础设备表生成模块，用于根据线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表，包括计轴器表、应答器表、信号机表和道岔表；

图形化编辑模块，用于根据基础设备表，结合站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表的导出表，包括link表、坡度表、静态限速表、计轴区段表、逻辑区段表等；

数据结构转换模块，用于将生成的基础设备表、导出表的数据结构进行转换，形成标准数据结构的线路基础数据表。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种CBTC系统线路基础数据自动生成方法，其特征在于，包括：

S1，从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；

S2，按照在所述线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，将所述设备参数数据生成线路站场拓扑图；

S3，采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，并对所述采集的数据进行处理，生成线路基础数据表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

根据所述从线路平面布置图中提取的设备参数数据，将线路进行区域划分，划分的区域包括用于描述单一线路上对应设备位置走向的线路行和用于描述两线路间对应设备位置走向的线间行；

确定单一线路上具体设备作为线路行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该单一线路的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录所述单一线路上各设备的位置关系；

确定两线路间具体设备作为线间行的起始点，并按照CBTC系统线路平面布置图上该两线路间的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录所述两线路间各设备的位置关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线路行包括线路设备行、线路公里标行、变坡点行和限速标志行；

所述线路设备行用于描述单一线路上的设备，所述线路公里标行用于描述所述设备对应的公里标，所述变坡点行用于描述所述单一线路上存在的变坡点，所述限速标志行用于描述所述单一线路上各线路段的限速值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线间行包括线间设备行和线间公里标行，所述线间设备行用于描述处于两线路间的设备，所述线间公里标行用于描述所述两线路间设备对应的公里标。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线路行与所述线间行交叉排列。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31，采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据；

S32，根据所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表；

S33，根据所述基础设备表，结合所述站场拓扑图中各设备参数数据，生成所述基础设备表的导出表；

S34，将所述生成的基础设备表、导出表的数据结构进行转换，形成标准数据结构的线路基础数据表。

7.一种CBTC系统线路基础数据自动生成系统，其特征在于，包括：

原始设备参数数据获取模块，用于从CBTC系统线路平面布置图中提取线路设备参数数据；

线路站场拓扑图生成模块，用于按照在所述线路平面布置图中各设备间的逻辑关系，将所述设备参数数据生成线路站场拓扑图；

线路基础数据表生成模块，用于采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，并对所述采集的数据进行处理，生成线路基础数据表。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线路站场拓扑图生成模块包括：

区域划分模块，用于根据所述从线路平面布置图中提取的设备参数数据，对线路进行区域划分，划分的区域包括用于描述单一线路上对应设备位置走向的线路行和用于描述两线路间对应设备位置走向的线间行；

符号获取模块，用于获取预定义符号；

排列模块，用于根据CBTC系统线路平面布置图上的线路走向，采用预定义的符号，按顺序记录各设备的位置关系，生成线路站场拓扑图。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线路基础数据表生成模块包括：

拓扑图设备信息采集模块，用于采集所述线路站场拓扑图中各设备参数数据；

基础设备表生成模块，用于根据所述线路站场拓扑图中各设备参数数据，生成基础设备表；

图形化编辑模块，用于根据所述基础设备表，结合所述站场拓扑图中各设备参数数据，生成所述基础设备表的导出表；

数据结构转换模块，用于将所述生成的基础设备表、导出表的数据结构进行转换，形成标准数据结构的线路基础数据表。