專利名稱：鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種軟件設計，特別是一種鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法。
背景技術：
處于二十一世紀初的今天，拜個人電腦的蓬勃發(fā)展，過去許多以累積眾多人力處理的事務，如今只要設計適當的電腦程序，便可以交由電腦處理，由繁就簡，輕松迎刃而解。
鐵路系統(tǒng)包含鐵軌鋪設、平交道設定、月臺、多種不同轉轍機架設，允許進出燈號控制、信號等眾多看似簡單，實質上卻包含多種復雜的項目，例如光是轉轍機的種類便有數十種之多，并且多需要為每個站量身訂做。因此，對電腦功能而言，似乎并不是很適用。一般而言，電腦適合處理重復性高的事務，因此，顯少有聽聞將電腦應用于鐵路鋪設即是一例。多數時候，電腦對于鐵路系統(tǒng)的應用多僅受限于電腦繪圖，售票及燈號控制而已。例如將已設計好的鐵路藍圖，請電腦繪圖人員以電腦制圖。而售票則是鐵路系統(tǒng)各站連線，以方便出售有效車位給乘客。至于燈號控制，則包含車站車廂依車次等級，排定優(yōu)先次序之類進、出站管制，平交道燈號管制等。
上述使用例子除了電腦制圖屬于鐵路系統(tǒng)架設的初期處理外，絕大多數都是屬于鐵路系統(tǒng)架設后期處理。對于更早期的鐵路藍圖設計，多只能使用人工處理。而這一段鐵路藍圖設計卻往往是個耗時的步驟。
對一個中、大型的車站，由最原始的目標至草圖繪制、及反復數次的模擬測式作業(yè)，以確保燈號作業(yè)的正確性并進行必要的修改步驟、至最后藍圖確定，往往就需要數個工作天。
有鑒于此，本發(fā)明將提供一種鐵路鋪設藍圖電腦化處理的方法，以大幅縮短工作日。

發(fā)明內容
鑒于上述的發(fā)明背景中所述鐵路系統(tǒng)鋪設是一件費時的苦差事，因此，本發(fā)明的目的是提供鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，以大幅縮短時程。
本發(fā)明的上述目的是由如下技術方案來實現的。
一種鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是包含以下步驟將鐵路系統(tǒng)所用的多種設備分別以單位元件設備符號表示；繪制鐵路系統(tǒng)鋪設草圖于一方格紙上，該鐵路系統(tǒng)鋪設草圖是依據預定土地位置，而將上述的元件設備符號一一繪入該方格紙的方格上；將該草圖內的多個元件設備符號做為矩陣元素，以分別輸入于一矩陣中；及以應用程序讀取該多個矩陣元素，該應用程序是依據該多個矩陣元素所代表的圖形，及該多個矩陣元素的位置而使該草圖顯現于熒幕上。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是更包含替換該矩陣其中的部分元素，以不同的元件設備符號替換，或更換部分矩陣元素的位置及同時包含元件設備符號替換及元素位置更動，以調整該草圖的設計，因此，當該應用程序讀取該矩陣元素時，將呈現多種草圖于熒幕上。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述多種設備至少包含鐵軌、信號機、列車、按鈕、及轉轍機。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的轉轍機所對應的單位元件設備符號至少包含正常方向是“由東向西”及“由西向東”及轉轍時“斜向上”或“斜向下”等四種轉轍機符號、及其各別行進方向可延長或轉轍方向允許單位長度的整數倍延長等八種，與正常方向是“由東北向西南”轉轍時向西及“東南向西北”轉轍時向西，由“西南向東北”轉轍時向東，由“西北朝東南”轉轍時向東等四種、及轉轍時斜向上且轉轍機符號、正常方向是由東向西或由西向東轉轍時斜向下的轉轍機符號等四種、及其各別行進方向可延長或轉轍方向允許以單位長度的整數倍延長等八種。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的鐵軌方向由西向東，由東向西、由西南向東北、由西北向東南、由東北朝西南、由東南朝西北、由北向南、由南向北等八種組合，其中所朝的方向允許以單位長度的整數倍延長。