CN110861680A - 车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法 - Google Patents

车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法，所述装置包括：串口模块，用于启动串口线程，实时获取车载运行控制系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；网口模块，用于启动网口线程，实时获取车载运行控制系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；数据解析模块，用于对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得车载运行控制系统的运行状态信息；主界面模块，用于对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。本发明实施例对运行数据进行实时记录和自动解析，并通过直观的方式进行呈现，使得测试和维护人员能够直观便捷地获得车运行信息，提高运行维护效率。

Description

车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法
技术领域
本发明涉及列车运行控制技术领域，更具体地，涉及一种车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法。
背景技术
车载运行控制系统主要包括列车自动防护子系统(automatic trainprotection，ATP)和列车自动运行子系统(automatic train operation，ATO)，对车载运行控制系统的运行状态进行实时分析，对于列车的安全运行具有重要意义。
目前在对车载运行控制系统的运行状态进行记录和分析时，主要采用串口打印log或网口抓取数据包的方式。这两种分析方式都是通过直接对log和通信数据信息进行分析，需要测试人员先进行数据记录，然后对记录的每一条log和数据信息进行筛选分析。
无论是采用串口打印还是网络抓包的方式，都具有信息呈现不够直观，分析问题效率低的缺点。与此同时，在程序中加入过多的打印功能代码，会增加软件的复杂度，拖慢代码的运行速度，并且不利于软件的维护工作；而采用网络抓包的方法，则会记录过多不需要的数据，增加了查找分析数据的困难，不利于快速的分析和查找问题。总而言之，在对车载运行控制系统的运行状态进行分析时，目前所采用的串口打印和网络抓包的方式，具有工作效率低、不能够实时、直观地呈现车载运行控制系统的重要运行信息等缺点，不利于测试和维护人员开展分析问题的工作。
发明内容
本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法。
第一方面，本发明实施例提供一种车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，包括：
串口模块，用于启动串口线程，实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
网口模块，用于启动网口线程，实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
数据解析模块，用于对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息；
主界面模块，用于对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。
其中，还包括：
绘图模块，用于根据预设周期内的运行状态信息绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线；对应地，
所述主界面模块具体用于：
显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，并根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
其中，所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息包括：列车自动防护子系统的相关速度信息、列车自动运行子系统的相关速度信息、应答器相关数据、以及列车自动防护子系统和/或列车自动运行子系统的异常事件相关信息。
其中，还包括：数据记录模块，
所述数据记录模块用于对经过过滤和校验的运行数据进行记录，生成Log日志文件；相应地，
所述数据解析模块还用于：对所述Log日志文件进行解析。
其中，还包括：配置模块，
所述配置模块用于根据协议配置各字段的含义，协助所述数据解析模块解析并分类数据。
其中，所述数据解析模块还用于：
对用户选定的曲线区段进行加速度计算，并将计算结果发至所述主界面模块进行显示。
第二方面，本发明实施例提供一种车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法，基于如第一方面所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，包括：
通过串口和网口实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息；
对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。
其中，对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态，具体为：
根据预设周期内的运行状态信息绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线；
通过三角标志来反映应答器的获取和丢失状态；
以文本形式显示异常事件相关信息；
显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，并根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
其中，还包括:
根据协议配置各字段的含义，协助解析并分类数据。
其中，还包括：
对用户选定的曲线区段进行加速度计算，并显示计算结果。
本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置及方法，可以通过采用串口或网口方式，对车载运行控制系统的ATP子系统和ATO子系统的运行数据进行实时记录和自动解析，并通过直观的方式进行呈现，使得测试和维护人员能够直观便捷地获得车载ATP子系统、ATO子系统的运行信息，从而提高分析解决运行问题的效率。
