本发明涉及交通数据自动生成技术领域，尤其涉及一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的方法及装置。
背景技术：
目前，国内的大部分计算机联锁软件，在应用层，采用程序和数据分开的思想。其中，程序从标准化、定型化出发，完成通用的计算机联锁功能，不考虑具体的数据；而铁路车站站场是变化的，不同的设备，不同的站场布局，以及不同的联锁性质，决定了联锁数据也是具体的，它需要根据不同的站场，应用不同的联锁原则，进行分析、配置、管理；有些特殊功能的代码，是标准程序不能覆盖的，需要手工编写，也是联锁数据的一部分。由此可见，联锁数据配置是一项非常繁杂、风险又特别大的工作。
为了实现联锁软件批量生产，国内有些研制单位开发了计算机辅助设计软件，功能着重于对原始数据的初始化，输出驱动信息的直接赋值。在此过程中，联锁软件的关键数据，如信号显示、超限、防护等，还必须由软件人员手工输入；打包给上位机发送的状态等另散数据也需要软件人员一个一个地去复制、粘贴，工作非常地繁杂。在此过程中，即使是经验丰富的人员，也容易判断失误，产生写错或者漏写数据的问题，更何况软件人员水平参差不齐，极易造成联锁软件功能不完善，质量不高的情况。
造成上述问题的原因，是没有从联锁对象图形建模开始，深挖对象的几何特征，没有建立对象的特征库，不能自动识别站场；计算机辅助软件的智能化不高，没有在图形建模的基础上设计出具体的推理方法，或者规则不够多，不能实现各种场景的自动匹配运算。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的方法及装置，能够减少人为输入联锁数据的错误，提高联锁数据生成的质量和效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的方法，包括：
对于获取的站场蓝图进行分析，将蓝图提供的原始信息，用人机对话的交互方式，逐步提示，导航输入，将其转换成统一格式与统一编码的数据文件；
采用面向对象的方法，对各类对象进行图形建模，提取各对象的几何特征，并结合联锁逻辑生成各对象的链接关系，将对象的几何特征，转换为对象的联锁特征；
根据对象的链接关系，对站场蓝图进行站场局部特征的自动识别；
结合联锁特征设计自定义事实模板和类的结构，利用统一格式与统一编码的数据文件、获取的i/o表文件、以及站场局部特征识别结果将事实模板与类实例化，生成推理运算所需要的各种事实与对象实例；
利用各类事实与各类实例建立联锁数据的生成规则，采用正向链推理方法，自动匹配，生成联锁数据。
一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的装置，用于实现前述的方法，该装置包括：
数据输入模块，用于对于获取的站场蓝图进行分析，将蓝图提供的原始信息，用人机对话的交互方式，逐步提示，导航输入，将其转换成统一格式与统一编码的数据文件；
数据转换模块，采用面向对象的方法，对各类对象进行图形建模，提取各对象的几何特征，并结合联锁逻辑生成各对象的链接关系，将对象的几何特征，转换为对象的联锁特征；根据对象的链接关系，对站场蓝图进行站场局部特征的自动识别；结合联锁特征设计自定义事实模板和类的结构，利用统一格式与统一编码的数据文件、获取的i/o表文件、以及站场局部特征识别结果将事实模板与类实例化，生成推理运算所需要的各种事实与对象实例；
数据推理及生成模块，利用各类事实与各类实例建立联锁数据的生成规则，采用正向链推理方法，自动匹配，生成联锁数据。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，将设计院提供的原始数据按照功能及性质进行分类，用人机对话方式从计算机界面输入设备对象的原始信息，将其转换为特定标识的数据集，形成规范、统一的数据文件。然后，采用面向对象的方法，对轨道、信号机、道岔等联锁对象进行图形建模，提取对象的几何特征，将对象的几何特征，转化成计算机联锁软件中需要的联锁特征；并且，由各对象的几何特征，产生对象间的链接关系，形成整个车站的图形化站场模型。在此基础上，建立各种联锁数据的生成规则，采用正向链推理方法，模拟联锁软件专业人员的逻辑，生成联锁目标数据。该方法及装置，有效地组织和管理原始数据，智能地识别了站场特征，自动进行推理运算，大大减少了计算机联锁数据配置过程中人为的错误，提高了联锁数据生成的效率和质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的64d半自动叠加自动站间闭塞的格式化输入示例图；
图3为本发明实施例提供的生成图形对象示例站场图；
图4为本发明实施例提供的道岔对象图形建模的预处理流程图；
图5为本发明实施例提供的道岔对象图形建模的特征生成流程图；
图6为本发明实施例提供的道岔图形分类的示例图；
图7为本发明实施例提供的生成各对象的链接关系的流程图；
图8为本发明实施例提供的道岔区段进行分类编码的站场示意图；
图9为本发明实施例提供的识别四边形的站场示意图；
图10为本发明实施例提供的确定通过进路的终端按钮的状态转换图；
图11为本发明实施例提供的自动产生交叉渡线的数据的状态转换图；
图12为本发明实施例提供的超限示例站场图；
图13为本发明实施例提供的半自动口生成数据的示例站场图；
图14为本发明实施例提供的接近锁闭示例站场图；
