16-基于GIS技术的列车运行仿真系统研究.doc

基于GIS技术的列车运行仿真系统研究

李婷，徐柱通讯作者：徐柱，西南交通大学遥感信息工程系教授
第一作者：李婷（1988—），汉族，江西萍乡人，西南交通大学硕士研究生，主要研究方向为GIS技术及应用

西南交通大学遥感信息工程系，成都，610031
摘要：列车运行仿真已成为轨道交通领域研究的热点之一，但国内大量的仿真运行研究侧重于提高目视效果和仿真效率，在仿真系统（尤其是以真实地形、卫星影像等空间数据为场景的仿真系统）数据管理能力上缺乏深入的研究和探索。本文将GIS技术应用到列车运行仿真系统的构建中，尝试借助GIS强大的数据组织与管理功能提高运行仿真系统数据管理能力。同时，通过数据分块、外存和层次细节（LOD）模型策略等性能优化策略提高仿真系统中海量场景数据的调度和显示效率。本文基于ArcGISengine和ArcGISGlobe实现了列车运行仿真试验系统的开发和运行，结果表明，上述思路应用于列车运行仿真系统中可兼顾数据管理能力和高速仿真效率。
关键字：三维GIS，列车运行仿真，数据组织，优化策略

StudyontrainrunningsimulationsystembasedonGIStechnique

LiTing,XuZhu
Dept.ofRemoteSensingandGeospatialInformationEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,610031
Abstract:Theapplicationofsimulationtechniquetorealizationoftrainrunningsimulationhasbecomeoneofthehotresearchtopicsinrailtransportationfield,butalargenumberofresearchesarefocusedonthevisualizationeffectsandsimulationefficiency,alongwiththelackofin-depthresearchondatamanagementcapabilityofthesimulationsystems(especiallysimulationsystemswithrealterrainandsatelliteimagesasscenedata).Inthispaper,theGIStechniquewasintroducedinconstructingoftrainrunningsimulationsystem,soastoovercomesuchdrawbackbymeansofthepowerfulcapabilityofGISindatamanaging.Meanwhile,thedatablockingstrategy,outsidememorystrategyandlevelofdetail(LOD)modelingstrategywereusedtoimprovetheefficiencyofdataschedulinganddisplayofthesimulationsystemwithmassivescenes.Experimentally,apilotsimulationsystemoftrainrunningwasdevelopedandtestedbasedonArcGISengineandArcGISGlobe.Theresultsdemonstratethattheutilizationofaboveideasintrainrunningsimulationsystemcangiveconsiderationtodatamanagementandhighsimulationefficiencysimultaneously.
Keyword:There-dimensional(3D)GIS,trainrunningsimulationsystem,datamanagement,optimizationstrategies

1引言
自上世纪九十年代初，我国在列车运行仿真领域已取得了一些成果，如为培训列车司机而建立的地铁运行仿真系统模拟驾驶平台、列车运行控制仿真系统等。近年来，为满足我国铁路信息化快速发展的需求，各大高校和研究机构加大了对列车运行仿真的研究力度，取得了更为丰硕的成果，仿真技术应用于铁路信息系统构建已成为轨道交通领域研究的热点之一[1-2]。然而，我国大多数列车运行仿真系统常用来对列车运行控制系统的稳定性、安全性和对不同环境的适应性进行测试和检验，侧重于提高可视化的逼真度和仿真运行的效率，列车运行仿真系统的数据管理能力比较薄弱[3-4]。同