专利名称：一种基于元模型的高速铁路信号系统地理线路建模方法
技术领域：
本发明涉及一种基于元模型的高速铁路信号系统地理线路建模方法，属于高速铁 路信号系统技术领域。
背景技术：
高速铁路信号系统中的地理线路取消了物理层次上的分区划分，将线路划分为若 干个区域，每一个区域由一定数量的轨道区段组成，这是高速铁路信号系统中地理线路区 别于其他线路的最显著特征。在高速铁路信号系统地理线路模型中，不但要体现线路的几 何拓扑结构，还要表达轨道区段的概念，同时必须唯一标识线路上任意一点，并给出信号设 备在线路上的表达方法，以便提供列车位置信息和沿线设备、路况信息。
在相关专利技术方面，在专利1 “一种快速绘制电力线路图或地理线路图的方 法(专利申请号200710015877. 8)”中，主要介绍的是如何快速绘制电力线路图或地 理线路图的方法；在专利2 “一种快速提供位置服务与地理信息的方法(专利申请号 03118566. 5)，，中，公开了一种无线互联移动定位的方法，其具体实现涉及GIS/GPS/LBS综 合信息平台的组成及其运作方法；在专利3 “位置服务信息的获取方法和系统(专利申请 号200710175929. 8) ”中，主要涉及针对移动终端和位置服务平台的信息获取方法。高速 铁路信号系统中的地理线路区别于一般意义上的地理线路，不但要表达地理线路的几何拓 扑结构以提供位置信息，还要体现高速铁路的信号特征。发明内容
本发明的目的是提出一种基于元模型的高速铁路信号系统地理线路建模方法，为 高速铁路信号系统建立地理线路模型，既表达地理线路的几何拓扑结构，又体现出高速铁 路信号系统中轨道区段的概念，与高速列车动力学模型及其它信号设备模型一并用于中国 高速铁路运行控制系统的仿真测试和验证。
本发明提出的基于元模型的高速铁路信号系统地理线路建模方法，包括以下步 骤
(1)建立高速铁路的地理线路模型，建立过程如下
(1-1)将高速铁路网划分为多个基本线路Ii,每一段基本线路赋予一个唯一的标 识，在每一段基本线路上建立一维曲线坐标系，形成以基本线路为基准的一维曲线坐标系， 所有基本线路形成基本线路簇，则地理线路模型的坐标系统Γ为一个三元组Γ = (ξ， A, )，其中，ξ为三维直角坐标或三维地球坐标，Λ为高速铁路网划分为基本线路簇的 方式，Θ为基于ξ和Λ的基本线路坐标系簇；基本线路上任意一点的坐标为(i，x)，其中 i表示基本线路标识号，X表示基本线路上的一维曲线坐标；
(1-2)将高速铁路地理线路的轨道区段划分为无岔区段和道岔区段，用基本线路 表示无岔区段，每个无岔区段包含多条基本线路，用三段基本线路表示道岔区段；
(1-3)当上述基本线路簇中的基本线路为首尾相连时，将与基本线路Ii的起点相连的基本线路称为上一条基本线路Ipre，与Ii的终点相连的基本线路则称为下一条基本线 路Inrart，则基本线路Ii与相邻基本线路的连接关系Ii和高速铁路网的拓扑结构Ω分
权利要求
1. 一种基于元模型的高速铁路信号系统地理线路建模方法，其特征在于该方法包括以 下步骤(1)建立高速铁路的地理线路模型，建立过程如下(1-1)将高速铁路网划分为多个基本线路Ii,每一段基本线路赋予一个唯一的标识， 在每一段基本线路上建立一维曲线坐标系，形成以基本线路为基准的一维曲线坐标系，所 有基本线路形成基本线路簇，则地理线路模型的坐标系统Γ为一个三元组Γ = (ξ , Λ, Θ)，其中，ξ为三维直角坐标或三维地球坐标，Λ为高速铁路网划分为基本线路簇的方 式， 为基于ξ和Λ的基本线路坐标系簇；基本线路上任意一点的坐标为(i，X)，其中i 表示基本线路标识号，χ表示基本线路上的一维曲线坐标；(1-2)将高速铁路地理线路的轨道区段划分为无岔区段和道岔区段，用基本线路表示 无岔区段，每个无岔区段包含多条基本线路，用三段基本线路表示道岔区段；(1-3)当上述基本线路簇中的基本线路为首尾相连时，将与基本线路Ii的起点相连 的基本线路称为上一条基本线路Ipm，与Ii的终点相连的基本线路则称为下一条基本线路 Inrart，则基本线路Ii与相邻基本线路的连接关系Ii和高速铁路网的拓扑结构Ω分别为
全文摘要
本发明涉及一种基于元模型的高速铁路信号系统地理线路建模方法，属于高速铁路信号系统技术领域。本方法通过建立基于参数方程的曲线坐标系簇和轨道区段模型，构建完整的高速铁路线路模型，并且在地理线路模型上给出了小跨度设备和大跨度设备的表达方法。本发明给出了地理线路的几何拓扑结构模型的构建方法，建立的模型具有简洁、完备、准确和可扩展等特点，可与高速列车动力学模型及其它信号设备模型一起用于高速铁路运行控制系统的仿真测试和验证。
文档编号G06F17/50GK102034004SQ20101059181
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者吉吟东, 周暐, 孙新亚, 王帅, 王程, 董炜 申请人:北京全路通信信号研究设计院, 清华大学