一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法，包括構建鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、構建列車信息數(shù)據(jù)庫、列車線路自動生成和列車線路唯一化確定四個步驟；本發(fā)明專利技術在列車時刻表發(fā)布的同時，能實時自動地解譯列車時刻表，自動生成鐵路線路空間數(shù)據(jù)，并基于列車GPS位置信息，對自動生成的線路進行選擇和校核，最終生成唯一的準確的列車線路空間數(shù)據(jù)，服務于依賴鐵路線路數(shù)據(jù)的應用程序，確保應用程序基礎信息的準確性和可靠性，同時極大地減少人工線路繪制的成本、提高數(shù)據(jù)更新的速度。

Real time automatic generation method for train line space data

The invention discloses a method for automatically generating real-time train line spatial data, including database construction, construction of the railway network to determine the four steps to train information database, automatic generation and train line train line only; the invention statement released at the same time in the train time, train timetable solution can be translated automatically in real time, automatic generation of railway line the spatial data, and based on the GPS train location information, selection and check of the automatic generation of line, train lines eventually generate accurate spatial data only, to rely on railway data applications, ensure the accuracy and reliability of the application of basic information, and greatly reduce the cost and improve the artificial line drawing data update speed.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法
本專利技術屬于地理信息系統(tǒng)、鐵路規(guī)劃、鐵路建設、鐵路運行調度
，涉及一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法，具體涉及一種根據(jù)列車時刻表實時自動生成列車運行線路的方法。
技術介紹
列車運行線路是列車運行狀態(tài)實時展示、列車到站時間預報、列車晚點評估和列車調度的基礎。隨著我國鐵道建設的不斷發(fā)展，尤其是春運等出行繁忙的時段內，列車時刻表的調整相對較大。每次列車時刻表的調整都伴隨列車線路的重繪。目前，在列車運行調圖后，我國除鐵道部門外，其余部門和機構很難第一時間掌握準確的列車線路數(shù)據(jù)。而這使得與列車線路相關的應用中，列車線路的更新不及時，導致信息的錯誤。如何在列車時刻表發(fā)布的短時間內，迅速更新列車線路圖，對于列車線路相關的應用，具有重要的意義。隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，空間數(shù)據(jù)庫技術、空間索引技術和空間分析在鐵道、航空、地圖導航等領域進行了廣泛的應用。地理信息系統(tǒng)，通過將地理對象抽象為空間實體，按照統(tǒng)一的地理坐標編碼進行管理和組合，依賴其強大的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析功能，能實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的快速定位搜索，開展復雜的查詢，實現(xiàn)圖形處理和表達。我國鐵路建設方興未艾、鐵路線路四通八達，截至2015年底，全國鐵路營業(yè)里程達到12.1萬公里，其中高速鐵路1.9萬公里，到2020年將建成15萬公里的四縱四橫客運專線網(wǎng)絡。復雜的路網(wǎng)結構和龐大的鐵路運維體系，需要強大的空間數(shù)據(jù)和方法支撐。