專利名稱：一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及各種計算機圖形操作顯示界面中關于精確實時動態(tài)顯示交通運輸 設備(例如列車、汽車)及其部件的位置的設計和應用，尤其涉及一種顯示交通運 輸設備及其運行位置的方法。
背景技術：
在眾多的控制、監(jiān)測、仿真、維護系統(tǒng)(例如計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、列車調(diào)度系統(tǒng)、 微機監(jiān)測系統(tǒng)、診斷維護系統(tǒng)、仿真測試平臺)的圖形顯示界面中，往往需要實時 顯示線路上的交通運輸設備(例如列車)及其位置。
目前，交通運輸設備及其位置的顯示有三種實現(xiàn)方式
(1) 以軌道的占用和出清來表示位置 線路以軌道區(qū)段(鋼軌或軌道電路)為基本分段單位，交通運輸設備所覆蓋(或
者第一組車輪與最后一組車輪之間)的軌道區(qū)段顯示為"占用"狀態(tài)，其它軌道區(qū) 段顯示為"出清"狀態(tài)，這樣通過觀察軌道區(qū)段的狀態(tài)，則可知交通運輸設備所在 的位置。這種方法以軌道區(qū)段為單位顯示交通運輸設備位置，精度很低；另外當有 多個交通運輸設備時，不知具體車次號的交通運輸設備的位置。
(2) 以車次號在各邏輯區(qū)段上依次顯示來表示位置
線路可以比軌道區(qū)段更小的邏輯單位分段，當交通運輸設備位于某個邏輯分段 時，就在該分段上顯示交通運輸設備的車次號。這樣，用車次號依次在各邏輯分段 上顯示，來表示交通運輸設備的移動。這種方法在精度上比第(1)種方法更進了 一步，但忽略了交通運輸設備從一個分段過渡到另一個分段時的位置顯示。
(3) 以圖片的移動來表示位置
用圖片(可附帶車次號等文本信息)在線路上連續(xù)地移動來顯示交通運輸設備 及其位置。這種方法在直線區(qū)域能以各種精度顯示交通運輸設備位置，解決了前兩 種方法的跳躍性問題。但當交通運輸設備在從一條線路拐到另一條線路的過渡區(qū)段，圖片不能隨線路轉(zhuǎn)折而轉(zhuǎn)折，往往只好將這樣的過渡區(qū)段在線路地圖中忽略掉。 以上方法都未能徹底解決好"在線路上所有區(qū)段都高精度地顯示交通運輸設備 的位置"問題。而高精度顯示交通運輸設備(及其各部件)的位置對仿真測試平臺 來說非常重要。例如，在城市軌道交通系統(tǒng)的仿真測試平臺中，需要對比列車車頭 位置與站臺?？奎c位置；需要精確對比列車天線的位置與軌旁信標的位置；需要精 確對比列車前、后輪的位置與軌道電路等物理和/或邏輯分界點的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種高效可靠的顯 示交通運輸設備及其運行位置的方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn) 一種顯示交通運輸設備及其運行 位置的方法，其特征在于，該方法包括
(1) 用邏輯線段描繪交通運輸設備所運行的線路；
(2) 以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的位
置；
(3) 以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設 備當前主體的形狀、各部件的位置；
(4) 周期性地或當收到位置通知事件時，刷新顯示交通運輸設備的主體、部 件及附帶文字信息。
所述的用邏輯線段描繪交通運輸設備所運行的線路包括
a. 用來描繪線路的邏輯線段以實際線路為依據(jù)；
b. 對于實際線路轉(zhuǎn)彎處的弧線部分，可用多條邏輯線段組成折線段來模擬弧 線部分；
c. 用來描繪線路的邏輯線段所對應實際線路區(qū)段的長度可調(diào)，；
d. 用來描繪線路的各邏輯線段的映射率可以根據(jù)線路地圖布局需要而自由設置。
所述的以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的 位置包括-
a.交通運輸設備沿途其它設備為除了交通運輸設備、用來描繪線路的邏輯線 段之外的所有物理設備或邏輯概念，包括站臺起訖范圍、站臺?？奎c、站臺屏蔽站臺緊急按鈕、信標、軌道電路絕緣節(jié)、線路盡頭、各種邏輯區(qū)段、邏輯點等；
b. 根據(jù)表示線路的邏輯線路的映射率計算交通運輸設備沿途其它設備的位置 在與線路走向一致的方向的坐標；
c. 對于交通運輸設備沿途其它設備的位置在與線路走向不一致的方向的坐標 則根據(jù)線路地圖布局需要來確定是位于邏輯線段上還是位于邏輯線段的兩旁以及 與邏輯線段的距離。
