CN106970967A - 一种轨道线路数据库实时更新方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换方法，包括：线路数据库自动转换平台向LKJ主机发送LKJ线路数据请求；所述LKJ主机接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据；所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据；所述线路数据库自动转换平台读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表、区域线路参数表；所述线路数据库自动转换平台根据所述列车运行区域索引表、区域线路参数表转换所述LKJ线路数据；所述线路数据库自动转换平台将转换后的列车运行区域线路数据分类存储。本发明提高数据库转换更新效率，降低数据错误风险。

Description

一种轨道线路数据库实时更新方法及系统

技术领域

本发明涉及列车通信技术领域，尤其涉及一种轨道线路数据库实时更新方法及系统。

背景技术

节能环保是国家和社会可持续发展的长远战略支柱，铁路运输行业的节能关键在于机车能耗的降低，智能操纵优化控制技术是机车节能的重要途径。国外先进的列车智能操纵技术普遍采用基于GPS信息的数字化轨道线路数据库进行操纵优化计算和自适应控制。对于我国铁路现状，LKJ(列车运行监控装置)线路数据提供了完善的线路、信号、站场等基础线路信息，LKJ基础线路数据与铁路运输基础设备、设施的数据保持一致，对列车安全运行提供了监控和保障。由于LKJ采用车载数据方式，在列车运行中根据机车实际坐标位置和司机输入的参数指令来调用数据芯片内的前方分区线路数据，因而在列车发车前LKJ是判断不出行车的终点方向，不能预先调用出全程的LKJ线路数据进行优化计算，规划最合理的列车运行速度。

目前采用人工方式对LKJ线路数据进行提取、转换，经处理后的轨道线路数据库可用于列车智能操纵优化计算。但人工方式工作量大、效率低、错误率高。另外人工转换处理后数据库不能实时更新，需要人工进行刷机更新，耗费大量人力、物力。随着铁路线路升级改造的增多，LKJ数据更新换装将更加频繁，人工方式进行数据库转换难以满足要求，自动控车存在安全风险。

发明内容

本发明提供了一种轨道线路数据库实时更新方法及系统，解决上述技术问题。

本发明一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换方法，包括：

线路数据库自动转换平台向LKJ主机发送LKJ线路数据请求；

所述LKJ主机接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表、区域线路参数表；

所述线路数据库自动转换平台根据所述列车运行区域索引表、区域线路参数表转换所述LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台将转换后的列车运行区域线路数据分类存储。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据之前，还包括：

LKJ安全信息平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，并将所述LKJ线路数据转发至所述线路数据库自动转换平台。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据之后，还包括：

线路数据库自动转换平台判断所述LKJ线路数据中的版本号与LKJ主机周期广播发送的LKJ实时数据中的版本号是否一致，若不一致，则向LKJ主机再次发送请求用于接收LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台根据所述LKJ线路数据更新轨道线路数据库。

进一步地，所述读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件之前，还包括：

线路数据库自动转换平台根据货运列车运用区段、旅客列车固定走行径路为索引，并以始发及终点的换乘站、交路转移、支线转移作为区域索引的标识点确定列车运行区域索引表，所述列车运行区域索引表包括：列车运行区域号、始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址、终点车站信号机地址、交路转移标识点及支线转移标识点。

进一步地，根据所述列车运行区域索引表和所述区域线路参数表转换所述LKJ线路数据，包括：

线路数据库自动转换平台根据列车运行区域索引表中始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址查询与列车运行区域号对应的LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台根据列车运行区域索引表中交路转移标识点、支线转移标识点提取所述始发车站信号机地址后续的部分LKJ线路数据，所述部分LKJ线路数据起始于所述始发车站信号机地址，截止于终点车站信号机地址；

所述线路数据库自动转换平台根据所述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整所述部分LKJ线路数据为区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点。

进一步地，所述根据所述区域线路参数表的区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点拆分并调整所述部分LKJ线路数据之后，还包括：

所述线路数据库自动转换平台在列车运行区域的边界处设置有转移目标点，标识出前后相链接的列车运行区域号。

本发明还提供一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换系统，包括：

LKJ主机和线路数据库自动转换平台；

所述线路数据库自动转换平台用于向LKJ主机发送LKJ线路数据请求，接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表和区域线路参数表，根据所述列车运行区域索引表和区域线路参数表转换所述LKJ线路数据，并将转换后的列车运行区域线路数据表分类存储；

