CN114519216A - 一种轨道交通线路一体化设计方法及系统 - Google Patents

一种轨道交通线路一体化设计方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通线路一体化设计方法及系统，包括有如下步骤：界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图；通过图元调控单元调取对应设备图元进行轨道线路属性信息的填充和标注；通过进路表设计单元设置轨道交通平面地图中进路信息；线路拓扑处理模块获取轨道交通平面地图的轨道线路属性信息和进路表信息生成设备逻辑拓扑结构；进路表生成模块搜索全线设备逻辑拓扑结构数据并生成进路表格式数据；线路数据生成模块构建子数据格式化文件；设计人员导出数据格式化文件和进路表格式数据实现线路设计一体化进程。通过合并多工具、打通数据链免去人工数据格式转换工作，进一步提升设计自动化水平。

Description

一种轨道交通线路一体化设计方法及系统
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体的，涉及一种轨道交通线路一体化设计方法及系统。
背景技术
传统轨道交通布线设计步骤如下：首先，设计人员根据设计原理和土建资料，使用“CAD工具”绘制线路平面图，线路平面图包含设备名称和公里标等信息，作为下一阶段设计的依据；然后，设计人员根据线路平面图通过“进路表设计工具”计算进路参数，包括：接近区段长度、进路解锁时间、保护区段解锁时间等；其次，设计人员使用“Office工具”，把线路平面图中相关设备和对应公里标转化成excel表格，并配置设备属性；最后，设计人员使用“线路数据生成工具”绘制线路拓扑结构，并导入设备公里标和设备属性等信息，自动生成ATC/ATS/CI子系统线路数据结构。
传统轨道交通布线设计的弊端如下：线路设计和生成过程中使用了多个工具，设计人员需要掌握多个工具使用技巧，或多个人参与设计，设计效率低下；下一道设计工序的输入无法直接使用前一道设计工序的输出，需要设计人员手工进行格式转换，如“线路数据生成工具”无法读取“CAD工具”输出的线路平面图，需设计人员根据线路平面图手工编辑“线路数据生成工具”能够识别的线路拓扑结构，增加了设计工作量；工具自动化水平低，对设计人员技术能力要求过高，如设计原理和进路表生成都需要很高的业务技术能力。
发明内容
本发明的目的是针对传统轨道交通布线设计步骤繁琐、自动化程度低的弊端，提出了一种轨道交通线路一体化设计方法及系统，通过合并多工具、打通数据链免去人工数据格式转换工作，降低手工转换出错概率进一步提升设计自动化水平。
为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种轨道交通线路一体化设计方法，包括有如下步骤：
界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图；通过图元调控单元调取对应设备图元进行轨道线路属性信息的填充和标注；
通过进路表设计单元设置轨道交通平面地图中进路信息；
轨道交通平面地图绘制完成后，线路拓扑处理模块获取轨道交通平面地图的轨道线路属性信息和进路表信息生成设备逻辑拓扑结构；
进路表生成模块搜索全线设备逻辑拓扑结构数据，把全线所有的进路以联锁集中站为子单元分别生成进路表格式数据；
线路数据生成模块获取全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；设计人员导出数据格式化文件和进路表格式数据实现线路设计一体化进程。
本方案中，首先，界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息，根据轨道交通线路属性信息生成对应的设备图元和线路图元，根据轨道规划逻辑，调用设备图元和线路图元进行轨道交通平面地图的绘制，然后，通过进路表设计单元对轨道交通平面地图中的进路信息进行设置，线路拓扑处理模块获取轨道交通平面地图的轨道线路属性信息和进路表信息生成设备逻辑拓扑结构，进路表生成模块以联锁集中站为子单元对全线设备进行划分提取生成进路表格式数据，然后，线路数据生成模块获取全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；子数据格式化文件包括ATC线路数据、ATS线路数据和CI线路数据；设计人员导出数据格式化文件和进路表格式数据实现线路设计一体化进程。该方法通过合并多工具、打通数据链进一步提升设计自动化水平，设计人员无需在多个工具间来回切换，提高了工作效率；采用新工具后减少了设计人员投入数量；打通了前、后工序数据链或数据接口，免去人工数据格式转换工作，降低手工转换出错概率，减少工作量，缩减了设计工期；实现了部分设计门槛比较高工作的自动化，降低了设计难度和设计人员业务能力要求，减少设计出错概率和人员培养成本。
