專利名稱：高速綜合檢測(cè)列車二維全息可視化系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于列車信息展示領(lǐng)域，特別涉及高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
作為中國鐵路現(xiàn)代化的重要組成部分，動(dòng)態(tài)智能化綜合檢測(cè)列車是中國高速鉄路工程的關(guān)鍵配套技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)中國高速鉄路 自動(dòng)化、智能化目標(biāo)，提高車輛運(yùn)行安全性，動(dòng)態(tài)智能化綜合檢測(cè)列車被用于檢測(cè)動(dòng)車組運(yùn)行環(huán)境，實(shí)時(shí)檢測(cè)線路軌道幾何、輪軌作用力、牽引供電、通信信號(hào)、周邊環(huán)境中影響列車運(yùn)行安全的技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)信息。為輔助檢測(cè)列車的實(shí)時(shí)檢測(cè)工作，顯示檢測(cè)列車的實(shí)時(shí)位置及檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)掌握動(dòng)車運(yùn)行環(huán)境狀況，需開發(fā)ー個(gè)高速列車ニ維全息信息展示系統(tǒng)平臺(tái)。目前在檢測(cè)列車上運(yùn)行的展示系統(tǒng)主要是以文字、圖表、視頻相結(jié)合的方式進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的展示。在國內(nèi)的數(shù)據(jù)集成綜合展示發(fā)展的初期，展示是以圖表為主的，即通過表格、曲線圖和餅圖等方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，集成數(shù)據(jù)綜合展示也開始采用了越來越多的多媒體、視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，并重視數(shù)據(jù)展示的形象化。在綜合數(shù)據(jù)展示的應(yīng)用中，基于ニ維地理信息系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等方式已經(jīng)相對(duì)比較成熟，但在檢測(cè)列車的應(yīng)用上，還沒有相關(guān)的系統(tǒng)。高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)是在基于GIS的ニ維可視化檢測(cè)數(shù)據(jù)集成展現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立車載和地面展示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)京滬高速鉄路視頻圖像、報(bào)警信息、檢測(cè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)、檢測(cè)列車運(yùn)行實(shí)況和相關(guān)地理信息的實(shí)時(shí)可視化綜合展現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種高速綜合檢測(cè)列車的全息信息展示系統(tǒng)及方法，在地理信息技術(shù)、視頻技術(shù)、圖片和ニ維技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用多維數(shù)據(jù)融合和聯(lián)動(dòng)展示等方法，為多種不同類型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示提供了手段，用戶可以從ー個(gè)界面中獲取完整性、直觀性和全面性的狀態(tài)信息。高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，它的結(jié)構(gòu)如下基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊分別連接ニ維引擎服務(wù)模塊、地圖服務(wù)層模塊和地圖分析服務(wù)層模塊，ニ維引擎服務(wù)模塊、地圖服務(wù)層模塊和地圖分析服務(wù)層模塊實(shí)現(xiàn)兩兩互聯(lián)，以上三者均分別連接ニ維引擎接ロ層和服務(wù)接ロ層，ニ維引擎接ロ層連接服務(wù)接ロ層，ニ維引擎接ロ層和服務(wù)接ロ層均分別連接ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊和報(bào)警管理模塊，ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊和報(bào)警管理模塊實(shí)現(xiàn)兩兩互聯(lián)，客戶端分別連接ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊和報(bào)警管理模塊。所述地圖服務(wù)層模塊包括柵格地圖服務(wù)模塊、矢量地圖服務(wù)模塊和影像地圖服務(wù)模塊。所述地圖分析服務(wù)層模塊包括空間分析服務(wù)模塊和地理編碼模塊。