所述LKJ主机用于接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据。

进一步地，还包括：

LKJ安全信息平台用于接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，并将所述LKJ线路数据转发至线路数据库自动转换平台。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台具体用于：

判断所述LKJ线路数据中的版本号与LKJ主机周期广播发送的LKJ实时数据中的版本号是否一致，若不一致，则向LKJ主机再次发送请求用于接收LKJ线路数据；

根据所述LKJ线路数据更新轨道线路数据库。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台具体用于：

根据列车运行区域索引表中始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址查询与列车运行区域号对应的LKJ线路数据；

根据列车运行区域索引表中交路转移标识点、支线转移标识点提取所述始发车站信号机地址后续的部分LKJ线路数据，所述部分LKJ线路数据起始于所述始发车站信号机地址，截止于终点车站信号机地址；

所述线路数据库自动转换平台根据所述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整所述部分LKJ线路数据为区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点。

本发明有益效果为：

1、线路数据库来源于LKJ数据，转换后线路数据信息与LKJ仍保持一致，因此线路数据库具有安全可靠、数据准确、通用性强的优点；

2、实现LKJ车载数据更换版本后，可以实现同步进行实时更新线路数据库。替代了人工转换、人工刷机更新数据库，节省人力、物力成本，提高数据库转换更新效率，降低数据错误风险。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换方法流程图；

图2为本发明一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换系统结构示意图；

图3为本发明一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换系统另一结构示意图；

图4为本发明数字化轨道线路数据库路网拓扑结构示意图。

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、完整地描述，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作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。

图1为本发明一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换方法流程图，如图1所示，本实施例方法，包括：

步骤101、线路数据库自动转换平台向LKJ主机发送LKJ线路数据请求；

步骤102、所述LKJ主机接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据；

步骤103、所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据；

步骤104、所述线路数据库自动转换平台读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表、区域线路参数表；

步骤105、所述线路数据库自动转换平台根据所述列车运行区域索引表、区域线路参数表转换所述LKJ线路数据；

步骤106、所述线路数据库自动转换平台将转换后的列车运行区域线路数据分类存储。

具体来说，将转换后的线路数据信息根据列车运行区域进行组织,并以列车运行区域号分类存储,生成适用于优化计算的可实时更新的数字化轨道线路数据库。线路数据库具有路网拓扑结构，在列车运行区域的边界处设置有转移目标点，标识出前后相链接的区域号。数据库文件以二进制文件格式进行编译，数据库文件名为列车运行区域号。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据之前，还包括：

LKJ安全信息平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，并将所述LKJ线路数据转发至所述线路数据库自动转换平台。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据之后，还包括：

线路数据库自动转换平台判断所述LKJ线路数据中的版本号与LKJ主机周期广播发送的LKJ实时数据中的版本号是否一致，若不一致，则向LKJ主机再次发送请求用于接收LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台根据所述LKJ线路数据更新轨道线路数据库。

具体来说，线路数据库自动转换平台判断LKJ线路数据的版本号与LKJ主机周期广播发送的实时数据中的版本号是否一致，在不一致的情况下，再次发送请求接收LKJ线路数据，可保证LKJ车载数据更换版本后，实时更新线路数据库中的数据基础。本实施例的轨道线路数据库包括：轨道线路数据信息，包括线路名称、线路上下行标识、轨道信号机公里标位置、公里标长短链突变点、线路变换点、股道信息、道岔位置、轨道线路固定限速和长度、坡度和坡长、曲率半径和长度、桥梁隧道公里标位置等。

进一步地，所述读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件之前，还包括：

线路数据库自动转换平台根据货运列车运用区段、旅客列车固定走行径路为索引，并以始发及终点的换乘站、交路转移、支线转移作为区域索引的标识点确定列车运行区域索引表，所述列车运行区域索引表包括：列车运行区域号、始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址、终点车站信号机地址、交路转移标识点及支线转移标识点。

具体来说，每个列车运行区域都分配有唯一的列车运行区域号。本实施例列车运行区域表如表1所示，牡丹江-哈尔滨上行货运列车运行区域索引，列车运行区域号10001，开始车站交路号2,车站号140,车站信号机编号2440；支线转移号3，车站号326；交路转移当前交路号2，转移交路号0；结束车站交路号0.车站号873，信号机82；链接下个列车运行区域号10010，链接上个列车运行区域号10020。