所述的以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸 設備當前主體的形狀、各部件的位置包括
a. 交通運輸設備的主體將隨交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段形狀基 本一致，即主體的形狀隨邏輯線段構成的線路轉(zhuǎn)折而轉(zhuǎn)折；
b. 交通運輸設備的各部件相對于交通運輸設備上的某一參考點的距離將隨各 部件到參考點所覆蓋的各邏輯線段的映射率的變化而變化，即各部件間的距離隨邏 輯線段伸縮而伸縮；
c. 交通運輸設備附帶的文字信息隨交通運輸設備上的某一參考點的移動而移動。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于隨著交通運輸設備在線路上的運行，實時 顯示交通運輸設備的主體、各部件及它們在線路上所對應的位置，還能動態(tài)顯示設 備附帶的信息，便于將交通運輸設備(及其各部件)與交通運輸設備沿途其它設備 的位置進行精確對照，具有提高對比觀察的效率和效果的實用價值，在與交通運輸 設備有關的控制、監(jiān)測、仿真、維護等系統(tǒng)中有廣泛的應用前景。


圖1是本發(fā)明一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法的示意流程圖； 圖2是本發(fā)明顯示交通運輸設備及其運行位置的示意圖。
具體實施例方式
以下結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。 以邏輯線段來描繪交通運輸設備所運行的線路
如圖1所示的線路由各邏輯線段過程，邏輯線段的劃分是根據(jù)具體線路地圖的 應用需求為依據(jù)。邏輯線段由兩端點的坐標唯一確定，邏輯線段的其中一個端點往往由與它相連的另一已知線段的端點坐標確定(當由于是首條或盡頭邏輯線段等原 因而沒有已知的相連邏輯線段時，則預先指定一端點的坐標)，邏輯線段的另一端 點的坐標由已知端點坐標和該邏輯線段的長度決定。邏輯線段的長度(一般指映射 在某一坐標軸(例如X軸)上的長度)=該邏輯線段所對應實際線路部分的長度 乘(或除)以該邏輯線段的映射率。邏輯線段的映射率則根據(jù)線路地圖的布局需要 而定。
以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的位置 如圖1所示的交通運輸設備沿途其它設備的坐標是根據(jù)各設備所位于實際線 路的位置所對應的邏輯線段上的位置來確定的。假設邏輯線段兩端點的坐標是 (X1,Y1) 、 (X2， Y2)，邏輯線段所對應的實際線路部分的長度為d，該設備到 (X1,Y1)所對應的實際線路部分端點的距離為dl, (X， Y)為待求得某設備的坐 標，那么
x = Xl +(X2-Xl)*(dl/D); y = Xl十(X2畫X1" (dl/D);
X=X;
Y=y + ds;(其中ds為偏移量，根據(jù)線路地圖的布局而定)。
以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設備當 前主體的形狀、各部件(及文字信息)的位置
如圖2所示的交通運輸設備的主體由多條線段構成，構成主體的線段的條數(shù)則 根據(jù)交通運輸設備主體當前所覆蓋的邏輯線段中的轉(zhuǎn)折處的個數(shù)來定，當然也可設 置某些一個最大值，艮P:
構成主體線段的條數(shù) >=主體所覆蓋線路地圖中的邏輯線段的轉(zhuǎn)折處的個數(shù)
+ 1。
構成主體的各線段與所各自對應的主體所覆蓋線路地圖中的邏輯線段平行。 當"構成主體線段的條數(shù) > 主體所覆蓋線路地圖中的邏輯線段的轉(zhuǎn)折處的個
數(shù)+l"時，這時，對于無邏輯線段可對應的多余線段的長度置為0，即不顯示。 交通運輸設備各部件一般用點或線段表示該部件的位置，而不表示其形狀。交
通運輸設備各部件的位置(坐標)是根據(jù)各部件所位于交通運輸設備的位置當前所
對應的邏輯線段上的位置來確定的。交通運輸設備各部件的坐標計算與沿途其它設
備的坐標計算相似。交通運輸設備附帶信息的位置以交通運輸設備上某一預定參考點(例如某一部 件)的位置來確定。參考點位置的計算與交通運輸設備各部件位置的計算相似。為 布局需要，交通運輸設備附帶信息的位置一般在參考點的位置偏移一段距離。
周期性地或當收到位置通知事件時，刷新顯示交通運輸設備的主體、部件及附 帶文字信息。