图15为本发明实施例提供的平行四边形有条件的切断选路消息的数据生成原理图；
图16为本发明实施例提供的一种自动生成计算机联锁数据的装置示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的方法，它在对象图形建模的基础上，将对象的几何属性，转换为对象的联锁特征，结合联锁特征，利用统一格式与统一编码的数据文件、获取的i/o表文件以及站场局部特征识别结果将事实模板与类实例化，生成推理运算所需要的各种事实与对象实例，结合联锁数据专家的经验，设计了各种场景下联锁数据的生成规则，经过逐步的推理，使联锁数据实现自动生成。它提高了联锁数据生产的标准化、智能化，提高了计算机联锁软件生成的质量与效率。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的方法的流程图，其主要包括如下步骤：
步骤1、对于获取的站场蓝图进行分析，对蓝图提供的原始信息，用人机对话的交互方式，逐步提示，导航输入，将其转换成统一格式、统一编码的数据文件。
本步骤的优选实施方式如下：
蓝图是设计院提供的原始资料，如信号设备平面图、信号显示关系、联锁表等，是联锁软件制作的依据。在读图阶段，分析设计院提供的蓝图之后，对蓝图提供的原始信息，用人机对话的交互方式，逐步提示，导航输入，将其转换成统一格式、统一编码的数据文件。
图2表示了“半自动叠加自动站间闭塞”的格式化输入过程。在“半自动口子名称”列点击右键，选择导航菜单，出现导航输入对话框，在左上角列表框中选择“lfzj模式—计轴模式”，右侧会动态加载“口子名称”输入框及“计轴模式自动站间闭塞”的特征提示，下部会加载原理图。输入名称，点击确定按钮后，半自动口名称及类型会自动写入对应单元格，经编码后，导出下列格式的数据：
bzd_qdname:sjg*bzd_leixing:zjbs_lfzj_jz
基于vba辅助开发工具，将蓝图提供的原始信息，转换为统一编码的数据，这种格式化信息的提取，也包括了点灯电路、报警及表示灯信息、轨道停电范围、信号显示关系、接近锁闭、客专信息、自动闭塞、场联、防护道岔、零散特殊、推峰、溜放等，其中的报警及表示灯信息具体包括报警、预警、表示灯，声音提示及信号复示器等。
步骤2、采用面向对象的方法，对各类对象进行图形建模，提取各对象的几何特征，并结合联锁逻辑生成各对象的链接关系，将对象的几何特征，转换为对象的联锁特征。
本步骤的优选实施方式如下：
1)生成图形对象。
本发明实施例中，通过绘制站场平面图，建立几何模型，生成各种铁路信号对象，至少包括：轨道对象、道岔对象、信号机对象与无岔区段对象等；上述对象构成站场图的基本元素。
本发明实施例中，轨道对象为线段形式，绝缘节将一条长线段(轨道对象)分割成若干节线段；信号机对象在图形上是由能够显示灯位的圆形区域、一个矩形的按钮区域、及绝缘节组成，绝缘节线段中点的坐标是信号机的点特征，信号机绝缘节线段中点和轨道相交，形成了信号机对象。
以上各类对象都是铁路信号的专用名词，以绝缘节为例，在图形上，是很短的垂直于线路的线段。如图3的示例站场图，从s1jg到iig的线段是一个轨道对象，它和2/4、6/8、10/12轨道对象相交，形成道岔；它被s、d6、xii三个信号机的绝缘节及s1jg和s2jg中间的绝缘节分割，形成s1jg、s2jg和iig的无岔区段。
本发明实施例中，道岔对象的生成包括预处理、特征生成两个阶段。如图4所示，在预处理过程中，遍历全站所有长线段，计算和其它长线段、绝缘节的交点，并记录始终端及交点于数组arr1，将arr1中的点按坐标进行排序，从始端开始，以中心点及两边点进行分组考察，并产生一个可能成为道岔的对象，此对象记录了中心点及两边围绕的点。如图5所示，对可能成为道岔的对象，首先判断周围点的个数，如果小于3，直接退出，即不可能形成道岔；如果不小于3，计算中心点和周围点连线形成的角度，并进行排序。对于相邻为锐角的两边，即为道岔的岔后两边；岔后的两点是特征点；在周围点的数组中，除了岔后点，剩余为岔前点；根据画图人员选择的定位点，确定道岔的定位和反位。
无岔区段对象在几何上是左边端点和右边端点相连形成的线段，表示联锁上的无岔、股道、尽头线、站联区段、半自动口、自闭闭塞区段及场联区段；尽管上述各部分联锁性质不同，但在几何上，都可以视为抽象的无岔区段，即，都是由左边端点和右边端点相连形成的线段，其中的左、右端点是和其它对象联系的中介。
2)提取对象的几何特征。
抽象出对象的几何特征，一方面是为了形成联锁逻辑中对象的链接关系(这种链接关系既是联锁软件运行的基础，也是生成联锁目标数据的必要条件)；另一方面，将几何特征转化为对象实例槽属性，是后续步骤建立规则进行推理，生成目标数据的基础。
站场图形的变化主要是道岔引起的，因此，主要描述道岔对象的几何特征。
由道岔对象的定位点和岔心点，岔心点和岔尖点直线的夹角，判定出定位直向或反位直向；比较定位点的x坐标和岔心点的x坐标的大小，从而判断出道岔的左右方向；统计考察的岔心点的周围点的个数，如果等于4，则判定为是交叉渡线(铁路信号的专用名词)；
如果道岔对象的反位也是道岔对象，并且反位最远点的坐标和本道岔对象最远点的坐标相等，则可判断当前道岔对象为双动道岔对象，反之为单动道岔对象；
如果定位点的y坐标大于反位点的y坐标，则判定为定位在上；如果反位最远点的坐标和超限绝缘坐标重合，定位最远点的坐标处没有超限绝缘节，则判定为反位有超限；