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的信號機是與鐵軌組合，且包含信號機朝東時鐵軌在上方及鐵軌在下方，及信號機朝西時鐵軌在下方及鐵軌在上方等四種組合。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的列車包含單一列車、二列車、三列車、及四列車。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的按鈕、鐵軌及列車所形成的元件設備符號包含“包含按鈕的軌道”、“列車位在包含按鈕的軌道上方”、“列車位在包含按鈕的軌道下方”、及“列車、鐵軌、包含按鈕的軌道三元件的上下順序的排列組合”。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是包含向東出發(fā)許可與向西出發(fā)許可的元件符號，與車隊元件符號，該車隊元件符號是用以允許列車先后進入站內。
所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是其中上述的方格紙包含實質的方格紙或由電腦繪圖軟件所提供顯示于熒幕的電子圖紙。
本發(fā)明的優(yōu)點在于經過上述電腦化后，草圖上鐵路系統(tǒng)設備就可以很容易調整，因為只需挪動某些元件(或稱矩陣元素)，或替換某些元素，包含實質替換或僅做倍數調整，或挪動位置與元素替換同時進行，即可產生新的草圖。
本發(fā)明的較佳實施例將于往后的說明文字中輔以下列圖形做更詳細的闡述


圖1a顯示轉轍機所構成的元件符號的組合；圖1b顯示依據鐵軌方向而產生不同的元件符號；圖1c顯示信號機與鐵軌組合所構成的元件符號；圖1d顯示列車所構成的元件符號的組合；圖1e顯示其按鈕、鐵軌及列車所形成的元件設備符號，及其排列組合；圖1f顯示其他未被規(guī)列為上述組合的其他元件符號；圖2顯示依據本發(fā)明方法對某車站所設計的布局草圖；以及圖3顯示依據草圖上的基本單位元件分別做為矩陣元素。
具體實施例方式
如在發(fā)明背景所述，鐵路系統(tǒng)鋪設藍圖，由最原始的目標至草圖繪制、及反復數次的模擬測式作業(yè)與修改步驟、至最后的藍圖確定，就需要數個工作天，因此，有鑒于此，本發(fā)明將提供鐵路系統(tǒng)鋪設藍圖電腦化處理的概念，以大幅縮短設計工作天。
以下的實施例僅是為了說明本發(fā)明的方法，并不代表限制本發(fā)明的專利范圍。詳細說明如下首先，是將鐵路系統(tǒng)可能使用的所有基本元件一一條列出來。并且將基本元件視為單位元件或單位元件的整數倍。例如，最典型的基本元件是鐵軌、及轉轍機。一個車站至另一車站鐵軌通常有數公里長。此時，依據本發(fā)明的方法，一段鐵軌，是以單位鐵軌長度再乘以倍數表示。而基本元件中的轉轍機則較短，但也有數十公尺的長度，同樣的是以單位轉轍機沿某個方向再乘以倍數表示。相對的，信號或按鈕，或風速警報器、鐵路平交道等皆可以一單位代表一單一元件。
依據本發(fā)明的方法，舉凡轉轍機來車方向與正常通行方向或轉轍機所在位置的變化都可構成基本元件。如圖1a所示即為轉轍機所構成的元件符號的組合，其中C代表正常來車方向，N代表行進方向，而R代表轉轍方向，而行進方向或轉轍方向并允許作單位長度的整數倍調整。例如行車方向由東向西及轉轍時斜向上a1或斜向下a2以及行車方向由西向東及轉轍時斜向上a3或斜向下a4等就可形成四種轉轍機符號。此外，更有行車方向由東北向西南轉轍時向西a5或向南a6、行車方向由東南向西北轉轍時向西a7或向北a8、行車方向由西南向東北轉轍時向東a9或向北a10、以及行車方向由西北朝東南轉轍時向東a11或向南a12等八種，并有行車方向由北向南及轉轍時斜向右a13或斜向左a14以及行車方向由南向北及轉轍時斜向右a15或斜向左a16的轉轍機符號等四種。
如圖1b所示是依據鐵軌方向而產生不同的元件符號，例如行車方向由西向東b1、由東向西b2、由西南向東北b3、由西北向東南b4、由東北朝西南b5、由東南朝西北b6、由北向南b7、由南向北b8等八種組合，其中并允許朝行進方向作單位長度的整數倍調整。