作为优选，所述轨道线路属性信息包括站内信息和区段信息；界面绘图模块依据站轨道线路属性信进行轨道交通平面地图绘图。
作为优选，所述进路信息包括区段长度、进路解锁时间以及保护区段解锁时间。
作为优选，设备拓扑逻辑结构包括有线路信息、道岔信息、区段信息以及信号机信息。
作为优选，所述线路数据生成模块包括有ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块，所述ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块均设置有数据格式转换单元便于上、下游数据的衔接。
一种轨道交通线路一体化设计系统，包括有项目设计模块、界面绘图模块、线路拓扑处理模块、进路表生成模块、设备属性配置模块以及线路数据生成模块，所述界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图，线路拓扑处理模块根据轨道交通平面地图生成设备逻辑拓扑结构，所述进路表生成模块根据线路拓扑处理模块中的设备逻辑拓扑结构数据生成进路表格式数据；线路数据生成模块获取线路拓扑处理模块中全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；所述设备属性配置模块用于给数据格式化文件和进路表格式数据配置设备属性信息；所述数据格式化文件和进路表格式数据通过融合嵌入实现线路设计一体化进程。
作为优选，所述界面绘图模块集成有图元调控单元和进路表设计单元，所述图元调控单元存储有与项目设计模块中物料信息对应的设备图元对轨道线路属性信息进行填充和标注；所述进路表设计单元用于设置轨道交通平面地图中的进路信息。
作为优选，项目设计模块中包括有设计方案信息以及物料信息，用于典型线路区域设备自动布置和公里标计算，通过界面绘图模块生成典型线路区域布置图，典型线路区域包括：站台区域、道岔区域、存车线区域、转换轨区域、区间无岔区域。
作为优选，线路数据生成模块包括有ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块，所述ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块均设置有数据格式转换单元便于上、下游数据的衔接。
作为优选，所述设备图元包括有信号机、道岔、应答器、计轴以及杂项设备信息，所述杂项设备信息包括有站台铭牌信息、屏蔽门信息以及车档信息。
本发明的有益效果：本发明一种轨道交通线路一体化设计方法及系统，通过合并多工具、打通数据链进一步提升设计自动化水平，设计人员无需在多个工具间来回切换，提高了工作效率；采用新工具后减少了设计人员投入数量；打通了前、后工序数据链或数据接口，免去人工数据格式转换工作，降低手工转换出错概率，减少工作量，缩减了设计工期；实现了部分设计门槛比较高工作的自动化，降低了设计难度和设计人员业务能力要求，减少设计出错概率和人员培养成本。
附图说明
图1为本发明的一种轨道交通线路一体化设计系统的结构示意图。
图2为本发明的人机操作界面图。
图3为本发明的站台区域设备自动生成和布置效果图。
图4为本发明的站台设备配置界面图。
图5为本发明的进路信息配置界面图。
图中标记说明：1-项目设计模块、2-界面绘图模块、3-线路拓扑处理模块、4-进路表生成模块、5-设备属性配置模块、21-图元调控单元、22-进路表设计单元、61-ATC线路数据生成模块、62-ATS线路数据生成模块、63-CI线路数据生成模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例：如图1所示，一种轨道交通线路一体化设计方法，包括有如下步骤：
界面绘图模块2获取项目设计模块1中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图；通过图元调控单元调取对应设备图元进行轨道线路属性信息的填充和标注；
通过进路表设计单元设置轨道交通平面地图中进路信息；
轨道交通平面地图绘制完成后，线路拓扑处理模块3获取轨道交通平面地图的轨道线路属性信息和进路表信息生成设备逻辑拓扑结构；
进路表生成模块4搜索全线设备逻辑拓扑结构数据，把全线所有的进路以联锁集中站为子单元分别生成进路表格式数据；进路是指列车由一个地点(起点)运行到另一个地点(终点)所运行的路径。起点和终点设备是相邻同向或相向2架信号机，中间路径包括区段、线段和道岔。进路表生成模块搜索全线设备逻辑拓扑数据，把全线所有的进路按照联锁集中站分别生成，生成进路表格式如表1所示；
表1.进路表
联锁集中站 进路名 始点信号机 终点信号机 包含路径
0501 S0101.S0105 S0101 S0105 T0101,T0103,T0105
0501 S0102.S0106 S0102 S0106 T0102,T0104,T0106
0501 S0103.XJD2 S0103 XJD2 T0101,T0103,ZHG1