根据岔心点与岔前点组成的岔前线段和水平线的夹角，及单、双动类型、左右方向、是否定位在上、是否定位直向的特征，将道岔对象分为若干图形类型，并编码。
本领域技术人员可以理解，x、y坐标是指x轴、y轴的坐标值。
如图6所示，给出了各类道岔图形类型的示例。其中的level表示道岔的直股和水平方向一致；up表示弯股在水平方向的上方；down表示弯股在水平方向的下方；pie表示弯股是撇形的；na表示弯股是捺形的；dd表示此道岔是单动；sd表示此道岔是双动；slope表示道岔的直股是倾斜的；left表示道岔的开向朝左，即锐角朝左；right表示道岔的开向朝右。所以，level-up-pie-dd表示该道岔是水平向上，撇形，单动；level-down-na-sd表示该道岔是水平向下，捺形，双动；slope-left-na-dd表示该道岔倾斜向左，捺形，单动；slope-right-pie-sd表示该道岔倾斜向右，撇形，双动。
信号机对象的绝缘节中点是信号机的几何特征点，无岔区段对象左、右端点是它的几何特征点。
本发明实施例中，所提取的各类对象的几何特征将转换为相应对象的联锁特征，形成后续阶段相应事实或者实例的槽属性。
3)由对象的几何特征，结合对象作为联锁设备的性质，生成各对象的链接关系，即信号、无岔区段的左、右链，道岔的岔前链、定位链，反位链。这种链接关系把各对象连接起来，并作为对象的槽属性，是自动匹配运算的重要基础，参与联锁数据生成的推理运算。
形成链接关系的关键是对象的几何关系和联锁的运算顺序的联系。在考察信号机对象时，以信号机的绝缘节的中点为考察点，选出考察点左右的对象，确定信号机对象的左右链；在考察道岔对象时，以岔前点、岔后定位点及岔后反位点分别作为考察点，选出三个点的左右对象，确定道岔对象的岔前链、定位链与反位链；在考察无岔区段对象时，分别以左端点与右端点为考察点，选出考察点的左右对象，确定无岔区段对象的左右链。
如图7所示，将道岔对象、信号机对象、无岔区段对象的几何特征点作为生成链接关系的基础；如之前所述，绝缘节线段中点的坐标是信号机模型的点特征；无岔区段在几何上是左边端点和右边端点相连形成的线段，因此要考察无岔的左边端点和右边端点；岔心、岔前、定位、反位4点作为道岔的几何特征点。将几何特征点的坐标和其它对象的特征点坐标相比，即可得出经过此考察点的设备对象集，根据对象的左右属性，可以确定相对于考察点的对象的左向或右向。为了保证信号对象要排在考察点临界的位置，要对经过的对象进行相邻位置的调整。
步骤3、根据对象的链接关系，对站场蓝图进行站场局部特征的自动识别，主要包括道岔区段、四边形以及进路。
1)道岔区段是由一组或多组道岔、绝缘节组成的区域，根据道岔的图形类别、绝缘节的位置，可以把区段进行分类、编码。
道岔区段类型指的是根据区段内道岔的图形分类、岔前及岔后是否有绝缘、岔前链、岔后定位、反位链、道岔的方向等属性，给道岔定义某种区段类型。本发明实施例中，将道岔区段类型作为道岔类对象实例及道岔区段事实模板的槽属性之一。上述方式，为后续的超限、带动的数据计算打下基础。
如图8所示，道岔区段4-10dg，共有3组道岔，将道岔按x坐标排序，道岔1为6#道岔，道岔2为4#道岔，道岔3为10#道岔，并且，3组道岔都是交叉渡线类型，所以把4-10dg区段类型定义为：z-3-1-2-level-up-cross-3-level-down-na-cross。
2)四边形是进路选路时要考虑的特殊图形，通过二叉树的遍历，可以算出以一对对角道岔为特征的四边形，结合对角道岔的图形特征，还可以确定四边形是平行四边形还是“八”字四边形(即，梯形)。具体的：
每组道岔，沿着岔尖的方向开始，用二叉树的算法遍历，如果考察的子道岔是顺向道岔，就从这个顺向道岔往回遍历，如果找到一个对象是考察的子道岔的反位，就识别出了一个四边形。根据初始道岔及顺向道岔的类型，定义该四边形是平行四边形还是“八”字四边形。如图9所示的站场，约定道岔定位开通直向位置，从右往左方向时，8#道岔是对向道岔，以定位优先的原则，下一个对象是d6，12#道岔是对向道岔，反位链14#入栈，在定位方向搜索完后，弹出14#道岔，由于14#是顺向道岔，就往回搜索，沿着定位链d4向前，到6#对向道岔，它的反位链是出发点8#，即形成一个闭合的回路。在此过程中记录了8#、14#为特征的一对道岔，生成四边形的类型为pxsbx_zs，即类型为平行四边形。
3)进路是列车或车列经过的一段路径，在站场图形上是从始端信号机开始，至前方同向同性质的信号机或站界、尽头线之间的部分。由对象的链接关系，采用遍历的方法，可以产生本站的全部列车进路及调车进路。
以图3的列车进路为例。从进站信号机s出发，从左向右的方向搜索，可以产生s至4g、s至3g、s至iig、s至1g的接车进路；从右往左的方向，可以产生x4至s、x3至s、xii至s、x1至s的发车进路。
由站场遍历产生的进路可能会多出联锁表的要求，本发明根据情况选择相关方式来形成需要的进路：方式一是由联锁表导出全部进路的始终端、道岔位置，形成文件，将文件中的进路和遍历站场生成的进路对比，找出匹配的进路，并作出标记，以备后续转化为推理所用的进路实例。方式二是在没有可导出联锁表的情况时，采用手工点压图形界面上的始端按钮、变更按钮、终端按钮的方式，交互式选择经过进路的关键道岔(也即四边形对象记录的一对特征道岔)，来确定符合联锁表走向的进路。