所述ニ維引擎服務(wù)模塊包括地圖渲染服務(wù)模塊和格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載服務(wù)模塊。所述ニ維地圖相關(guān)模塊包括ニ維數(shù)據(jù)發(fā)布模塊、ニ維渲染模塊和ニ維空間分析模塊。所述場(chǎng)景展示管理模塊包括實(shí)時(shí)場(chǎng)景展示子模塊和歷史場(chǎng)景展示子模塊。所述報(bào)警管理模塊包括實(shí)時(shí)報(bào)警管理模塊和歷史報(bào)警管理模塊。高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化方法，其特征在于，它包括以下步驟I)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊從地面展示數(shù)據(jù)庫獲取ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)分為三類數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)；2)地圖服務(wù)層模塊提供地圖標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，地圖服務(wù)層模塊首先讀取提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊的ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，具體說明如下柵格地圖服務(wù)模塊提供預(yù)先渲染生成的柵格地圖瓦片，瓦片按照縮放級(jí)別、行和列組織存儲(chǔ)，并建金字塔地圖索引；矢量地圖服務(wù)模塊讀取ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)矢量地圖數(shù)據(jù)服務(wù)；地圖分析服務(wù)層模塊主要用來支撐地圖的查詢分析功能；具體說明如下空間分析服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)距離量測(cè)功能和面積測(cè)量； 地理編碼模塊用于提供地理編碼和逆地理編碼標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，地理編碼即地址匹配，傳入格式規(guī)范的地址，返回所在坐標(biāo)，從而根據(jù)地址描述，匹配到具體坐標(biāo)位置；ニ維引擎服務(wù)模塊提供ニ維視圖的渲染和地圖數(shù)據(jù)管理優(yōu)化功能；具體說明如下地圖渲染服務(wù)模塊把矢量數(shù)據(jù)渲染成柵格圖片，供不同類型的客戶端地圖引擎使用；格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載服務(wù)模塊按照金字塔的網(wǎng)格分幅方式，進(jìn)行格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載，并進(jìn)行渲染，提高數(shù)據(jù)讀取和渲染的效率；3 )服務(wù)接ロ層提供數(shù)據(jù)與用戶相關(guān)操作的通信接ロ ；服務(wù)接ロ層提供本地捜索接ロ、地理編碼接口和逆地理編碼接ロ ；ニ維引擎接ロ層提供縮放和定位功能；具體說明如下ニ維地圖接ロ層包括地圖放大和縮小接ロ、地圖平移接ロ、地圖測(cè)距接口和TIP
信息窗ロ展示接ロ；ニ維地圖接ロ層還提供如下功能繪制點(diǎn)、多折線、多邊形、矩形和圓形，每種對(duì)象都能夠使用標(biāo)注和提示信息；能夠自定義圖形樣式；取得地圖狀態(tài)參數(shù)；自定義圖形樣式包括線條粗細(xì)、顔色、填充顏色、透明度和文本樣式； 地圖狀態(tài)參數(shù)包括地圖中心點(diǎn)、當(dāng)前放大級(jí)別、偏移后的點(diǎn)坐標(biāo)、地圖像素邊界及地圖經(jīng)緯度邊界、通過身份標(biāo)識(shí)獲得覆蓋物；4) ニ維地圖相關(guān)模塊包括展示鐵路線附近相關(guān)地圖信息，并能進(jìn)行地圖的基本操作；具體說明如下ニ維數(shù)據(jù)發(fā)布模塊管理ニ維的各種矢量數(shù)據(jù)，包括基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)和鐵路專業(yè)數(shù)據(jù)，按照金字塔的網(wǎng)格分幅方式，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行加載，提高數(shù)據(jù)讀取和渲染的效率；基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)比例尺為1:25萬；
