CN117194412A - 一种信标自动布置方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信标自动布置方法、设备及介质，该方法通过计算机来实现信标的自动布置，所述方法具体包括以下步骤：步骤S1，找到当次信标布置的目标点；步骤S2，计算当次信标布置的输入元素；步骤S3，计算当次信标布置的各信标位置；步骤S4，优化信标数量及增加站间信标；步骤S5，将轨道里程进行长短链转换；步骤S6，将结果输出到模板。与现有技术相比，本发明具有可用计算机软件实现、正确率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及信标布置方法，尤其是涉及一种信标自动布置方法、设备及介质。
背景技术
目前在城轨项目实施过程中，信标布置的数据全部由数据制作人员根据平面图以及信标布置规则，人工手动计算出每一个信标在线路上的位置里程点，并将算得的信息在人工输入到信标布置的数据中。整个过程由于全部以人工手动的方式进行，工作量非常大，并且容易出错。错误率高也导致在后续的信标数据审核阶段需要进行多轮次的修改。
经过检索中国专利公开号CN110356435A公开了一种基于电子信标的列车自动驾驶系统，具体公开了包括电子信标、车载ATO，所述电子信标包括进站电子信标、精确停车电子信标和转线电子信标，所述进站电子信标、精确停车电子信标和转线电子信标采用依次递增的方式进行编号；所述进站电子信标用于列车获取站台位置信息，从而列车进站或反向进站时可以根据已获取的站台位置信息提前减速；所述精确停车电子信标用于列车获取及校正停车点位置；所述转线电子信标用于列车切换线路后运营方向的清除；但是该对于信标的自动布置并未涉及，因此如何来实现信标的自动布置，成为需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可用计算机软件实现、正确率高的信标自动布置方法、设备及介质。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的第一方面，提供了一种信标自动布置方法，该方法通过计算机来实现信标的自动布置，所述方法具体包括以下步骤：
步骤S1，找到当次信标布置的目标点；
步骤S2，计算当次信标布置的输入元素；
步骤S3，计算当次信标布置的各信标位置；
步骤S4，优化信标数量及增加站间信标；
步骤S5，将轨道里程进行长短链转换；
步骤S6，将结果输出到模板。
作为优选的技术方案，所述步骤S1中的目标点包括：
目标点的类型；
目标点的位置；
目标点在输入数据中的方向；
目标点匹配的列车编组类型。
作为优选的技术方案，所述目标点的类型包括与站台关联的停车点Platform_SSP、与存车线关联的停车点Stabling_SSP、与洗车区关联的停车点Washing_Zone_SSP、与调头区关联的停车点COD_SSP和信号机Signal_X。
作为优选的技术方案，所述目标点的位置包括轨道Track_ID和轨道里程Kp。
作为优选的技术方案，所述步骤S1具体过程包括：
步骤S101，获得输入数据，包括系统数据表和配置表；
步骤S102，依次遍历系统数据表中站台Platforms、存车线Stablings_Location、洗车区Washing_Zones、调头区Change_Of_Direction_Areas表的停车点列表SSP_ID_List，如果存在于该SSP_ID_List中的SSP_ID不在配置表的无需考虑信标布置的停车点列表SSP_blacklist中，并且该SSP_ID之前没有生成过目标点，那么为该SSP中每一个关联的列车车型Train_Formation_Characteristics_ID生成一个目标点；
步骤S103，遍历配置表的信号机Signal页，其存在于系统数据的信号机列表Signal_ID_in_SYDB中每一个ID都可以在系统数据表中找到对应的Signal表，每一个Signal_ID_in_SYDB均生成一个类型为Signal_X的目标点；
步骤S104，依次遍历最终获得的目标点列表，得到当次信标布置的目标点。
作为优选的技术方案，所述步骤S102中所有生成目标点所需数据均可在系统数据表的SSP表中得到。
作为优选的技术方案，所述步骤S103中X为配置表中该Signal对应的Signal_type。
作为优选的技术方案，所述步骤S103中所有生成Signal_X目标点所需数据均可在系统数据表的Signal表中得到。
作为优选的技术方案，所述步骤S2中的输入元素包括：
输入规则名称；