步骤4、结合联锁特征设计自定义事实模板和类的结构，利用统一格式与统一编码的数据文件、获取的i/o表文件以及站场局部特征识别结果将事实模板与类实例化，生成推理运算所需要的各种事实与对象实例。
本发明实施例中，自定义事实模板按功能分为八类：i/o转换、客专接口、非进路事实、信号显示、站场特征、另散信息、接近锁闭和通用记录。其中：
i/o转换主要包括：驱动采集(i/o)事实模板。槽属性有：原始i/o名、转换后的i/o名、采集还是驱动、机笼号、板子号、板子内序号、站号。其中除了转换后的i/o名是后续规则推理的结果，其余槽属性值皆来自设计院提供的i/o表文件。实例化后称为i/o事实，i/o事实记录了来自设计院的驱动和采集的继电器信息。
客专接口主要包括：记录无线闭塞中心接口(rbc)进路事实模板、联锁站间接口的cbi-to-cbi事实模板。rbc进路事实模板的槽属性有：起点名称、起点性质、终点名称、终点性质等，事实的槽属性值都来自接口文件(rbc厂家制定的文件)，即，利用vba开发工具，将接口文件导出为统一格式的文件，把每一条进路，实例化，转换成对应的rbc进路事实；cbi-to-cbi事实记录了联锁站间接口接收或发送的所有信息，cbi-to-cbi事实由统一格式与统一编码的数据文件产生(也就是说，槽属性值来自统一格式与统一编码的数据文件)。实例化后称为cbi-to-cbi事实。
非进路事实模板主要指非进路信息，模板的槽属性包括：非进路始端、非进路终端、特殊属性、所有道岔、道岔的位置、对向道岔、出发场驱动的非进路锁闭继电器、出发场驱动的总轨继电器等。非进路始端、非进路终端、以及特殊属性来自统一格式与统一编码的数据文件，记录了原始的设计要求，如果是出发场的非进路，在特殊属性中有出发场的标识；所有道岔、道岔的位置、对向道岔的槽属性值则是非进路类规则的中间结果；出发场继电器(即出发场驱动的非进路锁闭继电器、出发场驱动的总轨继电器)的驱动逻辑是联锁数据的一部分。实例化后称为非进路事实。
信号显示方面主要包括：信号显示事实模板、发车口-发车方向事实模板、记录通过按钮的终端信号事实模板等。实例化后称为信号显示事实、发车口-发车方向事实与记录通过按钮的终端信号事实。信号显示事实由统一格式与统一编码的数据文件产生，它记录了本信号、前方信号的显示及条件。发车口-发车方向事实由统一格式与统一编码的数据文件产生，记录了发车口无岔、发车口的设计方向、出站信号名称、联锁软件中实际方向等，是形成出站信号显示数据的必要条件。记录通过按钮的终端信号事实(简称为through事实)其槽属性有：通过进路的始端信号、下一条进路的始端、终端按钮；through事实在产生通过进路数据的规则中，主要起记录数据的作用。
站场特征方面的事实模板主要包括：道岔区段事实模板、防护道岔事实模板等。道岔区段事实模板的槽属性包括：本区段的所有道岔、联锁区段名、区段类型、从左至右的道岔1、道岔2、道岔3、以及道岔4，其中，除了联锁区段名是最终要产生的联锁数据外，其余道岔区段事实的槽属性值是在步骤3识别站场局部特征的基础上产生的，将在后续的超限、带动等规则中起着模式匹配的作用。防护道岔事实模板记录了防护道岔的类型、防护的主动道岔及被动道岔，它来自统一格式与统一编码的数据文件。实例化后称为道岔区段事实与防护道岔事实。
另散信息主要包括：表示信息打包(sub-gather)及打包的每一个值(sub-pack-every-member)的事实模板。表示信息打包事实模板的槽属性包括：顺序打包的采集码位、格式化后的全体打包值，这两个槽属性记录推理的中间结果；打包的每一个值的事实模板有两个槽属性：一个是采集信息表达式expression，用来记录i/o的采集码位，来源于统一格式与统一编码的数据文件；另一个是包的坐标，记录在打包中位置，是推理的中间结果。实例化后称为表示信息打包事实与打包的每一个值的事实。
接近锁闭事实模板，实例化后称为接近锁闭事实，主要记录接近锁闭的信号机名、接近锁闭的类型、以及本信号接近延长的站内的最远区段，由统一格式与统一编码的数据文件产生。
通用记录事实模板，实例化后称为通用记录事实，主要起中间变量的作用，记录中间推理的结果，如记录出站信号绿显示的继电器、绿黄显示的继电器(lj\luj)数量的事实，还有记录交叉渡线左上角道岔的定位链的事实through。
本发明实施例中，自定义的类结构包括：道岔类、信号类、进路类、四边形类、无岔区段类、辅助对象类；其中：
道岔类的槽属性包括：图形类型、岔前绝缘、岔后上绝缘、岔后下绝缘、是否定位在上、定位链、反位链、岔前链、是否交叉渡线、方向、所在区段类型等。实例化后称为道岔实例，除了所在区段类型是步骤3产生，其它属性值是在步骤2道岔对象的图形建模的基础上产生。
信号类具体又分为进站信号、出站信号及其它信号类(也就是除去进站信号、出站信号其他信号)。进站信号类记录了前方直向进路、前方侧向进路、有无通过按钮、有无正线继电器、绿黄信号继电器、通过信号继电器的驱动等属性；出站信号类记录了前方直向的进路、前方侧向进路、所有的发车口、发车方向总数、以及点灯电路类型等特征，进站及出站信号类槽属性中，前方直向、前方侧向的进路来源于接近锁闭数据推理的中间数据，其余槽属性来自统一格式与统一编码的数据文件。实例化后统称为信号实例，具体细分为进站信号实例、出站信号实例及其它信号实例。