目前，Geodatabase、空間分析、最短路徑查詢、最優(yōu)路徑算法等方法在鐵道線路空間數(shù)據(jù)庫的構建、鐵路運行調整、鐵路運行調度中發(fā)揮了重要的作用。隨著我國鐵路路網(wǎng)建設的不斷發(fā)展，路網(wǎng)的復雜性不斷增加、站點到站點之間線路的不斷增多。傳統(tǒng)人工的線路調圖和校核，難度越來越大、工作量越來越多，無法滿足鐵路快速發(fā)展和鐵路運行圖不斷變化下的需要。目前，我國鐵路線的繪制上，仍然較多的依賴人工調圖、繪圖和組圖，離鐵路線空間數(shù)據(jù)的自動化生成還有一定的差距。一套基于空間數(shù)據(jù)庫與空間分析技術，能實現(xiàn)鐵路線路的實時自動生成，并構建線路數(shù)據(jù)庫，具有重要的意義和現(xiàn)實價值。在時效上，其能解決民間相關應用鐵路線路更新滯后的問題；在成本上，能解決依賴人工調線的耗時耗力問題，能為鐵路應用程序提供實時準確的線路數(shù)據(jù)。
技術實現(xiàn)思路
針對當前鐵路線路繪圖人工依賴性大且我國民間鐵路線路空間數(shù)據(jù)滯后、更新不及時的問題，本專利技術提供了一種基于列車時刻表的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，該方法基于公開的列車時刻表信息，在地理信息系統(tǒng)技術的支撐下，實現(xiàn)鐵路線路實時、快速和自動生成，能確保鐵路線路空間數(shù)據(jù)更新的時效性、經(jīng)濟性和可靠性。本專利技術所采用的技術方案是：一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：構建鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫所述鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫包括點要素數(shù)據(jù)表和線要素數(shù)據(jù)表；所述點要素為火車站站點信息，點要素按照是否為鐵路樞紐，分為Ⅰ級站點和Ⅱ級站點；所述線要素為鐵道線路信息，線要素依據(jù)《鐵路線路設計規(guī)范》分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鐵路線路；步驟2：構建列車信息數(shù)據(jù)庫從列車時刻表中采集列車的信息，將采集到每列列車的信息，依據(jù)列車線路數(shù)據(jù)表構建屬于每輛列車單獨的信息表，形成列車信息數(shù)據(jù)庫；所述列車線路數(shù)據(jù)表包括列車的車次信息、途經(jīng)站點信息；步驟3：列車線路自動生成依據(jù)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和列車信息數(shù)據(jù)庫，自動確定每輛列車所途經(jīng)的站點和站點間可選的線路單元，獲得每輛列車線路單元的所有組成點的坐標集，最終生成每輛列車的可選線路空間數(shù)據(jù)；步驟4：列車線路唯一化確定；基于列車的GPS位置信息，構建列車位置M米范圍的緩沖區(qū)，M為預設值，判斷緩沖區(qū)范圍內的線路單元是否有多條線路，若是，則判斷距離列車位置最近的坐標點所在的列車線路號，確定該線路號為該線路單元的唯一正確線路，進而生成每輛列車的唯一正確線路的坐標點集，構建每輛列車的列車線路空間數(shù)據(jù)庫。本專利技術的有益效果是，在列車時刻表發(fā)布的同時，實時自動地更新數(shù)據(jù)庫中的鐵路線路空間數(shù)據(jù)，服務于依賴鐵路線路數(shù)據(jù)的應用程序，確保應用程序基礎信息的準確性和可靠性，同時極大地減少人工線路繪制的成本、提高數(shù)據(jù)更新的速度。附圖說明圖1：本專利技術實施例的方法流程圖。圖2：本專利技術實施例的線路點集自動生成的流程圖。圖3：有多條鐵路線的線路單元的唯一性確定示意圖。具體實施方式為了便于本領域普通技術人員理解和實施本專利技術，下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。我國鐵道權威部門在鐵路運行圖調整時，只發(fā)布表格文字版的鐵路運行圖，而并不發(fā)布對應的客車線路空間數(shù)據(jù)，由于我國鐵路網(wǎng)復雜，站點到站點之間的可選鐵路線路較多，這給以來列車時刻表的應用程序基礎數(shù)據(jù)的更新帶來了極大的挑戰(zhàn)，每次鐵道部門進行列車運行調圖，相關應用都需要大量的人力物力來進行客車線路的調整。基于此，本專利技術提出了一種基于列車時刻表的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法。在已有全國鐵路元數(shù)據(jù)的基礎上，基于鐵路運行圖，實現(xiàn)對客車線路空間數(shù)據(jù)的實時自動生成，將有效地解決鐵路相關應用程序中基礎客車線路數(shù)據(jù)更新慢、不準確等問題。