Устройство для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности

Полезная модель относится к устройствам сбора и обработки данных и может быть использована для решения задач по предоставлению информации из единой базы данных и внесению в нее изменений, преимущественно об объектах и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности.

Технический результат заключается в повышении достоверности при внесении изменений данных в единую базу, за счет предварительной верификации вносимых данных.

Устройство для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности содержит сервер, в памяти которого записана единая база данных, и персональный компьютер автоматизированного рабочего места клиента, в памяти которого записаны программы, реализующие функции конверторов, трехканальный блок сравнения и анализа данных, входы которого подключены к соответствующим выходам программ-конвертеров персонального компьютера, а его выходы соединены с соответствующими входами системы управления базой данных сервера, при этом первый канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора перегонов, модуля сравнения начальной и конечной станции перегона, модуля сравнения координат входных светофоров и входных генераторов системы автоматического управления торможением и модуля вычисления координат объектов и записи в память сервера, второй канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора отрезков путей из базы данных комплекса системы автоматизированной расшифровки параметров движения локомотива, модуля сравнения станций принадлежности отрезков путей, модуля сравнения начальной и конечной точки на отрезке пути и модуля формирования данных объектов, вычисления координат и записи в память сервера, третий канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора участков из электронной карты системы комплексного локомотивного устройства безопасности, модуля сравнения начальной и конечной станции участка, модуля сравнения номеров путей участка и модуля вычисления координат объектов и записи в память сервера, вторые входы модулей сравнения всех каналов блока сравнения и анализа данных подключены к соответствующим выходам сервера, а их вторые выходы соединены с информационным входом модуля отображения информации персонального компьютера автоматизированного рабочего места клиента, вход/выход сервера для запроса и считывания информации соединен с соответствующим выходом/входом программ-конвертеров персонального компьютера автоматизированного рабочего места клиента.

Полезная модель относится к устройствам сбора и обработки данных и может быть использована для решения задач по предоставлению информации из единой базы данных и внесению в нее изменений, преимущественно об объектах и установленных скоростях движения для систем автоведения и безопасности.

Известная система для сбора и управления нормативно-справочной информацией, принятая в качестве прототипа, содержит сервер, в памяти которого записана единая база данных, и связанные с сервером по каналам связи персональные компьютеры, установленные на автоматизированных рабочих местах клиентов и предназначенные для формирования запросов с последующим, в зависимости от вида запроса, считыванием информации из единой базы данных или внесением в нее изменений (http://www.intertech.ru/production/esnci.asp).

К недостаткам известной системы для сбора и управления нормативно-справочной информацией при создании электронных карт следует отнести:

- низкую степень автоматизации процесса создания электронных баз данных путевых объектов и действующих ограничений скорости движения для локомотивных приборов автоведения и безопасности;

- недостаточную полноту, достоверность и точность картографической и атрибутивной информации, используемой в электронных картах полигонов обращения локомотивных приборов автоведения и безопасности;

- отсутствие алгоритмов, исключающих противоречивость исходной разнородной информации, полученной из различных источников информации в процессе создания и актуализации электронных карт с информацией о железнодорожных путях и объектах путевой инфраструктуры, определяющих безопасность движения и/или автоведения по РЖД;

- применение устаревших, малодостоверных и низкоточных методов сбора информации о путевых объектах;

- узкая специализация и отсутствие единой платформы, используемой для создания электронных карт большинства существующих локомотивных систем автоведения и безопасности;

- частичное или полное отсутствие протоколирования действий пользователя при проведении корректировки электронных карт.

Технический результат полезной модели заключается в повышении достоверности при внесении изменений данных в единую базу, за счет предварительной верификации вносимых данных.