进路类的槽属性有：所有道岔名、所有道岔位置、所有直向的道岔、进路特征、始端信号、终端信号、进路性质、下一条进路的始端等，其中的进路特征可以是全部道岔直向、满足uus(始端信号双黄闪信号显示)等，始端或终端信号可以是信号类中的进站、出站或其它类信号。进路性质是用来区分列车进路和调车进路。进路类的进路特征槽属性是在推理的初始过程中产生的；其它槽属性都是在步骤3局部站场识别时产生的。实例化后称为进路实例。
四边形类的槽属性有：四边形的类型、四边形首道岔、四边形的对角道岔、左边进路、右边进路等，四边形类的槽属性左边进路和右边进路产生于有进路实例后的中间推理过程，其余槽属性值来源于步骤3的局部站场识别。实例化后称为四边形实例。
无岔区段类根据不同的联锁性质，又可分为半自动、自动闭塞、场联、推峰、站联等。其中，自动闭塞类的槽属性包括：接车或发车口、区间的其它区间点等，记录了通常情况是接车还是发车口，区间所管辖的其它通过信号机。半自动类记录了半自动的类型、接车口的进站信号机等。场联类记录了本方信号名称、对方场信号名称、以及场联的性质等。推峰与站联类主要记录了接车口的进站信号机及接车口的朝向。半自动、自动闭塞、场联、推峰、站联类的共同特征就是i/o表中它们相关的驱动采集信息需要转换。无岔区段类的槽属性由统一格式与统一编码的数据文件产生。实例化后统称为无岔区段实例，具体细分为半自动实例、自动闭塞实例、场联实例、推峰实例与站联实例。
辅助对象类，主要包括：生成报警、预警、表示灯、声音提示打包条件的类show-pack-conditi/on-one-con及信号复示器打包条件类。类show-pack-conditi/on-one-con有槽属性：类型、条件、报警时机，类型属性记录了报警、预警、表示灯、声音提示分类后的标识符；条件属性记录了打包的这一位具体的条件表达式，它可以和打包的每一个值sub-pack-every-member事实相匹配；报警时机属性记录了继电器是吸起报警还是落下报警，是为了生成最终的报警提示数据。信号复示器打包条件类的槽属性主要是复示器点灯的各种条件。类show-pack-conditi/on-one-con及信号复示器打包条件类的槽属性值来源于统一格式与统一编码的数据文件。实例化后统称为辅助对象实例，具体细分为生成报警、预警、表示灯、声音提示打包条件的show-pack-conditi/on-one-con实例及信号复示器数据的打包条件类实例。
本领域技术人员可以理解，事实模板与类结构中的各类槽属性都是工作人员根据实际情况预先设定，上述的实例化则是将来自设计院的各项信息填充至相应槽属性中，得到相应的事实与实例。
步骤5、利用各类事实与各类实例建立联锁数据的生成规则，采用正向链推理方法，自动匹配，生成联锁数据。
本步骤的优选实施方式如下：
1)i/o转换的规则。根据半自动实例、出站信号实例、自动闭塞实例、场联实例、推峰实例、站联实例等类对象实例，将i/o事实中驱动和采集的原始名字转换为联锁软件要求的名字。
2)客专接口类规则。根据rbc进路事实中的起点名称、起点性质、终点名称、终点性质等槽属性值，以及自动闭塞实例中接车或发车口及区间的其它区间点等槽属性值，自动匹配区间方向与区间名称等，形成无线闭塞中心接口联锁数据文件；其次，根据cbi-to-cbi事实、无岔区段实例、进路实例、以及信号实例，自动生成站间接口的联锁数据文件。
3)非进路类规则。根据非进路事实的非进路始端与非进路终端槽属性值，形成非进路始终端信号的数据；根据非进路始端与非进路终端之间的调车进路实例，获取非进路经过的所有道岔及对向道岔；根据对向道岔的槽属性值，生成切断选路消息的数据；根据非进路所经过的道岔、道岔所在的位置槽以及道岔相邻的信号实例，自动生成非进路解锁不检查轨道继电器的数据；根据特殊属性的值，自动生成和出发场结合的驱动继电器数据。
4)信号显示类的规则包括进站及出站信号的显示。
对列车进路首先进行初始化处理，根据进路实例的所有的道岔位置，计算出该进路是否全部直向，或是否满足uus特征。满足uus特征的进路实例和信号显示事实自动匹配，产生进路始端信号的uus数据。
有通过进路的进站信号，要找到通过进路的终端按钮。首先，由通过进路的始端信号，匹配前方的直向列车进路实例，找到通过进路的终端按钮，然后进行始端信号、接车进路、发车进路及相关的信号显示事实的匹配，产生通过进路的联锁数据。此部分中，接车进路、发车进路是进路实例；进路的始端、终端是进路实例的槽属性值。
图10是寻找通过进路的终端按钮的状态转换图。首先，由通过进路始端的进站信号，和以此进站信号为始端的直向列车进路，及没有事实through三个条件匹配，生成事实through，记录始端信号(？sgb)及下一条进路的始端(？sgb2)；接着进行推理，如果有事实through，它记录的下一条进路的始端(？sgb2)，以及一个匹配的进路实例，它有特征：直向列车进路，下一条进路的始端(？sgb3)，则修改事实through的下一条进路始端槽值为(？sgb3)，如果中间有多条直向的列车进路相接，则系统会自动匹配满足条件的这些进路，自动记录直向列车进路的下一条进路的始端；直到匹配下一条进路始端为null，则该进路的终端按钮(？sgend)就是要找的通过进路的终端按钮。之后，检查有终端按钮不为空的事实through，自动进行始端、接车进路、发车进路及相关的信号显示事实的匹配，如果条件都满足，则产生通过进路相关的数据。
