关键词:运输管理工程;计算机模拟;层次型;基础;二维界面;数据管理
1 问题的提出
通用铁路运输模拟系统的研究目的在于建立基于路网的铁路运输模拟实验平台,在计算机上构造全国铁路生产布局与运输环境,模拟路网条件下铁路生产状况和动态过程,利用模拟实验,对路网布局、设备配置、运输组织方法和作业计划实施进行方案预测,评估、分析或检验,为路网规划设计与改造、运输组织优化提供决策支持。对于这样一个面向路网和铁路运输作业全过程的仿真平台,由于系统庞大,功能复杂繁多,划分成了若干个不同子系统协同工作。基础数据子系统作为其中的一部分,负责系统运行中所需各种基础数据。主要是路网信息的采集、加工、存储、维护和图形化显示,并提供灵活的方式供系统其它子系统使用。基础数据子系统处于铁路运输模拟系统逻辑结构的底层,向上层应用模块提供数据支撑平台。
我国90年代以后,在大型编组站技术作业过程实时模拟、铁路调度区段列车运行模拟等方面有了较大进展,部分成果已应用到相关科学研究和人员培训中。虽然这些研究对象大多面向点、线,但是在基础数据抽象和管理方面也取得了一些研究成果。因此,面对全国路网中6000多个车站,6.7万多km的国铁运营里程,以及已有的一些异构系统,如何建立满足铁路运输模拟系统需求的、通用的、灵活的和高效的路网基础数据管理子系统就成为一个亟待解决的问题。
2 通用铁路运输模拟系统中基础数据分析
2.1 主要基础数据对象
基础数据对象指模拟系统运行所需要的静态的路网和运行信息,有别于模拟系统运行过程中产生的动态数据。基础数据的范围应根据系统应用模块的需求,同时对真实系统实际情况进行抽象确定。经过分析,可以把主要的基础数据对象划分为5类,分别是:线路、节点、信号、移动和技术文件对象。
(1)线路对象。线路对象包括路网中所有的线路连接,从所在位置可分为区间正线和站线;从功能上分为运行线和调车线;从线路数目分为单、双和多线;从线路间的关系又可分为线路和道岔;从线路牵引类型分有电力、内燃、蒸汽和混合牵引区段等。另外,还可根据地域划分成不同的逻辑归属。
(2)节点对象。由线路连接的各种节点,包括各类型车站、区间线路所、电力区段的分区亭、机务段和车辆段等。
(3)信号对象。附着在线路上的信号指示对象,可以分成区间和站内信号,或者行车和调车信号,也可按照闭塞方式来分类。
(4)移动对象。可在线路上或车站内移动的对象,主要是各种机车、车辆和各种车列等。
(5)技术文件对象。同行车组织相关的技术文件,含列车运行图、货物列车编组计划、列车运行径路、区间闭塞方式、车站技术作业标准和调度命令等。
此外,还应该指出,多次模拟运行过程中的动态数据积累作为历史数据,也是一种特殊的基础数据。关于历史数据的收集、存储和分析,本文目前暂不考虑。
2.2 数据来源
对于基础数据子系统来说,数据的来源多种多样,既有本地的录入,又有实际的运行数据,还可能来源于其他模拟系统和真实系统。实现异种数据间的共享,格式不同是最大的障碍,对此必须根据数据的特点和需求进行不同的格式转换,以统一的格式提供给通用铁路运输模拟系统的各种模拟应用。
本地录入和实际运行数据的格式完全由子系统自己控制,不需要转换。其他来源数据则分别进行转换。当前可用的数据源主要有前人所做的模拟系统中的基础数据,这些基础数据基本上都是出于某个特定的模拟应用,对铁路实际系统进行抽象,只能满足通用铁路运输模拟系统的部分需求,在转换过程中还需进行一定的补充,数据量小,大多以文件形式存储,需要编制专门的程序进行读取和转换。真实系统中的数据也可为模拟系统所用,例如TMIS、DMIS等实际运行系统中对路网信息进行描述的数据。这些系统中的数据对真实系统的抽象完整全面,很适合模拟系统采用,且都以数据库形式存储,便于导入。通过借用这些真实系统中的基础数据,使模拟系统更贴近实际,也大大减轻了基础数据录入的工作量。
3 基础数据管理模型设计
3.1






