城市軌道交通運行圖自動生成的CAD實現(xiàn)

王先明 ，陳榮武，蔡哲揚

（西南交通大學 信息科學與技術學院，成都 610031）

城市軌道交通運行圖自動生成的CAD實現(xiàn)

王先明 ，陳榮武，蔡哲揚

（西南交通大學 信息科學與技術學院，成都 610031）

基于城市軌道交通平行運行圖自動生成平臺，提出將生成的運行圖導出成CAD腳本，通過CAD軟件來顯示運行圖的方法。通過MFC編寫軟件，驗證了這種方法的可行性。

列車運行圖；自動生成；CAD腳本；MFC

列車運行圖是用以表示列車在區(qū)間運行以及在車站到發(fā)或通過時刻的技術文件。它規(guī)定了各次列車占用區(qū)間的程序，列車在每個車站的到達和出發(fā)（或者通過）時刻，列車在區(qū)間的運行時間，列車在車站的停站時間以及列車交路、列車重量和長度等，是全路組織列車運行的基礎。

本文根據(jù)實驗室編寫的具有通用性的運行圖編輯軟件生成的運行圖，提出將其轉換成CAD腳本語言，利用CAD軟件自動出圖的方法。

1 運行圖自動生成

本文所討論的城市軌道交通列車運行圖編輯軟件是利用給定的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括車站數(shù)據(jù)、列車區(qū)間運行時分數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)以及用戶輸入的列車運行間隔、運營起止時間來計劃列車運行線路，安排計劃運行線路中列車運行車次和設置運行發(fā)車時間，來完成列車運行的計劃安排，生成列車計劃安排數(shù)據(jù)，并通過計劃安排數(shù)據(jù)界面實現(xiàn)運行圖的繪制。基本流程圖如圖1所示。

圖1 運行圖自動生成流程圖

自動生成運行圖的實現(xiàn)步驟主要有：

（1）得到用戶提供的車站數(shù)據(jù)，區(qū)間運行數(shù)據(jù)、停站時分、站間距等線路基礎數(shù)據(jù)。根據(jù)車站信息和站間距，完成對運行圖底圖的鋪畫。

（2）利用對話框，系統(tǒng)保存用戶輸入的全日行車計劃以及交路信息。根據(jù)這些信息，先在每個時間段中，盡量等間隔地鋪畫滿足該小時行車對數(shù)的上下行運行線。

（3）對列車進行虛擬連接，判斷是否滿足列車的折返約束條件，若不滿足則對所有的運行線進行平移操作，然后重復（3）；若滿足條件則繼續(xù)下一步。

（4）對所有的運行線進行折返連接。對在高低峰轉換時出現(xiàn)的無法連接的車輛，作為車輛段的出庫列車或入庫列車處理。在進行出入庫處理時需要考慮出入庫方向及車輛段的容量問題。

（5）當選擇的車輛段在運行線中間某處時，對列車進行出入庫操作后，列車原本的運行線會被截斷，因此會造成在某些車站不滿足全日計劃的行車對數(shù)要求，當不符合要求時，在初始布線時添加過渡，判斷生成的運行圖是否需要添加過渡，若需要則設定需要添加過渡的時間段及過渡等級，然后重復（2）～（5）；若不需要則結束。

2 讀取運行圖列車運行數(shù)據(jù)

城市軌道交通列車運行圖編輯軟件利用Microsoft Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境，是一個基于MFC的單文本應用程序。

根據(jù)列車號可以遍歷所有列車，一輛列車的運行數(shù)據(jù)包括其經(jīng)過的所有車站，每一個車站都包含相同的數(shù)據(jù)結構，MFC中定義的運行線數(shù)據(jù)結構和車站數(shù)據(jù)結構的程序如下：

typedef struct _SYS_LINE_DATA_

{

int index;//運行線編號

int dep; //起點站

int depPlat; //起點站臺

int des; //終點站

int desPlat; //終點站臺

L D S t a t i o n station[MAX_STAT ION_CNT];//車站數(shù)組

int stationCount; //車站數(shù)量

}SysLineData; //運行線數(shù)據(jù)結構

該數(shù)據(jù)結構用于CSysLineData的成員變量CList＜SysLineData, SysLineData&＞ m_lineList

typedef struct _STATION_TIME_DATA_

{

int dep; //起點站

int depPlat; //起點站臺int perf; //運行等級

int distance; //站間距離

long arrivetime; //到站時間

long departtime; //離站時間

int maoziflag; //折返標志

}StationTimeData; //車站數(shù)據(jù)結構

該數(shù)據(jù)結構用于CTTRunTimeData的成員變量CList＜TTRunTimeData, TTRunTimeData&＞m_runTimeList