表1

进一步地，根据所述列车运行区域索引表和所述区域线路参数表转换所述LKJ线路数据，包括：

线路数据库自动转换平台根据列车运行区域索引表中始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址查询与列车运行区域号对应的LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台根据列车运行区域索引表中交路转移标识点、支线转移标识点提取所述始发车站信号机地址后续的部分LKJ线路数据，所述部分LKJ线路数据起始于所述始发车站信号机地址，截止于终点车站信号机地址；

所述线路数据库自动转换平台根据所述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整所述部分LKJ线路数据为区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点。

具体来说，本实施例的区域线路参数表中包括固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值等。例如牡丹江-哈尔滨上行货运列车运行区域参数表，列车运行区域号10001，固定限速下浮值为2km/h；临时限速下浮值2km/h；滨绥线200km-201km，特殊限速值50km/h；滨绥线300km-301km，特殊限速值下浮5km/h；滨绥线100km-101km，特殊坡度值为0.5％；滨绥线105km-106km，特殊坡度值为-0.8％，空走距离300m。如表2所示。

表2

线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据如表3所示。

表3

根据列车运行区域索引表、车站换乘表提取相匹配的LKJ线路数据。搜索到开始车站的信号机地址后，依次向下读取LKJ数据，遇到支线转移、交路转移根据区域索引表中的标识点进行转移，在终点车站信息机处停止读取LKJ数据，可提取出每一个列车运行区域相匹配的LKJ线路数据。提取后的LKJ线路数据如表4所示。

表4

线路数据库自动转换平台根据上述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整提取后的LKJ线路数据为区域线路运行路径表。如表5所示。

表5

拆分并调整后的限速表如表6所示。

表6

拆分并调整后的坡度表如表7所示。

表7

拆分并调整后的弯道曲率半径如表8所示。

表8

拆分并调整后的桥梁隧道表如表9所示。

表9

拆分并调整后的信号机GPS点表如表10所示。

表10

进一步地，所述根据所述区域线路参数表的区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点拆分并调整所述部分LKJ线路数据之后，还包括：

所述线路数据库自动转换平台在列车运行区域的边界处设置有转移目标点，标识出前后相链接的列车运行区域号。

具体来说，本实施例的数字化轨道线路数据库具有路网拓扑结构，在列车运行区域的边界处设置有转移目标点，标识出前后相链接的区域号。如图4所示。

图2为本发明一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换系统示意图，如图2所示，本实施例系统，包括：

LKJ主机101和线路数据库自动转换平台102；

所述线路数据库自动转换平台用于向LKJ主机发送LKJ线路数据请求，接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表和区域线路参数表，根据所述列车运行区域索引表和区域线路参数表转换所述LKJ线路数据，并将转换后的列车运行区域线路数据表分类存储；

所述LKJ主机用于接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据。

如图3所示，本实施例系统在图2所示系统的基础上，进一步地，还包括：

LKJ安全信息平台103用于接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，并将所述LKJ线路数据转发至线路数据库自动转换平台。

具体来说，LKJ安全信息平台转发LKJ主机发送的数据信息,提供LKJ数据安全隔离作用，防止外部设备直接与LKJ2000主机连接，造成安全隐患；列车智能操纵优化系统用于请求、接收LKJ数据信息，读取配置文件，转换并生成适用于智能操纵优化计算的数字化轨道线路数据库。系统各部件间的通信方式为CAN通信，采用单帧和打包两种方式传输通信数据，每包数据通过CRC校验码进行完整性检查。配置表采用RS232、USB或以太网方式导入列车智能操纵优化系统。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台具体用于：

判断所述LKJ线路数据中的版本号与LKJ主机周期广播发送的LKJ实时数据中的版本号是否一致，若不一致，则向LKJ主机再次发送请求用于接收LKJ线路数据；

根据所述LKJ线路数据更新轨道线路数据库。

进一步地，所述线路数据库自动转换平台具体用于：

根据列车运行区域索引表中始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址查询与列车运行区域号对应的LKJ线路数据；

根据列车运行区域索引表中交路转移标识点、支线转移标识点提取所述始发车站信号机地址后续的部分LKJ线路数据，所述部分LKJ线路数据起始于所述始发车站信号机地址，截止于终点车站信号机地址；

所述线路数据库自动转换平台根据所述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整所述部分LKJ线路数据为区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点。