每个布置信标层级中信标与目标点之间的距离；
每个布置信标层级中信标的可布设范围。
作为优选的技术方案，对于Platforms、Stablings_Location、Washing_Zones、Change_Of_Direction_Areas，所述输入规则名称包含目标点类型与列车编组类型，对于Signal，所述输入规则名称包含信号机的类型。
作为优选的技术方案，所述步骤S3具体过程包括：
步骤S301，获取当前目标点以及目标点对应的输入元素；
步骤S302，新建空队列，以当前目标点坐标、到目标点距离、布置信标层级1作为初始起始点，将初始起始点入队；
步骤S303，判断队列是否为空，若是则结束本次信标布置；若否，则将队首第一个起始点出列；
步骤S304，根据起始点的布置信标层级，获得输入元素中配置参数；
步骤S305，根据配置参数中到目标点距离，以及当前起始点到目标点距离获得当次布置距离；
步骤S306，获得起始点坐标下游的所有布置距离处坐标及与目标点距离，并根据配置参数获得允许布设范围；
步骤S307，判断是否有坐标处于道岔禁止布设区，若是则调整该坐标于禁止布设区边缘，并调整距离与范围；
步骤S308，判断当前布置信标层级加一是否大于配置参数中最大布置信标层级，若是则直接返回步骤S303；若否，则根据每组坐标、与目标点距离获得新的起始点，令其布置信标层级为当前布置信标层级加一，然后依次放于队尾，然后返回步骤S303。
作为优选的技术方案，所述步骤S4具体过程包括：
步骤S401，根据步骤S3获得的每个信标允许布设范围，将范围重叠的信标合成一个信标；
步骤S402，在合并之后的信标之间填充站间信标，保证信标间距离不大于配置表中对应参数。
作为优选的技术方案，所述步骤S5具体过程包括：将计算过程中使用的坐标信息，根据系统数据中对应轨道的长短链信息，将坐标还原为长短链的形式。
作为优选的技术方案，所述步骤S6中的模板包括CSV格式的文件与xlsx格式的文件。
根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明可用计算机语言实现，根据用户的反馈，采用本发明形成的信标自动生成工具可以在项目信标数据制作阶段节省70％的人工(原为单个项目16人日，现为5人日)；
2)本发明正确性高，采用广度优先遍历算法进行信标布置，符合布设原理，可完全覆盖所有需要布设的信标，据统计可以节省50％的信标数据审核人工(原为单个项目32人日，现为16人日)。
附图说明
图1为本发明的具体流程图；
图2为计算一次信标布置的各信标位置的流程图；
图3为某一实际线路局部图；
图4为某一实际线路局部完成初步信标布置的示意图；
图5为某一实际线路局部完成最终信标布置的示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明一种信标自动布置方法，该方法通过计算机来实现信标的自动布置，所述方法具体包括以下步骤：
步骤S1，找到当次信标布置的目标点；
步骤S2，计算当次信标布置的输入元素；
步骤S3，计算当次信标布置的各信标位置；
步骤S4，优化信标数量及增加站间信标；
步骤S5，将轨道里程进行长短链转换；
步骤S6，将结果输出到模板。
所述的步骤S1：找到当次信标布置的目标点，目标点包括：
目标点的类型(Platform_SSP，Stabling_SSP，Washing_Zone_SSP，COD_SSP，Signal_X)；
目标点的位置(轨道Track_ID，轨道里程Kp)；
目标点在输入数据中的方向(Up，Down)；
目标点匹配的列车编组类型(1,2)。
所述步骤S1具体过程包括：
步骤S101，获得输入数据，包括系统数据表和配置表；
步骤S102，依次遍历系统数据表中Platforms、Stablings_Location、Washing_Zones、Change_Of_Direction_Areas表的SSP_ID_List，如果存在于该SSP_ID_List中的SSP_ID不在配置表的SSP_blacklist中，并且该SSP_ID之前没有生成过目标点，那么为该SSP中每一个Train_Formation_Characteristics_ID生成一个目标点；
步骤S103，遍历配置表的Signal页，其Signal_ID_in_SYDB中每一个ID都可以在系统数据表中找到对应的Signal表，每一个Signal_ID_in_SYDB均生成一个类型为Signal_X的目标点；
步骤S104，依次遍历最终获得的目标点列表，得到当次信标布置的目标点。