一般，應用軟件系統(tǒng)的其它模塊實時將交通運輸設備某一 (某些)參考點(例 如交通運輸設備的部件)在實際線路(或者直接邏輯線段構成的線路地圖)上的位 置告知顯示交通運輸設備及其部件顯示軟件模塊，交通運輸設備及其部件顯示軟件 模塊周期性地或者當收到位置通知時，如果通知的不是邏輯線段構成的線路地圖上 的位置，則根據(jù)通知位置計算參考點在邏輯線段構成的線路地圖上的位置，計算方 法與交通運輸設備各部件位置的計算方法相似。然后再將該位置作為輸入?yún)?shù)觸發(fā) 前述的"以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設備 當前主體的形狀、各部件(及文字信息)的位置"過程，并顯示。
一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法，包括以下處理步驟
a. 以邏輯線段來描繪交通運輸設備所運行的線路；
b. 以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的位
置；
c. 以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設備
當前主體的形狀、各部件(及文字信息)的位置；
d. 周期性地或當收到位置通知事件時，刷新顯示交通運輸設備的主體、部件 及附帶文字信息。
所述的以邏輯線段來描繪交通運輸設備所運行的線路，進一步包括
a. 用來描繪線路的邏輯線段以實際線路為依據(jù)，但可以等同但不一定等同于 實際線路區(qū)段，可能一條邏輯線段對應多個實際線路區(qū)段，也可能多條邏輯線段對 應一個實際線路區(qū)段，還有可能一條邏輯線段所對應的是某些實際線路區(qū)段的局部 而不是全部；
b. 對于實際線路轉(zhuǎn)彎處的弧線部分，可用多條邏輯線段組成折線段來模擬弧 線部分，組成折線的邏輯線段數(shù)越多，線段長度越均勻，那么折線越與弧線相似。
c. 用來描繪線路的邏輯線段所對應實際線路區(qū)段的長度可以固定但并不一定 固定，可能為0，這要根據(jù)交通運輸設備運行方向?qū)е戮€路切換(例如列車從一個軌道經(jīng)過道岔切換到另一個軌道上)而調(diào)整；
d.用來描繪線路的各邏輯線段(到實際線路)的映射率(邏輯線段的映射率
是指邏輯線段的長度與它所對應的實際線路的長度之比，或者是指邏輯線段所對應 的實際線路的長度與邏輯線段的長度之比)可以相同但并不一定相同，可以根據(jù)線
路地圖布局需要而自由設置。
所述的以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的 位置，進一步包括
a. 交通運輸設備沿途其它設備是指除了交通運輸設備(及其部件)、用來描 繪線路的邏輯線段之外的所有物理設備或邏輯概念，例如站臺起訖范圍、站臺停靠 點、站臺屏蔽門、站臺緊急按鈕、信標、軌道電路絕緣節(jié)(或邊界點)、線路盡頭、 各種邏輯區(qū)段、邏輯點(例如坡度點、彎度點)等。
b. 根據(jù)表示線路的邏輯線路的映射率計算交通運輸設備沿途其它設備的位置 在與線路走向基本一致的(例如平行)方向的坐標；
c. 而對于交通運輸設備沿途其它設備的位置在與線路走向基本不一致的(例 如垂直)方向的坐標則根據(jù)線路地圖布局需要來確定是位于邏輯線段上還是位于邏 輯線段的兩旁以及與邏輯線段的距離。
所述的以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸 設備當前主體的形狀、各部件(及文字信息)的位置，進一步包括
a. 交通運輸設備的主體將隨交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段形狀基 本一致，即主體的形狀隨邏輯線段構成的線路轉(zhuǎn)折而轉(zhuǎn)折；
b. 交通運輸設備的各部件相對于交通運輸設備上的某一參考點(例如某一部 件)的距離將隨各部件到參考點所覆蓋的各邏輯線段的映射率的變化而變化，即各 部件間的距離隨邏輯線段伸縮而伸縮；
c. 交通運輸設備的部件既可以是物理上的部件，例如列車的天線、前輪、 后輪；也可以是邏輯上的概念，例如列車的防護范圍；
d. 交通運輸設備附帶的文字信息隨交通運輸設備上的某一參考點的移動而移
動；
e. 交通運輸設備附帶的文字信息既可能包含靜態(tài)不變的信息，例如設備識 別號(和/或車次號)，也可能包含動態(tài)更新的信息，例如表示設備位置、速度、 加速度等數(shù)值信息。所述的以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的 位置，與所述的以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運 輸設備當前主體的形狀、各部件(及文字信息)的位置，由于交通運輸設備的主體、 各部件與沿途其它設備的位置顯示都以相同的邏輯線段為參照物，那么交通運輸設 備的主體、各部件的位置與沿途其它設備的位置就具有了可比性。
