CN109299404B - 基于lkj线路数据的列车运行径路搜索方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法、装置和系统，能够有效搜索列车运行径路，清晰展现车站之间的连通关系。其技术方案为：本发明在指定搜索条件，包括起始车站和终止车站的交路号、行别、车站号、起始监控交路号等相关业务属性后，根据搜索条件搜索出起始车站和终止车站间的运行径路及所经车站的连通关系。本发明基于LKJ线路数据结构进行建模，结合栈的数据结构，采用图论的深度优先遍历策略为指导，运用回溯算法实现对网状的LKJ线路数据列车运行径路的搜索。最终以线性方式展现出列车运行径路，准确性强、效率高。

Description

基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及列车运行径路的搜索技术，尤其涉及在高度抽象的LKJ系统线路数据中搜索出特定的列车运行径路的技术。

背景技术

目前LKJ2000线路数据以线性方式描述铁路网状结构，使LKJ2000线路数据高度抽象，从而导致数据段之间走行关联但是物理位置相隔甚远。针对多线交汇站，枢纽等复杂站场更需要人工拆分，制作重复数据，进而使LKJ2000线路数据更加复杂繁冗。列车运行径路无法在如此复杂的LKJ2000线路数据中直接清晰展现。

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，提供了一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法、装置和系统，能够有效搜索列车运行径路，清晰展现车站之间的连通关系。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法，基于在LKJ线路数据基础上构建的模型，接收搜索条件的输入后进行列车运行径路的搜索处理，搜索处理过程包括：

步骤1：匹配搜索条件中的起始条件，定位起始车站；

步骤2：将起始车站压入栈中进行存储；

步骤3：向后搜索车站信息和转移信息，并将搜索到的车站信息和转移信息压入栈中进行存储；

步骤4：判断搜索到的是车站信息还是转移信息，若为转移信息则运行步骤5，若为车站信息则运行步骤6；

步骤5：定位到转移信息中的目标数据段，再返回步骤3继续进行搜索；

步骤6：匹配搜索条件中的终止条件，判断搜索到的车站是否为终止车站，若为终止车站则运行步骤7，若不是终止车站则返回步骤3继续进行搜索；

步骤7：输出栈中存储的所有车站信息，形成一列车运行径路；

步骤8：弹出栈顶信息；

步骤9：判断栈是否为空，若为空则表示全部列车运行径路搜索完成，搜索处理过程结束，所有的列车运行路径均已输出完成，若不为空则运行步骤10；

步骤10：判断弹出的栈顶信息是否为转移信息，若是转移信息则继续步骤11，若不是转移信息则返回步骤8继续弹出栈顶信息；

步骤11：定位到弹出的转移信息实际位置的下一条数据记录，然后返回到步骤3继续进行搜索。

根据本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法的一实施例，步骤6中的终止车站包括设定的某一具体的车站、或者起始车站可能到达的所有车站。

根据本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法的一实施例，模型构建中的LKJ线路数据抽象为无权有向图，其中车站抽象为有向图中的节点，区间抽象为有向图中的边。