0501 S0104.XJD1 S0104 XJD1 T0102,T0104,ZHG2
0506 S0501.S0401 S0501 S0401 T0403,T0405,T0501
0506 S0502.S0602 S0502 S0602 T0506,T0508
线路数据生成模块获取全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；设计人员导出数据格式化文件和进路表格式数据实现线路设计一体化进程。
本实施例中，界面绘图模块提供人机操作界面，界面上工具栏中根据轨道交通线路属性信息配置有常用设备图元。设备图元包括：信号机、道岔、应答器、计轴、杂项设备(站台、屏蔽门、车档等)。信号机分为：1显、2显、3显、4显和5显。道岔分为：单开、多开、交叉等；应答器分为：动态和静态，以及美式和欧式2种类型。站台包括：站台图标、站台应答器、站台按钮(紧停、折返、清客等)。
首先，界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息，根据轨道交通线路属性信息生成对应的设备图元和线路图元，根据轨道规划逻辑，调用设备图元和线路图元进行轨道交通平面地图的绘制，然后，通过进路表设计单元对轨道交通平面地图中的进路信息进行设置，线路拓扑处理模块获取轨道交通平面地图的轨道线路属性信息和进路表信息生成设备逻辑拓扑结构，进路表生成模块以联锁集中站为子单元对全线设备进行划分提取生成进路表格式数据，然后，线路数据生成模块获取全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；子数据格式化文件包括ATC线路数据、ATS线路数据和CI线路数据；设计人员导出数据格式化文件和进路表格式数据实现线路设计一体化进程。该方法通过合并多工具、打通数据链进一步提升设计自动化水平，设计人员无需在多个工具间来回切换，提高了工作效率；采用新工具后减少了设计人员投入数量；打通了前、后工序数据链或数据接口，免去人工数据格式转换工作，降低手工转换出错概率，减少工作量，缩减了设计工期；实现了部分设计门槛比较高工作的自动化，降低了设计难度和设计人员业务能力要求，减少设计出错概率和人员培养成本。
轨道线路属性信息包括站内信息和区段信息；界面绘图模块依据站轨道线路属性信进行轨道交通平面地图绘图。
进路信息包括区段长度、进路解锁时间以及保护区段解锁时间。
设备拓扑逻辑结构包括有线路信息、道岔信息、区段信息以及信号机信息。
线路数据生成模块包括有ATC线路数据生成模块61、ATS线路数据生成模块62和CI线路数据生成模块63，所述ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块均设置有数据格式转换单元便于上、下游数据的衔接。
如图1所示，一种轨道交通线路一体化设计系统，包括有项目设计模块、界面绘图模块、线路拓扑处理模块、进路表生成模块、设备属性配置模块5以及线路数据生成模块，所述界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图，线路拓扑处理模块根据轨道交通平面地图生成设备逻辑拓扑结构，所述进路表生成模块根据线路拓扑处理模块中的设备逻辑拓扑结构数据生成进路表格式数据；线路数据生成模块获取线路拓扑处理模块中全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；所述设备属性配置模块用于给数据格式化文件和进路表格式数据配置设备属性信息；所述数据格式化文件和进路表格式数据通过融合嵌入实现线路设计一体化进程。
设备属性配置模块提供人机界面配置和表格数据导入2种方式，其中应答器属性配置表格导入如表2所示：
表2.应答器属性配置表
Figure BDA0003458380920000051
Figure BDA0003458380920000061
界面绘图模块集成有图元调控单元和进路表设计单元，所述图元调控单元存储有与项目设计模块中物料信息对应的设备图元对轨道线路属性信息进行填充和标注；所述进路表设计单元用于设置轨道交通平面地图中的进路信息。
项目设计模块中包括有设计方案信息以及物料信息，用于典型线路区域设备自动布置和公里标计算，通过界面绘图模块生成典型线路区域布置图，典型线路区域包括：站台区域、道岔区域、存车线区域、转换轨区域、区间无岔区域。
线路数据生成模块包括有ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块，所述ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块均设置有数据格式转换单元便于上、下游数据的衔接。
设备图元包括有信号机、道岔、应答器、计轴以及杂项设备信息，所述杂项设备信息包括有站台铭牌信息、屏蔽门信息以及车档信息。