鐵路專業(yè)數(shù)據(jù)包括鉄路空間數(shù)據(jù)、列車運(yùn)行狀態(tài)、弓網(wǎng)狀態(tài)、輪軌狀態(tài)和報(bào)警數(shù)據(jù)；ニ維渲染模塊根據(jù)矢量地圖服務(wù)模塊提供的矢量數(shù)據(jù)渲染ニ維柵格地圖，并提供基礎(chǔ)地圖操作；基礎(chǔ)地圖操作指地圖的縮小、放大、移動(dòng)和查詢；ニ維空間分析模塊實(shí)現(xiàn)距離量算和面積量算的功能；場(chǎng)景展示管理模塊管理ニ維場(chǎng)景展示的列車狀態(tài)數(shù)據(jù)，由ニ維引擎展示相應(yīng)場(chǎng)景；具體說明如下實(shí)時(shí)場(chǎng)景展示子模塊根據(jù)實(shí)時(shí)列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)獲得列車位置及運(yùn)行速度，在地圖渲染服務(wù)模塊中驅(qū)動(dòng)列車；實(shí)時(shí)列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括時(shí)間、里程和速度；驅(qū)動(dòng)列車的含義如下通過獲取到的實(shí)時(shí)列車?yán)锍虜?shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)地圖上的列車點(diǎn) 移動(dòng)到該里程處，以確保地圖上列車位置與實(shí)際的列車位置一致；歷史場(chǎng)景展示子模塊根據(jù)查詢條件到地面展示數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)的歷史列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并傳遞到地圖渲染服務(wù)模塊中；歷史列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括時(shí)間、里程、速度和報(bào)警數(shù)據(jù)；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊根據(jù)歷史和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),解析實(shí)時(shí)列車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息,并發(fā)布到ニ維視圖窗口中展示；歷史和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括歷史報(bào)警數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，歷史報(bào)警數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)均包括時(shí)間、里程、速度、專業(yè)、指標(biāo)和檢測(cè)值；實(shí)時(shí)列車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息包括時(shí)間、里程、速度和報(bào)警數(shù)據(jù)；報(bào)警管理模塊提供報(bào)警截圖和I分鐘視頻；具體說明如下實(shí)時(shí)報(bào)警管理模塊解析實(shí)時(shí)列車報(bào)警數(shù)據(jù)信息，并發(fā)布到ニ維視圖窗口中展示；列車報(bào)警數(shù)據(jù)信息包括時(shí)間、里程、速度、專業(yè)、指標(biāo)和檢測(cè)值；歷史報(bào)警管理模塊，根據(jù)歷史報(bào)警數(shù)據(jù)查詢條件，到展示數(shù)據(jù)庫中查詢到相應(yīng)的歷史報(bào)警數(shù)據(jù)，并傳遞給ニ維視圖窗ロ展示；所述客戶端包括地面展示終端在地面站上以ニ維視圖的方式提供列車實(shí)時(shí)信息展示和列車歷史信息展示功能；車載展示終端在列車上以ニ維視圖的方式提供列車實(shí)時(shí)信息展示和列車歷史信息展示功能。本發(fā)明的有益效果為為綜合檢測(cè)列車提供了一種全息信息展示的方法和系統(tǒng)，通過地理空間數(shù)據(jù)將軌道幾何、輪軌力、牽引供電、通信信號(hào)等四個(gè)專業(yè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)集成到一個(gè)全息展示平臺(tái)，為檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線分析、關(guān)聯(lián)報(bào)警、故障診斷提供了基礎(chǔ)，解決了各專業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)之間孤立不能共享數(shù)據(jù)的問題。


圖I為本發(fā)明高速綜合檢測(cè)列車ニ維檢測(cè)信息展示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸流程圖；圖2為本發(fā)明京滬高鐵高速綜合檢測(cè)列車ニ維展示系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合

系統(tǒng)的具體實(shí)施首先說明本發(fā)明高速綜合檢測(cè)列車ニ維檢測(cè)信息展示系統(tǒng)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)、GIS等各種技術(shù)手段，形象、完整的展現(xiàn)高速綜合檢測(cè)列車的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和檢測(cè)信息狀態(tài)；通過全息展示，用戶可以從ー個(gè)界面中獲取完整的狀態(tài)信息。