Технический результат достигается тем, что в устройство для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности, содержащее сервер, в памяти которого записана единая база данных, и персональный компьютер автоматизированного рабочего места клиента, в памяти которого записаны программы, реализующие функции конверторов, согласно предложению в него введен трехканальный программный блок сравнения и анализа данных, входы которого подключены к соответствующим выходам программ-конвертеров персонального компьютера, а его выходы соединены с соответствующими входами системы управления базой данных сервера, при этом первый канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора перегонов, модуля сравнения начальной и конечной станции перегона, модуля сравнения координат входных светофоров и входных генераторов системы автоматического управления торможением и модуля вычисления координат объектов и записи в память сервера, второй канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора отрезков путей из базы данных системы автоматизированной расшифровки параметров движения локомотива, модуля сравнения станций принадлежности отрезков путей, модуля сравнения начальной и конечной точки на отрезке пути и модуля формирования данных объектов, вычисления координат и записи в память сервера, третий канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора участков из электронной карты системы комплексного локомотивного устройства безопасности, модуля сравнения начальной и конечной станции участка, модуля сравнения номеров путей участка и модуля вычисления координат объектов и записи в память сервера, вторые входы модулей сравнения всех каналов блока сравнения и анализа данных подключены к соответствующим выходам сервера, а их вторые выходы соединены с информационным входом модуля отображения информации персонального компьютера автоматизированного рабочего места клиента, вход/выход сервера для запроса и считывания информации соединен с соответствующим выходом/входом программ-конвертеров персонального компьютера автоматизированного рабочего места клиента.

На чертеже приведена схема устройства для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности.

Устройство для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности содержит сервер 1, в памяти которого записана единая база данных, и персональный компьютер 2 автоматизированного рабочего места клиента, в памяти которого записаны программы, реализующие функции конверторов, трехканальный блок 3 сравнения и анализа данных, входы которого подключены к соответствующим выходам программ-конвертеров персонального компьютера (ПК) 2, а его выходы соединены с соответствующими входами системы управления базой данных сервера 1, при этом первый канал блока 3 сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля 4 выбора перегонов, модуля 5 сравнения начальной и конечной станции перегона, модуля 6 сравнения координат входных светофоров и входных генераторов системы автоматического управления торможением и модуля 7 вычисления координат объектов и записи в память сервера 1, второй канал блока 3 сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля 8 выбора отрезков путей из базы данных комплекса системы автоматизированной расшифровки параметров движения локомотива, модуля 9 сравнения станций принадлежности отрезков путей, модуля 10 сравнения начальной и конечной точки на отрезке пути и модуля 11 формирования данных объектов, вычисления координат и записи в память сервера 1, третий канал блока 3 сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля 12 выбора участков из электронной карты системы комплексного локомотивного устройства безопасности, модуля 13 сравнения начальной и конечной станции участка, модуля 14 сравнения номеров путей участка и модуля 15 вычисления координат объектов и записи в память сервера 1, вторые входы модулей 5, 6, 9, 10, 13 и 14 сравнения всех каналов блока 3 сравнения и анализа данных подключены к соответствующим выходам сервера 1, а их вторые выходы соединены с информационным входом модуля 16 отображения информации персонального компьютера 2 автоматизированного рабочего места клиента, вход/выход сервера 1 для запроса и считывания информации соединен с соответствующим выходом/входом программ-конвертеров персонального компьютера 2 автоматизированного рабочего места клиента.

Устройство для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности работает следующим образом.

При использовании устройства осуществляется начальное наполнение единой базы данных, записываемой в память сервера 1, информацией от электронных карт и баз данных локомотивных систем (КЛУБ-У, САУТ-ЦМ, КПД-3), сравнение полученной информации между собой, исключение заведомо недостоверной информации в соответствии с принятым алгоритмом, запись отфильтрованной информации в единую базу данных, передача данных из единой базы данных клиентским программам по их запросу для работы.

Запрос на добавление информации (данные САУТ), формируемый с помощью программы, реализующей функции конвертера, поступает от персонального компьютера 2 автоматизированного рабочего места (АРМ) клиента в сервер 1, содержащий в памяти сведения о перегонах для участков путей, обслуживаемых депо, в котором установлен АРМ. В единой базе данных определяется участок, который соответствует импортируемым данным САУТ, и на данном участке создают объекты базы САУТ, а именно - генераторы и маршруты, заполняя соответствующим образом свойства объектов. Необходимыми условиями является наличие в единой базе данных о станциях с названиями, в точности совпадающими с названиями начальной и конечной станции перегона и наличие данных, соответствующих импортируемому перегону САУТ.