所述步骤S102中所有生成目标点所需数据均可在系统数据表的SSP表中得到。所述步骤S103中X为配置表中该Signal对应的Signal_type。所述步骤S103中所有生成Signal_X目标点所需数据均可在系统数据表的Signal表中得到。
所述步骤S2中的输入元素包括：
输入规则名称，对于Platforms、Stablings_Location、Washing_Zones、Change_Of_Direction_Areas，所述输入规则名称包含目标点类型与列车编组类型，对于Signal，所述输入规则名称包含信号机的类型；
每个布置信标层级中信标与目标点之间的距离；
每个布置信标层级中信标的可布设范围。
如图2所示，所述步骤S3具体过程包括：
步骤S301，获取当前目标点以及目标点对应的输入元素；
步骤S302，新建空队列，以当前目标点坐标、到目标点距离、布置信标层级1作为初始起始点，将初始起始点入队；
步骤S303，判断队列是否为空，若是则结束本次信标布置；若否，则将队首第一个起始点出列；
步骤S304，根据起始点的布置信标层级，获得输入元素中配置参数；
步骤S305，根据配置参数中到目标点距离，以及当前起始点到目标点距离获得当次布置距离；
步骤S306，获得起始点坐标下游的所有布置距离处坐标及与目标点距离，并根据配置参数获得允许布设范围；
步骤S307，判断是否有坐标处于道岔禁止布设区，若是则调整该坐标于禁止布设区边缘，并调整距离与范围；
步骤S308，判断当前布置信标层级加一是否大于配置参数中最大布置信标层级，若是则直接返回步骤S303；若否，则根据每组坐标、与目标点距离获得新的起始点，令其布置信标层级为当前布置信标层级加一，然后依次放于队尾，然后返回步骤S303。
所述步骤S4具体过程包括：
步骤S401，根据步骤S3获得的每个信标允许布设范围，将范围重叠的信标合成一个信标；
步骤S402，在合并之后的信标之间填充站间信标，保证信标间距离不大于配置表中对应参数。
所述步骤S5具体过程包括：将计算过程中使用的坐标信息，根据系统数据中对应轨道的长短链信息，将坐标还原为长短链的形式。所述步骤S6中的模板包括CSV格式的文件与xlsx格式的文件。
本实施例轨道区段线路连接情况见图3所示，其中B1轨道区段上存在一个方向为上行方向，类型为Platform的停车点(SSP)。
步骤S1：找到当次信标布置的目标点；
将系统数据表、配置信息表载入，遍历系统数据表中的Platform表，获得关联的停车点，然后遍历系统数据表的停车点表得到当次遍历的停车点信息。在遍历到图3所示的局部中存在的停车点时，计算得到当次的目标点，如下表1所示；
表1
| 类型 | 位置 | 方向 | 列车类型 |
| Platform_SSP | Track_ID:1Kp:100 | Up | 1 |
步骤S2：计算当次信标布置的输入元素；
对于Platform类型的SSP，根据配置文件获得输入元素如下表2所示：
表2
| 名称 | 值 |
| 输入元素名称 | SSP_Signal_dist1_Platform_TF1 |
| 第一层级信标与目标点距离/cm | 2567 |
| 第一层级信标范围/cm | -100～100 |
| 第二层级信标与目标点距离/cm | 3237 |
| 第二层级信标范围/cm | -300～200 |
| 第三层级信标与目标点距离/cm | 4237 |
| 第三层级信标范围/cm | -300～200 |
根据该表，当次信标布置需要进行两个层级的布置。
步骤S3：计算当次信标布置的各信标位置；
首先获得目标点的位置作为起始点；
然后根据输入元素获得第一层级需要遍历的距离567cm；
往上行方向(Up)进行搜寻，在距离目标点567cm处得到初始信标Beacon1，该信标位于轨道区段B3上，并且获得可允许布设范围；
以Beacon1为起始点，往上行方向继续搜寻，此时搜寻距离为3237-2567＝670cm，得到Beacon2，此时Beacon2与其允许布设范围均处于道岔禁止布设范围内，将其移至道岔禁止布设范围边界，得到Beacon2’，并且可允许布设范围仅限当前目标点；
以Beacon2为起始点，往上行方向继续搜寻，此时搜寻距离为4237-3237＝1000cm，中途经过发散道岔，因此往发散道岔两个分支都要搜寻，得到两个信标Beacon3与Beacon4；
Beacon3处于道岔禁止布设范围内，将其移至道岔禁止布设范围边界，得到Beacon3’，并且，Beacon4处于道岔禁止布设范围外，但其允许布设范围包含道岔禁止区，将范围缩小至禁止布设范围外。
完成初步信标布置后的示意图如图4所示，信标信息如表3所示。
表3
