一種軌道交通線路地理信息的描述方法技術

本發明專利技術公開了一種軌道交通線路地理信息的描述方法，包括：構建用于描述軌道交通線路地理信息的數據模型，所述數據模型采用實體關系圖表示；將所述數據模型轉化為關系模式，所述關系模式滿足第三范式。本發明專利技術提供的描述方法運用關系數據理論，對軌道交通線路地理信息進行建模，得到地理信息系統的數據模型，將數據模型轉化為關系模式，根據關系模式的完整性規則定義數據的完整性。運用關系模式的規范化理論，得到滿足第三范式的關系模式。該方法去除了關系模式中的冗余，使數據的插入、修改、刪除異常得以避免，進一步保證了數據的完整性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及軌道交通
，特別涉及一種軌道交通線路地理信息的描述方 法。
技術介紹
近年來，在軌道交通運行控制系統領域，基于通信的列車控制系統 (Communication Based Train Control System，簡稱 CBTC系統）發展迅速，在 CBTC 系統中，行車許可（Movement Authority,簡稱MA)的計算通常依賴于地理信息系統 (Geographic Information System,簡稱GIS)。應用于CBTC系統的GIS，通常包含線路拓 撲信息、軌旁設備坐標信息、線路永久限速、臨時限速和坡度等地理信息。 目前在GIS中通常基于拓撲理論，將軌道交通線路抽象為無向圖或者有向圖，以 線路上的分歧點（如道岔岔心或岔尖）和區段分隔設備（如計軸器或絕緣節）作為圖的結 點，結點之間的線路作為邊。以抽象的有向圖或者無向圖作為基礎建立坐標系統，對軌旁設 備和相關地理信息進行標定，并以數據的形式存儲，供CBTC系統查詢。 GIS提供的地理信息是CBTC系統計算MA的基礎依據，錯誤的地理信息可能導致非 預期的MA產生，因此GIS數據的完整性將直接影響CBTC系統的安全性。目前應用于CBTC 系統的GIS中采用的理信息描述方法，僅考慮對線路拓撲的描述，對數據完整性的保證尚 無系統性方法，為系統安全性埋下隱患。
技術實現思路
為了解決應用于現有CBTC系統中的GIS在地理信息數據的完整性保證方面的缺 陷導致的潛在安全性問題。 -方面，本專利技術提供了，包括： 構建用于描述軌道交通線路地理信息的數據模型，所述數據模型采用實體關系圖 表不； 將所述數據模型轉化為關系模式，所述關系模式滿足第三范式。 可選的，所述構建用于描述軌道交通線路地理信息數據模型的步驟，包括： 將所述軌道交通線路抽象成有向圖； 以所述軌道交通線路的道岔岔尖或岔心和線路終端作為所述有向圖的軌道結點， 連接兩軌道結點的邊作為有向圖中的軌道有向區段； 所述軌道有向區段關聯兩個軌道結點，分別為始端結點與終端結點； 所述軌道有向區段關聯兩個軌道結點，所述軌道結點與所述軌道有向區段分別對 應所述實體關系圖中的實體結點與實體有向區段； 所述實體結點與所述實體有向區段之間的對應關系為多對多； 所述實體結點與所述實體有向區段均具有編號屬性。 可選的，所述軌道有向區段關聯兩個軌道結點具體包括： 所述軌道有向區段以所關聯的兩個軌道結點中公里標較小的一個作為始端結點， 以所關聯的兩個軌道結點中公里標較大的一個作為終端結點，且所述軌道有向區段的方向 由始端結點指向終端結點。 可選的，所述地理信息中包括軌道點式信息，所述軌道點式信息對應所述實體關 系圖中的實體點式信息。 可選的，所述軌道點式信息包含在軌道有向區段中，用所述實體有向區段的編號 與公里標相結合來表示所示實體點式信息，所述實體有向區段與所述實體點式信息之間的 對應關系為一對多； 所述實體點式信息具有編號屬性。 可選的，所述軌道點式信息與所述軌道交通線路中的軌旁設備相對應，所述軌旁 設備僅用單一線路坐標進行描述，包括計軸器、絕緣節、應答器、信標或者信號機。 可選的，所述地理信息中還包括軌道段式信息，所述軌道段式信息為兩個線路坐 標之間且具有唯一路徑的線路區域，包括所述軌道交通線路中的坡段、曲線以及線路區段， 所述軌道段式信息用起點坐標位置和終點坐標位置表示；所述軌道段式信息對應所述實體 關系圖中的實體段式信息； 所述實體段式信息與所述實體點式信息之間的對應關系為多對多； 所述實體段式信息具有編號屬性。 可選的，所述關系模式中描述的對象包括實體有向區段、實體結點、實體點式信息 和實體段式信息。 可選的，所述實體有向區段、實體結點、實體點式信息和實體段式信息均具有主 碼，所述實體有向區段、實體點式信息和實體段式信息還具有外碼。 可選的，所述關系模式具有實體完整性、參照完整性、域完整性和用戶自定義完整 性約束。 本專利技術提供的軌道交通線路地理信息的描述方法，運用關系模式的規范化理論， 得到滿足第三范式的關系模式最小系統。該方法去除了關系模式中的冗余，使數據的插入、 修改、刪除異常得以避免，進一步保證了數據的完整性。 