專利名稱：高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車載設(shè)備的仿真分析方法，尤其是涉及一種應(yīng)用于高速鐵路機(jī)車 車輛的車載設(shè)備記錄圖形化仿真分析方法，該發(fā)明的方法能將鐵路機(jī)車車輛上的各種數(shù)據(jù) 以圖形化的方式進(jìn)行展現(xiàn)、檢索以及仿真。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)應(yīng)用于高速鐵路的車載設(shè)備記錄的分析工具主要有文本分析工具和圖 形化分析工具。文本分析工具存在分析不直觀，而且分析時(shí)要經(jīng)常切換眾多文件，在一定程 度上影響了分析速度。圖形化分析工具是將數(shù)據(jù)以圖形化的方式進(jìn)行展現(xiàn)、檢索及仿真，但 目前所應(yīng)用的圖形化分析工具僅局限于將一些信息以圖形化形式進(jìn)行展現(xiàn)，而圖形化界面 不能進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索及仿真，分析數(shù)據(jù)仍主要來源于文本信息。國內(nèi)應(yīng)用于高速鐵路的車載設(shè)備記錄的文本分析工具，如圖1所示是法國CSEE公 司的PCSAM軟件，是將運(yùn)行記錄生成約二十個(gè)EXCEL文件和眾多HTML文件。其中，EXCEL文 件為數(shù)據(jù)包文件(按包號(hào)記錄，如152包記錄了速度信息)，而HTML文件則是應(yīng)答器報(bào)文內(nèi) 容。用戶分析數(shù)據(jù)時(shí)，不但要從不同的EXCEL文件進(jìn)行切換分析，而且還要單獨(dú)打開HTML 的網(wǎng)頁文件查看應(yīng)答器報(bào)文。法國CSEE公司的分析程序的界面如圖1所示。法國CSEE公司的PCSAM程序存在以下技術(shù)缺點(diǎn)1、分析數(shù)據(jù)不直觀；2、文件眾多且數(shù)據(jù)量大，有些文件達(dá)到幾萬條記錄，分析數(shù)據(jù)時(shí)要進(jìn)行文件切換， 影響了分析速度；3、查看應(yīng)答器報(bào)文采用網(wǎng)頁瀏覽形式，用戶對選擇某一應(yīng)答器時(shí)不能確定該應(yīng)答 器的編號(hào)，對應(yīng)答器報(bào)文僅僅提供一個(gè)文本內(nèi)容，關(guān)鍵數(shù)據(jù)要用戶進(jìn)行手工統(tǒng)計(jì)和計(jì)算；4、原始數(shù)據(jù)文件很容易進(jìn)行人工編輯，被編輯后沒有信息提示；5、沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索和故障檢索功能；6、沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真功能；7、沒有進(jìn)行用戶配置管理。國內(nèi)應(yīng)用于高速鐵路的車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具，如圖2和圖3所示是和 利時(shí)公司的PC卡數(shù)據(jù)讀出系統(tǒng)-CTCS2，和利時(shí)公司的PC卡數(shù)據(jù)讀出系統(tǒng)-CTCS2的實(shí)現(xiàn)了 圖形化展現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)，但不能進(jìn)行圖形化的數(shù)據(jù)檢索及仿真，其操作界面如圖2所示。和利時(shí)公司的PC卡數(shù)據(jù)讀出系統(tǒng)-CTCS2程序存在以下技術(shù)缺點(diǎn)1、圖形化界面只是展現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)，且不能進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索操作；2、圖形化界面不能進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真功能；3、原始數(shù)據(jù)被人工編輯后沒有信息提示；4、查看應(yīng)答器報(bào)文不方便，而且應(yīng)答器報(bào)文僅僅是提供一個(gè)文本內(nèi)容，關(guān)鍵數(shù)據(jù) 要用戶進(jìn)行手工統(tǒng)計(jì)和計(jì)算；5、圖形化界面沒有信號(hào)機(jī)信息；
6、沒有進(jìn)行用戶配置管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，該發(fā)明可以很好地克服 現(xiàn)有技術(shù)存在的分析數(shù)據(jù)不直觀，不具備對數(shù)據(jù)的檢索和仿真分析功能的技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法的具體實(shí)施方式
，具體包 括以下步驟車載設(shè)備通過數(shù)據(jù)下載模塊將車載設(shè)備記錄下載到計(jì)算機(jī)中并生成二進(jìn)制文 件；數(shù)據(jù)下載模塊與文件解析模塊相連，二進(jìn)制文件通過文件解析后生成圖形化數(shù) 據(jù)；時(shí)間軸圖形化模塊將來自文件解析模塊的圖形化數(shù)據(jù)以時(shí)間為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 圖形化，并提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息；距離軸圖形化模塊將來自文件解析模塊的圖形化數(shù)據(jù)以距離為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 圖形化，并提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息，動(dòng)態(tài)顯示加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的車載設(shè) 備狀態(tài)信息和應(yīng)答器接收狀態(tài)信息。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，仿真分析方法還進(jìn)一步包括以下步驟配置管理模塊對時(shí)間軸圖形化模塊和距離軸圖形化模塊的圖形化操作以及文件 存儲(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的用戶配置設(shè)置；應(yīng)答器報(bào)文模塊顯示所選應(yīng)答器組的報(bào)文內(nèi)容；統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)與分析所選應(yīng)答器組的報(bào)文；文本信息模塊對車載設(shè)備記錄提供詳細(xì)的文本內(nèi)容。