[发明专利]一种列车动态信息实时查询系统及方法

摘要

本发明公开了一种列车动态信息实时查询系统及方法，系统包括用户注册模块、用户位置共享模块、列车位置查询模块、列车动态信息显示模块、列车动态信息推送模块、用户数据库、列车运行线路空间数据库和列车运行时刻数据库；本发明在列车运行线路空间数据库和列车运行时刻数据库的基础上，通过判断用户的共享位置信息，形成在车用户的位置共享信息集，通过地理信息分析的方法求取所有位置的几何中心，作为列车当前的位置；并利用地理空间分析，基于列车时刻和运营数据库，计算列车达到各站的实际时间、是否晚点等信息，为用户提供列车实时动态信息查询服务、用户互助问答服务；并对在车的VIP用户提供系统的列车位置推送服务。

主权项

一种列车动态信息实时查询方法，应用于列车动态信息实时查询系统上；所述列车动态信息实时查询系统包括用户注册模块、用户位置共享模块、列车位置查询模块、列车动态信息显示模块、列车动态信息推送模块、用户数据库、列车运行线路空间数据库和列车运行时刻数据库；所述用户注册模块，用于向用户提供注册业务；所述用户位置共享模块，用于系统以预定时间为起始时间，每隔一定时间收集一次用户的共享位置信息；所述列车位置查询模块，在列车动态信息计算的基础上，向用户提供列车实时动态信息查询服务；所述列车动态信息显示模块，用于向用户显示查询得到的列车实时动态信息，并在GIS地图上动态展现列车的运动过程；所述列车动态信息推送模块，用于向特殊用户自动推送列车实时的位置、距离到达用户感兴趣站点的时间的动态信息；所述用户数据库，用于存储注册用户的信息；所述列车运行线路空间数据库，用于存储全国所有列车的运行轨迹地理信息图层，图层中包含有全国铁道站点信息图层和列车运行线路段图层，每个线路根据国家列车运行线路划分规则进行划分；所述列车运行时刻数据库，用于存储最新的每部列车的运行时刻表；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：构建全国列车运行线路图和全国列车时刻表，并将相关信息分别存储到列车运行线路空间数据库和列车运行时刻数据库中；通过全国列车运行线路表，构建全国列车运行线路图，每条线路命名为TLINE，全国列车运行线路图中包括有每条线路所经的站点名称、站点位置坐标信息；全国列车时刻表包括每辆列车的编号TRID、车次TRNAME、运行的线路组TLINE[]、每条线路上的站点STATION[]、以及到达每个站点的时间RTIME[]；步骤2：用户通过用户注册模块注册个人信息，用户注册模块根据用户注册信息将用户分为普通用户和特殊用户；系统将相关用户信息存储到用户数据库中；步骤3：乘客用户通过扫描车票或手动输入的方式，向系统输入所乘列车的列车车次和席位；系统获得用户许可后，定时自动获取用户共享的位置信息，基于该系统，系统自动计算列车的位置、时速、到达各站点的时间以及进行是否晚点判断，并将相关信息存储到数据库中，以供用户查询；非乘客用户和乘客用户通过列车动态信息查询模块查询列车信息，并通过列车动态信息显示模块进行空间展现；特殊用户在确定接收系统推送信息后，系统定时自动将其所乘列车或预乘列车的动态信息推送给特殊用户；步骤3的具体实现过程包括以下子步骤：步骤3.1：乘客用户位置共享；乘客用户通过扫描车票或手动输入的方式，向系统输入所乘列车的列车车次和席位；乘客用户车次信息确认后，系统确认乘客用户是否正在车上，并进一步确认是否同意共享位置信息；如乘客用户同意共享位置信息，则系统自动建立一个变量结构体UI，用于存储乘客用户的位置信息，该变量结构体UI的结构如下：UI={ID,TRID,DATA,TIME[t],PL[x,y]}其中，ID为乘客用户的注册号，TRID为当前乘客用户所乘列车的编号，DATA为乘客用户的乘车日期，TIME[t]为时间数组，PL[x,y]为乘客用户在TIME[t]时刻的位置数组；x为乘客用户在t时刻所在位置的x方向的地理坐标，y为用户在t时刻所在位置y方向的地理坐标；t0为列车的既定发车时间，tm+1=tm+10min，系统以t0为起始时间，每隔10分钟收集一次用户的共享位置信息；步骤3.2：用户共享位置真伪判断；根据建立的变量结构体UI，系统根据TRID获得乘客用户所在列车的线路TLINE，并对TLINE进行100m缓冲分析，分析乘客用户t时刻所共享的位置是否在该缓冲区内，如果在缓冲区内，则进一步分析t时刻所有同车次列车用户所共享的位置，若该乘客用户共享位置与其余所有乘客用户共享位置的中心位置距离在100m以内，则认为该乘客用户共享位置信息为真，将该乘客用户纳入该次列车的共享位置用户集US中，并在乘客用户的积分中自动添加1分；否则判断该乘客用户的位置信息为假，将该乘客用户剔除出该次列车的共享位置用户集US，并对虚报位置信息的用户进行惩罚，将其积分减1分；步骤3.3：列车动态位置计算；列车动态信息包括列车的实时位置、列车速度、列车到达各车站的时间；根据乘客用户共享的位置信息，在全国列车运行线路图上绘制出t时刻共享用户的位置信息的点阵，并求取各点阵组成的图形的几何中心C(x,y)，则C(x,y)的位置即为时刻t当前列车所在的位置；步骤3.4：列车时速计算；设T1时刻列车所在的位置为C1(x,y)，T2时刻列车的位置为C2(x,y)，通过GIS分析获得两个位置间经过的铁道长度为L，则列车的时速为V=L/(T2‑T1)；步骤3.5：非乘客用户列车位置查询；设列车要达到的站点为P，当前时间为t，列车获得的距离t最近的一次共享位置信息为t1，则当前时刻列车的位置cp为t1时刻列车所在的位置，沿着列车运行线路运行V*(t‑t1)米，通过GIS分析获知cp到站点P之间的距离为LP，则列车到达站点P的所需时间为LP/V，确切时间为t+LP/V；步骤3.6：列车是否晚点判断；对比时间t+LP/V与全国列车运行线路图上列车达到该站点的时间TZ，若两者不相等，则判定列车晚点；否则判断列车准点；列车晚点时长为TZ与t+LP/V的时间差；步骤3.7：列车动态信息查询；非乘客用户和乘客用户通过列车动态信息查询模块，选择或输入要查询的列车号以及用户感兴趣的车站号，系统根据计算的列车的动态信息，将用户查询时刻的列车的位置、距离用户感兴趣的车站号的距离、达到该站所需的时长和具体的时间显示在列车动态信息显示模块中，并在列车运行图上显示列车的位置。