一种轨道交通线路地理信息的描述方法技术

本发明专利技术公开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。本发明专利技术提供的描述方法运用关系数据理论，对轨道交通线路地理信息进行建模，得到地理信息系统的数据模型，将数据模型转化为关系模式，根据关系模式的完整性规则定义数据的完整性。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。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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通
，特别涉及一种轨道交通线路地理信息的描述方 法。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。 -方面，本专利技术提供了，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 表不； 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。 本专利技术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】 图1为本专利技术提供的的步骤流程图； 图2为本专利技术中将实际轨道交通线路抽象为有向图的方法说明； 图3为按照本专利技术提供的轨道交通线路地理信息的描述方法构建的地理信息数 据模型； 图4为实施例一中实际轨道交通线路图； 图5为实施例一中根据实际轨道交通线路图抽象后的有向图； 图6为实施例一按照本专利技术优选方案构建得到的地理信息数据模型。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 实施例一 本实施例提供了，步骤流程图如图1所 示，包括以下步骤： 步骤S1、构建用于描述轨道交通线路地理信息的数据模型，数据模型采用实体关 系图（Entity-Relationship Diagram，简称 E-R 图）表不。 步骤S2、将数据模型转化为关系模式，关系模式满足第三范式。 其中第三范式表示每个非主码属性都是原子的，并完全依赖于主码，且不存在非 主码属性对主码的传递函数依赖。 可选的，步骤Sl中构建用于描述轨道交通线路地理信息数据模型包括： 将轨道交通线路抽象成有向图，其中轨道结点与轨道有向区段分别对应实体关系 图中的实体结点与实体有向区段； 以轨道交通线路的道岔岔尖或岔心和线路终端作为有向图的轨道结点，连接两轨 道结点的边作为有向图中的轨道有向区段； 轨道有向区段关联两个轨道结点，轨道结点与轨道有向区段分别对应实体关系图 中的实体结点与实体有向区段。 需要说明的是，实体结点与实体有向区段之间的对应关系为多对多（N:M)。，实体 结点与实体有向区段均具有编号属性。 可选的，实体有向区段以关联的两个实体结点分别作为始端结点和终端节点，具 体包括： 轨道有向区段以所关联的两个轨道结点中公里标公里标较小的一端作为始端结 点，以所关联的两个轨道结点中公里标中公里标较大的一端作为终端结点终点，且轨道有 向区段的方向由始端结点指向终端结点，如图2所示。 可选的，本实施例中地理信息中包括轨道点式信息，轨道点式信息对应实体关系 图（E-R图）中的实体点式信息。轨道点式信息包含在轨道有向区段中，轨道有向区段与轨 道点式信息之间的对应关系为一对多，用实体有向区段的编号与公里标相结合来表不实体 点式信息。需要说明的是，实体点式信息也具有编号属性。一个轨道有向区段中包含多个 轨道点式信息，一个轨道点式信息仅可被一个轨道有向区段包含。 可选的，本实施例中轨道点式信息与轨道交通线路中的轨旁设备相对应，轨旁设 备仅用单一线路坐标进行描述，即轨旁设备是仅用单一线路描述的装置，包括但不限于计 轴器、绝缘节、应答器、信标或者信号机。需要说明的是，本实施中的轨旁设备可以是上述装 置，但是不限于上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通线路地理信息的描述方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1. 一种轨道交通线路地理信息的描述方法，其特征在于，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。2. 根据权利要求1所述的描述方法，其特征在于，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，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。3. 根据权利要求2所述的描述方法，其特征在于，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。4. 根据权利要求1所述的描述方法，其特征在于，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。5. 根据权利要求4所述的描述方法，其特征在于，所述轨道点式信息包含在轨道有...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷江宁，周军利，
申请(专利权)人：北京交控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11