[发明专利]一种轨道交通线路地理信息的描述方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道交通线路地理信息的描述方法。

背景技术

近年来，在轨道交通运行控制系统领域，基于通信的列车控制系统(Communication Based Train Control System，简称CBTC系统)发展迅速，在CBTC系统中，行车许可(Movement Authority，简称MA)的计算通常依赖于地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)。应用于CBTC系统的GIS，通常包含线路拓扑信息、轨旁设备坐标信息、线路永久限速、临时限速和坡度等地理信息。

目前在GIS中通常基于拓扑理论，将轨道交通线路抽象为无向图或者有向图，以线路上的分歧点(如道岔岔心或岔尖)和区段分隔设备(如计轴器或绝缘节)作为图的结点，结点之间的线路作为边。以抽象的有向图或者无向图作为基础建立坐标系统，对轨旁设备和相关地理信息进行标定，并以数据的形式存储，供CBTC系统查询。

GIS提供的地理信息是CBTC系统计算MA的基础依据，错误的地理信息可能导致非预期的MA产生，因此GIS数据的完整性将直接影响CBTC系统的安全性。目前应用于CBTC系统的GIS中采用的理信息描述方法，仅考虑对线路拓扑的描述，对数据完整性的保证尚无系统性方法，为系统安全性埋下隐患。

发明内容

为了解决应用于现有CBTC系统中的GIS在地理信息数据的完整性保证方面的缺陷导致的潜在安全性问题。

一方面，本发明提供了一种轨道交通线路地理信息的描述方法，包括：

构建用于描述轨道交通线路地理信息的数据模型，所述数据模型采用实体关系图表示；

将所述数据模型转化为关系模式，所述关系模式满足第三范式。

可选的，所述构建用于描述轨道交通线路地理信息数据模型的步骤，包括：

将所述轨道交通线路抽象成有向图；

以所述轨道交通线路的道岔岔尖或岔心和线路终端作为所述有向图的轨道结点，连接两轨道结点的边作为有向图中的轨道有向区段；

所述轨道有向区段关联两个轨道结点，分别为始端结点与终端结点；

所述轨道有向区段关联两个轨道结点，所述轨道结点与所述轨道有向区段分别对应所述实体关系图中的实体结点与实体有向区段；

所述实体结点与所述实体有向区段之间的对应关系为多对多；

所述实体结点与所述实体有向区段均具有编号属性。

可选的，所述轨道有向区段关联两个轨道结点具体包括：

所述轨道有向区段以所关联的两个轨道结点中公里标较小的一个作为始端结点，以所关联的两个轨道结点中公里标较大的一个作为终端结点，且所述轨道有向区段的方向由始端结点指向终端结点。

可选的，所述地理信息中包括轨道点式信息，所述轨道点式信息对应所述实体关系图中的实体点式信息。

可选的，所述轨道点式信息包含在轨道有向区段中，用所述实体有向区段的编号与公里标相结合来表示所示实体点式信息，所述实体有向区段与所述实体点式信息之间的对应关系为一对多；

所述实体点式信息具有编号属性。

可选的，所述轨道点式信息与所述轨道交通线路中的轨旁设备相对应，所述轨旁设备仅用单一线路坐标进行描述，包括计轴器、绝缘节、应答器、信标或者信号机。

可选的，所述地理信息中还包括轨道段式信息，所述轨道段式信息为两个线路坐标之间且具有唯一路径的线路区域，包括所述轨道交通线路中的坡段、曲线以及线路区段，所述轨道段式信息用起点坐标位置和终点坐标位置表示；所述轨道段式信息对应所述实体关系图中的实体段式信息；

所述实体段式信息与所述实体点式信息之间的对应关系为多对多；

所述实体段式信息具有编号属性。

可选的，所述关系模式中描述的对象包括实体有向区段、实体结点、实体点式信息和实体段式信息。

可选的，所述实体有向区段、实体结点、实体点式信息和实体段式信息均具有主码，所述实体有向区段、实体点式信息和实体段式信息还具有外码。

可选的，所述关系模式具有实体完整性、参照完整性、域完整性和用户自定义完整性约束。

本发明提供的轨道交通线路地理信息的描述方法，运用关系模式的规范化理论，得到满足第三范式的关系模式最小系统。该方法去除了关系模式中的冗余，使数据的插入、修改、删除异常得以避免，进一步保证了数据的完整性。

附图说明