CN106447789A - 列车运行监控系统的线路数据与gis结合的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法和系统,有效反映铁路线的网状关系,又满足LKJ行车需求。其技术方案为:对车站、线路的GIS地图进行渲染;通过构建车站模型建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系;通过构建线路模型建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系;根据车站及线路连接关系,生成车站的接车、发车方向;根据线路连接关系生成线路上、下行方向的容器顺序;建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据;通过车站接车、发车方向以及线路容器顺序,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于列车运行监控系统(LKJ)和地理信息系统(GIS)的技术,尤其涉及LKJ线路数据与GIS数据相结合的方法和系统。
背景技术
列车运行径路是铁路运输的综合性计划,它包含几千个车站和区间,因此,如何能使运行径路组织数据冗余量尽可能的少,如何高效地组织列车运行径路数据是一项重要的研究课题。
地理信息系统(GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
位置与地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基础。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中,代表为某个地点、标志、方位后,才会被用户认识和理解。用户在通过相关技术获取到位置信息之后,还需要了解所处的地理环境,查询和分析环境信息,从而为用户活动提供信息支持与服务。
地理信息系统是一门综合性学科,结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学,已经广泛的应用在不同的领域,是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统,随着GIS的发展,也有称GIS为“地理信息科学”,近年来,也有称GIS为"地理信息服务"。GIS是一种基于计算机的工具,它可以对空间信息进行分析和处理(简而言之,是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析)。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。
目前主要采用表格方式描述LKJ线路数据,此种方式非常抽象,甚至为了描述“多线交汇站”,对于同一物理上的车站,需要人工将车站拆分为多个虚拟站,带来较大的重复工作量,且各虚拟站间没有直接的对应关系,不利于数据的检索和定位。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题,提供了一种列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法和系统,能有效反映铁路线的网状关系,又能满足LKJ行车需求。
本发明的技术方案为:本发明揭示了一种列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,包括:
对车站、线路的GIS地图进行渲染;
通过构建车站模型,建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系;
通过构建线路模型,建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系;
根据车站以及线路的连接关系,生成车站的接车、发车方向;
根据线路的连接关系生成线路的上行方向的容器顺序以及下行方向的容器顺序;
建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据;
通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的一实施例,在第一步中,通过四个图层描述列车运行监控系统的线路数据,该四个图层是车站图层、站间线图层、突变点图层、局界图层。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的一实施例,车站图层是点图层,主要描述车站位置及属性,对于不同的车站类型以不同图形描述,该不同的车站类型包括普通车站、枢纽车站、线路所车站。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的一实施例,站间线图层是线图层,主要描述线路的位置及属性,对于不同的线路类型以不同图形描述,线路类型包括单线、复线。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的一实施例,突变点图层是点图层,主要描述线路的变化点的位置及属性。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的一实施例,局界图层是点图层,主要描述局界位置及属性。
本发明还揭示了一种列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,包括:
地图渲染模块,对车站、线路的GIS地图进行渲染;
车站关联模块,通过构建车站模型,建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系;
线路关联模块,通过构建线路模型,建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系;
接车发车生成模块,根据车站以及线路的连接关系,生成车站的接车、发车方向;
容器顺序生成模块,根据线路的连接关系生成线路的上行方向的容器顺序以及下行方向的容器顺序;
接车发车方向与车站数据关联模块,建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据;
区间数据建立模块,通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的一实施例,在地图渲染模块中,通过四个图层描述列车运行监控系统的线路数据,该四个图层是车站图层、站间线图层、突变点图层、局界图层。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的一实施例,车站图层是点图层,主要描述车站位置及属性,对于不同的车站类型以不同图形描述,该不同的车站类型包括普通车站、枢纽车站、线路所车站。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的一实施例,站间线图层是线图层,主要描述线路的位置及属性,对于不同的线路类型以不同图形描述,线路类型包括单线、复线。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的一实施例,突变点图层是点图层,主要描述线路的变化点的位置及属性。
根据本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的一实施例,局界图层是点图层,主要描述局界位置及属性。
本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明以GIS地图描述网状的铁路线,构建车站模型以及线路模型,建立地图图元与业务数据的关联关系,通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系,方便LKJ数据的编制与查看,同时满足LKJ行车需求。相较于传统技术,本发明通过GIS地图描述网状的铁路线,真实、客观地反映了车站以及线路位置信息,通过构建车站与线路模型,建立GIS图元与业务数据的关联关系,通过生成车站接车、发车方向以及容器顺序,保证LKJ车站数据的制作依赖于接车、发车方向,LKJ区间数据的制作依赖于容器顺序,从而将复杂的站线网状关系,转化为简单的线性关系,满足LKJ行车需求。
附图说明
图1示出了本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的一实施例的流程图。
图2示出了本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的一实施例的原理图。
具体实施方式
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的实施例
图1示出了本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法的实施例的流程。请参见图1,下面是对本实施例的方法的实施步骤的详细描述。
步骤S1:对车站、线路的GIS地图进行渲染。
在这一步骤中,通过四个图层描述列车运行监控系统的线路数据,该四个图层是车站图层、站间线图层、突变点图层、局界图层。
车站图层是点图层,主要描述车站位置及属性,对于不同的车站类型以不同图形描述,该不同的车站类型包括普通车站、枢纽车站、线路所车站。