出站信号，由通用记录事实中记录的lj\luj关键字数量、出站信号为始端的进路实例、及此进路的下一条进路始端，以及和这个始端匹配的信号实例，自动产生出站信号的显示关系数据。对于出站点灯电路为两个方向，而发车口多于两个的情况，根据出站信号的对象实例与发车口-发车方向的事实，自动匹配，产生出站信号关于发车口多于点灯电路要求的联锁数据。
5)自动识别特殊的局部站场，并自动生成相关联锁数据，包括：
交叉渡线是常见的局部站场单元，联锁数据比较固定。交叉渡线的推理是从左上角道岔开始的，如图11所示，用通用记录事实记录其定位链，匹配条件向前，直到找到右上角道岔，并将记录事实槽属性值修改为起始道岔加上右下角道岔，再用这两个道岔的对象模式匹配，自动产生交叉渡线数据。
道岔区段名称是一种关键的联锁数据，特别是在大的枢纽车站，系统预设的名称和实际采集码位往往不一致，可以采用绝对值模糊匹配法自动修正道岔所在区段的名称。具体来说，道岔区段事实的所有道岔和道岔实例中的名字匹配，再根据站场图形中道岔对象的名字及驱采表(i/o表)中区段的名字，采用绝对值模糊匹配法自动修正道岔所在区段的名称；通常存在如下四种情况：
第一种情况，如果一个区段有g1、c1两组道岔，首先会试探性给出区段名：g1-1dg。然后，在i/o事实集中搜索，如果有例如"i_1_g1dgh"形式的采集码位，去掉"i_"及"dgh"，再拆开"_"，如果得到的两组道岔c1、cg1都在区段内，并且比较预赋的区段名g1-1dg和1_g1dg不相等，则直接取i/o事实中的名称1_g1dg作为修正后的联锁区段名。
第二种情况是，如果一个区段有两组以上道岔，如c5，c7，首先会试探性给出区段名：5-7dg。然后，在i/o事实集中搜索，如果找到"i_5_7dgh"形式的采集码位，去掉"i_"及"dgh"，再拆开"_"，如果得到的两组道岔c5、c7都在区段内，并且比较i/o事实的区段名和预赋的区段名5-7dg相等，则修改区段事实中的联锁区段名为noxugai，表示不需要修正联锁区段名。
第三种情况，一个区段有两组以上的道岔，在i/o事实集中，对于可能是多道岔区段的采集，将采集码位进行拆分，得到前面道岔a，后面道岔b；将道岔区段的所有道岔去掉字母"c"后，进行排序，取最小的道岔为c，最大的道岔为d。如果a与c的绝对值小于等于2并且a小于等于c，并且b与d的绝对值小于等于2并且b大于等于d，就取i/o事实中的这个区段名为联锁区段名。
第四种情况和第三种类似，取放宽猜测的范围为4，即a与c及b与d的绝对值为4，来检测区段中的道岔，落到此范围的，即可认为找到了此区段的名称。需要注意的是，第一、第二种情况优先级最高，放在初始化控制规则集中，第三种情况比第四种的优先级高，在同一级别控制模块，靠优先级值来区分。
本领域技术人员可以理解，绝对值表示值的相似程度。比如c23，c21误差为23-21的绝对值为2。
6)根据道岔区段事实中的区段类型值，以及本区段的所有道岔，自动生成道岔的带动数据。
7)防护道岔类的规则。根据防护道岔事实以及防护道岔事实中相关的道岔实例，自动匹配，产生常规防护数据以及对于调车小八字的防护、只对列车进路的防护等特殊的防护数据。
8)报警、预警、表示灯、声音提示及信号复示器属于另散信息；通过生成报警、预警、表示灯、声音提示打包条件的类show-pack-conditi/on-one-con实例记录信息的类型及报警的条件与时机；通过表示信息打包事实，记录所有的i/o；通过打包的每一个值的事实，记录条件在包中的位置及匹配条件的内容，三者联合起来，自动计算出报警、预警、表示灯、声音提示位图中的条件数据及打包的数据。
以预警信息及报警信息为例说明。由步骤1导出格式化文件，其中包括的内容如：bjxx_bj_name:熔丝报警*bjxx_xinxiname:i_rbj*bjxx_baojing_shiji:1，分别表示上位机提示的内容、i/o表的采集码位、及报警的时机。前述步骤4将产生show-pack-conditi/on-one-con实例，它有槽属性类型，来记录报警信息的类型；槽属性条件，记录i/o的采集码位sharet_g.input[i_rbj]，及报警时机属性。同时，前述步骤4也产生sub-pack-every-member事实，它是打包的每一个值，它有槽属性expression，用来记录i/o的采集码位sharet_g.input[i_rbj]，槽属性包的坐标sub-coordinate，即在状态包中的位置，形式如：stsub1,4。在系统的初始化时，会产生全体打包的事实sub-gather，它的一个槽属性members-one-by-one，用来顺序记录所有的打包的采集码位，槽属性all-members-pack是格式化后的全体打包值。
在系统初始化阶段，事实sub-pack-every-member的expression槽及sub-gather的members-one-by-one模式匹配，将采集的每一码位，写进了事实sub-gather的members-one-by-one槽；同时，计算出槽属性sub-coordinate的值。然后，在下一个控制阶段，激活由sub-pack-every-member事实的expression槽和show-pack-conditi/on-one-con实例的条件属性匹配的规则，结合show-pack-conditi/on-one-con实例中的报警时机等属性，生成最终的属性框要求的数据。
信号复示器采用固定打包位的设计，每个信号复示器固定分配一包(16位)，因此不必考虑打包条件在包中的位置，由信号复示器实例的打包条件槽属性，容易推出复示器的点灯数据。
