本發(fā)明涉及鐵路信號(hào)系統(tǒng)，更具體地說(shuō)是一種涉及鐵路tdcs和ctc系統(tǒng)記錄和回放運(yùn)行圖的方法。

背景技術(shù)：

1、鐵路tdcs/ctc系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)技術(shù)的現(xiàn)代列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。在tdcs/ctc系統(tǒng)中，運(yùn)行圖是一個(gè)關(guān)鍵組成部分，它描述了列車在鐵路網(wǎng)上的運(yùn)行計(jì)劃，用于指導(dǎo)列車調(diào)度、行車組織、信號(hào)控制等方面，確保鐵路運(yùn)輸安全、高效地進(jìn)行。

2、日常工作中，鐵路tdcs/ctc系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)一系列的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，其現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題包括列車故障、人工操作失誤、設(shè)備故障、通信故障以及軟件故障等問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)列車故障時(shí)，排查列車故障可能會(huì)遇見(jiàn)故障定位困難、數(shù)據(jù)分析難度較大、列車設(shè)備故障、軟件缺陷和人工操作失敗等問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)tdcs/ctc作業(yè)人員通過(guò)tdcs/ctc系統(tǒng)監(jiān)控列車運(yùn)行狀態(tài)，檢查是否存在系統(tǒng)故障或異常，依據(jù)ctc系統(tǒng)日志、歷史運(yùn)行圖、歷史調(diào)度命令和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員反饋描述來(lái)進(jìn)行列車故障診斷。

3、隨著城市化進(jìn)程的加快，鐵路成為城市之間出行的重要組成部分，為了保證鐵路上列車運(yùn)行的安全、高效運(yùn)行，需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，以便在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)列車運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，可以挖掘出有價(jià)值的信息，為運(yùn)營(yíng)管理、線路規(guī)劃、列車調(diào)度等提供決策支持。

4、運(yùn)行圖可以用于列車故障排查、列車監(jiān)控和記錄、列車運(yùn)行數(shù)據(jù)分析等，因此建立一種涉及鐵路tdcs和ctc系統(tǒng)記錄和回放運(yùn)行圖的方法，是亟需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明公開了一種記錄和回放運(yùn)行圖的方法，通過(guò)記錄鐵路tdcs/ctc系統(tǒng)的運(yùn)行圖實(shí)際運(yùn)行情況并回放運(yùn)行圖記錄，以此用于數(shù)據(jù)分析、列車故障排查和培訓(xùn)教學(xué)，同時(shí)運(yùn)行圖記錄的回放可以幫助分析tdcs/ctc系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中存在的問(wèn)題，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

3、一種記錄和回放運(yùn)行圖的方法，包括：

4、調(diào)度員在調(diào)度臺(tái)的tdcs/ctc系統(tǒng)上操作運(yùn)行圖軟件中的運(yùn)行線，操作后運(yùn)行線涉及的車站、時(shí)間、區(qū)間和屬性發(fā)生變化，在這一過(guò)程中運(yùn)行圖記錄軟件在后臺(tái)記錄運(yùn)行圖軟件上運(yùn)行圖中底圖、車站和運(yùn)行線的靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)變化信息，并生成和存儲(chǔ)運(yùn)行圖記錄；

5、運(yùn)行圖回放軟件依據(jù)時(shí)間片段讀取存儲(chǔ)的運(yùn)行圖記錄并依據(jù)時(shí)間片段的先后播放順序?qū)\(yùn)行圖記錄進(jìn)行回放。

6、優(yōu)選的，所述運(yùn)行圖軟件，為鐵路tdcs/ctc系統(tǒng)列車調(diào)度員終端上的一個(gè)核心軟件，用于調(diào)度員實(shí)時(shí)監(jiān)控列車運(yùn)行狀態(tài)，編制和調(diào)整列車運(yùn)行圖；運(yùn)行圖軟件中包括一個(gè)橫軸和縱軸構(gòu)成的一個(gè)長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面，橫軸表示時(shí)間線，縱軸表示車站，長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面中包含多條運(yùn)行線，其中：

7、所述tdcs為鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)；

8、所述ctc為鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)；

9、所述運(yùn)行線由連接不同時(shí)間點(diǎn)的不同車站構(gòu)成，表示一列列車的運(yùn)行路徑,包括列車的起點(diǎn)站、終點(diǎn)站、途經(jīng)車站的到達(dá)時(shí)間、出發(fā)時(shí)間以及辦客時(shí)間；運(yùn)行線用于表示列車在鐵路網(wǎng)上的運(yùn)行路徑、時(shí)間和速度；