站间线图层是线图层,主要描述线路的位置及属性,对于不同的线路类型以不同图形描述,线路类型包括单线、复线。
突变点图层是点图层,主要描述线路的变化点的位置及属性。
局界图层是点图层,主要描述局界位置及属性。
步骤S2:通过构建车站模型,建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系。
当用户在GIS地图上操作车站图元,通过此关系同步操作关联的业务车站,从而实现车站GIS数据与LKJ数据相结合。
步骤S3:通过构建线路模型,建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系。
当用户在GIS地图上操作站间线图元,通过此关系同步操作关联的业务站间线,从而实现线路GIS数据与LKJ数据相结合。
步骤S4:根据车站以及线路的连接关系,生成车站的接车、发车方向。
步骤S5:根据线路的连接关系生成线路的上行方向的容器顺序以及下行方向的容器顺序。
步骤S6:依赖于车站的方向进行LKJ车站数据的编制,建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据。
步骤S7:通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,依赖于容器顺序进行LKJ区间数据编制,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的实施例
图2示出了本发明的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统的实施例原理。请参见图2,本实施例的系统包括:地图渲染模块1、车站关联模块2、线路关联模块3、接车发车生成模块4、容器顺序生成模块5、接车发车方向与车站数据关联模块6、区间数据建立模块7。
地图渲染模块1用于对车站、线路的GIS地图进行渲染。
地图渲染模块1通过四个图层描述列车运行监控系统的线路数据,该四个图层是车站图层、站间线图层、突变点图层、局界图层。
车站图层是点图层,主要描述车站位置及属性,对于不同的车站类型以不同图形描述,该不同的车站类型包括普通车站、枢纽车站、线路所车站。
站间线图层是线图层,主要描述线路的位置及属性,对于不同的线路类型以不同图形描述,线路类型包括单线、复线。
突变点图层是点图层,主要描述线路的变化点的位置及属性。
局界图层是点图层,主要描述局界位置及属性。
车站关联模块2通过构建车站模型,建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系。当用户在GIS地图上操作车站图元,通过此关系同步操作关联的业务车站,从而实现车站GIS数据与LKJ数据相结合。
线路关联模块3通过构建线路模型,建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系。当用户在GIS地图上操作站间线图元,通过此关系同步操作关联的业务站间线,从而实现线路GIS数据与LKJ数据相结合。
接车发车生成模块4根据车站以及线路的连接关系,生成车站的接车、发车方向。
容器顺序生成模块5根据线路的连接关系生成线路的上行方向的容器顺序以及下行方向的容器顺序。
接车发车方向与车站数据关联模块6建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据。
区间数据建立模块7通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
总的来说,本发明根据采集的车站以及线路的GIS地理信息,借助ArcGIS引擎技术,对车站、线路以GIS地图的方式描述。根据LKJ数据组织需求,构建车站模型以及线路容器顺序模型,建立车站图元与业务车站的关联关系,线路图元与业务线路的关联关系,自动生成车站的接车、发车方向,并按线路走势生成容器顺序。通过在车站接车、发车方向中制作不同方向的LKJ车站数据,从而描述车站所属不同线路的不同数据;按线路走势,在相应容器顺序中制作区间数据,从而描述同一段铁路线不同走势的数据。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作,但是应理解并领会,这些方法不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性,但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品,则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
Claims (12)
1.一种列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,其特征在于,包括:
对车站、线路的GIS地图进行渲染;
通过构建车站模型,建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系;
通过构建线路模型,建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系;
根据车站以及线路的连接关系,生成车站的接车、发车方向;
根据线路的连接关系生成线路的上行方向的容器顺序以及下行方向的容器顺序;
建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据;
通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
2.根据权利要求1所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,其特征在于,在第一步中,通过四个图层描述列车运行监控系统的线路数据,该四个图层是车站图层、站间线图层、突变点图层、局界图层。
3.根据权利要求2所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,其特征在于,车站图层是点图层,主要描述车站位置及属性,对于不同的车站类型以不同图形描述,该不同的车站类型包括普通车站、枢纽车站、线路所车站。
4.根据权利要求2所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,其特征在于,站间线图层是线图层,主要描述线路的位置及属性,对于不同的线路类型以不同图形描述,线路类型包括单线、复线。
5.根据权利要求2所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,其特征在于,突变点图层是点图层,主要描述线路的变化点的位置及属性。
6.根据权利要求2所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的方法,其特征在于,局界图层是点图层,主要描述局界位置及属性。
7.一种列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,其特征在于,包括:
地图渲染模块,对车站、线路的GIS地图进行渲染;
车站关联模块,通过构建车站模型,建立GIS地图中的车站图元与业务车站的关联关系;
线路关联模块,通过构建线路模型,建立GIS地图中的线路图元与业务线路的关联关系;
接车发车生成模块,根据车站以及线路的连接关系,生成车站的接车、发车方向;
容器顺序生成模块,根据线路的连接关系生成线路的上行方向的容器顺序以及下行方向的容器顺序;
接车发车方向与车站数据关联模块,建立接车、发车方向与车站数据的关联关系,描述车站所属不同线路的不同数据;
区间数据建立模块,通过车站接车、发车方向以及线路的容器顺序,建立容器顺序与区间数据关系,描述同一段路线中不同走势的数据,将网状的站线关系拆分为线性的站线关系。
8.根据权利要求7所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,其特征在于,在地图渲染模块中,通过四个图层描述列车运行监控系统的线路数据,该四个图层是车站图层、站间线图层、突变点图层、局界图层。
9.根据权利要求8所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,其特征在于,车站图层是点图层,主要描述车站位置及属性,对于不同的车站类型以不同图形描述,该不同的车站类型包括普通车站、枢纽车站、线路所车站。
10.根据权利要求8所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,其特征在于,站间线图层是线图层,主要描述线路的位置及属性,对于不同的线路类型以不同图形描述,线路类型包括单线、复线。
11.根据权利要求8所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,其特征在于,突变点图层是点图层,主要描述线路的变化点的位置及属性。
12.根据权利要求8所述的列车运行监控系统的线路数据与GIS结合的系统,其特征在于,局界图层是点图层,主要描述局界位置及属性。
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