一種基于列車時刻表的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，通過構建鐵路網(wǎng)和列車數(shù)據(jù)庫、進行列車時刻表的解譯構建列車信息數(shù)據(jù)庫，在此基礎上自動生成列車線路，并基于列車GPS定位信息，進行鐵路線路的唯一性確定，進而生成列車運行線路空間數(shù)據(jù)。請見圖1，本專利技術提供的一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法，包括以下步驟：步驟1：構建鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫；鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫包括點要素數(shù)據(jù)表和線要素數(shù)據(jù)表；點要素為火車站站點信息，點要素按照是否為鐵路樞紐，分為Ⅰ級站點和Ⅱ級站點；線要素為鐵道線路信息，線要素依據(jù)《鐵路線路設計規(guī)范》分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鐵路線路；其中點要素數(shù)據(jù)表，如表1所示：表1點要素數(shù)據(jù)表其中線要素數(shù)據(jù)表，如表2所示：表2線要素數(shù)據(jù)表步驟2：構建列車信息數(shù)據(jù)庫；從列車時刻表中采集列車的信息，將采集到每列列車的信息，依據(jù)列車線路數(shù)據(jù)表構建屬于每輛列車單獨的信息表，形成列車信息數(shù)據(jù)庫；所述列車線路數(shù)據(jù)表包括列車的車次信息、途經(jīng)站點信息；其中列車線路數(shù)據(jù)表，如表3所示：表3列車線路數(shù)據(jù)表在列車調整后，鐵道部門會發(fā)布最新的列車時刻表，列車時刻表中包含列車的車次、列車的發(fā)車時間、列車經(jīng)過的所有站點的名稱，在每個站的停留時間等信息。根據(jù)這些信息，結合步驟2中列車線路數(shù)據(jù)表的結構，構建列車信息數(shù)據(jù)庫。具體步驟如下：步驟2.1：采集列車時刻表中列車的基本信息，包括列車的車次、列車經(jīng)過的站點的名稱；步驟2.2：將采集到每列列車的車次構建列車單獨的信息表，命名為TrainName_DB，其中，TrainName為列車的車次；步驟2.3：構建每列列車的信息表，根據(jù)列車車次，在列車信息數(shù)據(jù)表中，搜索獲得其編號；根據(jù)列車經(jīng)過的站點的名稱，在點要素數(shù)據(jù)表中，將站點名稱對應的站點ID填入列車信息數(shù)據(jù)表的TrainSts中，統(tǒng)計所有TrainSts的個數(shù)，填入列車信息數(shù)據(jù)表的TrainNumsts中；步驟2.4：根據(jù)點要素數(shù)據(jù)表，搜索每個站點的所在鐵路線ID，依次填入TrainLines中；步驟2.5：將所有列車信息數(shù)據(jù)表，存入數(shù)據(jù)庫中，構建列車信息數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：構建鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫；所述鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫包括點要素數(shù)據(jù)表和線要素數(shù)據(jù)表；所述點要素為火車站站點信息，點要素按照是否為鐵路樞紐，分為Ⅰ級站點和Ⅱ級站點；所述線要素為鐵道線路信息，線要素依據(jù)《鐵路線路設計規(guī)范》分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鐵路線路；步驟2：構建列車信息數(shù)據(jù)庫；從列車時刻表中采集列車的信息，將采集到每列列車的信息，依據(jù)列車線路數(shù)據(jù)表構建屬于每輛列車單獨的信息表，形成列車信息數(shù)據(jù)庫；所述列車線路數(shù)據(jù)表包括列車的車次信息、途經(jīng)站點信息；步驟3：列車線路自動生成；依據(jù)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和列車信息數(shù)據(jù)庫，自動確定每輛列車所途經(jīng)的站點和站點間可選的線路單元，獲得每輛列車線路單元的所有組成點的坐標集，最終生成每輛列車的可選線路空間數(shù)據(jù)；步驟4：列車線路唯一化確定；基于列車的GPS位置信息，構建列車位置M米范圍的緩沖區(qū)，M為預設值，判斷緩沖區(qū)范圍內的線路單元是否有多條線路，若是，則判斷距離列車位置最近的坐標點所在的列車線路號，確定該線路號為該線路單元的唯一正確線路，進而生成每輛列車的唯一正確線路的坐標點集，構建每輛列車的列車線路空間數(shù)據(jù)庫。...