本发明还公开了一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置，装置包括：

模型构建模块，配置为对LKJ线路数据进行模型构建；

搜索处理模块，配置为接收搜索条件的输入后进行列车运行径路的搜索处理，搜索处理过程包括：

步骤1：匹配搜索条件中的起始条件，定位起始车站；

步骤2：将起始车站压入栈中进行存储；

步骤3：向后搜索车站信息和转移信息，并将搜索到的车站信息和转移信息压入栈中进行存储；

步骤4：判断搜索到的是车站信息还是转移信息，若为转移信息则运行步骤5，若为车站信息则运行步骤6；

步骤5：定位到转移信息中的目标数据段，再返回步骤3继续进行搜索；

步骤6：匹配搜索条件中的终止条件，判断搜索到的车站是否为终止车站，若为终止车站则运行步骤7，若不是终止车站则返回步骤3继续进行搜索；

步骤7：输出栈中存储的所有车站信息，形成一列车运行径路；

步骤8：弹出栈顶信息；

步骤9：判断栈是否为空，若为空则表示全部列车运行径路搜索完成，搜索处理过程结束，所有的列车运行路径均已输出完成，若不为空则运行步骤10；

步骤10：判断弹出的栈顶信息是否为转移信息，若是转移信息则继续步骤11，若不是转移信息则返回步骤8继续弹出栈顶信息；

步骤11：定位到弹出的转移信息实际位置的下一条数据记录，然后返回到步骤3继续进行搜索。

根据本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置的一实施例，搜索处理模块所配置的步骤6中的终止车站包括设定的某一具体的车站、或者起始车站可能到达的所有车站。

根据本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置的一实施例，模型构建模块配置中的LKJ线路数据抽象为无权有向图，其中车站抽象为有向图中的节点，区间抽象为有向图中的边。

本发明还揭示了一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索系统，系统包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与所述一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行前述的方法。

本发明还揭示了一种非临时性计算机可读存储介质，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行前述的方法。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明基于LKJ系统(如LKJ2000)线路数据，将LKJ业务逻辑与栈、图论相结合，采用回溯算法查找列车运行径路，而且本发明的搜索方式多样，可以依据搜索条件中起始监控交路号进行特定运行径路的搜索，也可以搜索两车站间的所有运行径路。本发明能够有效清晰的站线出运行径路所通过的车站的连通关系，梳理多线交汇车站、复杂车站以及枢纽中的列车运行径路，解决了运行径路繁冗复杂、车站连通关系不明确的问题，在搜索效率、准确率、数据校核人工成本等方面都有巨大提升。

附图说明

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。

图1示出了本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法的实施例中的搜索处理过程的流程图。

图2示出了本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置的实施例的原理图。

图3示出了有向图的一个示例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法的一实施例详述如下。

基于在LKJ系统线路数据的基础上构建的模型，接收搜索条件的输入后进行列车运行径路的搜索过程。

LKJ系统的线路数据是由各铁路局自主编制的一套涉及电务信息、工务信息等的控车数据，其基本结构实质上是一个无权有向图，因此可以将车站抽象为有向图中的节点V，区间抽象为有向图中的边E，连通关系为I，即可获取有向图G(V，E，I)，其示意图为图3所示。针对特定的起始车站(对应节点Vn)和终止车站(对应节点Vi)，其运行路径抽象为节点Vn到节点Vi的所有连通路径。需要注意的是，LKJ系统的线路数据制作规范决定了LKJ线路数据在制作时就不存在环这一结构

具体的搜索处理过程如图1所示。

步骤S1：匹配搜索条件中的起始条件，定位起始车站。

步骤S2：将起始车站压入栈中进行存储。

栈这一数据结构用于存储搜索处理过程中的车站信息和转移信息。

步骤S3：向后搜索车站信息和转移信息，并将搜索到的车站信息和转移信息压入栈中进行存储。

步骤S4：判断搜索到的是车站信息还是转移信息，若为转移信息则运行步骤S5，若为车站信息则运行S6。

步骤S5：定位到转移信息中的目标数据段，再返回步骤S3继续进行搜索。

步骤S6：匹配搜索条件中的终止条件，判断搜索到的车站是否为终止站，若为终止站则运行步骤S7，若不是终止站则返回步骤S3继续进行搜索。

步骤S7：输出栈中存储的所有车站信息，形成一条列车运行径路。列车运行径路是指为满足运输组织需求在线路基础数据上规划的列车走行范围。

步骤S8：弹出栈顶信息。

步骤S9：判断栈是否为空，若为空则表示全部列车运行径路搜索完成，搜索处理过程结束，所有的列车运行路径均已输出完成，若不为空则运行步骤S10。

步骤S10：判断弹出的栈顶信息是否为转移信息，若是转移信息则继续步骤S11，若不是转移信息则返回步骤S8继续弹出栈顶信息。这里的车站信息、转移信息等都是LKJ线路数据中的特殊数据记录。

