CN108920817B - 基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法，能够在信号联锁的运营维护中为用户提供直观可视化的控制仿真模拟。该方法中，BIM族文件及Fbx符号通过非关系型数据库存储，并通过设备类型ID与关系型数据库中的设备类型数据进行对应，从而统一管理BIM族文件及Fbx符号，并可关联查询；通过获取BIM场景中设备的位置数据，并查询BIM族文件与Fbx符号对应关系，可自动创建Fbx场景；将铁路信号联锁系统组合类型及通用图进行数字化，结合关系型数据库中记录的设备间配线关系，进行联锁控制数据的查询，在展示平台中实现三维可视化的仿真控制模拟。

Description

基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法
技术领域
本发明涉及一种对信号联锁系统控制的仿真模拟平台搭建及信息流展示方法。
背景技术
BIM软件平台(例如Revit、Bentley等)现阶段的使用重点主要分布在设计期，可以通过此类软件设计出理想的三维模型场景。但此类平台的模型体量巨大，不支持精细化、大场景的展示，并且此类平台无法做到动态模拟、动作仿真。在运营维护的BIM应用中不能直接使用BIM模型进行展示及仿真操作。
针对此问题，行业中有些团队研究针对于IFD标准的模型流转，将BIM模型转换为其他格式，然后通过自研或其他第三方轻量化展示引擎进行数据展示。但此过程由于IFC标准的不完善、自研引擎开发难度大、第三方引擎展示效果差等问题，导致至今为止没有任何一款成熟的数据流转及展现的解决方案。
为了追求能够在运维期对模型进行动态模拟及动作仿真能够具有更好的展示效果，使用动画、游戏引擎进行场景搭建是现在普遍采用的方式。但BIM强调的是信息数据，使用其他引擎对模型轻量化后导致信息全部丢失。由于类似3D max的建模软件只能还原模型的几何面，不能够将信息进行记录，故脱离了BIM的真正意义。
发明内容
本发明的目的是在信号联锁的运营维护中为用户提供直观可视化的控制仿真模拟，提出一种基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法。
本发明的解决方案如下：
该基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法，包括：
步骤一：将设备类型数据记录在关系型数据库，并制作BIM族文件及Fbx模型文件；将BIM族文件及Fbx模型文件上传到非关系型数据库并通过设备类型ID与设备类型进行对应关联；
步骤二：使用设备类型数据，将步骤一中的BIM族文件进行实例化，摆放在工程文件中的相应位置，创建基于BIM的工程文件；并在关系型数据库中添加工程数据记录，建立设备表；
步骤三：将设备间端子的连接关系录入到设备表中；
步骤四：将信号联锁系统的组合类型及通用图进行数字化，将组合类型和通用图中的设备相应关系(即联锁控制相关关系)记录在关系型数据库中；
步骤五：基于步骤二创建的BIM信息模型场景，根据步骤一确定的设备类型ID，下载相应的Fbx模型文件，并参考步骤二、步骤三记录的工程数据，将下载的Fbx模型文件重新摆放，完成模拟展示平台的搭建。
步骤六：基于以上步骤搭建的模拟展示平台，通过步骤三及步骤四的设备关系数据，进行分析、查询后建立信号联锁系统控制信息流数据，并在模拟展示平台中进行动态展示。
进一步的，步骤三得到的设备表中记录的工程数据包括设备的位置、设备的角度、设备间端子的连接关系。
进一步的，步骤一中所述BIM族文件及Fbx模型文件基于MD5编码，其中包含有设备类型ID，从而建立对应关联。
本发明具有以下技术效果：
在不对BIM模型进行深度改造的情况下，能够更直观、绚丽的将信号联锁系统控制进行模拟展示。其中：
1、BIM族文件及Fbx符号通过非关系型数据库存储，并通过设备类型ID与关系型数据库中的设备类型数据进行对应，从而统一管理BIM族文件及Fbx符号，并可关联查询。
2、基于BIM模型创建的场景，通过获取BIM场景中设备的位置数据，并查询BIM族文件与Fbx符号对应关系，可自动的创建Fbx场景。
3、将铁路信号联锁系统组合类型及通用图进行数字化，结合关系型数据库中记录的设备间配线关系(连接关系)，进行联锁控制数据的查询，在展示平台中实现三维可视化的仿真控制模拟。
附图说明
图1为原理图。
图2为流程示意图。
图3为信号联锁系统的组合类型及通用图的数据结构图。
具体实施方式
本发明基于多要素信息模型，结合关系型数据库对数据的存储，从而做到控制仿真模拟。具体如图1、图2所示，包括以下步骤：
步骤一：将设备类型数据记录在关系型数据库，并制作BIM族文件及Fbx模型文件；将BIM族文件及Fbx模型文件上传到非关系型数据库并通过设备类型ID与设备类型进行对应关联。
步骤二：使用设备类型数据，将步骤一中的BIM族文件进行实例化，摆放在工程文件(项目文件)中的相应位置，创建基于BIM的工程文件；并在关系型数据库中添加工程数据记录(创建BIM信息模型场景并生成工程数据)，建立设备表。
步骤三：将设备间端子的连接关系录入到设备表中，此时，设备表中记录的工程数据包括设备的位置、设备的角度、设备之间的连接关系，具体参见下表1：
表1设备表结构字段
Name Code Data Type Length
设备ID Equild varchar(36) 36
设备名称 EquiName varchar(50) 50
所属工点 BelongStation varchar(36) 36
旋转角度 Rotation float
位置点 LocationPoint varchar(Max)
二维符号 Symbol varchar(20) 20
设备控制类型Id SignalClsld varchar(36) 36
设备类编码 EqClsCode varchar(50) 50
生产厂家 Manufacturer varchar(50) 50
设备接线类型 EqWiringType varchar(50) 50
三维膜型 Model text
备注 Remark varchar(Max)
步骤四：将信号联锁系统的组合类型及通用图进行数字化，将组合类型和通用图中的设备相应关系记录在关系型数据库中(建立组合类型数据表和通用图数据表，如图3所示)。
步骤五：基于步骤二创建的BIM信息模型场景，根据步骤一确定的设备类型ID，下载相应的Fbx模型文件，并参考步骤二、步骤三记录的工程数据，将下载的Fbx模型文件重新摆放，完成模拟展示平台的搭建，以实现在Fbx场景中模型自动还原。
步骤六：结合以上步骤四得到的组合类型及通用图数据及步骤三记录的设备连接关系数据，通过数据分析，组织控制设备状态的一整套相关设备及相关状态(找到联锁控制的一整条通路中经过的所有节点、连接线的模型)，并在步骤五搭建的模拟展示平台中将其动态展现。