如圖2所示，高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊分別連接ニ維引擎服務(wù)模塊、地圖服務(wù)層模塊和地圖分析服務(wù)層模塊，ニ維引擎服務(wù)模塊、地圖服務(wù)層模塊和地圖分析服務(wù)層模塊實(shí)現(xiàn)兩兩互聯(lián)，以上三者均分別連接ニ維引擎接ロ層和服務(wù)接ロ層，ニ維引擎接ロ層連接服務(wù)接ロ層，ニ維引擎接ロ層和服務(wù)接ロ層均分別連接ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊和報(bào)警管理模塊，ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊和報(bào)警管理模塊實(shí)現(xiàn)兩兩互聯(lián)，客戶端分別連接ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊和報(bào)警管理模塊。地圖服務(wù)層模塊包括柵格地圖服務(wù)模塊、矢量地圖服務(wù)模塊和影像地圖服務(wù)模塊?！?br> 地圖分析服務(wù)層模塊包括空間分析服務(wù)模塊和地理編碼模塊。ニ維引擎服務(wù)模塊包括地圖渲染服務(wù)模塊和格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載服務(wù)模塊。ニ維地圖相關(guān)模塊包括ニ維數(shù)據(jù)發(fā)布模塊、ニ維渲染模塊和ニ維空間分析模塊。場(chǎng)景展示管理模塊包括實(shí)時(shí)場(chǎng)景展示子模塊和歷史場(chǎng)景展示子模塊。報(bào)警管理模塊包括實(shí)時(shí)報(bào)警管理模塊和歷史報(bào)警管理模塊。高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化方法包括以下步驟I)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊從地面展示數(shù)據(jù)庫獲取ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)分為三類數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)；2)地圖服務(wù)層模塊提供地圖標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，地圖服務(wù)層模塊首先讀取提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊的ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，具體說明如下柵格地圖服務(wù)模塊提供預(yù)先渲染生成的柵格地圖瓦片，瓦片按照縮放級(jí)別、行和列組織存儲(chǔ)，并建金字塔地圖索引；矢量地圖服務(wù)模塊讀取ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多比例尺、全要素、高性能和高質(zhì)量的矢量地圖數(shù)據(jù)服務(wù)；地圖分析服務(wù)層模塊主要用來支撐地圖的各種查詢分析功能；具體說明如下空間分析服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)距離量測(cè)功能和面積測(cè)量；地理編碼模塊用于提供地理編碼和逆地理編碼標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，地理編碼即地址匹配，傳入格式規(guī)范的地址，返回所在坐標(biāo)，從而根據(jù)地址描述，匹配到具體坐標(biāo)位置；ニ維引擎服務(wù)模塊提供ニ維視圖的渲染和地圖數(shù)據(jù)管理優(yōu)化功能；具體說明如下地圖渲染服務(wù)模塊把矢量數(shù)據(jù)渲染成柵格圖片，供不同類型的客戶端地圖引擎使用；格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載服務(wù)模塊按照金字塔的網(wǎng)格分幅方式，毎次加載地圖數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)選擇最適合的相應(yīng)比例尺進(jìn)行格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載，并進(jìn)行渲染，提高數(shù)據(jù)讀取和渲染的效率；3 )服務(wù)接ロ層提供數(shù)據(jù)與用戶相關(guān)操作的通信接ロ ；服務(wù)接ロ層提供本地捜索接ロ、地理編碼接口和逆地理編碼接ロ ；
ニ維引擎接ロ層提供縮放和定位功能；具體說明如下ニ維地圖接ロ層包括地圖放大和縮小接ロ、地圖平移接ロ、地圖測(cè)距接口和TIP
信息窗ロ展示接ロ；ニ維地圖接ロ層還提供如下功能繪制點(diǎn)、多折線、多邊形、矩形和圓形，每種對(duì)象都可以使用標(biāo)注(label)和提示信息(tip);能夠自定義圖形樣式；取得地圖狀態(tài)參數(shù)；自定義圖形樣式包括線條粗細(xì)、顔色、填充顏色、透明度和文本樣式；地圖狀態(tài)參數(shù)包括地圖中心點(diǎn)、當(dāng)前放大級(jí)別、偏移后的點(diǎn)坐標(biāo)、地圖像素邊界及地圖經(jīng)緯度邊界(Flash地圖API)、通過身份標(biāo)識(shí)(ID)獲得覆蓋物； 