Gps數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及基于該數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及基于該數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，其中方法包括S1)得到鐵路網(wǎng)基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)；S2)根據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)車站進(jìn)/出站點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，確定每個(gè)車站以及每個(gè)車站之間線路的區(qū)間覆蓋范圍，該區(qū)間覆蓋范圍由矩形表示；S3)提取各矩形對(duì)角線上2點(diǎn)經(jīng)緯度作為參數(shù)，存儲(chǔ)于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)矩形生成一條數(shù)據(jù)記錄；S4)對(duì)每條數(shù)據(jù)記錄依據(jù)該區(qū)間覆蓋范圍是否為車站區(qū)間、是否有分叉線路、以及是否有多線路選擇進(jìn)行標(biāo)識(shí)；其中系統(tǒng)包括包括GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、MMI人機(jī)交互終端、GPS處理單元和GPS數(shù)據(jù)庫(kù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決樞紐地區(qū)多線路選擇、正線與分叉線路車站呼叫及相鄰車站站名顯示等實(shí)際運(yùn)用問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及基于該數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，尤其是涉及一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及基于該數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]GPS技術(shù)和基于該項(xiàng)技術(shù)的各種信息處理平臺(tái)現(xiàn)在幾乎隨處可見，這一技術(shù)得到了極其普遍的推廣和應(yīng)用。GPS系統(tǒng)依靠運(yùn)行在地球軌道上的衛(wèi)星為基礎(chǔ)，可以提供非常多的服務(wù)。它不僅能夠?yàn)檐囕v駕駛員提供實(shí)時(shí)電子導(dǎo)航，而且GPS技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛。
[0003]機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)綜合平臺(tái)已經(jīng)成為了目前鐵路列車標(biāo)配設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)列車調(diào)度通信、調(diào)度命令傳送、無(wú)線車次號(hào)傳送等功能，為了解決列車適應(yīng)在450MHz、GSM-R不同網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的信息傳輸，并且需要自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行區(qū)段選擇合適的工作模式。
[0004]因此，針對(duì)鐵路列車運(yùn)行線路指定性的特點(diǎn)及其特殊的功能需求，需要建立一種為機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)綜合平臺(tái)的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)，以解決樞紐地區(qū)多線路選擇、正線與分叉線路車站呼叫及相鄰車站站名顯示等實(shí)際運(yùn)用問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了解決樞紐地區(qū)多線路選擇、正線與分叉線路車站呼叫及相鄰車站站名顯示等實(shí)際運(yùn)用問(wèn)題而提供一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及基于該數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，并根據(jù)鐵路列車運(yùn)行線路指定性的特點(diǎn)，將GPS數(shù)據(jù)庫(kù)做到了高壓縮，方便后期維護(hù)升級(jí)。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)用于機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的方法包括以下步驟:
[0008]SI)得到鐵路網(wǎng)基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0009]S2)根據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)車站進(jìn)/出站點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，確定每個(gè)車站以及每個(gè)車站之間線路的區(qū)間覆蓋范圍，該區(qū)間覆蓋范圍由矩形表示；
[0010]S3)提取各矩形對(duì)角線上2點(diǎn)經(jīng)緯度作為參數(shù)，存儲(chǔ)于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)矩形生成一條數(shù)據(jù)記錄；
[0011]S4)對(duì)每條數(shù)據(jù)記錄依據(jù)該區(qū)間覆蓋范圍是否為車站區(qū)間、是否有分叉線路、以及是否有多線路選擇進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