9)超限类规则。根据道岔类对象实例的槽属性(道岔的超限位置、左右方向、是否定位在上、图形类型、定反位链)以及所在区段的事实，自动生成超限联锁数据。
如图12所示，1#和3#道岔之间有超限，3#、5#、7#、13#道岔在一个区段。将此例的超限抽象为一般情况，3#号道岔命名为右边道岔，1#道岔命名为左边道岔。
在右边道岔的对象实例中，设计的槽属性(myname？rswname)是它的名字；槽属性(overinsu-tu-locati/onn)说明它的超限在定位；槽属性(is-rightleft)表明它的方向向左；槽(normal-uptrue)表示定位在上；图形分类swgraphy-type属性中含有level-down，说明它的图形类型是水平向下的；定位链(normal-link？rswnlink)是模式匹配的槽。
右边道岔所在的道岔区段事实，模式匹配的条件是它的多字段槽值all-sw中含有？rswname，它的区段类型槽为(overinsu-sec-type？rswsectp)。
在左边道岔的对象实例中，设计的槽(myname？rswnlink)模式匹配右边道岔的定位链；槽属性(overinsu-tu-locati/onn)说明它的超限在定位；槽属性(is-rightright)表明它的方向向右；图形图形分类swgraphy-type属性中含有level-up，说明它的图形类型是水平向上的；定位链(normal-link？rswname)模式匹配的右边道岔的名字？rswname。
左边道岔所在的道岔区段事实，模式匹配的条件是它的多字段槽值all-sw中含有？rswnlink，即左边道岔的名字，它区段类型槽为(overinsu-sec-type？lswsectp)。
以上的右边道岔对象、右边道岔所在的道岔区段事实、左边道岔的对象、左边道岔所在的道岔区段事实构成了对象模式匹配。
由上面的模式匹配，再附加区段的类型条件，可以推理出超限的数据。如果左边道岔区段的类型为z-1-level-up-pie或z-1-slope-right-pie，即只含有一组道岔，则可推出右边道岔的超限数据为："oinsu:point_g["？rswnlink"].gj||(2＝＝point_g["？rswnlink"].ipos)"，其中？rswnlink为左边道岔的名字。如果右边道岔区段的类型为z-1-level-down-pie或z-2-1-level-down-pie-2-lian-pie-left，则可推出左边道岔的超限数据为："oinsu:point_g["？rswname"].gj||(2＝＝point_g["？rswname"].ipos)"))。如果右边道岔区段的类型z-4-1-level-down-pie-2-level-down-pie-3-4-level-up-cross，即图12所示的3-13dg的类型，则左边道岔的超限数据为："oinsu:point_g["？rswname"].gj||(2＝＝point_g["？rswname"].ipos)||(2＝＝point_g["？rsw-2"].ipos)||((point_g["？rsw-3"].ipos＝＝1)&&(point_g["？rsw-4"].ipos＝＝2))"，其中？rswname为右边道岔的名字，？rsw-2、？rsw-3、？rsw-4分别为道岔区段事实中的道岔2、道岔3、以及道岔4的名字。
10)半自动、场联、站联、自动闭塞与推峰的相关规则，根据站场的特征及相应的半自动实例、场联实例、站联实例、自动闭塞实例与推峰实例，推理生成相对应类型的联锁数据。
如图13所示，sjg为半自动口的接近轨，半自动对象实例的进站信号槽值为s，在步骤2的站场特征识别时，已产生了s的左链，即道岔c2。因此，半自动实例、进站信号实例匹配，生成半自动口进站信号内方第一道岔的数据："insj:point_g[c2].sj"。
11)根据进站信号或出站信号实例、进路实例、信号的接近锁闭事实、自动闭塞实例等，推理计算出信号的接近锁闭数据。
优先计算：由进路的槽属性:下一条进路的始端(和信号实例的名字匹配)、进路特征(直的还是弯的)、信号实例，可以得到信号实例的中间推理数据：前方侧向的进路、前方直向的进路。
如图14所示站场，出站信号xii的接近锁闭类型是：gd-jc-zb-ct-uus。出站信号xii，前面有一段直向进路xl至iig，进站信号xl是出站信号前面直向进路的始端，xl前面是自动闭塞，xl2至iig的进路，经过的道岔全部是18号道岔，并且全部是侧向。存在着联锁表列车进路，以出站信号xii为始端，这条进路或者是uus特征的，或者是直向的。
将上述站场抽象为一般情况。自动匹配所需要的对象实例及事实如下：
出站信号实例，名字属性(myname？signame)是和接近锁闭事实名字匹配的槽属性；(straight-advance-routes$？zt-jl)是出站信号前方的所有直向列车进路，多字段变量$？zt-jl的长度为1，表明只有一段接近的直向进路；(curve-advance-routes$？cxtgjl)是所有的侧向接近列车进路；(right-or-left？fx)是出站信号的方向；(right-link？c-rlink)是右链；(left-link？c-llink)是左链。