4) ニ維地圖相關(guān)模塊包括展示鐵路線附近相關(guān)地圖信息，并能進(jìn)行地圖的基本操作；具體說明如下ニ維數(shù)據(jù)發(fā)布模塊管理ニ維的各種矢量數(shù)據(jù)，包括基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)和鐵路專業(yè)數(shù)據(jù)，按照金字塔的網(wǎng)格分幅方式，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行加載，提高數(shù)據(jù)讀取和渲染的效率；基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)比例尺為1:25萬；鐵路專業(yè)數(shù)據(jù)包括鉄路空間數(shù)據(jù)、列車運(yùn)行狀態(tài)、弓網(wǎng)狀態(tài)、輪軌狀態(tài)和報(bào)警數(shù)據(jù)；其中鉄路空間數(shù)據(jù)是從鐵路測(cè)繪專業(yè)部門獲取，其他數(shù)據(jù)(列車運(yùn)行狀態(tài)、弓網(wǎng)狀態(tài)、輪軌狀態(tài)和報(bào)警數(shù)據(jù))從綜合檢測(cè)出數(shù)據(jù)庫中獲取得；ニ維渲染模塊根據(jù)矢量地圖服務(wù)模塊提供的矢量數(shù)據(jù)渲染ニ維柵格地圖，并提供基礎(chǔ)地圖操作；基礎(chǔ)地圖操作指地圖的縮小、放大、移動(dòng)和查詢；ニ維空間分析模塊實(shí)現(xiàn)距離量算和面積量算的功能；場(chǎng)景展示管理模塊管理ニ維場(chǎng)景展示的列車狀態(tài)數(shù)據(jù)，由ニ維引擎展示相應(yīng)場(chǎng)景；具體說明如下實(shí)時(shí)場(chǎng)景展示子模塊根據(jù)實(shí)時(shí)列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)獲得列車位置及運(yùn)行速度，在地圖渲染服務(wù)模塊中驅(qū)動(dòng)列車；實(shí)時(shí)列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括時(shí)間、里程和速度；驅(qū)動(dòng)列車的含義如下通過獲取到的實(shí)時(shí)列車?yán)锍虜?shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)地圖上的列車點(diǎn)移動(dòng)到該里程處，以確保地圖上列車位置與實(shí)際的列車位置一致；歷史場(chǎng)景展示子模塊根據(jù)查詢條件到地面展示數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)的歷史列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并傳遞到地圖渲染服務(wù)模塊中；歷史列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括時(shí)間、里程、速度和報(bào)警數(shù)據(jù)；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊根據(jù)歷史和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),解析實(shí)時(shí)列車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息,并發(fā)布到ニ維視圖窗口中展示；歷史和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括歷史報(bào)警數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，歷史報(bào)警數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)均包括時(shí)間、里程、速度、專業(yè)、指標(biāo)和檢測(cè)值；實(shí)時(shí)列車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息包括時(shí)間、里程、速度和報(bào)警數(shù)據(jù)；報(bào)警管理模塊提供大值報(bào)警數(shù)據(jù)、報(bào)警截圖和I分鐘視頻(分辨率為640*480)；具體說明如下實(shí)時(shí)報(bào)警管理模塊根據(jù)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，解析實(shí)時(shí)列車報(bào)警數(shù)據(jù)信息，并發(fā)布到ニ維視圖窗口中展示；列車報(bào)警數(shù)據(jù)信息包括時(shí)間、里程、速度、專業(yè)、指標(biāo)和檢測(cè)值；歷史報(bào)警管理模塊，根據(jù)歷史報(bào)警數(shù)據(jù)查詢條件，到展示數(shù)據(jù)庫中查詢到相應(yīng)的歷史報(bào)警數(shù)據(jù)，并傳遞給ニ維視圖窗ロ展示；所述客戶端包括地面展示終端在地面站上以ニ維視圖的方式提供列車實(shí)時(shí)信息展示和列車歷史信息展示功能；車載展示終端在列車上以ニ維視圖的方式提供列車實(shí)時(shí)信息展示和列車歷史信息展示功能。