[0012]所述鐵路網(wǎng)基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)包含線路名稱、線路經(jīng)緯度、線路起和終點(diǎn)屬性字、車站進(jìn)和出站屬性字和車站名稱。
[0013]所述步驟S2中確定每個(gè)車站的區(qū)間覆蓋范圍具體為:
[0014]以本站車站進(jìn)和出站經(jīng)緯度為坐標(biāo)取點(diǎn)，作為矩形斜對(duì)角畫矩形，即為車站區(qū)間覆蓋范圍。
[0015]所述步驟S2中確定車站之間線路的區(qū)間覆蓋范圍具體為:
[0016]以相鄰兩站中前站進(jìn)站和后站出站的經(jīng)緯度為坐標(biāo)取點(diǎn)，作為矩形斜對(duì)角畫矩形，即為車站區(qū)間覆蓋范圍。
[0017]在畫所述車站區(qū)間覆蓋范圍的矩形框時(shí)，根據(jù)車站進(jìn)站至出站方向?qū)⒃摼匦蔚倪呴L(zhǎng)延長(zhǎng)300-700米，保證所述矩形覆蓋整個(gè)車站；
[0018]在畫所述車站之間線路區(qū)間覆蓋范圍的矩形框時(shí)，根據(jù)線路的走向?qū)⒃摼匦蔚倪呴L(zhǎng)延長(zhǎng)300-700米，保證所述矩形覆蓋整條線路；
[0019]如遇線路彎曲導(dǎo)致所述矩形框無(wú)法覆蓋線路區(qū)間范圍時(shí)，則沿經(jīng)緯度方向?qū)⒕匦蔚乃臈l邊進(jìn)行延伸直至覆蓋整條線路。
[0020]一種基于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)分別與GPS通信衛(wèi)星和基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)連接，其特征在于，包括GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、MMI人機(jī)交互終端、GPS處理單元和GPS數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的GPS處理單元分別與GPS通信衛(wèi)星、MMI人機(jī)交互終端和GPS數(shù)據(jù)庫(kù)連接，所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)連接；
[0021]其中所述GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于將基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行編輯、整理和壓縮，生成設(shè)定GPS數(shù)據(jù)，并傳輸存儲(chǔ)于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)；
[0022]所述MMI人機(jī)交互終端，用于列車司機(jī)進(jìn)行線路選擇、撥打接聽電話、接收發(fā)送命令；
[0023]所述GPS處理單元，用于將當(dāng)前GPS經(jīng)緯度信息與GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比對(duì)，并提取鐵路行車所需信息發(fā)布于MMI人機(jī)交互終端，以供機(jī)車司機(jī)使用；
[0024]所述GPS數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)全國(guó)各鐵路線經(jīng)緯度信息。
[0025]所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)有線方式與GPS數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
[0026]所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)為存儲(chǔ)有標(biāo)準(zhǔn)GPS經(jīng)緯度信息的服務(wù)器。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]針對(duì)鐵路機(jī)車運(yùn)行環(huán)境的特殊性，解決樞紐地區(qū)多線路選擇、正線與分叉線路車站呼叫及相鄰車站站名顯示等實(shí)際運(yùn)用問(wèn)題；
[0029]因?yàn)殍F路運(yùn)行線路軌道指定性的特點(diǎn)，所以線路信息采用矩形定位代替多數(shù)據(jù)量的點(diǎn)陣定位，所以最終制成的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)壓縮率高，體積小巧，方便后期維護(hù)升級(jí)。本發(fā)明以線路為基本單位進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)編輯、添加，靈活性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明為車站區(qū)間畫框流程圖；
[0031]圖2為本發(fā)明為線路區(qū)間畫框流程圖；
[0032]圖3為本發(fā)明為線路各框特殊屬性賦值流程圖；
[0033]圖4為滬寧城際鐵路部分區(qū)段畫框示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明GPS數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部視圖；
[0035]圖6為本發(fā)明為機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)綜合平臺(tái)建立GPS數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]以為機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)綜合平臺(tái)建立滬寧城際鐵路GPS數(shù)據(jù)庫(kù)為例。
[0039]采用本發(fā)明的方法對(duì)其進(jìn)行建立，包括以下步驟:
[0040]第一步，獲得交通部發(fā)布的滬寧城際鐵路基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)。
[0041]第二步，修正基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，需包含線路名稱、線路經(jīng)緯度、線路起\終點(diǎn)屬性字、車站進(jìn)\出站屬性字、車站名稱、車站電話、線路運(yùn)行工作模式。
[0042]第三步，對(duì)車站區(qū)間進(jìn)行畫框處理，具體流程如圖1所示:
[0043]在步驟401中，在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中找到車站進(jìn)、出站信息點(diǎn)，執(zhí)行步驟402。
[0044]在步驟402中，以進(jìn)、出站為對(duì)角畫矩形框，進(jìn)入步驟403。
[0045]在步驟403中，判斷車站區(qū)間是否為東西向，若為是，進(jìn)入步驟405 ;否則，則進(jìn)入步驟404。
[0046]在步驟404中，將矩形左、右2條邊分別外擴(kuò)500米。
[0047]在步驟405中，將矩形上、下2條邊分別外擴(kuò)500米。
[0048]在步驟406中，生成矩形。
[0049]第四步，對(duì)線路區(qū)間進(jìn)行畫框處理，具體流程如圖2所示:
[0050]在步驟411中，在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中找到車站進(jìn)站與前站出站信息點(diǎn)，執(zhí)行步驟412。
[0051]在步驟412中，以進(jìn)、出站為對(duì)角畫矩形框，進(jìn)入步驟413。
[0052]在步驟413中，判斷實(shí)際線路是否超出矩形框，若為是，進(jìn)入步驟414;否則，則進(jìn)入步驟415。
[0053]在步驟414中，以超出矩形框的最遠(yuǎn)點(diǎn)為邊界，將矩形框擴(kuò)至邊界，進(jìn)入步驟415。
[0054]在步驟415中，判斷線路區(qū)間是否為東西向，若為是，進(jìn)入步驟416 ;否則，則進(jìn)入步驟417。
[0055]在步驟416中，將矩形上、下2條邊分別向外擴(kuò)500米，進(jìn)入步驟418。
[0056]在步驟417中，將矩形左、右2條邊分別向外擴(kuò)500米，進(jìn)入步驟418。
[0057]在步驟418中，生成矩形。實(shí)際畫框效果圖見圖4。
[0058]第五步，提取各矩形左上、右下各2點(diǎn)經(jīng)緯度作為參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前區(qū)段特性輸入特征屬性，生成I條數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中，具體流程如圖3所示:
[0059]在步驟421中，提取各矩形左上、右下各2點(diǎn)經(jīng)緯度作為參數(shù)。
[0060]在步驟422中，判斷矩形框內(nèi)線路是否為車站區(qū)間，若為是，進(jìn)入步驟423 ;否則，則進(jìn)入步驟424。
[0061]在步驟423中，賦值車站區(qū)間屬性。然后執(zhí)行步驟425。
[0062]在步驟424中，賦值線路區(qū)間屬性。然后執(zhí)行步驟425。
[0063]在步驟425中，判斷矩形框內(nèi)線路是否為分叉線路，若為是，進(jìn)入步驟426 ;否則，則進(jìn)入步驟427。
[0064]在步驟426中，賦值區(qū)間分叉屬性。
[0065]在步驟427中，判斷矩形框內(nèi)線路是否為多線路選擇區(qū)段，若為是，進(jìn)入步驟428 ；否則，則進(jìn)入步驟429。
[0066]在步驟428中，賦值區(qū)間線路多線路選擇屬性。
[0067]在步驟429中，生成I條數(shù)據(jù)，存于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0068]通過(guò)上述方法，完成了對(duì)滬寧城際鐵路GPS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，見圖5。數(shù)據(jù)庫(kù)中包含線路名稱、線路經(jīng)緯度、車站名稱、車站電話、線路運(yùn)行工作模式、多線路選擇、分叉線路信息，滿足機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)綜合平臺(tái)在鐵路運(yùn)用上的要求。
[0069]當(dāng)對(duì)于定位精度要求較高時(shí)，在步驟404、405、416和417中矩形也可以只外擴(kuò)300米。
[0070]而對(duì)于基礎(chǔ)GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中的經(jīng)緯度信息本身誤差就較大時(shí)，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，可以在在步驟404、405、416和417中矩形外擴(kuò)700米，保證車站和車站之間的線路能被矩形框覆蓋。
[0071]實(shí)施例2
[0072]如圖6所示，一種機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，獲取到交通部發(fā)布的基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)65后，在GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器66上運(yùn)用本發(fā)明所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)建立方法，生成一個(gè)特定GPS數(shù)據(jù)庫(kù)64，并通過(guò)有線傳輸存儲(chǔ)于GPS處理單元62內(nèi)；通過(guò)機(jī)車上的GPS處理單元62，將從GPS通信衛(wèi)星61獲取到的經(jīng)緯度與GPS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，并提取鐵路行車所需信息發(fā)布于MMI人機(jī)交互終端63，以供機(jī)車司機(jī)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)用于機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: 