基于Arcpy的铁路股道平面图自动生成方法

本发明涉及自动化数据处理领域、铁路运输管理领域，具体涉及一种基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法。

背景技术：

1、铁路电子地图是一种包含经纬度信息的数字化铁路地图，它为铁路行业中的列车司机、铁路管理人员等从业人员提供了极大便利和安全保障，它通过精确显示铁路股道上的经纬度定位信息，让铁路行业从业人员能够更加快速的得到铁路股道上的设备以及列车状态信息数据。它为铁路行业的应用提供了更多的便利，并且极大增强了列车运行的安全性及稳定性。

2、铁路股道平面地图是铁路电子地图的重要组成部分，能为列车司机及铁路管理人员以更加清晰明了的形式呈现铁路股道信息及定位信息。目前其生成方法主要依靠手动绘制，这种方法通常一幅图需要耗费时3至5天，人工成本高、效率低下，且绘制过程中，由于绘制人员的主观经验和缺乏统一标准，容易产生误差，迫切需要自动化和数字化的解决方案来提高地图的准确性、效率和标准化水平，降低成本。

3、其他方法存在明显不足：采用深度学习方法应用于铁路轨迹图的标准化与自动化处理项目，不如本发明轻量化虽能带来数据驱动的决策优化与智能化操作的潜力，但也伴随着显著的挑战。首要难题在于数据需求的庞大，深度学习模型的训练往往渴求海量、高质量的标注数据，而铁路轨迹数据的获取与整理可能耗资巨大且耗时长久。其次，模型训练的计算资源需求极为苛刻，往往需要高端的gpu加速，这无疑增加了项目的成本和技术门槛。加之，深度学习的“黑箱”特性，使得模型的决策过程难以被直观解析，降低了在安全关键领域的应用可行性。此外，模型的泛化能力受限于训练数据的多样性，可能在面对新环境下表现欠佳。因此，尽管深度学习为铁路轨迹图的处理带来了创新的可能，但其实施过程中面临的诸多障碍也不容忽视，需谨慎评估其适用性和潜在风险。

技术实现思路

1、本发明通过自动绘制技术代替人工作图，不仅提高了原始铁路股道影像图转化成铁路股道平面图的效率，而且通过统一的绘图标准，确保了作图的一致性和准确性。此外，这种方法还有助于节约作图成本，因为它减少了对专业绘图人员的依赖，降低了人力成本，同时提高了整体的工作效率和质量。

2、基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，由以下步骤实现：

3、步骤一、通过arcpy将所有原始铁路股道影像图层中要素自动化旋转至水平状态；

4、步骤二、通过arcpy在arcgis中获取原始铁路股道影像图层中点要素曲线要素以及其相互相关属性数据并创建mysql关联型数据库railwaytrackingdb；

5、步骤三、查询步骤二railwaytrackingdb数据库，获取未绘制转化的，且被交汇最多曲线要素以及其相关交汇数据，并绘制从而丰富扩展标准化铁路股道平面图层；

6、步骤四、查询步骤二railwaytrackingdb数据库，获取只与标准化铁路股道平面图层中已绘制曲线交汇或者完全不交汇的曲线要素polyline在已绘制的标准化铁路股道平面图层基础上绘制转化后折线要素；

7、步骤五、查询并整合步骤二railwaytrackingdb数据库中与标准化铁路股道平面图层中已绘制曲线交汇同时也与还没绘制转化曲线要素交汇的曲线要素polyline绘制转化从而丰富扩展已有标准化铁路股道平面图层后执行步骤三直到绘制完所有步骤一中记录曲线要素；

8、步骤六、完成所有曲线要素绘制后调整折线之间的间隔。

9、本发明的有益效果：与传统人工绘图方式相比，本发明用机器代替人工作业，显著降低了成本，绘制时间从原来的3到5天一幅缩减至30到50分钟一幅，极大提升了绘制效率。在作图标准一致性上确保了高度的准确性和统一性，极大降低了人为因素导致的误差和差异，从而在提高效率的同时保障了成果的质量和可靠性。

10、(1)将地理信息系统(gis)与数据库技术相结合，提供了一个综合解决方案，用于处理和分析铁路轨迹数据。

11、(2)通过arcpy库以及相关工具进行空间数据分析和处理，优化了铁路轨迹图的质量，提升了数据的可用性。

技术特征：

1.基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：步骤一的具体过程为：

3.根据权利要求1所述的基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：步骤二中，通过arcpy在arcgis中精准处理原始铁路股道影像图层中轨迹曲线要素数据，并结合mysql创建一个高效、可扩展的关联型数据库系统，实现数据的自动化提取、深度属性分析、动态关联查询和持续性能优化；

4.根据权利要求1所述的基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：步骤三的具体过程为：

5.根据权利要求1所述的基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：步骤四的具体过程为：

6.根据权利要求1所述的基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：步骤五的具体过程为：

7.根据权利要求1所述的基于arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，其特征在于：步骤六的具体特征在于：

技术总结
基于Arcpy的铁路股道平面图自动生成方法，涉及自动化数据处理领域、铁路运输管理领域，有效解决了传统人工绘图方法中因个人主观经验和标准不一致而导致的误差问题，以及人工成本高，效率低等问题。此算法基于贪心算法的基础上不断地从原始铁路股道影像图中获取绘图难度最低的铁路股道曲线要素数据添加到铁路股道平面基础图层中，并一直维护这个基础图层最后得到铁路股道平面转换图，通过这一算法，绘图过程不仅标准统一、速度快，而且显著降低了制作成本。

技术研发人员：曾伟,翁艳彬,贾林,孟子瑞,谷依瑞,向辉,陈富康,贾琦辉,尹桦,易豪
受保护的技术使用者：湖南工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5