如圖I所示，視頻采集設(shè)備將視頻數(shù)據(jù)上傳至檢測(cè)系統(tǒng)，車載中心數(shù)據(jù)庫接收來自檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)發(fā)送至地面中心數(shù)據(jù)庫；地面中心數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)分別發(fā)送至地面分析數(shù)據(jù)庫和地面展示數(shù)據(jù)庫，地面展示數(shù)據(jù)庫 將數(shù)據(jù)發(fā)送至高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)；車載中心數(shù)據(jù)庫到高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)的延遲少于5秒；本發(fā)明能夠展示ニ維視圖場(chǎng)景，包括當(dāng)前車輛實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況、已經(jīng)檢測(cè)的線路、未檢測(cè)的線路以及檢測(cè)異常點(diǎn)的等檢測(cè)功能，還具有控制整個(gè)系統(tǒng)的功能，在該視圖中具
有主菜単。ニ維視圖場(chǎng)景包括自然環(huán)境信息，地質(zhì)狀況，基礎(chǔ)設(shè)施，區(qū)域氣象狀況等。鐵路設(shè)施的展示坡度、曲線、上下行公里標(biāo)、隧道、橋梁、車站、電カ設(shè)施、道岔等。當(dāng)前檢測(cè)狀態(tài)展示功能或者線路網(wǎng)；已經(jīng)檢測(cè)過的路段；未檢測(cè)的路段；車輛當(dāng)前運(yùn)行位置；報(bào)警數(shù)據(jù)的狀態(tài)。ニ維視圖的信息標(biāo)注在ニ維視圖上展示沿線的檢測(cè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)，并沿著鐵路線進(jìn)行標(biāo)注。歷史信息展示功能針對(duì)全息數(shù)據(jù)提供多視圖的疊加比較分析功能，可以直觀的發(fā)現(xiàn)檢測(cè)信息沿著時(shí)間的變化情況。功能菜單ニ維GIS視圖提供了整個(gè)系統(tǒng)的控制功能，因此整個(gè)系統(tǒng)的主菜單設(shè)置在該視圖中。主菜單內(nèi)容主要包括有用戶、查詢、統(tǒng)計(jì)、幫助等功能。本發(fā)明可顯示實(shí)時(shí)報(bào)警列表和歷史報(bào)警列表。檢測(cè)系統(tǒng)采集列車運(yùn)行過程中的報(bào)警信息、軌道幾何報(bào)警信息、軌道動(dòng)力學(xué)報(bào)警信息等專業(yè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)首先傳輸?shù)杰囕d中心數(shù)據(jù)庫，車載中心數(shù)據(jù)庫會(huì)將信息發(fā)送到車載展示數(shù)據(jù)庫并通過GSM無線信號(hào)的方式將這些數(shù)據(jù)和地面中心數(shù)據(jù)庫同步，地面中心數(shù)據(jù)庫再將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到地面展示中心數(shù)據(jù)庫，且事先處理好里程與幀的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
權(quán)利要求
1.高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，它的結(jié)構(gòu)如下基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊分別連接ニ維引擎服務(wù)模塊、地圖服務(wù)層模塊和地圖分析服務(wù)層模塊，ニ維引擎服務(wù)模塊、地圖服務(wù)層模塊和地圖分析服務(wù)層模塊實(shí)現(xiàn)兩兩互聯(lián)，以上三者均分別連接ニ維引擎接ロ層和服務(wù)接ロ層，ニ維引擎接ロ層連接服務(wù)接ロ層，ニ維引擎接ロ層和服務(wù)接ロ層均分別連接ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊和報(bào)警管理模塊，ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊和報(bào)警管理模塊實(shí)現(xiàn)兩兩互聯(lián)，客戶端分別連接ニ維地圖相關(guān)模塊、場(chǎng)景展示管理模塊、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊和報(bào)警管理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述地圖服務(wù)層模塊包括柵格地圖服務(wù)模塊、矢量地圖服務(wù)模塊和影像地圖服務(wù)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述地圖分析服務(wù)層模塊包括空間分析服務(wù)模塊和地理編碼模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述ニ維引擎服務(wù)模塊包括地圖渲染服務(wù)模塊和格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載服務(wù)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所示的高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述ニ維地圖相關(guān)模塊包括ニ維數(shù)據(jù)發(fā)布模塊、ニ維渲染模塊和ニ維空間分析模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所示的高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述場(chǎng)景展示管理模塊包括實(shí)時(shí)場(chǎng)景展示子模塊和歷史場(chǎng)景展示子模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所示的高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警管理模塊包括實(shí)時(shí)報(bào)警管理模塊和歷史報(bào)警管理模塊。