10、所述長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面為運(yùn)行圖底圖，包括車站名稱、車站間距信息，用于鋪畫列車運(yùn)行線；

11、所述長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面中包含多條運(yùn)行線為運(yùn)行圖運(yùn)行線。

12、優(yōu)選的，所述運(yùn)行圖記錄，包括運(yùn)行圖底圖記錄、車站記錄和運(yùn)行線記錄，其中：

13、所述底圖記錄，為tdcs/ctc系統(tǒng)中運(yùn)行圖軟件上運(yùn)行圖底圖的所有靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)變化信息；

14、所述車站記錄，為tdcs/ctc系統(tǒng)中運(yùn)行圖軟件上運(yùn)行圖底圖中所有的車站靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)變化信息；

15、所述運(yùn)行線記錄，為tdcs/ctc系統(tǒng)中運(yùn)行圖軟件上運(yùn)行圖底圖中所有的運(yùn)行線靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)變化信息；

16、所述靜態(tài)信息為運(yùn)行圖軟件上所有的運(yùn)行線信息；

17、所述動(dòng)態(tài)變化信息為運(yùn)行圖軟件上運(yùn)行線的動(dòng)作信息，每個(gè)運(yùn)行線的每一次動(dòng)作記錄為一個(gè)動(dòng)態(tài)信息。

18、優(yōu)選的，所述運(yùn)行圖記錄軟件，為一種與運(yùn)行圖軟件通信并將運(yùn)行圖軟件中運(yùn)行線信息生成為運(yùn)行圖記錄的軟件。

19、優(yōu)選的，所述運(yùn)行圖回放軟件，為一種用于讀取運(yùn)行圖記錄、解析運(yùn)行圖記錄并回放運(yùn)行圖記錄的軟件；運(yùn)行圖回放軟件包括一個(gè)橫軸和縱軸構(gòu)成的一個(gè)長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面、回放時(shí)間框，長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面中橫軸表示時(shí)間線，縱軸表示車站，網(wǎng)格用于顯示運(yùn)行線，回放時(shí)間框包含回放倍數(shù)、時(shí)間線正向和反向推進(jìn)、時(shí)間刻度條、開始/暫停播放，其中：

20、所述回放，對(duì)指對(duì)歷史發(fā)生的進(jìn)行可視化的再現(xiàn)和模擬；

21、所述回放運(yùn)行圖記錄，是指對(duì)過(guò)去某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行圖記錄的靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)進(jìn)行可視化的再現(xiàn)和模擬。

22、本發(fā)明中，記錄和回放運(yùn)行圖的方法，包括生成運(yùn)行圖記錄、回放運(yùn)行圖記錄兩個(gè)主要流程，具體如下：

23、一、生成運(yùn)行圖記錄

24、優(yōu)選的，生成運(yùn)行圖記錄包括以下步驟：

25、步驟a1、調(diào)度員在某一個(gè)調(diào)度臺(tái)的運(yùn)行圖終端上操作運(yùn)行圖軟件中的運(yùn)行線，操作后運(yùn)行線涉及的車站、時(shí)間、區(qū)間和屬性發(fā)生變化；

26、優(yōu)選的，步驟a1中，所述調(diào)度臺(tái)和調(diào)度員，用于監(jiān)控和協(xié)調(diào)列車運(yùn)行、調(diào)度指揮、維護(hù)鐵路運(yùn)輸秩序，確保鐵路運(yùn)輸安全、高效地進(jìn)行，一個(gè)鐵路局包含多個(gè)調(diào)度臺(tái)，一個(gè)調(diào)度臺(tái)有一個(gè)及以上的調(diào)度員；

27、步驟a1中，所述運(yùn)行圖終端，為調(diào)度臺(tái)上tdcs/ctc系統(tǒng)中運(yùn)行圖軟件所在的終端，一個(gè)調(diào)度臺(tái)存在一個(gè)核心運(yùn)行圖終端、多個(gè)復(fù)視運(yùn)行圖終端，其中復(fù)視運(yùn)行圖終端顯示的運(yùn)行線信息和核心運(yùn)行圖終端一致，每個(gè)調(diào)度臺(tái)對(duì)應(yīng)一個(gè)運(yùn)行圖終端，每個(gè)運(yùn)行圖終端部署一個(gè)運(yùn)行圖軟件。