Claims (2)

1.基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法，其特征在于，包括：
步骤一：将设备类型数据记录在关系型数据库，并制作BIM族文件及Fbx模型文件；将BIM族文件及Fbx模型文件上传到非关系型数据库并通过设备类型ID与设备类型进行对应关联；
步骤二：使用设备类型数据，将步骤一中的BIM族文件进行实例化，摆放在工程文件中的相应位置，创建基于BIM的工程文件；创建BIM信息模型场景并生成工程数据,在关系型数据库中添加工程数据记录，建立设备表；
步骤三：将设备间端子的连接关系录入到设备表中，使设备表中记录的工程数据包括设备的位置、设备的角度、设备间端子的连接关系；
步骤四：将信号联锁系统的组合类型及通用图进行数字化，将组合类型和通用图中的设备相应关系记录在关系型数据库中；
步骤五：基于步骤二创建的BIM信息模型场景，根据步骤一确定的设备类型ID，下载相应的Fbx模型文件，并参考步骤二、步骤三记录的工程数据，将下载的Fbx模型文件重新摆放，完成模拟展示平台的搭建,以实现在Fbx场景中模型自动还原；
步骤六：基于以上步骤搭建的模拟展示平台，通过步骤三及步骤四的设备关系数据，进行分析、查询后建立信号联锁系统控制信息流数据，并在模拟展示平台中进行动态展示。
2.根据权利要求1所述的基于多要素信息模型的信号联锁系统控制仿真模拟方法，其特征在于：步骤一中所述BIM族文件及Fbx模型文件基于MD5编码，其中包含有设备类型ID，从而建立对应关联。
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