【技術特征摘要】
1.一種列車線路空間數(shù)據(jù)實時自動生成方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：構建鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫；所述鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫包括點要素數(shù)據(jù)表和線要素數(shù)據(jù)表；所述點要素為火車站站點信息，點要素按照是否為鐵路樞紐，分為Ⅰ級站點和Ⅱ級站點；所述線要素為鐵道線路信息，線要素依據(jù)《鐵路線路設計規(guī)范》分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鐵路線路；步驟2：構建列車信息數(shù)據(jù)庫；從列車時刻表中采集列車的信息，將采集到每列列車的信息，依據(jù)列車線路數(shù)據(jù)表構建屬于每輛列車單獨的信息表，形成列車信息數(shù)據(jù)庫；所述列車線路數(shù)據(jù)表包括列車的車次信息、途經(jīng)站點信息；步驟3：列車線路自動生成；依據(jù)鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和列車信息數(shù)據(jù)庫，自動確定每輛列車所途經(jīng)的站點和站點間可選的線路單元，獲得每輛列車線路單元的所有組成點的坐標集，最終生成每輛列車的可選線路空間數(shù)據(jù)；步驟4：列車線路唯一化確定；基于列車的GPS位置信息，構建列車位置M米范圍的緩沖區(qū)，M為預設值，判斷緩沖區(qū)范圍內的線路單元是否有多條線路，若是，則判斷距離列車位置最近的坐標點所在的列車線路號，確定該線路號為該線路單元的唯一正確線路，進而生成每輛列車的唯一正確線路的坐標點集，構建每輛列車的列車線路空間數(shù)據(jù)庫。2.根據(jù)權利要求1所述的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，其特征在于，步驟1中所述點要素數(shù)據(jù)表為：3.根據(jù)權利要求1所述的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，其特征在于，步驟1中所述線要素數(shù)據(jù)表為：4.根據(jù)權利要求1所述的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，其特征在于，步驟2中所述列車線路數(shù)據(jù)表為：5.根據(jù)權利要求4所述的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，其特征在于，步驟2的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：步驟2.1：采集列車時刻表中列車的基本信息，包括列車的車次、列車經(jīng)過的站點的名稱；步驟2.2：將采集到每列列車的車次構建列車單獨的信息表，命名為TrainName_DB，其中，TrainName為列車的車次；步驟2.3：構建每列列車的信息表，根據(jù)列車車次，在列車信息數(shù)據(jù)表中，搜索獲得其編號；根據(jù)列車經(jīng)過的站點的名稱，在點要素數(shù)據(jù)表中，將站點名稱對應的站點ID填入列車信息數(shù)據(jù)表的TrainSts中，統(tǒng)計所有TrainSts的個數(shù)，填入列車信息數(shù)據(jù)表的TrainNumsts中；步驟2.4：根據(jù)點要素數(shù)據(jù)表，搜索每個站點的所在鐵路線ID，依次填入TrainLines中；步驟2.5：將所有列車信息數(shù)據(jù)表，存入數(shù)據(jù)庫中，構建列車信息數(shù)據(jù)庫。6.根據(jù)權利要求1所述的列車線路數(shù)據(jù)庫實時自動生成方法，其特征在于，步驟3的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：步驟3.1...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王永桂，許世城，劉龍，
申請(專利權)人：武漢小紅繩科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北,42