一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法技术

本发明专利技术涉及一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法，包括建立电子地图模型，电子线路的分段和编号，建立列车坐标位置-分段区间编号数据库，接入列车运行状态数据，确定分段区间编号，分段区间对应的边界点坐标值和图像模拟等步骤，本发明专利技术根据实际闭塞区间对电子线路进行分段，实现了对闭塞区间的模拟，通过列车运营前置机对列车运行数据的采集和传递，使GIS服务器可以及时获得列车的运行状态参数，最终实现对列车运行状态的图形模拟，与常规的骨架式行车状态图相比，本发明专利技术可以在GIS电子地图上等比例的展示列车所在位置、并对其无级缩放，实现了所见即所得的效果，为传统行车系统的位置展示提供了新的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市轨道交通安全应急管理领域，更具体地，涉及一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法。
技术介绍
GIS (Geographic Information System，地理信息系统)技术是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术，GIS中的空间信息数据是GIS的重要组成部分，作为轨道交通行业重点关注领域之一的行车状态数据就是一种可以被抽象成空间信息的数据，故GIS在轨道交通行业的应用也日益受到人们的重视。在现代交通行业中，地面交通大都以GPS信标作为GIS数据获取方式之一，如出租车、公交车上安装的GPS，但是城市轨道交通中车辆位置的获取是并不能采用这种方式，因为城市轨道交通通行环境的很大一部分是在底面以下，在这些地方GPS是接收不到卫星信号的，作为替代，城市轨道交通行业有自己独特的在线车辆定位方式，即城市轨道交通信号系统，该系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化、提高运输效率的关键组成部分，在上述信号系统中，列车的定位主要是通过闭塞区间的方式对车辆的位置进行电子化管理。城市轨道交通信号系统主要包括列车自动控制系统(Automatic Train Control, 简称ATC)，ATC系统包括列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，简称ATS)、 列车自动防护子系统(Automatic Train Protection，简称ATP)和列车自动运行系统 (Automatic Train Operation，简称ΑΤΟ)。这三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统， 实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统，其中ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成，ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控，其基本功能中包括以下两项(1)通过ATS车站设备，能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、 列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。(2)列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪，列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车-地通信向ATS发送识别号等信息。不过在现有的轨道交通行业中，行车在线车辆位置信息主要由线路骨架图进行显示，该线路骨架图按照闭塞区间对各条线路闭塞区间进行分段，并在线形路径上以点状信息表示列车的位置，该方法虽然可以对线路上的区段划分，不过由于缺失对线路周边环境的地理信息描述，显示效果并不直观，同时，由于现有的线路骨架图显示是断续的数据，其对列车行车状态的模拟并不够精确，所以其使用效果并不理想，如何利用GIS综合表现整个行车环境是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法，使用该方法可以在GIS电子地图上等比例的展示列车所在位置、并对其无级缩放，实现所见即所得的直观展示效果。为了达到上述目的，采用如下技术方案一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法，采用如下步骤实现DGIS地图服务器建立包括轨道信息的城市基础背景电子地图模型；2)根据轨道的闭塞区间对电子线路进行分段并给每一个分段区间以唯一的编号， 所述分段区间由封闭曲线Polyline ((Xl，yi)，(x2,y2)... (xn, yn))进行拟合；3)建立列车坐标位置-分段区间编号数据库；4) GIS地图服务器从前置机接入列车运行状态数据；6)GIS地图服务器根据列车运行状态数据确定其位置所对应的分段区间编号；7)根据上一步骤的分段区间编号对列车坐标位置-分段区间编号数据库进行遍历，得到当前分段区间对应的边界点坐标值；8)GIS地图服务器在基础背景电子地图上对列车行车状态进行图像模拟。进一步地，步骤(1)中，所述城市基础背景电子地图模型至少包括城市基础地理信息和轨道交通基础土建信息。再进一步地，步骤中，GIS地图服务器从前置机接入列车运行状态数据采用 Modbus 协议。更进一步地，步骤中，所述列车运行状态数据至少包括列车号、列车服务号、 列车乘务组号、列车序列号、列车运行方向、列车头所在的轨道号。还进一步地，步骤(8)中，GIS地图服务器对列车运行状态的图像模拟对象包括列车的位置和形状。还更进一步地，步骤(8)中，与GIS服务器连接还设置有用于获取GIS服务器的数据进行图像模拟的执行端。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于根据实际闭塞区间对电子线路进行分段，实现了对闭塞区间的模拟，通过列车运营前置机对列车运行数据的采集和传递，使GIS服务器可以及时获得列车的运行状态参数，最终实现对列车运行状态的图形模拟，与常规的骨架式行车状态图相比，本专利技术可以在 GIS电子地图上等比例的展示列车所在位置、并对其无级缩放，实现了所见即所得的效果， 为传统行车系统的位置展示提供了新的可能性。附图说明图1是本专利技术所述轨道交通行车状态图实现方法的系统结构示意图图2是本专利技术所述轨道交通行车状态图实现方法的闭塞区间分段示意图。具体实施方式参见图1，本专利技术所述轨道交通行车状态图实现方法，通过以下步骤实现DGIS地图服务器建立包括轨道信息的城市基础背景电子地图模型；地形输出是地理信息系统产品的主要表现形式，就目前而言，利用GIS制作 城市电子地图的技术已经比较普遍，本专利技术也是基于该电子地图来实现对轨道交通行车状 态的形象展示，与公共的GIS电子地图不同的是，本专利技术所述的轨道交通基础背景电子地 图除了包括城市基础地理信息，还包括軌道交通基础土建信息等和轨道交通有关的信息和 数据。2)根据轨道的闭塞区间对电子线路进行分段并给每一个分段区间以唯一的编号， 在轨道交通系统正常运行吋，其每条线路的闭塞区间是固定不变的，因此可以根据实际的 轨道分段对电子线路数据进行分段，參见图2，分段后的轨道分为不同的区间，这些区间与 现实运行中的闭塞区间一一对应，在GIS电子地图上，分段区间的地理位置信息由封闭曲 1 Polyline ((X1, Y1), (x2, Y2)... (xn,yn))进行拟合，其中(xn,yn)为分段区间的边界值。为 了辨识GIS电子线路上的各分段，还需要对个分段区间进行编号，參见图一，图示中将单条 轨道的分段区间用101、102、103...进行编号，其中每个分段区间具有唯一的编号，如果同 一地图上有多条轨道，则同一地图上的所有分段区间的编号也不得重复。3)建立列车坐标位置-分段区间编号数据库；基于上述步骤，由于每ー个分段区间由一条封闭曲线作为边界进行限定，故每ー 个分段区间所对应的编号与形成该分段区间的位置点之间形成一个ー对多的映射，參见 表一，本实施例将上述数据以表格形式存储在服务器中形成列车位置-闭塞区间编号数据库。权利要求1.一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法，其特征在于，采用如下步骤实现DGIS地图服务器建立包括轨道信息的城市基础背景电子地图模型；2)根据轨道的闭塞区间对电子线路进行分段并给每一个分段区间以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光武，王富章，李平，罗凤霞，封博卿，李军，李文球，
申请(专利权)人：广州市地下铁道总公司，北京经纬信息技术公司，
类型：发明
国别省市：