При выполнении условий для каждого выходного, проходного, предвходного и входного генератора в каждом из эталонных перегонов в базу данных будут добавлены объекты «Генератор САУТ» с точкой на пути, соответствующей положению генератора и свойствами, описывающими данный блок-участок (и перегон, для входного генератора): тип и номер генератора, номер перегона, тип системы автоблокировки, и т.д.

Модуль 4 выбора отрезков перегона при старте (по команде пользователя с персонального компьютера 2 АРМ клиента) поочередно обращается к каждому из файлов перегонов САУТ формата XML, расположенному в директории Data в текущем каталоге на АРМ клиента (2). После чтения каждого файла модуль 4 анализирует содержание XML-тэгов Enter_Station Name («Название начальной станции перегона») и Exit_Station Name («Название конечной станции перегона») и вместе с извлеченными из XML-файла координатами входного генератора передает информацию в модуль 5 сравнения начальной и конечной станции перегона, а затем в модуль 6 сравнения координат входных светофоров и входных генераторов.

Для определения соответствия перегона САУТ перегону в базе данных используются имена начальной и конечной станции перегона, которые сравниваются в модуле 5 сравнения начальной и конечной станции перегона. Перегоны, для которых невозможно установить однозначное соответствие не конвертируются.

Проверка существование в базе данных перегона выполняется сопоставлением точек привязки объектов перегонов в модуле 6 сравнения координат входных светофоров и входных генераторов. Для сопоставления точек САУТ точкам на отрезках в базе данных в процессе импорта данных САУТ осуществляется привязка по ординате входного светофора (из условия минимума модуля разности ординат точки в базе данных, содержащей входной светофор, и точки входного генератора САУТ). Если разность ординат превосходит 50 метров, привязка считается не достоверной, и данные по этому перегону не импортируется. Точки остальных (выходных, проходных, предвходных) генераторов САУТ отсчитываются от точки входного генератора исходя из расстояний, заложенных в базе САУТ. Остальные параметры заносятся в качестве свойств объекта «Путевой генератор САУТ».

Модуль 7 получает окончательно выверенные данные о каждом перегоне от модуля 6, затем через систему управления базой данных, функционирующую на сервере 1, формирует запрос к единой базе данных и для каждого перегона добавляет объект типа «Путевой генератор САУТ». Точки остальных (выходных, проходных, предвходных) генераторов САУТ отсчитываются от точки входного генератора, исходя из расстояний, заложенных в базе САУТ, и также включаются в единую базу данных. Остальные типы объектов заносятся в качестве параметров объектов «Путевой генератор САУТ».

Таким образом, база САУТ импортируется в базу данных сервера 1 в виде множества объектов типа «Путевой генератор САУТ» и их свойств.

Поскольку импортированы в базу данных могут только те данные САУТ, для которых можно установить однозначное соответствие данным в единой базе данных, некоторые данные могут быть опущены в процессе импорта, о чем оператор будет проинформирован сообщениями, отображаемыми с помощью модуля 16 отображения информации на мониторе персонального компьютера 2, следующего вида: «Не найдена входная точка в базе данных, слияние не может быть выполнено» в процессе работы программы. Для данных (входных точек перегонов), соответствие которых было установлено, будет выведена ордината точки в базе данных САУТ, ордината точки в единой базе данных и расстояние между ними в метрах, по которому можно оценить правильность автоматической привязки данных.

Например, запись:

11. Алексеевская-Смышляевка - Алексеевская-Смышляевка

1120.315 1120.326 - 11m [id: 4562]

означает, что перегону САУТ 11 «Алексеевская-Смышляевка» сопоставлен перегон «Алексеевская-Смышляевка» из единой базы данных. Входная точка в базе САУТ имеет ординату 1120 км 315 м, точка входного светофора в ЕБД имеет ординату 1120 км 326 м, погрешность привязки составляет 11 м, что соответствует критерию достоверности - этот перегон будет импортирован в единую базу данных.

Запрос на добавление информации (данные КПД-3), формируемый с помощью программы, реализующей функции конвертера, поступает от персонального компьютера 2 АРМ клиента в сервер 1, содержащий в памяти сведения об элементарных участках путей, обслуживаемых депо, в котором установлен АРМ.