28、步驟a2、運(yùn)行圖軟件與運(yùn)行圖記錄軟件通信并將所有運(yùn)行圖底圖、車站信息和運(yùn)行線信息傳遞給運(yùn)行圖記錄軟件，運(yùn)行圖記錄軟件在后臺(tái)記錄運(yùn)行圖軟件上運(yùn)行圖底圖、車站和運(yùn)行線的靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)變化信息并生成運(yùn)行圖記錄；

29、優(yōu)選的，步驟a2中，運(yùn)行圖記錄中存儲(chǔ)內(nèi)容包括：分別對(duì)底圖信息、車站信息和運(yùn)行線信息進(jìn)行存儲(chǔ)，每種數(shù)據(jù)使用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，其中：

30、底圖信息：依據(jù)縱軸顯示的車站內(nèi)容從上往下進(jìn)行存儲(chǔ)，并存儲(chǔ)每個(gè)車站之間的間距；

31、車站信息：記錄每個(gè)車站的相關(guān)信息，包括列車到達(dá)該車站的順序序號(hào)、到達(dá)時(shí)間、出發(fā)時(shí)間、到達(dá)車次、出發(fā)車次、車站是否辦客、辦客時(shí)間，以及所屬調(diào)度臺(tái)號(hào)和所屬運(yùn)行線索引；

32、運(yùn)行線信息：每條運(yùn)行線記錄列車相關(guān)的信息，以及所屬調(diào)度臺(tái)號(hào)和運(yùn)行線索引。

33、優(yōu)選的，步驟a2中，運(yùn)行圖記錄中存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)關(guān)系包括：

34、底圖與車站關(guān)聯(lián)關(guān)系：相關(guān)車站對(duì)應(yīng)底圖上縱軸顯示的車站站平線；

35、運(yùn)行線與車站關(guān)聯(lián)關(guān)系：將運(yùn)行線與車站信息通過(guò)調(diào)度臺(tái)號(hào)、運(yùn)行線索引進(jìn)行關(guān)聯(lián)，依據(jù)車站的到達(dá)和出發(fā)時(shí)間信息，即可在底圖上復(fù)現(xiàn)每個(gè)運(yùn)行線相關(guān)的車站信息。

36、優(yōu)選的，步驟a2中，運(yùn)行圖記錄中存儲(chǔ)方式包括靜態(tài)記錄和動(dòng)態(tài)記錄，其中：

37、靜態(tài)記錄：每隔一定時(shí)間對(duì)運(yùn)行圖底圖和所有運(yùn)行線信息進(jìn)行記錄，并以整點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)記錄描述；

38、動(dòng)態(tài)記錄：除整點(diǎn)外的其它時(shí)間，僅當(dāng)運(yùn)行圖底圖或運(yùn)行線動(dòng)態(tài)變化的時(shí)候記錄；

39、所述通信，是指通過(guò)某種行為或媒介進(jìn)行的信息交流與傳遞，通常軟件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議包括tcp、upd、http、ftp方式。

40、步驟a3、運(yùn)行圖記錄軟件將所有運(yùn)行圖記錄以文件或數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的方式在服務(wù)器上進(jìn)行存儲(chǔ)，并對(duì)文件或者數(shù)據(jù)所在調(diào)度臺(tái)進(jìn)行區(qū)分；

41、步驟a4、對(duì)每個(gè)調(diào)度臺(tái)執(zhí)行步驟a1、步驟a2和步驟a3，最終得到一個(gè)路局所有調(diào)度臺(tái)的運(yùn)行圖記錄。

42、二、回放運(yùn)行圖記錄

43、優(yōu)選的，回放運(yùn)行圖記錄包括以下步驟：

44、步驟b1、在回放某一個(gè)調(diào)度臺(tái)某一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)的運(yùn)行圖記錄時(shí)，在運(yùn)行圖回放軟件上選擇需要回放的調(diào)度臺(tái)、開始回放時(shí)間點(diǎn)、回放時(shí)長(zhǎng)；

45、步驟b2、根據(jù)選擇的內(nèi)容，運(yùn)行圖回放軟件去服務(wù)器下載對(duì)應(yīng)時(shí)間范圍、對(duì)應(yīng)調(diào)度臺(tái)的運(yùn)行圖記錄；

46、優(yōu)選的，步驟b2中，所述對(duì)應(yīng)時(shí)間范圍，依據(jù)回放時(shí)間點(diǎn)、回放時(shí)長(zhǎng)以及需要的靜態(tài)記錄得到。