8.高速綜合檢測(cè)列車ニ維全息可視化方法，它包括以下步驟 1)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊從地面展示數(shù)據(jù)庫獲取ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)； ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)分為三類數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)； 2)地圖服務(wù)層模塊提供地圖標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，地圖服務(wù)層模塊首先讀取提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)模塊的ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，具體說明如下 柵格地圖服務(wù)模塊提供預(yù)先渲染生成的柵格地圖瓦片，瓦片按照縮放級(jí)別、行和列組織存儲(chǔ)，并建金字塔地圖索引； 矢量地圖服務(wù)模塊讀取ニ維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)矢量地圖數(shù)據(jù)服務(wù)； 地圖分析服務(wù)層模塊主要用來支撐地圖的查詢分析功能；具體說明如下 空間分析服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)距離量測(cè)功能和面積測(cè)量； 地理編碼模塊用于提供地理編碼和逆地理編碼標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，地理編碼即地址匹配，傳入格式規(guī)范的地址，返回所在坐標(biāo)，從而根據(jù)地址描述，匹配到具體坐標(biāo)位置； ニ維引擎服務(wù)模塊提供ニ維視圖的渲染和地圖數(shù)據(jù)管理優(yōu)化功能；具體說明如下 地圖渲染服務(wù)模塊把矢量數(shù)據(jù)渲染成柵格圖片，供不同類型的客戶端地圖引擎使用； 格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載服務(wù)模塊按照金字塔的網(wǎng)格分幅方式，進(jìn)行格網(wǎng)數(shù)據(jù)加載，并進(jìn)行渲染，提高數(shù)據(jù)讀取和渲染的效率； 3)服務(wù)接ロ層提供數(shù)據(jù)與用戶相關(guān)操作的通信接ロ；服務(wù)接ロ層提供本地捜索接ロ、地理編碼接ロ和逆地理編碼接ロ ； ニ維引擎接ロ層提供縮放和定位功能；具體說明如下ニ維地圖接ロ層包括地圖放大和縮小接ロ、地圖平移接ロ、地圖測(cè)距接口和TIP信息窗ロ展示接ロ； ニ維地圖接ロ層還提供如下功能 繪制點(diǎn)、多折線、多邊形、矩形和圓形，每種對(duì)象都能夠使用標(biāo)注和提示信息；能夠自定義圖形樣式；取得地圖狀態(tài)參數(shù)； 自定義圖形樣式包括線條粗細(xì)、顔色、填充顏色、透明度和文本樣式； 地圖狀態(tài)參數(shù)包括地圖中心點(diǎn)、當(dāng)前放大級(jí)別、偏移后的點(diǎn)坐標(biāo)、地圖像素邊界及地圖經(jīng)緯度邊界、通過身份標(biāo)識(shí)獲得覆蓋物； 4)ニ維地圖相關(guān)模塊包括展示鐵路線附近相關(guān)地圖信息，并能進(jìn)行地圖的基本操作；具體說明如下· ニ維數(shù)據(jù)發(fā)布模塊管理ニ維的各種矢量數(shù)據(jù)，包括基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)和鐵路專業(yè)數(shù)據(jù)，按照金字塔的網(wǎng)格分幅方式，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行加載，提高數(shù)據(jù)讀取和渲染的效率； 基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)比例尺為1:25萬； 鐵路專業(yè)數(shù)據(jù)包括鉄路空間數(shù)據(jù)、列車運(yùn)行狀態(tài)、弓網(wǎng)狀態(tài)、輪軌狀態(tài)和報(bào)警數(shù)據(jù)；ニ維渲染模塊根據(jù)矢量地圖服務(wù)模塊提供的矢量數(shù)據(jù)渲染ニ維柵格地圖，并提供基礎(chǔ)地圖操作；基礎(chǔ)地圖操作指地圖的縮小、放大、移動(dòng)和查詢； ニ維空間分析模塊實(shí)現(xiàn)距離量算和面積量算的功能； 場(chǎng)景展示管理模塊管理ニ維場(chǎng)景展示的列車狀態(tài)數(shù)據(jù)，由ニ維引擎展示相應(yīng)場(chǎng)景；具體說明如下 