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为本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置的完整结构示意图；
图3为本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法的流程示意图。
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为本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置的结构示意图，所述车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置包括：串口模块110、网口模块120、数据解析模块130和主界面模块140，其中，
所述串口模块110，用于启动串口线程，实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
具体地，串口模块110实现的功能包括：串口线程启动、列车自动防护子系统ATP与列车自动运行子系统ATO的串口打开或关闭、实时接收列车自动防护子系统ATP与列车自动运行子系统ATO的运行数据、进行数据过滤及CRC校验。
网口模块120，用于启动网口线程，实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
具体地，网口模块120实现的功能包括：网口线程启动、列车自动防护子系统ATP与列车自动运行子系统ATO的网口打开或关闭、实时接收列车自动防护子系统ATP与列车自动运行子系统ATO的运行数据并记录(写Log日志)、进行数据过滤及CRC校验。
数据解析模块130，用于对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息；
需要说明的是，所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息包括但不限于：列车自动防护子系统ATP的相关速度信息、列车自动运行子系统ATO的相关速度信息、应答器相关数据、以及列车自动防护子系统和/或列车自动运行子系统的异常事件相关信息。
其中，列车自动防护子系统ATP的相关速度信息包括：ATP紧急制动限速、ATP报警速度、ATP推荐速度、ATP速度以及MRSP信息；
列车自动运行子系统ATO的相关速度信息包括：ATO速度、ATO目标速度、ATO参考速度、ATO顶棚速度、ATO报警速度、ATO命令速度等；
应答器相关数据包括：应答器ID、接收位置、丢失code、信号机显示和预告信号机显示等信息。
异常事件相关信息包括：空转打滑、停稳停准、车轮方向、应答器异常以及轨道号信息等。
列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息还包括：ATP的MRSP信息、无线连接状态，折返相关信息，紧急制动信息，ATO的级位信息等。
主界面模块140，用于对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。
需要说明的是，主界面模块140对运行状态信息按照上述运行状态信息的类型进行分类显示，并根据用户的操作来调整所述运行状态信息的显示状态。
其中，用户的操作包括对鼠标、滑块、滚动条进行位置的改变，对按钮的状态进行改变等。
例如，可以通过三角标志来反映应答器的获取和丢失状态，且在状态窗口中实时显示应答器ID、接收位置，丢失code、信号机显示和预告信号机显示等信息，然后根据需要，在图线显示框中隐藏选定的应答器的三角标志；还可以将光标放在选定框内的任意地方，状态栏内显示该时间点的列车位置、速度等车载ATP和ATO的运行状态信息；还可以选择时间窗口，并将此时间窗口内的运行状态信息以文字显示出来，包括空转打滑、停稳停准、车轮方向、应答器、轨道号信息等。
除此以外，主界面模块140的基本功能还包括：实现控件功能设置、串口参数设置、网口参数设置、界面布局、控件与功能函数绑定以及各类变量初始化。
本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，可以通过采用串口或网口方式，对车载运行控制系统的ATP子系统和ATO子系统的运行数据进行实时记录和自动解析，并通过直观的方式进行呈现，使得测试和维护人员能够直观便捷地获得车载ATP子系统、ATO子系统的运行信息，从而提高分析解决运行问题的效率。
基于上述实施例的内容，所述车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置还包括：绘图模块150，用于根据预设周期内的运行状态信息绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线；对应地，
所述主界面模块140具体用于：
显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，并根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
具体地，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息后，绘图模块150根据预设周期内的运行状态信息调用绘图函数绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线。例如，绘制ATO速度数据——时间曲线，相对应地，所述主界面模块140在状态窗中实时显示所绘制的ATO速度数据——时间曲线。并且可以根据用户的操作，在图线显示框中隐藏选定的ATO速度——时间曲线。
本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，通过串口和网口实时记录并显示列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息随时间变化的曲线，使测试和维护人员可以直观地观察到相关的运行状态信息，极大地方便了测试和维护工作。
值得说明的是，对于不能用曲线描述的运行状态信息，例如异常事件信息，以文字的方式进行显示，从而有利于测试人员快速发现和定位故障事件，提高了测试效率。
基于上述实施例的内容，所述车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置还包括：数据记录模块160，其中，
所述数据记录模块160用于对经过过滤和校验的运行数据进行记录，生成Log日志文件；相应地，
所述数据解析模块还用于：对所述Log日志文件进行解析。