Модуль 8 выбора отрезков путей представлен в виде части скрипта импорта данных из базы данных (CAP КПД) в единую базу данных. Модуль при старте (по команде пользователя с персонального компьютера 2 АРМ клиента) осуществляет авторизацию и подключение к локальной базе данных CAP КПД, расположенной на АРМ клиента, запрос к таблице Path («Пути») локальной базы данных, затем на основании полученных результатов формирование списка существующих в базе данных CAP КПД путей, для каждого пути формирование параметрического запроса к таблице Otrezok «Отрезок пути» и перенаправление полученных данных об отрезке пути в модуль 9 сравнения станций принадлежности отрезков путей.

В модуле 9 сравнения осуществляется определение соответствия отрезка пути (данные CAP КПД) отрезку пути (данным из единой базы данных), при этом используется глобальный код станции принадлежности отрезка пути. Отрезки пути, для которых невозможно установить однозначное соответствие кодов станций принадлежности не конвертируются. Далее в модуле 10 сравнения проверяется соответствие границ отрезков путей и производится сравнение железнодорожных координат начальных точек отрезка пути (по данным CAP КПД и единой базы данных), а затем координат конечных точек. Если разность ординат, хотя бы по одной из точек, превосходит 50 метров, привязка считается не достоверной, и данный отрезок не импортируется. Для переноса данных отрезка пути в единую базу данных запускается скрипт импорта данных.

Скрипт импорта данных CAP КПД в единую базу данных переносит данные в следующем порядке:

Модуль 11 формирования данных объектов, вычисления координат и записи в память сервера представлен в виде последней части скрипта импорта данных из базы данных CAP КПД в единую базу данных. Модуль 11 получает выверенные данные о каждом отрезке пути от модуля 10, через систему управления базой данных, функционирующей на сервере 1, формирует запрос к единой базе данных и в составе запроса переносит данные об отрезках путей и расположенных на них объектах в следующем порядке:

- Путевые объекты (из таблицы PathObject в таблицу TrackObject);

- Станции (из таблицы Station в таблицу Station);

- Платформы (из таблицы Platform в таблицу TrainStop);

- Узлы (из таблиц Endlock, Switch, PathObject (только объекты типа «точка смены пути») в таблицу Node);

- Свойства объектов по типам объектов (в таблицу TrackObjectProperty):

железнодорожные километры из таблицы Kilometer (свойства «номер километра заканчивающегося по километровому столбу», «Число пикетов»);

- стрелки из таблицы Switch (свойства «тип стрелки», «ограничение скорости по стрелке», «ссылка на станцию»);

- светофоры из таблицы Svetofor (свойства «Обозначение», «Период кодирования», «Тип светофора»);

- Места проверки тормозов из таблиц BrakeCheckPlace и BrakeCheckNorm (свойства «Тип проверки тормозов», «Вид движения», «Направление использования», «Скорость для проверки тормозов», «Норма пути для проверки тормозов»);

- Постоянные ограничения скорости из таблицы PermRestriction (свойства «Ограничивающая скорость», «Вид движения», «Выдерживать только головой», «Условие применения ограничения»);

- Переезды из таблицы Crossing (свойство «Тип переезда»);

- Уклоны из таблицы Incline (свойство «Величина уклона»);

- Кривые из таблицы Curve (свойство «Радиус кривой»);

- Тупики из таблицы Endlock (свойство «Ссылка на станцию»);

- Точки смены пути (свойство «Ссылка на станцию»). Значение вычисляется по таблицам PathObject, PointOnPath;

- Пути (из таблицы Path в таблицу Track);

- Отрезки путей (из таблицы Otrezok в таблицу Segment);

- Примыкания отрезков (из таблицы Joint в таблицу Joint);

- Точки на пути (из таблицы PointOnPath в таблицу PointOnTrack);

- Стандартные маршруты по станциям (из таблицы StandardStationRoute в таблицу StandardStationRoute) и отрезки станционных маршрутов (из таблицы StandardStationRouteOtrezok в таблицу StandardStationRouteSegment);

- Перегоны (из таблицы Peregon в таблицу Span);

- Участки обращения поездов и перегоны для них (из таблиц TrainTrafficSection и PeregonForTrainTrafficSection в TrafficSection и TrafficSectionSpan соответственно);

- Поезда, маршруты поездов и расписание (из таблиц Train, Route, Schedule в таблицы Train, Route, Schedule соответственно).