轨道交通线路一体化设计系统的人机操作界面如图2所示，设计人员拖动界面“工具栏”的设备到“主界面”的绘图区，就能实现绘图功能，并把数据保存/转化成下游设计工序所需格式。
站台区域设备自动生成和布置，包括站台设备(紧急停车按钮、人防按钮、清客按钮)，轨旁设备(应答器、计轴、出站信号机等)和对应公里标等，自动生成效果如图3所示，其中站台设备配置界面如图4所示。
在线路图绘制完成后，自动生成线路所有进路信息，进路信息包括：起始和终端信号机、区段、道岔名称和位置、接近区段、触发区段等，并把数据保存/转化成下游工序所需格式，如图5所示。
以上所述之具体实施方式为本发明一种轨道交通线路一体化设计方法及系统的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道交通线路一体化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图；通过图元调控单元调取对应设备图元进行轨道线路属性信息的填充和标注；
通过进路表设计单元设置轨道交通平面地图中进路信息；
轨道交通平面地图绘制完成后，线路拓扑处理模块获取轨道交通平面地图的轨道线路属性信息和进路表信息生成设备逻辑拓扑结构；
进路表生成模块搜索全线设备逻辑拓扑结构数据，把全线所有的进路以联锁集中站为子单元分别生成进路表格式数据；
线路数据生成模块获取全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；设计人员导出数据格式化文件和进路表格式数据实现线路设计一体化进程。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路一体化设计方法，其特征在于，
所述轨道线路属性信息包括站内信息和区段信息；界面绘图模块依据站轨道线路属性信进行轨道交通平面地图绘图。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路一体化设计方法，其特征在于，
所述进路信息包括区段长度、进路解锁时间以及保护区段解锁时间。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路一体化设计方法，其特征在于，
设备拓扑逻辑结构包括有线路信息、道岔信息、区段信息以及信号机信息。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道交通线路一体化设计方法，其特征在于，
所述线路数据生成模块包括有ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块，所述ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块均设置有数据格式转换单元便于上、下游数据的衔接。
6.一种轨道交通线路一体化设计系统，适用于如权利要求1-5所述的任意一项轨道交通线路一体化设计方法，其特征在于，包括有项目设计模块、界面绘图模块、线路拓扑处理模块、进路表生成模块、设备属性配置模块以及线路数据生成模块，所述界面绘图模块获取项目设计模块中的轨道线路属性信息绘制轨道交通平面地图，线路拓扑处理模块根据轨道交通平面地图生成设备逻辑拓扑结构，所述进路表生成模块根据线路拓扑处理模块中的设备逻辑拓扑结构数据生成进路表格式数据；线路数据生成模块获取线路拓扑处理模块中全线设备逻辑拓扑结构数据的子数据构建子数据格式化文件；所述设备属性配置模块用于给数据格式化文件和进路表格式数据配置设备属性信息；所述数据格式化文件和进路表格式数据通过融合嵌入实现线路设计一体化进程。
7.根据权利要求6所述的一种轨道交通线路一体化设计系统，其特征在于，
所述界面绘图模块集成有图元调控单元和进路表设计单元，所述图元调控单元存储有与项目设计模块中物料信息对应的设备图元对轨道线路属性信息进行填充和标注；所述进路表设计单元用于设置轨道交通平面地图中的进路信息。
8.根据权利要求6或7所述的一种轨道交通线路一体化设计系统，其特征在于，
项目设计模块中包括有设计方案信息以及物料信息，用于典型线路区域设备自动布置和公里标计算，通过界面绘图模块生成典型线路区域布置图，典型线路区域包括：站台区域、道岔区域、存车线区域、转换轨区域、区间无岔区域。
9.根据权利要求6所述的一种轨道交通线路一体化设计系统，其特征在于，
线路数据生成模块包括有ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块，所述ATC线路数据生成模块、ATS线路数据生成模块和CI线路数据生成模块均设置有数据格式转换单元便于上、下游数据的衔接。
10.根据权利要求7所述的一种轨道交通线路一体化设计系统，其特征在于，
所述设备图元包括有信号机、道岔、应答器、计轴以及杂项设备信息，所述杂项设备信息包括有站台铭牌信息、屏蔽门信息以及车档信息。
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