47、步驟b3、運(yùn)行圖回放軟件解析下載的運(yùn)行圖記錄；

48、優(yōu)選的，步驟b3中，運(yùn)行圖回放軟件依據(jù)生成運(yùn)行圖記錄中步驟a2的運(yùn)行圖記錄的存儲(chǔ)內(nèi)容、存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)關(guān)系和存儲(chǔ)方式，解析整個(gè)運(yùn)行圖記錄。

49、步驟b4、初始化顯示運(yùn)行圖回放軟件界面；

50、優(yōu)選的，步驟b4中，將開始回放時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)行圖底圖、車站信息和運(yùn)行線信息渲染到長(zhǎng)方形網(wǎng)格界面，同時(shí)回放時(shí)間框中時(shí)間刻度條顯示為開始回放時(shí)間點(diǎn)。

51、步驟b5、在運(yùn)行圖回放軟件界面進(jìn)行運(yùn)行圖回放。

52、優(yōu)選的，步驟b5包括以下步驟：

53、步驟b51、選擇回放倍數(shù)n以及時(shí)間線推進(jìn)順序，之后點(diǎn)擊開始播放，所述時(shí)間線推進(jìn)順序包括時(shí)間線正向推進(jìn)順序和時(shí)間線反向推進(jìn)順序；

54、步驟b52、依據(jù)時(shí)間線推進(jìn)順序和回放倍數(shù)n渲染n秒的車站信息和運(yùn)行線信息到運(yùn)行圖底圖上；

55、步驟b53、依據(jù)時(shí)間線推進(jìn)順序和回放倍數(shù)n，回放時(shí)間框中時(shí)間刻度條從開始回放時(shí)間點(diǎn)往前減少n秒或往后增加n秒；

56、步驟b54、判斷是否暫停播放，如果選擇暫停播放，則不再渲染車站信息和運(yùn)行線信息到運(yùn)行圖底圖，如果沒(méi)有選擇暫停播放，重復(fù)執(zhí)行步驟b52、b53和b54，直到暫停播放或播放結(jié)束。

57、優(yōu)選的，步驟b5中：

58、所述時(shí)間線正向推進(jìn)順序，運(yùn)行圖回放軟件從開始回放時(shí)間點(diǎn)往后加載對(duì)應(yīng)倍數(shù)數(shù)據(jù)到界面中進(jìn)行顯示；

59、所述時(shí)間線反向推進(jìn)順序，運(yùn)行圖回放軟件從開始回放時(shí)間點(diǎn)往前加載對(duì)應(yīng)倍數(shù)數(shù)據(jù)到界面中進(jìn)行顯示；

60、所述時(shí)間線正向，表示運(yùn)行圖回放過(guò)程中，時(shí)間線按照從左到右的方向推進(jìn)；

61、所述時(shí)間線反向，表示運(yùn)行圖回放過(guò)程中，時(shí)間線按照從右到左的方向推進(jìn)；

62、所述回放倍數(shù)，表示運(yùn)行圖回放過(guò)程中，可以調(diào)整的回放速度；回放倍數(shù)越高，回放速度越快；回放倍數(shù)越低，回放速度越慢；回放倍數(shù)包括1倍數(shù)、2倍數(shù)、4倍數(shù)、8倍數(shù)、16倍數(shù)、32倍數(shù)、64倍數(shù)。

63、本發(fā)明的有益效果：

64、(1)提出一種記錄和回放運(yùn)行圖的方法，該方法不僅可以用于鐵路tdcs/ctc系統(tǒng)，還可以用于地鐵和有軌電車運(yùn)行圖系統(tǒng)中。

65、(2)為現(xiàn)場(chǎng)tdcs/ctc系統(tǒng)的故障排查提供一種新的技術(shù)手段用于事故追溯。當(dāng)tdcs/ctc系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，回放運(yùn)行圖可以幫助故障排查人員了解故障發(fā)生時(shí)的列車前后變化、運(yùn)行位置等。通過(guò)對(duì)比故障發(fā)生前后的數(shù)據(jù)，可以分析故障原因，找出問(wèn)題所在。

66、(3)通過(guò)對(duì)運(yùn)行圖記錄進(jìn)行回放，可以對(duì)運(yùn)行圖記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘潛在的運(yùn)行規(guī)律和問(wèn)題，為優(yōu)化tdcs/ctc系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)度策略提供依據(jù)。

67、(4)回放運(yùn)行圖記錄可以作為培訓(xùn)和教學(xué)的工具。通過(guò)回放真實(shí)的列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以向?qū)W員展示列車調(diào)度、信號(hào)控制等業(yè)務(wù)流程，提高培訓(xùn)效果。