高速列車監(jiān)控展示平臺的電子地圖與視景播放技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛結(jié)合，為交通運(yùn)輸領(lǐng)域設(shè)備的改進(jìn)，效率的提高提供了有力的技術(shù)支持。如何將這些技術(shù)應(yīng)用于鐵路監(jiān)控展示系統(tǒng)，受到廣大科研人員的強(qiáng)烈關(guān)注。在此背景下，本文開發(fā)實(shí)現(xiàn)了高速列車監(jiān)控展示平臺，為列車運(yùn)行過程中實(shí)時狀態(tài)信息在監(jiān)控展示的電子地圖上可視化呈現(xiàn)和線路視景播放等提供了技術(shù)方案。
　　本文以高速列車監(jiān)控展示平臺的研究、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為背景進(jìn)行展開。在介紹國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀后，提出

2、了本文所選用的開發(fā)方式，即利用GIS控件MapX進(jìn)行集成二次開發(fā)電子地圖和基于多媒體數(shù)據(jù)處理平臺DirectShow開發(fā)視景播放展示軟件。對平臺開發(fā)實(shí)現(xiàn)的支撐技術(shù)MapX和DirectShow的相關(guān)理論知識進(jìn)行闡述后給出了由列車車載終端裝置、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和監(jiān)控展示軟件所組成的總體設(shè)計(jì)方案。
　　首先，使用Visual C++創(chuàng)建了MapX電子地圖，并實(shí)現(xiàn)電子地圖的縮放、漫游、選擇等基本操作功能。在此基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)解析、數(shù)

3、據(jù)庫設(shè)計(jì)、實(shí)時監(jiān)控定位和軌跡回放等實(shí)際問題入手，詳細(xì)論述了列車運(yùn)行跟蹤定位軟件的具體開發(fā)過程。并針對高速列車運(yùn)行的特點(diǎn)，基于最短距離法改進(jìn)電子地圖匹配算法，設(shè)計(jì)了匹配過程中的三個主要投影函數(shù)，以解決在電子地圖上顯示的列車車輛圖元偏離鐵路軌道的問題，取得了較好的匹配效果。
　　然后，在Windows環(huán)境下基于多媒體數(shù)據(jù)處理平臺DirectShow，按照視景播放操作控制、地理位置搜索定位、輔助展示等不同功能劃分的模塊對視景播放展示軟件

4、進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用視頻混合渲染(VMR)技術(shù)將天氣場景動畫在視景畫面上實(shí)時呈現(xiàn)，豐富了展示場景。并針對程序中多線程資源沖突的問題給出解決方案。
　　最后，利用在武廣客運(yùn)專線運(yùn)行的高速列車上實(shí)際采集的數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)環(huán)境下，對組成監(jiān)控展示平臺的主要兩部分軟件進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明該平臺在運(yùn)行過程中對列車的實(shí)時狀態(tài)監(jiān)控定位準(zhǔn)確，電子地圖和視景畫面清晰、流暢，達(dá)到課題預(yù)期效果。
　　整個高速列車監(jiān)控展示平臺的開發(fā)幾乎全部采用軟