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，仿真分析方法進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕展 現(xiàn)數(shù)據(jù)過程，所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S101 定義一系列全局內(nèi)存數(shù)組Total，定義一系列全局內(nèi)存數(shù)組Current ；S102 清空Total數(shù)組，加載文本數(shù)據(jù)和用戶配置數(shù)據(jù)至Total數(shù)組，加載時(shí)文本 數(shù)據(jù)按時(shí)間或距離進(jìn)行排序；S103 計(jì)算數(shù)據(jù)所表示最大及最小時(shí)間或距離范圍；S104:時(shí)間軸屏幕中計(jì)算屏幕起始時(shí)間和屏幕終止時(shí)間，距離軸屏幕中計(jì)算屏幕 起始距離和屏幕終止距離S105 清空 Current 數(shù)組；S106 從Total數(shù)組選擇主要數(shù)據(jù)；S107 若是距離軸屏幕，從應(yīng)答器中獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到專用數(shù)組中；S108 按照已定義的圖例，通過Current數(shù)組在屏幕中繪制數(shù)據(jù)，若是距離軸，需 從專用數(shù)組中進(jìn)行信號(hào)機(jī)的繪制；S109 判斷是否有數(shù)據(jù)更新，如果有數(shù)據(jù)更新，回到步驟S104 S110 如果沒有數(shù)據(jù)更新，程序結(jié)束。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程進(jìn)一步 包括數(shù)據(jù)選擇過程，所述的數(shù)據(jù)選擇過程包括以下步驟
S1061 根據(jù)當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表示的時(shí)間或距離采用二分法在Total數(shù)組中 進(jìn)行定位，若定位數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕起始時(shí)間或距離《數(shù)據(jù)《屏幕終止時(shí)間或距離，將 該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組；S1602 向上查找，從Total數(shù)組定位點(diǎn)依次向上查找，如果數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕 起始時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組，直到滿足條 件，即屏幕起始時(shí)間或距離 > 數(shù)據(jù)，則停止向上查找；S1603 向下查找，從Total數(shù)組定位點(diǎn)依次向下查找，如果數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕 起始時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組，直到滿足條 件，即屏幕終止時(shí)間或距離 < 數(shù)據(jù)，則停止向下查找；S1604 Current數(shù)組的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間或距離進(jìn)行排序。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述的仿真分析方法進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸 屏幕檢索數(shù)據(jù)過程，所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S201 執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S202 確定是否在屏幕在進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，如果不進(jìn)行搜索則結(jié)束；S203 如果需要進(jìn)行檢索，則在界面中進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索設(shè)置；S204 通過條件確定展現(xiàn)流程算法流程中所定義的Total數(shù)組中某一個(gè)數(shù)組，采 用二分法進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索；S205 按條件進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，是否存在，不存在則結(jié)束；S206:如果存在，根據(jù)搜索數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表示的時(shí)間或距離。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，仿真分析方法進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕仿 真數(shù)據(jù)過程，所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S301 執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S302 確定是否在屏幕在進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，如果不進(jìn)行仿真則結(jié)束；S303 如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，則設(shè)定移動(dòng)速度，并啟動(dòng)仿真過程；S304 時(shí)間軸屏幕和距離軸屏幕啟動(dòng)展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S305 判斷當(dāng)前時(shí)間或距離是否超出最大時(shí)間或距離，如果是則結(jié)束；S306 如果沒有超出則判斷是否停止仿真，如果是則結(jié)束；S307 如果不停止仿真，則執(zhí)行步驟S304。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，仿真分析方法進(jìn)一步包括獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)過程， 所述的獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S401 在本屏幕按從左至右順序，獲取最左的應(yīng)答器；S402 判斷是否有數(shù)據(jù)，如果沒有，則執(zhí)行步驟S406 ；S403 如果有數(shù)據(jù)，則判斷應(yīng)答器是否有效，如果有效則對當(dāng)前有效應(yīng)答器的前 一個(gè)和后一個(gè)應(yīng)答器進(jìn)行相同位置的信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)比較，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤及誤差，過程結(jié) 束；S404 如果應(yīng)答器無效則依次向本屏幕前獲取次左應(yīng)答器；S405 判斷應(yīng)答器是否有數(shù)據(jù)，如果是則執(zhí)行步驟S403 ；S406:如果沒有數(shù)據(jù)則在本屏幕中獲取最左的應(yīng)答器，判斷是否有數(shù)據(jù)，如果沒有 數(shù)據(jù)則結(jié)束；