步骤S11：定位到弹出的转移信息实际位置的下一条数据记录，然后返回到步骤S3继续进行搜索。

从上述实施例可以看出，搜索处理过程能够在复杂的LKJ线路数据中快速准确的搜索出列车运行径路。并且在搜索列车运行径路的同时，展现出LKJ线路数据中车站间的关联关系。

上述的实施例还可做适当的扩展，将步骤S6的终止站设置为所有可能的终止站，可以在相同算法的情况下，在仅有起始车站这一个条件时，也可以搜索出LKJ线路数据中该起始车站所有可到达的结束车站的位置。

图2示出了本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置的实施例的原理。请参见图2，本实施例的装置包括：模型构建模块和搜索处理模块。

模型构建模块配置为对LKJ系统线路数据进行模型构建。LKJ系统的线路数据是由各铁路局自主编制的一套涉及电务信息、工务信息等的控车数据，其基本结构实质上是一个无权有向图，因此可以将车站抽象为有向图中的节点V，区间抽象为有向图中的边E，连通关系为I，即可获取有向图G(V，E，I)，其示意图为图3所示。针对特定的起始车站(对应节点Vn)和终止车站(对应节点Vi)，其运行路径抽象为节点Vn到节点Vi的所有连通路径。需要注意的是，LKJ系统的线路数据制作规范决定了LKJ线路数据在制作时就不存在环这一结构。

搜索处理模块配置为基于构建的模型，接收搜索条件的输入后进行列车运行径路的搜索过程，具体的搜索过程如图1所示：

步骤S1：匹配搜索条件中的起始条件，定位起始车站。

步骤S2：将起始车站压入栈中进行存储。

栈这一数据结构用于存储搜索处理过程中的车站信息和转移信息。

步骤S3：向后搜索车站信息和转移信息，并将搜索到的车站信息和转移信息压入栈中进行存储。

步骤S4：判断搜索到的是车站信息还是转移信息，若为转移信息则运行步骤S5，若为车站信息则运行S6。

步骤S5：定位到转移信息中的目标数据段，再返回步骤S3继续进行搜索。

步骤S6：匹配搜索条件中的终止条件，判断搜索到的车站是否为终止站，若为终止站则运行步骤S7，若不是终止站则返回步骤S3继续进行搜索。

步骤S7：输出栈中存储的所有车站信息，形成一条列车运行径路。列车运行径路是指为满足运输组织需求在线路基础数据上规划的列车走行范围。

步骤S8：弹出栈顶信息。

步骤S9：判断栈是否为空，若为空则表示全部列车运行径路搜索完成，搜索处理过程结束，所有的列车运行路径均已输出完成，若不为空则运行步骤S10。

步骤S10：判断弹出的栈顶信息是否为转移信息，若是转移信息则继续步骤S11，若不是转移信息则返回步骤S8继续弹出栈顶信息。这里的车站信息、转移信息等都是LKJ线路数据中的特殊数据记录。

步骤S11：定位到弹出的转移信息实际位置的下一条数据记录，然后返回到步骤S3继续进行搜索。

本发明的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置的功能主要包括：在指定搜索条件，包括起始车站和终止车站的交路号、行别、车站号、起始监控交路号等相关业务属性后，根据搜索条件搜索出起始车站和终止车站间的运行径路及所经车站的连通关系。本发明基于LKJ线路数据结构进行建模，结合栈的数据结构，采用图论的深度优先遍历策略为指导，运用回溯算法实现对网状的LKJ线路数据列车运行径路的搜索。最终以线性方式展现出列车运行径路，准确性强、效率高。

此外，本发明还公开了一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索系统，系统包括处理器和存储器。存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与这一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，其中，当这一系列计算机可执行的指令被处理器执行时，使得处理器进行前述实施例的方法。