51)得到鐵路網(wǎng)基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)； 52)根據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)車站進(jìn)/出站點(diǎn)的經(jīng)緯度信息,確定每個(gè)車站以及每個(gè)車站之間線路的區(qū)間覆蓋范圍，該區(qū)間覆蓋范圍由矩形表示； 53)提取各矩形對(duì)角線上2點(diǎn)經(jīng)緯度作為參數(shù)，存儲(chǔ)于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)矩形生成一條數(shù)據(jù)記錄； 54)對(duì)每條數(shù)據(jù)記錄依據(jù)該區(qū)間覆蓋范圍是否為車站區(qū)間、是否有分叉線路、以及是否有多線路選擇進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在于，所述鐵路網(wǎng)基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)包含線路名稱、線路經(jīng)緯度、線路起和終點(diǎn)屬性字、車站進(jìn)和出站屬性字和車站名稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟S2中確定每個(gè)車站的區(qū)間覆蓋范圍具體為: 以本站車站進(jìn)和出站經(jīng)緯度為坐標(biāo)取點(diǎn)，作為矩形斜對(duì)角畫矩形，即為車站區(qū)間覆蓋范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟S2中確定車站之間線路的區(qū)間覆蓋范圍具體為: 以相鄰兩站中前站進(jìn)站和后站出站的經(jīng)緯度為坐標(biāo)取點(diǎn)，作為矩形斜對(duì)角畫矩形，即為車站區(qū)間覆蓋范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在于， 在畫所述車站區(qū)間覆蓋范圍的矩形框時(shí)，根據(jù)車站進(jìn)站至出站方向?qū)⒃摼匦蔚倪呴L(zhǎng)延長(zhǎng)300-700米，保證所述矩形覆蓋整個(gè)車站； 在畫所述車站之間線路區(qū)間覆蓋范圍的矩形框時(shí)，根據(jù)線路的走向?qū)⒃摼匦蔚倪呴L(zhǎng)延長(zhǎng)300-700米，保證所述矩形覆蓋整條線路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種GPS數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在于，如遇線路彎曲導(dǎo)致所述矩形框無(wú)法覆蓋線路區(qū)間范圍時(shí)，則沿經(jīng)緯度方向?qū)⒕匦蔚乃臈l邊進(jìn)行延伸直至覆蓋整條線路。
7.一種基于權(quán)利要求1所述GPS數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)分別與GPS通信衛(wèi)星和基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)連接，其特征在于，包括GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、MMl人機(jī)交互終端、GPS處理單元和GPS數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的GPS處理單元分別與GPS通信衛(wèi)星、MMl人機(jī)交互終端和GPS數(shù)據(jù)庫(kù)連接，所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)連接； 其中所述GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于將基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行編輯、整理和壓縮，生成設(shè)定GPS數(shù)據(jù)，并傳輸存儲(chǔ)于GPS數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)； 所述MMl人機(jī)交互終端，用于列車司機(jī)進(jìn)行線路選擇、撥打接聽電話、接收發(fā)送命令； 所述GPS處理單元，用于將當(dāng)前GPS經(jīng)緯度信息與GPS數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比對(duì)，并提取鐵路行車所需信息發(fā)布于MMI人機(jī)交互終端，以供機(jī)車司機(jī)使用； 所述GPS數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)全國(guó)各鐵路線經(jīng)緯度信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)有線方式與GPS數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)車無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的GPS數(shù)據(jù)庫(kù)為存儲(chǔ)有標(biāo)準(zhǔn)GPS經(jīng)緯度信息的服務(wù)器。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK104462384SQ201410753623
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】周峰, 俞健 申請(qǐng)人:上海新干通通信設(shè)備有限公司