本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置通过数据记录模块实现运行数据的实时记录。
基于上述实施例的内容，所述车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置还包括：配置模块170，其中，
所述配置模块用于根据协议配置各字段的含义，协助所述数据解析模块解析并分类数据。
具体地，配置模块的功能主要是根据协议配置每一个字段的具体含义，从而协助数据解析模块解析并分类数据。例如，一个字段原来表示的是应答器接受到与否的含义，通过配置模块可以配置成其他的含义，从而不用去代码中进行意义一一修改。
基于上述实施例的内容，所述数据解析模块130还用于：
对用户选定的曲线区段进行加速度计算，并将计算结果发至所述主界面模块进行显示。
具体地，数据解析模块130还用于对用户通过鼠标选定的曲线区段进行加速度计算，并将计算结果发至所述主界面模块进行显示，有利于测试人员在分析ATO速度时，快速准确获取此时间内的列车的加速度，提高了测试分析的效率。
如图2所示，为本发明一实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置的完整结构示意图。下面通过几个例子，进一步说明本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置各功能模块之间的交互过程。
实例1基于网口通信，对车载ATO子系统运行状态实时记录分析的方法
以CBTC列车上，实时记录分析车载ATO子系统运行状态信息为例：
通过RJ45接口的网线将ATO板卡与车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置相连，配置协议类型为UDP，本地IP地址为172.17.21.105，端口号为8002；
此时界面左边以图线方式展现ATO速度—时间以及ATO级位—时间信息，右边以文字数字方式表现当前时间ATO子系统的所有数据信息；
根据UDP网络协议，车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置接收ATO发来的速度信息绘制ATO速度——时间曲线；
在左边显示框中用鼠标选定一段ATO速度曲线，则界面上显示选定框中ATO子系统的加速度；
实例2基于串口通信，对车载ATP子系统运行状态实时记录分析的方法
以CBTC列车上，实时记录分析车载ATP子系统运行状态信息为例：
通过RS232串口线将ATP板卡与车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置相连，配置与ATP子系统相连接的端口号、波特率和奇偶校验值，波特率设置为230400，奇偶校验设置为None；
此时界面左边以图线方式展现与ATP相关速度、应答器标志以及MRSP信息，右边以文字数字方式实时表现当前ATP子系统和应答器的所有数据信息，比如ATP的无线连接状态，折返相关信息，紧急制动信息，应答器报文信息等；
根据RS232串口通信协议，车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置接收ATP发来的速度信息和应答器信息，并绘制成ATP速度——时间曲线；
点击“ATP紧急制动限速”按钮，则ATP紧急制动限速曲线被隐藏，再次点击该按钮，曲线被显示，其余数据曲线均可按照此方法进行隐藏和显示的设置；
实例3基于串口通信，对车载运行控制系统运行状态实时记录分析的方法
以CBTC列车上，同时对ATP子系统和ATO子系统运行状态信息进行记录分析为例：
通过RS232串口线将车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置分别与ATP和ATO板卡相连，分别配置与ATP、ATO相连接的端口号、波特率和奇偶校验值，波特率设置为230400，奇偶校验设置为None；
此时界面左边以图形显示的方式表现ATP子系统、ATO子系统和应答器的数据解析结果，右边以文字数字的方式表现当前时间ATP子系统、ATO子系统和应答器的所有数据信息；
在实时接收解析数据过程中，界面显示“周期”宽度，始终为400；
在数据实时记录解析过程中，点击“暂停接收”按钮，软件工具停止接收数据，界面停留在当前显示数据状态，此时，可以拖动工具条上的滑块和滚动条上的滑块，将当前界面图线进行放大、缩小或倒回查看；
此时，右边的状态栏显示光标所在时间周期内ATP子系统、ATO子系统和应答器的信息；
当点击“暂停接收”按钮详细查看数据后，点击“复位”按钮，界面所有数据将被清空，以便于重新开始接收数据并解析；
在菜单栏选择“获取当前窗口内主要事件列表”，此时左侧显示窗时间段内的所有事件将以文本框的形式显示，便于查找和定位测试问题；
在菜单栏中选择保存，可以将当前实时接收分析的数据保存为文本，供后续分析使用。
如图3所示，为本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法的流程示意图，包括：
步骤100、通过串口和网口实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
具体地，启动串口线程，控制列车自动防护子系统ATP和列车自动运行子系统ATO的串口打开或关闭，实时获取控制列车自动防护子系统ATP和列车自动运行子系统ATO的运行数据；启动网口线程，控制列车自动防护子系统ATP和列车自动运行子系统ATO的网口打开或关闭，实时获取控制列车自动防护子系统ATP和列车自动运行子系统ATO的运行数据。
对所获取的运行数据进行过滤和CRC校验。
步骤200、对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息；
需要说明的是，所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息包括但不限于：列车自动防护子系统ATP的相关速度信息、列车自动运行子系统ATO的相关速度信息、应答器相关数据、以及列车自动防护子系统和/或列车自动运行子系统的异常事件相关信息。
步骤300、对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。
具体地，对运行状态信息按照上述运行状态信息的类型进行分类显示，并根据用户的操作来调整所述运行状态信息的显示状态。
其中，用户的操作包括对鼠标、滑块、滚动条进行位置的改变，对按钮的状态进行改变等。
本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，可以通过采用串口或网口方式，对车载运行控制系统的ATP子系统和ATO子系统的运行数据进行实时记录和自动解析，并通过直观的方式进行呈现，使得测试和维护人员能够直观便捷地获得车载ATP子系统、ATO子系统的运行信息，从而提高分析解决运行问题的效率。
