[发明专利]一种基于GIS的轨道交通行车状态图实现方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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ATO)。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。

发明内容

本发明的目的，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：

1)GIS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((x₁，y₁)，(x₂，y₂)...(x_n，y_n))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(4)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。