大交路列車在線路兩端車站進行折返，小交路列車在指定的車站進行折返。以成都地鐵4號線為例，讀取列車運行數(shù)據(jù)的流程圖如圖2所示。

圖2 讀取列車運行數(shù)據(jù)的流程圖

3 導出運行圖數(shù)據(jù)

導出的運行圖數(shù)據(jù)和其在程序中的表示如表1所示。

表1 運行圖數(shù)據(jù)和其在程序中的表示

導出的數(shù)據(jù)中車站名、站間距離、站間運行時分、停站時間用于在CAD中生成線路的基本信息表格，時間軸和車站軸則生成運行圖的底圖。

在運行圖自動編輯軟件代碼的基礎上添加ONCAD響應函數(shù)，在響應函數(shù)中編寫以上所提需要導出的運行圖數(shù)據(jù)代碼。

由于CAD只識別CAD腳本文件，所以在讀取數(shù)據(jù)并導出過程中要遵循CAD腳本格式命令，在導出部分的代碼編寫中，[F1]鍵將這些數(shù)據(jù)用CString類的變量自動導出到CAD的SCR腳本文件中。

在運行圖編輯軟件的工具欄中添加“CAD出圖”菜單項，單擊即可完成CAD腳本數(shù)據(jù)的導出過程，如圖3所示。

圖3 CAD出圖

為了方便工程設計人員對運行圖的后期編輯，導出部分的代碼按照腳本格式命令，將大交路和小交路放置在不同的圖層，大交路用紅色顯示，小交路用藍色顯示。并且列車可能出現(xiàn)大小交路混跑的形式，所以在大小交路交界點處將顏色分開顯示。在折返蓋帽時，為了便于識別，當沒有折返重疊時都用大帽子顯示，當有折返重疊時采用大小帽子交替顯示。

4 CAD軟件生成運行圖

在CAD界面中輸入命令“scr”，在彈出的對話框中選擇相應的腳本文件以打開腳本，CAD顯示中最左邊是線路的基本數(shù)據(jù)表，包括車站名、站間距離、區(qū)間運行時分、停站時間等數(shù)據(jù)。右邊顯示實際運行圖，其中藍色線條為小交路，紅色線條為大交路，折返帽子用高低帽區(qū)別顯示。在CAD中的顯示效果如圖4所示。

圖4 CAD運行結果圖

5 結束語

在基于具有一般通用性城市軌道交通運行圖自動生成平臺的基礎上，將運行圖的數(shù)據(jù)用CAD腳本命令的格式導出，并在CAD軟件中實現(xiàn)運行圖的自動鋪畫。此方法的實現(xiàn)，可以在很大程度上減輕編制運行圖工作人員勞動強度。同時，列車的大小交路和折返帽子放置在了不同圖層，并用不同顏色顯示，為后期運行圖的調整提供方便。

[1] 高強周. 城市軌道交通列車運行圖設計實現(xiàn)與評價[D].北京：北京交通大學， 2008.

[2] 江志彬，徐瑞華，吳 強. 計算機編制城市軌道交通共線交路列車運行圖[J]. 同濟大學學報（自然科學版），2010，38（5）： 692-696.

[3] 孫 鑫. VC++深入詳解[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2012.

責任編輯 方 圓

Train diagram automatic generation by CAD for Urban Transit

WANG Xianming, CHEN Rongwu, CAI Zheyang
( School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China )

This paper proposed a method of creating a CAD script derived by a train diagram based on the platform of Urban Transit train diagram automatic generation. Using the AutoCAD software to display the train diagram. The validity of this design method was verif i ed by MFC.

train diagram; automatic generation; CAD script; MFC

U292.41∶TP39

A

1005-8451（2014）12-0043-03

2014-07-13

王先明 ，在讀碩士研究生；陳榮武，高級工程師。