| 信标名称 | Track | Kp | 范围 |
| Beacon1 | 1 | 2667 | -100～100 |
| Beacon2’ | 1 | 2767 | 0 |
| Beacon3’ | 1 | 4437 | 0～100 |
| Beacon4 | 2 | 4337 | -100～200 |
步骤S4：优化信标数量及增加站间信标：
配置表中信标最大间距为2000cm。此时Beacon2’处于Beacon1的可允许布设范围内(包括边界)，将Beacon2’与Beacon1合并为新的Beacon12’；在Beacon3’、Beacon4的上行方向2000cm内没有其他信标，因此设置Beacon5，Beacon6作为站间信标。完成最终信标布置后的示意图如图5所示，信标信息如表4所示。
表4
| 信标名称 | Track | Kp | 范围 |
| Beacon12’ | 1 | 2767 | 0 |
| Beacon3’ | 1 | 4437 | 0～100 |
| Beacon4 | 2 | 4337 | -100～200 |
| Beacon5 | 1 | 6437 | 0 |
| Beacon6 | 2 | 6337 | 0 |
步骤S5：轨道里程长短链转换。
根据表4所得的结果，在系统数据中找到对应轨道的长短链信息，进行长短链转换，得到的结果如表5所示。
表5
| 信标名称 | Track | AbsKp | Gap |
| Beacon12’ | 1 | 2767 | 0 |
| Beacon3’ | 1 | 4337 | 100 |
| Beacon4 | 2 | 4237 | 100 |
| Beacon5 | 1 | 6237 | 200 |
| Beacon6 | 2 | 6237 | 100 |
步骤S6：将结果输出到模板。
模板包括CSV格式的文件与xlsx格式的文件。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及储存介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
本发明电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S1～S6。例如，在一些实施例中，方法S1～S6可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S1～S6的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S1～S6。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、负责可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种信标自动布置方法，其特征在于，该方法通过计算机来实现信标的自动布置，所述方法具体包括以下步骤：
步骤S1，找到当次信标布置的目标点；
步骤S2，计算当次信标布置的输入元素；
步骤S3，计算当次信标布置的各信标位置；
步骤S4，优化信标数量及增加站间信标；
步骤S5，将轨道里程进行长短链转换；
步骤S6，将结果输出到模板。
2.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S1中的目标点包括：
目标点的类型；
目标点的位置；
目标点在输入数据中的方向；
目标点匹配的列车编组类型。
3.根据权利要求2所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述目标点的类型包括与站台关联的停车点Platform_SSP、与存车线关联的停车点Stabling_SSP、与洗车区关联的停车点Washing_Zone_SSP、与调头区关联的停车点COD_SSP和信号机Signal_X。
4.根据权利要求2所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述目标点的位置包括轨道Track_ID和轨道里程Kp。
5.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S1具体过程包括：
步骤S101，获得输入数据，包括系统数据表和配置表；