實(shí)時(shí)場(chǎng)景展示子模塊根據(jù)實(shí)時(shí)列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)獲得列車位置及運(yùn)行速度，在地圖渲染服務(wù)模塊中驅(qū)動(dòng)列車；實(shí)時(shí)列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括時(shí)間、里程和速度；驅(qū)動(dòng)列車的含義如下通過獲取到的實(shí)時(shí)列車?yán)锍虜?shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)地圖上的列車點(diǎn)移動(dòng)到該里程處，以確保地圖上列車位置與實(shí)際的列車位置一致； 歷史場(chǎng)景展示子模塊根據(jù)查詢條件到地面展示數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)的歷史列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并傳遞到地圖渲染服務(wù)模塊中；歷史列車運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括時(shí)間、里程、速度和報(bào)警數(shù)據(jù)； 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理模塊根據(jù)歷史和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，解析實(shí)時(shí)列車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，并發(fā)布到ニ維視圖窗口中展示； 歷史和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括歷史報(bào)警數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，歷史報(bào)警數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)均包括時(shí)間、里程、速度、專業(yè)、指標(biāo)和檢測(cè)值；實(shí)時(shí)列車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息包括時(shí)間、里程、速度和報(bào)警數(shù)據(jù)； 報(bào)警管理模塊提供報(bào)警截圖和I分鐘視頻；具體說明如下 實(shí)時(shí)報(bào)警管理模塊解析實(shí)時(shí)列車報(bào)警數(shù)據(jù)信息，并發(fā)布到ニ維視圖窗口中展示；列車報(bào)警數(shù)據(jù)信息包括時(shí)間、里程、速度、專業(yè)、指標(biāo)和檢測(cè)值； 歷史報(bào)警管理模塊，根據(jù)歷史報(bào)警數(shù)據(jù)查詢條件，到展示數(shù)據(jù)庫中查詢到相應(yīng)的歷史報(bào)警數(shù)據(jù)，并傳遞給ニ維視圖窗ロ展示； 所述客戶端包括 地面展示終端在地面站上以ニ維視圖的方式提供列車實(shí)時(shí)信息展示和列車歷史信息展示功能；車載展示終端在列車上以ニ維視圖·的方式提供列車實(shí)時(shí)信息展示和列車歷史信息展示功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于列車信息展示領(lǐng)域的高速綜合檢測(cè)列車二維全息可視化系統(tǒng)與方法。本發(fā)明提供一種高速綜合檢測(cè)列車的全息信息展示系統(tǒng)及方法，在地理信息技術(shù)、視頻技術(shù)、圖片和二維技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用多維數(shù)據(jù)融合和聯(lián)動(dòng)展示等方法，為多種不同類型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示提供了手段。本發(fā)明的有益效果為為綜合檢測(cè)列車提供了一種全息信息展示的方法和系統(tǒng)，通過地理空間數(shù)據(jù)將軌道幾何、輪軌力、牽引供電、通信信號(hào)等四個(gè)專業(yè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)集成到一個(gè)全息展示平臺(tái)，為檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線分析、關(guān)聯(lián)報(bào)警、故障診斷提供了基礎(chǔ)，解決了各專業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)之間孤立不能共享數(shù)據(jù)的問題。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK102842103SQ201210247009
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者賈利民, 秦勇, 周慧娟, 范會(huì)川, 衛(wèi)緯, 陳波 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)