【附圖說明】 圖1為本專利技術提供的的步驟流程圖； 圖2為本專利技術中將實際軌道交通線路抽象為有向圖的方法說明； 圖3為按照本專利技術提供的軌道交通線路地理信息的描述方法構建的地理信息數 據模型； 圖4為實施例一中實際軌道交通線路圖； 圖5為實施例一中根據實際軌道交通線路圖抽象后的有向圖； 圖6為實施例一按照本專利技術優選方案構建得到的地理信息數據模型。 【具體實施方式】 下面結合附圖和實施例，對本專利技術的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施 例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。 實施例一 本實施例提供了，步驟流程圖如圖1所 示，包括以下步驟： 步驟S1、構建用于描述軌道交通線路地理信息的數據模型，數據模型采用實體關 系圖（Entity-Relationship Diagram，簡稱 E-R 圖）表不。 步驟S2、將數據模型轉化為關系模式，關系模式滿足第三范式。 其中第三范式表示每個非主碼屬性都是原子的，并完全依賴于主碼，且不存在非 主碼屬性對主碼的傳遞函數依賴。 可選的，步驟Sl中構建用于描述軌道交通線路地理信息數據模型包括： 將軌道交通線路抽象成有向圖，其中軌道結點與軌道有向區段分別對應實體關系 圖中的實體結點與實體有向區段； 以軌道交通線路的道岔岔尖或岔心和線路終端作為有向圖的軌道結點，連接兩軌 道結點的邊作為有向圖中的軌道有向區段； 軌道有向區段關聯兩個軌道結點，軌道結點與軌道有向區段分別對應實體關系圖 中的實體結點與實體有向區段。 需要說明的是，實體結點與實體有向區段之間的對應關系為多對多（N:M)。，實體 結點與實體有向區段均具有編號屬性。 可選的，實體有向區段以關聯的兩個實體結點分別作為始端結點和終端節點，具 體包括： 軌道有向區段以所關聯的兩個軌道結點中公里標公里標較小的一端作為始端結 點，以所關聯的兩個軌道結點中公里標中公里標較大的一端作為終端結點終點，且軌道有 向區段的方向由始端結點指向終端結點，如圖2所示。 可選的，本實施例中地理信息中包括軌道點式信息，軌道點式信息對應實體關系 圖（E-R圖）中的實體點式信息。軌道點式信息包含在軌道有向區段中，軌道有向區段與軌 道點式信息之間的對應關系為一對多，用實體有向區段的編號與公里標相結合來表不實體 點式信息。需要說明的是，實體點式信息也具有編號屬性。一個軌道有向區段中包含多個 軌道點式信息，一個軌道點式信息僅可被一個軌道有向區段包含。 可選的，本實施例中軌道點式信息與軌道交通線路中的軌旁設備相對應，軌旁設 備僅用單一線路坐標進行描述，即軌旁設備是僅用單一線路描述的裝置，包括但不限于計 軸器、絕緣節、應答器、信標或者信號機。需要說明的是，本實施中的軌旁設備可以是上述裝 置，但是不限于上述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軌道交通線路地理信息的描述方法，其特征在于，包括：構建用于描述軌道交通線路地理信息的數據模型，所述數據模型采用實體關系圖表示；將所述數據模型轉化為關系模式，所述關系模式滿足第三范式。

【技術特征摘要】
1. 一種軌道交通線路地理信息的描述方法，其特征在于，包括： 構建用于描述軌道交通線路地理信息的數據模型，所述數據模型采用實體關系圖表 示； 將所述數據模型轉化為關系模式，所述關系模式滿足第三范式。2. 根據權利要求1所述的描述方法，其特征在于，所述構建用于描述軌道交通線路地 理信息數據模型的步驟，包括： 將所述軌道交通線路抽象成有向圖； 以所述軌道交通線路的道岔岔尖或岔心和線路終端作為所述有向圖的軌道結點，連接 兩軌道結點的邊作為有向圖中的軌道有向區段； 所述軌道有向區段關聯兩個軌道結點，所述軌道結點與所述軌道有向區段分別對應所 述實體關系圖中的實體結點與實體有向區段； 所述實體結點與所述實體有向區段之間的對應關系為多對多； 所述實體結點與所述實體有向區段均具有編號屬性。3. 根據權利要求2所述的描述方法，其特征在于，所述軌道有向區段關聯兩個軌道結 點具體包括： 所述軌道有向區段以所關聯的兩個軌道結點中公里標較小的一個作為始端結點，以所 關聯的兩個軌道結點中公里標較大的一個作為終端結點，且所述軌道有向區段的方向由始 端結點指向終端結點。4. 根據權利要求1所述的描述方法，其特征在于，所述地理信息中包括軌道點式信息， 所述軌道點式信息對應所述實體關系圖中的實體點式信息。5. 根據權利要求4所述的描述方法，其特征在于，所述軌道點式信息包含在軌道有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：殷江寧，周軍利，
申請(專利權)人：北京交控科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11