所述的周期性地或當收到位置通知事件時，刷新顯示交通運輸設備的主體、部 件及附帶文字信息，與所述的以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物 來確定交通運輸設備當前主體的形狀、各部件(及文字信息)的位置，就實現(xiàn)了精 確地顯示交通運輸設備主體、各部件(及文字信息)的位置，再與所述的交通運輸 設備的主體、各部件的位置與沿途其它設備的位置所具有的可比性，就便于對交通 運輸設備的主體、各部件的位置與沿途其它設備的位置進行精確對照，從而達到提 高對比觀察、分析的效率和效果的目的。
權利要求
1.一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法，其特征在于，該方法包括(1)用邏輯線段描繪交通運輸設備所運行的線路；(2)以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的位置；(3)以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設備當前主體的形狀、各部件的位置；(4)周期性地或當收到位置通知事件時，刷新顯示交通運輸設備的主體、部件及附帶文字信息。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法，其特 征在于，所述的用邏輯線段描繪交通運輸設備所運行的線路包括a. 用來描繪線路的邏輯線段以實際線路為依據(jù)；b. 對于實際線路轉(zhuǎn)彎處的弧線部分，可用多條邏輯線段組成折線段來模擬弧 線部分；c. 用來描繪線路的邏輯線段所對應實際線路區(qū)段的長度可調(diào)，；d. 用來描繪線路的各邏輯線段的映射率可以根據(jù)線路地圖布局需要而自由設置。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法，其特 征在于，所述的以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備 的位置包括a. 交通運輸設備沿途其它設備為除了交通運輸設備、用來描繪線路的邏輯線 段之外的所有物理設備或邏輯概念，包括站臺起訖范圍、站臺停靠點、站臺屏蔽門、 站臺緊急按鈕、信標、軌道電路絕緣節(jié)、線路盡頭、各種邏輯區(qū)段、邏輯點等；b. 根據(jù)表示線路的邏輯線路的映射率計算交通運輸設備沿途其它設備的位置 在與線路走向一致的方向的坐標；c. 對于交通運輸設備沿途其它設備的位置在與線路走向不一致的方向的坐標 則根據(jù)線路地圖布局需要來確定是位于邏輯線段上還是位于邏輯線段的兩旁以及 與邏輯線段的距離。
4、根據(jù)權利要求1所述的一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法，其特征在于，所述的以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設備當前主體的形狀、各部件的位置包括a. 交通運輸設備的主體將隨交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段形狀基 本一致，即主體的形狀隨邏輯線段構成的線路轉(zhuǎn)折而轉(zhuǎn)折；b. 交通運輸設備的各部件相對于交通運輸設備上的某一參考點的距離將隨各 部件到參考點所覆蓋的各邏輯線段的映射率的變化而變化，即各部件間的距離隨邏 輯線段伸縮而伸縮；c. 交通運輸設備附帶的文字信息隨交通運輸設備上的某一參考點的移動而移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示交通運輸設備及其運行位置的方法，該方法包括用邏輯線段描繪交通運輸設備所運行的線路；以表示線路的邏輯線段為參照物來描繪交通運輸設備沿途其它設備的位置；以交通運輸設備當前所覆蓋線路的邏輯線段為參照物來確定交通運輸設備當前主體的形狀、各部件的位置；周期性地或當收到位置通知事件時，刷新顯示交通運輸設備的主體、部件及附帶文字信息。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于能動態(tài)顯示設備附帶的信息，便于將交通運輸設備與交通運輸設備沿途其它設備的位置進行精確對照，具有提高對比觀察的效率和效果的實用價值，在與交通運輸設備有關的控制、監(jiān)測、仿真、維護等系統(tǒng)中有廣泛的應用前景。
文檔編號B61L25/00GK101590865SQ200910049340
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者廖湘華, 野 王 申請人:卡斯柯信號有限公司