进站信号实例，名字属性(myname？hsig)，它匹配直向进路的始端；(no-drive-zxj？nzxj)，是否驱动zxj；(right-link？r-link)表示右链，(left-link？l-link)表示左链，右链或者左链是用来匹配自闭闭塞对象的名字属性。
自动闭塞实例，名字属性(myname？zbname),？zbname或者等于进站信号的左链？l-link，或者等于进站信号的右链？r-link；属性(outsta-all-secti/ons$？wcsecti/ons)是一个多字段，记录了自闭口除了最后一个接近轨外的所有区段。
接近锁闭事实，所求接近锁闭的信号机名字(signame？signame)，这里和出站信号的名字匹配；接近锁闭的类型(jjsb-typegd-jc-zb-ct-uus)；接近锁闭要延伸的自闭的最远区段(secti/ons$？c-jb)。
还要一个测试条件：进路集中存在着任何一条列车进路，它以上面出站信号为始端，或者是uus特征的，或者是直向的。
以上的对象实例、事实，自动匹配，自动生成如图14所示站场，xii的接近锁闭数据。
首先，由接近锁闭的槽属性站内的最远区段secti/ons及自动闭塞的槽属性$？wcsecti/ons联合，可以计算站外部分的接近锁闭数据。
然后，根据出站信号的侧向进路槽(curve-advance-routes$？cxtgjl)，如果有train-route-uus，即列车uus特征，再根据进路的道岔名字槽及位置槽，可以计算出此进路的所有道岔位置。
最后，根据进路的方向，即出站信号的方向，生成接近锁闭的数据："gjj:((""！sigt_g["？hsig"].dzxj)||(true＝＝trackt_g[g"？c-llink"].ozcj1)||(0＝＝trackt_g[g"？c-llink"].erst1)||(！trackt_g[g"？c-llink"].train1)||(trackt_g[g"？c-llink"].gjj2)"？jgj2？wc"&&(trackt_g[g"？c-llink"].gjj2"？uus-sws")"。
12)根据四边形实例及进路实例，记录经过平行四边形左右边的进路并进行推理，生成切断选路消息的联锁数据。
规则解决了平行四边形选路冲突，主要包括以下三方面：
一是产生推理需要的中间数据。主要是统计并记录经过平行四边形左右边的列车进路。它是通过四边形的类型sbxtype槽属性做类型约束，通过四边形首道岔属性和列车进路实例中的所有道岔进行匹配，可以从列车进路集中挑出经过平行四边形首道岔，并且符合位置要求的进路，存入四边形的left-bian-routes或right-bian-routes槽中。
二是切断选路消息的数据。设计四边形的槽属性，以左下类型的平行四边形为例。类型属性：(sbxtypepxsbx_zx)；四边形的对角道岔：(jl-duijiao-sw？fc1)；右边进路属性(right-bian-routes$？rr2&:(>＝(length$$？rr2)1))，右边进路大于等于1条；左边进路属性：(left-bian-routes$？lr2&:(＝(length$$？lr2)0))，左边进路为零。以对角道岔为匹配变量，如果不存在相同的对角道岔的平行四边形，并且此四边形的左边进路大于零，则可以推理出，对角道岔的右下链应该有数据"br:4"。
三是有条件的切断选路消息的数据。如图15所示，经过首道岔(？qc1)到对角道岔(？djc1)平行四边形，它的右边进路(right-bian-routes$？lr2&:(>(length$$？lr2)0))，大于0条；经过首道岔(？qc2)到对角道岔(？djc1)平行四边形，它的左边进路(left-bian-routes$？rr2&:(>＝(length$$？rr2)1))大于等于1；结合首道岔和对角道岔的对象模式，自动匹配平行四边形为左下类型，并且需要有条件断选路消息的情况，可以推理得出对角道岔的右下链应该有数据"cbr:4""((point_g["？qc1"].o2smes＝＝0x1003)||(point_g["？qc1"].o2smes＝＝0x0003))"。
本领域技术人员可以理解，前文所涉及的各种对象的符号形式、槽属性的符号形式、仅为举例，实际应用中用户可根据需求自行调整。
本发明另一实施例还提供一种基于站场形结构的计算机联锁数据自动生成的装置，该装置主要用于实现前述的方法，如图16所示，该装置包括：
数据输入模块，用于对于获取的站场蓝图进行分析，将蓝图提供的原始信息，用人机对话的交互方式，逐步提示，导航输入，将其转换成统一格式与统一编码的数据文件；
数据转换模块，采用面向对象的方法，对各类对象进行图形建模，提取各对象的几何特征，并结合联锁逻辑生成各对象的链接关系，将对象的几何特征，转换为对象的联锁特征；根据对象的链接关系，对站场蓝图进行站场局部特征的自动识别；结合联锁特征设计自定义事实模板和类的结构，利用统一格式与统一编码的数据文件、获取的i/o表文件、以及站场局部特征识别结果将事实模板与类实例化，生成推理运算所需要的各种事实与对象实例；
数据推理及生成模块，利用各类事实与各类实例建立联锁数据的生成规则，采用正向链推理方法，自动匹配，生成联锁数据。
该装置中各模块的主要工作原理在之前的方法实施例中已经做了详细的说明，故不再赘述。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