本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当这一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行前述实施例的方法。

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 (8)

1.一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法，其特征在于，基于在LKJ线路数据基础上构建的模型，接收搜索条件的输入后进行列车运行径路的搜索处理，搜索处理过程包括：

步骤1：匹配搜索条件中的起始条件，定位起始车站；

步骤2：将起始车站压入栈中进行存储；

步骤3：向后搜索车站信息和转移信息，并将搜索到的车站信息和转移信息压入栈中进行存储；

步骤4：判断搜索到的是车站信息还是转移信息，若为转移信息则运行步骤5，若为车站信息则运行步骤6；

步骤5：定位到转移信息中的目标数据段，再返回步骤3继续进行搜索；

步骤6：匹配搜索条件中的终止条件，判断搜索到的车站是否为终止车站，若为终止车站则运行步骤7，若不是终止车站则返回步骤3继续进行搜索；

步骤7：输出栈中存储的所有车站信息，形成一列车运行径路；

步骤8：弹出栈顶信息；

步骤9：判断栈是否为空，若为空则表示全部列车运行径路搜索完成，搜索处理过程结束，所有的列车运行路径均已输出完成，若不为空则运行步骤10；

步骤10：判断弹出的栈顶信息是否为转移信息，若是转移信息则继续步骤11，若不是转移信息则返回步骤8继续弹出栈顶信息；

步骤11：定位到弹出的转移信息实际位置的下一条数据记录，然后返回到步骤3继续进行搜索。

2.根据权利要求1所述的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法，其特征在于，步骤6中的终止车站包括设定的某一具体的车站、或者起始车站可能到达的所有车站。

3.根据权利要求1所述的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索方法，其特征在于，模型构建中的LKJ线路数据抽象为无权有向图，其中车站抽象为有向图中的节点，区间抽象为有向图中的边。

4.一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置，其特征在于，包括：

模型构建模块，配置为对LKJ线路数据进行模型构建；

搜索处理模块，配置为接收搜索条件的输入后进行列车运行径路的搜索处理，搜索处理过程包括：

步骤1：匹配搜索条件中的起始条件，定位起始车站；

步骤2：将起始车站压入栈中进行存储；

步骤3：向后搜索车站信息和转移信息，并将搜索到的车站信息和转移信息压入栈中进行存储；

步骤4：判断搜索到的是车站信息还是转移信息，若为转移信息则运行步骤5，若为车站信息则运行步骤6；

步骤5：定位到转移信息中的目标数据段，再返回步骤3继续进行搜索；

步骤6：匹配搜索条件中的终止条件，判断搜索到的车站是否为终止车站，若为终止车站则运行步骤7，若不是终止车站则返回步骤3继续进行搜索；

步骤7：输出栈中存储的所有车站信息，形成一列车运行径路；

步骤8：弹出栈顶信息；

步骤9：判断栈是否为空，若为空则表示全部列车运行径路搜索完成，搜索处理过程结束，所有的列车运行路径均已输出完成，若不为空则运行步骤10；

步骤10：判断弹出的栈顶信息是否为转移信息，若是转移信息则继续步骤11，若不是转移信息则返回步骤8继续弹出栈顶信息；

步骤11：定位到弹出的转移信息实际位置的下一条数据记录，然后返回到步骤3继续进行搜索。

5.根据权利要求4所述的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置，其特征在于，搜索处理模块所配置的步骤6中的终止车站包括设定的某一具体的车站、或者起始车站可能到达的所有车站。

6.根据权利要求4所述的基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索装置，其特征在于，模型构建模块配置中的LKJ线路数据抽象为无权有向图，其中车站抽象为有向图中的节点，区间抽象为有向图中的边。

7.一种基于LKJ线路数据的列车运行径路搜索系统，其特征在于，系统包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与所述一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行如权利要求1至3中任一项所述的方法。

8.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如权利要求1至3中任一项所述的方法。

Images