本发明还提供一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换系统，系统包括：LKJ2000主机、LKJ安全信息平台和列车智能操纵优化系统。其中LKJ2000主机负责发送LKJ线路数据信息、LKJ临时控制参数信息、LKJ临时数据信息、LKJ实时信息；LKJ安全信息平台转发LKJ主机发送的数据信息,提供LKJ数据安全隔离作用，防止外部设备直接与LKJ2000主机连接，造成安全隐患；列车智能操纵优化系统用于请求、接收LKJ数据信息，读取配置文件，转换并生成适用于智能操纵优化计算的数字化轨道线路数据库。

系统各部件间的通信方式为CAN通信，采用单帧和打包两种方式传输通信数据，每包数据通过CRC校验码进行完整性检查。配置表采用RS232、USB或以太网方式导入列车智能操纵优化系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换方法，其特征在于，包括：

线路数据库自动转换平台向LKJ主机发送LKJ线路数据请求；

所述LKJ主机接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表、区域线路参数表；

所述线路数据库自动转换平台根据所述列车运行区域索引表、区域线路参数表转换所述LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台将转换后的列车运行区域线路数据分类存储。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据之前，还包括：

LKJ安全信息平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，并将所述LKJ线路数据转发至所述线路数据库自动转换平台。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线路数据库自动转换平台接收LKJ主机发送的LKJ线路数据之后，还包括：

线路数据库自动转换平台判断所述LKJ线路数据中的版本号与LKJ主机周期广播发送的LKJ实时数据中的版本号是否一致，若不一致，则向LKJ主机再次发送请求用于接收LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台根据所述LKJ线路数据更新轨道线路数据库。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件之前，还包括：

线路数据库自动转换平台根据货运列车运用区段、旅客列车固定走行径路为索引，并以始发及终点的换乘站、交路转移、支线转移作为区域索引的标识点确定列车运行区域索引表，所述列车运行区域索引表包括：列车运行区域号、始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址、终点车站信号机地址、交路转移标识点及支线转移标识点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述列车运行区域索引表和所述区域线路参数表转换所述LKJ线路数据，包括：

线路数据库自动转换平台根据列车运行区域索引表中始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址查询与列车运行区域号对应的LKJ线路数据；

所述线路数据库自动转换平台根据列车运行区域索引表中交路转移标识点、支线转移标识点提取所述始发车站信号机地址后续的部分LKJ线路数据，所述部分LKJ线路数据起始于所述始发车站信号机地址，截止于终点车站信号机地址；

所述线路数据库自动转换平台根据所述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整所述部分LKJ线路数据为区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述区域线路参数表的区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点拆分并调整所述部分LKJ线路数据之后，还包括：

所述线路数据库自动转换平台在列车运行区域的边界处设置有转移目标点，标识出前后相链接的列车运行区域号。

7.一种可实时更新的轨道线路数据库的自动转换系统，其特征在于，包括：

LKJ主机和线路数据库自动转换平台；

所述线路数据库自动转换平台用于向LKJ主机发送LKJ线路数据请求，接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，读取预先设置的LKJ线路数据转换配置文件，所述LKJ线路数据转换配置文件包括：列车运行区域索引表和区域线路参数表，根据所述列车运行区域索引表和区域线路参数表转换所述LKJ线路数据，并将转换后的列车运行区域线路数据表分类存储；

所述LKJ主机用于接收所述线路数据库自动转换平台的请求，并向所述线路数据库自动转换平台发送LKJ线路数据。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

LKJ安全信息平台用于接收LKJ主机发送的LKJ线路数据，并将所述LKJ线路数据转发至线路数据库自动转换平台。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线路数据库自动转换平台具体用于：

判断所述LKJ线路数据中的版本号与LKJ主机周期广播发送的LKJ实时数据中的版本号是否一致，若不一致，则向LKJ主机再次发送请求用于接收LKJ线路数据；

根据所述LKJ线路数据更新轨道线路数据库。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线路数据库自动转换平台具体用于：

根据列车运行区域索引表中始发车站交路号、始发车站号、始发车站信号机地址查询与列车运行区域号对应的LKJ线路数据；

根据列车运行区域索引表中交路转移标识点、支线转移标识点提取所述始发车站信号机地址后续的部分LKJ线路数据，所述部分LKJ线路数据起始于所述始发车站信号机地址，截止于终点车站信号机地址；

所述线路数据库自动转换平台根据所述区域线路参数表中固定限速下浮值、临时限速下浮值、特殊限速值、特殊坡度值拆分并调整所述部分LKJ线路数据为区域线路运行路径、限速、坡度、弯道曲率半径、桥梁隧道以及信号机GPS点。