[发明专利]应用于交通信号系统管理的星形结构智能建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种在市政、交通管理等行业进行空间数据建模与管理的方法，尤其是为了更好的组织和管理交通信号、道路交通等行业的空间数据资源，包括非空间数据模型和空间数据模型，对传统建模方法进行了优化和抽象化设计的方法，充分利用了交通信号系统的星形空间特点，不同于一般的空间数据建模，结合交通信号时序，达到了城市交通信号管理系统中建模建库管理的统一性，可以快速的创建各种交通系统的空间及非空间数据模型，真正实现了空间数据基于时空范围的多维管理，具体地说是一种应用于交通信号系统空间数据资源管理的星形结构智能建模方法。

背景技术

目前国内外比较流行的空间数据建模方法主要是采用第三方GIS平台软件进行建库，只解决了空间数据的以文件或数据库方式的存储问题(比如采用Autodesk Map/ArcGis/Mapinfo等平台)，即建好库的空间数据没有对这种复杂的关系进行自动识别和判断的能力。所以当用户需要实施一个基础空间数据模型的管理信息系统时，除了根据GIS平台软件创建基本的图层外，要实现复杂的空间关系等高级功能，比如对矢量图层以及之间建立约束关系、空间关系；就需要使用平台的接口进行二次开发实现，这本身就增加了客户解决方案的时间成本和财务成本；而且后续维护还需要投入技术服务成本进行升级更新。

当前的空间数据建模方法只是利用了目前关系数据库系统中数据表的基本特性，支持基本的数据类型和空间几何类型；与系统业务功能及外部服务不能灵活的建立接口关系。特别是对交通信号行业，空间建模和时间的建模是分离的，不能实现综合性的管理和分析，以及满足客户空间数据资源管理的需要。

发明内容

本发明的目的是针对传统建模方法中的单一性、数据模型管理，空间和时间分离建模或定义，以及二次开发的复杂性的问题，提出的一种能比较好地解决城市基础信息资源建模，特别是交通信号、交通管理等行业中应用于交通信号系统管理的星形结构智能建模方法。

本发明的技术方案是：

一种应用于交通信号系统管理的星形结构智能建模方法，它包括以下步骤：

步骤一：对交通信号系统空间数据资源进行抽象，创建交通信号业务模型对象：所述的交通信号系统空间数据资源包括各种等级和类别的交通信号、信号位置、方向线和参考位置；所述的交通信号业务模型对象包括：交通信号(TR_SIGNAL)、信号位置(TR_LOCATION)、方向线(TR_LINE)和参考位置(TR_REF_SIGNAL)；

其中针对参考位置(TR_REF_SIGNAL)模型在交通系统中特殊性，我们扩展了空间几何类型的定义：一般空间几何类型包括点、线、面甚至多点、多线、多面等复杂几何对象，不过都没有专门的方向性描述，针对交通信号系统的特殊性，我们扩展定义了一种新的空间几何类型ADO(特殊的注记几何对象，英文全称Annotation Discriminator Object)，就是一种带方向的点对象，而且这个方向决定于其他与之相近而且有一定关系的几何对象面(Polygon)或线对象(Line/MultiLine)。参考位置(TR_REF_SIGNAL)的空间几何类型就是ADO类型。

步骤二：交通信号业务模型的星形关系定义：交通信号的空间布局为星形结构，定义四种交通信号业务模型之间的关系如下，

在一个信号位置附近有多个交通信号存在，它们之间为1:n关系，

每个交通信号都有一个参考位置即空间信息，它们之间为1:1关系，

每个交通信号均通过多条方向线连接到其他设备，它们之间为1:n关系；

在空间位置上以信号位置为中心的连接多个交通信号以及方向线，构成一个星形的网络结构，而且通过上述关系定义使得这种星形模型具有方向性；步骤三：交通信号业务模型时序逻辑规则定义：所述的交通信号业务模型时序逻辑规则是对信号状态实时变化的规则的定义，同时结合空间位置以及方向角度，在信号变化时对其他空间对象或者交通车辆、行人的影响进行性规则的描述，信号实时数据存储规则的定义；

步骤四：交通信号业务模型的数据模板定义：所述的交通信号业务模型数据模板用于批量生成具有类似标准的交通信号业务模型对象数据，该交通信号系统数据模板包括若干个具有步骤二中所述关联关系的业务模型的属性，这些属性在模板中批量输入或自动从关联对象拷贝；