基于上述实施例的内容，所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态，具体为：
根据预设周期内的运行状态信息绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线；
通过三角标志来反映应答器的获取和丢失状态；
以文本形式显示异常事件相关信息；
显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，并根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
具体地，根据预设周期内的运行状态信息调用绘图函数绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线，并显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，利用三角标志来反映应答器的获取和丢失状态，以文本形式显示异常事件相关信息，还可以根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
本发明实施例提供的车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法，通过串口和网口实时记录并显示列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息随时间变化的曲线，使测试和维护人员可以直观地观察到相关的运行状态信息，极大地方便了测试和维护工作。
基于上述实施例的内容，还包括：
根据协议配置各字段的含义，协助解析并分类数据。
根据协议配置每一个字段的具体含义，从而协助解析并分类数据，例如，一个字段原来表示的是应答器接受到与否的含义，通过配置模块可以配置成其他的含义，从而不用去代码中进行意义一一修改。
基于上述实施例的内容，所述方法还包括：
对用户选定的曲线区段进行加速度计算，并显示计算结果。
具体地，对用户通过鼠标选定的曲线区段进行加速度计算，并将计算结果发至所述主界面模块进行显示，有利于测试人员在分析ATO速度时，快速准确获取此时间内的列车的加速度，提高了测试分析的效率。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，包括：
串口模块，用于启动串口线程，实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
网口模块，用于启动网口线程，实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
数据解析模块，用于对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息；
主界面模块，用于对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。
2.根据权利要求1所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，还包括：
绘图模块，用于根据预设周期内的运行状态信息绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线；对应地，
所述主界面模块具体用于：
显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，并根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
3.根据权利要求1所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息包括：列车自动防护子系统的相关速度信息、列车自动运行子系统的相关速度信息、应答器相关数据、以及列车自动防护子系统和/或列车自动运行子系统的异常事件相关信息。
4.根据权利要求1所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，还包括：数据记录模块，
所述数据记录模块用于对经过过滤和校验的运行数据进行记录，生成Log日志文件；相应地，
所述数据解析模块还用于：对所述Log日志文件进行解析。
5.根据权利要求1所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，还包括：配置模块，
所述配置模块用于根据协议配置各字段的含义，协助所述数据解析模块解析并分类数据。
6.根据权利要求2所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，所述数据解析模块还用于：
对用户选定的曲线区段进行加速度计算，并将计算结果发至所述主界面模块进行显示。
7.一种车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法，基于如权利要求1至6任一所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析装置，其特征在于，包括：
通过串口和网口实时获取列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行数据，并对所述运行数据进行过滤和校验；
对经过过滤和校验的运行数据进行解析，获得所述列车自动防护子系统和列车自动运行子系统的运行状态信息；
对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态。
8.根据权利要求7所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法，其特征在于，对所述运行状态信息进行分类显示，并根据用户的操作调整所述运行状态信息的显示状态，具体为：
根据预设周期内的运行状态信息绘制运行状态信息随时间变化的相关曲线；
通过三角标志来反映应答器的获取和丢失状态；
以文本形式显示异常事件相关信息；
显示所述运行状态信息随时间变化的相关曲线，并根据用户的操作调整所述相关曲线的显示状态。
9.根据权利要求7所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法，其特征在于，还包括:
根据协议配置各字段的含义，协助解析并分类数据。
10.根据权利要求8所述的车载运行控制系统运行状态实时记录分析方法，其特征在于，还包括：
对用户选定的曲线区段进行加速度计算，并显示计算结果。
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