Порядок переноса объясняется наличием связей между таблицами баз данных (ссылок) и ограничений целостности.

Запрос на добавление информации (данные КЛУБ-У), формируемый с помощью программы, реализующей функции конвертера, поступает от персонального компьютера 2 автоматизированного рабочего места клиента в сервер 1, содержащий в памяти сведения о местоположении путевых объектов (светофоры, мосты, переезды и т.д.) и информацию о постоянных ограничениях скорости движения в электронной карте КЛУБ-У для участов путей, обслуживаемых депо, в котором установлен АРМ.

Модуль 12 выбора участков из электронной карты при старте (по команде пользователя с АРМ клиента) обращается к файлу электронной карты КЛУБ-У формата тар, расположенному в одной из директорий на АРМ клиента, указанному пользователем в диалоге с программой-конвертером. После чтения файла электронной карты модуль 12 анализирует его содержание и по признакам начала и конца участка у объекта типа «километровый столб» определяет сначала начальный и конечный километр каждого отдельного участка, а затем, на основании полученной информации после чтения из файла и формирования полного списка станций и путей для каждого участка, определяет начальную и конечную станции и набор возможных путей для каждого участка. Полученная модулем 12 информация поступает в модуль 13 сравнения начальной и конечной станции участка, а затем в модуль 14 сравнения номеров путей участка для проведения выверки информации.

В модуле 13 сравнения определяется соответствие участка (по данным КЛУБ-У) участку в единой базе данных, при этом используются имена начальной и конечной станции участка. Участки, для которых невозможно установить однозначное соответствие начальной и конечной станции не конвертируются.

Проверка существование в единой базе данных путей выполняется в модуле 14 сравнения сопоставлением номеров путей по данным КЛУБ-У и единой базы данных. Участки, для которых невозможно установить однозначное соответствие номеров путей в единой базе данных и базе данных КЛУБ-У не конвертируются.

Модуль 15 вычисления координат объектов и записи в память сервера получает окончательно выверенные данные о каждом участке от модуля 14, затем через систему управления базой данных, функционирующую на сервере 1, формирует запрос к единой базе данных на добавление каждого из путей отдельного участка, затем пересчет координат, расположенных на участке объектов в соответствии с началом путей, а затем формирование запроса на добавление объектов в единую базу данных.

Устройство для сбора данных путевых объектов и установленных скоростей движения для систем автоведения и безопасности, содержащее сервер, в памяти которого записана единая база данных, и персональный компьютер автоматизированного рабочего места клиента, в памяти которого записаны программы, реализующие функции конверторов, отличающееся тем, что в него введен трехканальный блок сравнения и анализа данных, входы которого подключены к соответствующим выходам программ-конвертеров персонального компьютера, а его выходы соединены с соответствующими входами системы управления базой данных сервера, при этом первый канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора перегонов, модуля сравнения начальной и конечной станции перегона, модуля сравнения координат входных светофоров и входных генераторов системы автоматического управления торможением и модуля вычисления координат объектов и записи в память сервера, второй канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора отрезков путей из базы данных комплекса системы автоматизированной расшифровки параметров движения локомотива, модуля сравнения станций принадлежности отрезков путей, модуля сравнения начальной и конечной точки на отрезке пути и модуля формирования данных объектов, вычисления координат и записи в память сервера, третий канал блока сравнения и анализа данных состоит из последовательно соединенных модуля выбора участков из электронной карты системы комплексного локомотивного устройства безопасности, модуля сравнения начальной и конечной станции участка, модуля сравнения номеров путей участка и модуля вычисления координат объектов и записи в память сервера, вторые входы модулей сравнения всех каналов блока сравнения и анализа данных подключены к соответствующим выходам сервера, а их вторые выходы соединены с информационным входом модуля отображения информации персонального компьютера автоматизированного рабочего места клиента, вход/выход сервера для запроса и считывания информации соединен с соответствующим выходом/входом программ-конвертеров персонального компьютера автоматизированного рабочего места клиента.