步骤S102，依次遍历系统数据表中站台Platforms、存车线Stablings_Location、洗车区Washing_Zones、调头区Change_Of_Direction_Areas表的停车点列表SSP_ID_List，如果存在于该SSP_ID_List中的SSP_ID不在配置表的无需考虑信标布置的停车点列表SSP_blacklist中，并且该SSP_ID之前没有生成过目标点，那么为该SSP中每一个关联的列车车型Train_Formation_Characteristics_ID生成一个目标点；
步骤S103，遍历配置表的信号机Signal页，其存在于系统数据的信号机列表Signal_ID_in_SYDB中每一个ID都可以在系统数据表中找到对应的Signal表，每一个Signal_ID_in_SYDB均生成一个类型为Signal_X的目标点；
步骤S104，依次遍历最终获得的目标点列表，得到当次信标布置的目标点。
6.根据权利要求5所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S102中所有生成目标点所需数据均可在系统数据表的SSP表中得到。
7.根据权利要求5所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S103中X为配置表中该Signal对应的Signal_type。
8.根据权利要求5所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S103中所有生成Signal_X目标点所需数据均可在系统数据表的Signal表中得到。
9.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S2中的输入元素包括：
输入规则名称；
每个布置信标层级中信标与目标点之间的距离；
每个布置信标层级中信标的可布设范围。
10.根据权利要求9所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，对于Platforms、Stablings_Location、Washing_Zones、Change_Of_Direction_Areas，所述输入规则名称包含目标点类型与列车编组类型，对于Signal，所述输入规则名称包含信号机的类型。
11.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S3具体过程包括：
步骤S301，获取当前目标点以及目标点对应的输入元素；
步骤S302，新建空队列，以当前目标点坐标、到目标点距离、布置信标层级1作为初始起始点，将初始起始点入队；
步骤S303，判断队列是否为空，若是则结束本次信标布置；若否，则将队首第一个起始点出列；
步骤S304，根据起始点的布置信标层级，获得输入元素中配置参数；
步骤S305，根据配置参数中到目标点距离，以及当前起始点到目标点距离获得当次布置距离；
步骤S306，获得起始点坐标下游的所有布置距离处坐标及与目标点距离，并根据配置参数获得允许布设范围；
步骤S307，判断是否有坐标处于道岔禁止布设区，若是则调整该坐标于禁止布设区边缘，并调整距离与范围；
步骤S308，判断当前布置信标层级加一是否大于配置参数中最大布置信标层级，若是则直接返回步骤S303；若否，则根据每组坐标、与目标点距离获得新的起始点，令其布置信标层级为当前布置信标层级加一，然后依次放于队尾，然后返回步骤S303。
12.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S4具体过程包括：
步骤S401，根据步骤S3获得的每个信标允许布设范围，将范围重叠的信标合成一个信标；
步骤S402，在合并之后的信标之间填充站间信标，保证信标间距离不大于配置表中对应参数。
13.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S5具体过程包括：将计算过程中使用的坐标信息，根据系统数据中对应轨道的长短链信息，将坐标还原为长短链的形式。
14.根据权利要求1所述的一种信标自动布置方法，其特征在于，所述步骤S6中的模板包括CSV格式的文件与xlsx格式的文件。
15.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～14中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～14中任一项所述的方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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