圖1c所示是信號機與鐵軌組合所構成的元件符號，包含信號機朝東時鐵軌在下方c1或鐵軌在上方c2，以及信號機朝西時鐵軌在下方c3或鐵軌在上方c4等四種組合。信號機是用以允許列車通過該鐵軌或不允許列車通過該鐵軌，依燈號而定。
圖1d是列車所構成的元件符號的組合，包含單一列車d1、二列車d2、三列車d3、及四列車d4。
圖1e是其按鈕、鐵軌及列車所形成的元件設備符號，包含含按鈕的軌道e1、列車位在包含按鈕的軌道上方e2、列車位在包含按鈕的軌道下方e3、以及列車、鐵軌、與含按鈕的軌道三元件的上下順序的排列組合e4-e9。其中按鈕，顧名思義是列車進站時由站務人員按鈕以變換信號機的燈號。
圖1f是其他未被規(guī)列為上述組合的其他元件符號，例如包含向東出發(fā)許可f1與向西出發(fā)許可f2的元件符號、平交道f3符號、與車隊f4元件符號，其中車隊元件符號是用以允許列車先后進入站內，而不會在一列車進站后，即變換信號機的燈號及風速警報信號。
當上述元件符號建立后，隨后，一如習知技藝，先設計一草圖于一方格紙上，當然，這不限制一定是要使用實質的工程繪圖紙，也包括一般電腦繪圖應用程序所提供在熒幕畫面的圖紙，此外，值得注意的是方格紙內的方格并非只是方便確定繪圖座標而已。在本發(fā)明中每一方格更代表允許放入最多一個單位元件。
接著，再以具有行列的矩陣格式，將草圖上的每一基本元件，分別以代號S1、S2…SN等表示以做為矩陣的元素。因此每一元素所代表的便是一基本元件。最方便的矩陣表示，可以采用坊間一般試算表應用軟件，因為這類軟件已經有列(橫座標)及行(縱座標)，例如EXCEL，或LOTUS 123等，當然使用那一種軟件并非本發(fā)明的特征。使用這類軟件僅是方便說明而已。
最后，以應用程序一一讀取矩陣元素，應用程序依據每個矩陣元素所代表的圖形，及該元素的所在的行列位置顯示原始草圖于熒幕上。由于原始草圖上的設備元件均已分別以一矩陣元素去表示，因此鐵路系統(tǒng)鋪設的設計人員可以很容易地替換某些矩陣元素，而迅速產生新的草圖。
上述草圖的鐵路系統(tǒng)設備經單位元件化后可以很容易調整，因為只需挪動某些元件(或稱矩陣元素)，或替換某些元素包含實質替換或僅做倍數調整，或挪動位置與元素替換同時進行即可產生新的草圖。
圖2是依據上述本發(fā)明方法而對某一車站所設計的布局草圖，圖3是依據草圖上的基本單位元件分別做為矩陣元素，而輸入于例如EXCEL的試算表的示意圖。其中代號S1至S41的對照表請參見表格一。另外，表格一中的代碼即為此鐵路系統(tǒng)所需的基本元件，每一個代碼即相對應著一個元件符號，以利于應用程序讀取上述的矩陣元素。
在本發(fā)明的實施例中，上述代碼的第一個數字是做元件符號的分類，例如1為軌道類；2為轉轍機類，此種轉轍機可沿行進方向或轉轍方向將軌道倍數增長；9則為其他類，其中包含了出發(fā)許可、按鍵、信號機、平交道…等，舉凡不屬于上述軌道類與轉轍機類者皆可歸為其他類，另外有一種不具軌道倍數增長的轉轍機亦歸類于此。代碼的第二個數字與第三個數字表示其種類的細分，例如代號S4、S5的代碼分別為2-A-0-1與2-B-3-1，此即表示在S4、S5位置的元件符號雖然皆為具有軌道倍數增長的轉轍機，但卻是不同種類的轉轍機。最后，代碼的第四個數字為將元件增長的倍數，例如，代號S10的代碼9-B-2-8，此即表示S10的元件符號可較一般元件大小增為8倍，而在圖3中此S10的元件符號即占據著8個大小的矩陣元素。然而此代碼的設定并非為固定的，也可以根據不同的方式以進行設定代碼。
因此，為方便設計，當一個元件占用不只一單位時，可以占用兩格，或以上，例如轉轍機，或更典型元件，但不允許兩個元件以上(包含兩個)同時擠入同一格。所述的元件則包含線形鐵軌、轉轍機(不同來車方向或方向變換都可以個別構成一個元件)，因此，設計人員可以很容易調整草圖的某些元件，直至滿意為止，效率可以大幅提高。
表格一



以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含權利要求范圍內。
權利要求
1.一種鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是包含以下步驟將鐵路系統(tǒng)所用的多種設備分別以單位元件設備符號表示；于方格紙上繪制鐵路系統(tǒng)鋪設草圖，該鐵路系統(tǒng)鋪設草圖是依據預定土地位置，而將上述的元件設備符號一一繪入該方格紙的方格上；將該草圖內的多個元件設備符號做為矩陣元素，以分別輸入于一矩陣中；及以應用程序讀取該多個矩陣元素，該應用程序是依據該多個矩陣元素所代表的圖形，及該多個矩陣元素的位置而使該草圖顯現于熒幕上。
2.根據權利要求1所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是更包含替換該矩陣中的部分元素，以不同的元件設備符號替換，或更換部分矩陣元素的位置及同時包含元件設備符號替換及元素位置更動，以調整該草圖的設計，因此，當該應用程序讀取該矩陣元素時，將呈現多種草圖于熒幕上。
3.根據權利要求1所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述多種設備至少包含鐵軌、信號機、列車、按鈕、及轉轍機。
4.根據權利要求3所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的轉轍機所對應的單位元件設備符號至少包含正常方向是“由東向西”及“由西向東”及轉轍時“斜向上”或“斜向下”等四種轉轍機符號、及其各別行進方向可延長或轉轍方向允許單位長度的整數倍延長等八種，與正常方向是“由東北向西南”轉轍時向西及“東南向西北”轉轍時向西，由“西南向東北”轉轍時向東，由“西北朝東南”轉轍時向東等四種，及轉轍時斜向上且轉轍機符號、正常方向是由東向西或由西向東轉轍時斜向下的轉轍機符號等四種，及其各別行進方向可延長或轉轍方向允許以單位長度的整數倍延長等八種。
5.根據權利要求3所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的鐵軌方向由西向東、由東向西、由西南向東北、由西北向東南、由東北朝西南、由東南朝西北、由北向南、由南向北等八種組合，其中所朝的方向允許以單位長度的整數倍延長。
6.根據權利要求3所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的信號機是與鐵軌組合，且包含信號機朝東時鐵軌在上方及鐵軌在下方，及信號機朝西時鐵軌在下方及鐵軌在上方等四種組合。
7.根據權利要求3所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的列車包含單一列車、二列車、三列車及四列車。
8.根據權利要求3所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是上述的按鈕、鐵軌及列車所形成的元件設備符號包含“包含按鈕的軌道”、“列車位在包含按鈕的軌道上方”、“列車位在包含按鈕的軌道下方”、及“列車、鐵軌、包含按鈕的軌道三元件的上下順序的排列組合”。
9.根據權利要求2所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是包含向東出發(fā)許可與向西出發(fā)許可的元件符號，與車隊元件符號，該車隊元件符號是用以允許列車先后進入站內。
10.根據權利要求1所述的鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，其特征是其中上述的方格紙包含實質的方格紙或由電腦繪圖軟件所提供顯示于熒幕的電子圖紙。
全文摘要
一種鐵路系統(tǒng)鋪設電腦化的方法，至少包含以下步驟首先將鐵路系統(tǒng)所用的種種設備分別予以元件化，并分別以單位元件符號表示。隨后于一方格紙上繪制鐵路系統(tǒng)鋪設草圖，鐵路系統(tǒng)鋪設草圖是依據預定土地位置，而將上述的元件設備符號一一繪入方格紙的方格上；再將草圖內的多個元件設備符號做為矩陣元素，以分別輸入于一矩陣中；及最后以應用程序讀取該多個矩陣元素，應用程序是依據矩陣元素所代表的圖形，及每一元素的位置，而使該草圖顯現于熒幕上。
文檔編號G06F17/50GK1619548SQ20031011365
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月17日 優(yōu)先權日2003年11月17日
發(fā)明者魏享億, 朱世豪, 葛光軒, 李永昭 申請人:三商電腦股份有限公司