7
S407:如果有數(shù)據(jù)，則判斷應(yīng)答器是否有效，如果無效則依次在本屏幕中獲取次左 的應(yīng)答器，并繼續(xù)判斷是否有數(shù)據(jù)；S408 如果應(yīng)答器有效，則執(zhí)行步驟S403。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述應(yīng)答器無效原則進(jìn)一步包括報(bào)文不包含信息機(jī)信息包；應(yīng)答器無法判斷方向有效性；沒有包含方向有效數(shù)據(jù)。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，仿真分析方法進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng) 態(tài)提示信息過程，所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程包括以下步驟S501 執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S502 判斷屏幕中是否顯示動(dòng)態(tài)信息，如果否則過程結(jié)束；S503 如果顯示動(dòng)態(tài)信息，則啟動(dòng)動(dòng)態(tài)信息顯示；S504 時(shí)間軸屏幕和距離軸屏幕繪制動(dòng)態(tài)信息；S505 判斷是否停止動(dòng)態(tài)信息顯示，如果是則過程結(jié)束；S506 如果不停止動(dòng)態(tài)信息顯示，則判斷是否有移動(dòng)距離，如果否則過程結(jié)束；S507 如果有移動(dòng)距離則執(zhí)行步驟S504。所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程還包括動(dòng)態(tài)信息繪制過程，動(dòng)態(tài)信 息繪制過程包括以下步驟S5041 從動(dòng)態(tài)點(diǎn)獲取在屏幕中的坐標(biāo)；S5042 從動(dòng)態(tài)點(diǎn)判斷信息框處于動(dòng)態(tài)點(diǎn)位置，根據(jù)屏幕能否全部顯示信息框信息 進(jìn)行最佳選擇；S5043 加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的相關(guān)信息。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式，仿真分析方法進(jìn)一步包括信息加密過程，所述的 信息加密過程包括以下步驟S601 讀入文件名；S602 判斷文件是否存在，如果不存在則過程結(jié)束；S603 如果文件存在則分塊車載設(shè)備記錄文件；S604 進(jìn)行CRC-32算法計(jì)算；S605 判斷文件是否全部讀入，如果未全部讀入則執(zhí)行步驟S603 ；S606 如果文件全部讀入，則生成CRC-32算法的32位比特碼；S607 將CRC-32算法生成的32位比特碼按自定義的HASH算法再次生成32位比 特碼；S608 將兩種算法所計(jì)算的64位比特碼按照已設(shè)計(jì)的加密字符結(jié)構(gòu)插入到文件 中，過程結(jié)束。通過應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式所描述的高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析裝置及其 方法，能夠?qū)崿F(xiàn)將高速鐵路車載設(shè)備記錄數(shù)據(jù)以圖形化進(jìn)行展現(xiàn)、檢索及仿真，根據(jù)本發(fā)明 裝置和方法所提供一系列的圖形操作，使數(shù)據(jù)分析更具有直觀性、快速性和易于學(xué)習(xí)和操 作性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)法國CSEE公司的車載設(shè)備記錄的分析界面示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)法國CSEE公司的應(yīng)答器報(bào)文的HTML文件示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)和利時(shí)公司的PC卡數(shù)據(jù)讀出系統(tǒng)界面示意圖；圖4為本發(fā)明高速鐵路車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具的功能結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)算法的工作流程圖；圖6為本發(fā)明時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)算法的工作流程圖；圖7為本發(fā)明時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù)算法的工作流程圖；圖8為本發(fā)明獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)算法的工作流程圖；圖9為本發(fā)明時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息算法的工作流程圖；圖10為本發(fā)明信號(hào)機(jī)的圖形設(shè)計(jì)示意圖；圖11為本發(fā)明CRC-HASH碼的加密工作流程圖；圖12為本發(fā)明高速鐵路車載設(shè)備圖形化分析方法的時(shí)間軸圖形化界面；圖13為本發(fā)明高速鐵路車載設(shè)備圖形化分析方法的距離軸圖形化界面；其中1_車載設(shè)備、2-數(shù)據(jù)下載模塊、3-參數(shù)設(shè)定模塊、4-數(shù)據(jù)加密模塊、5-文件 解析模塊、6-數(shù)據(jù)解密模塊、7-文本信息模塊、8-配置管理模塊、9-統(tǒng)計(jì)模塊、10-圖形化模 塊、11-時(shí)間軸圖形化模塊、12-距離軸圖形化模塊、13-應(yīng)答器報(bào)文模塊。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其 他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。作為本發(fā)明一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法的具體實(shí)施方式
，如圖4 所示的是一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法具體應(yīng)用的高速鐵路車載設(shè)備圖形 化仿真分析裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。車載設(shè)備記錄通過數(shù)據(jù)下載功能生成二進(jìn)制文件，同時(shí)將該二進(jìn)制文件進(jìn)行加 密，通過文件解析后生成圖形化數(shù)據(jù)，并自動(dòng)加載后為各個(gè)功能模塊提供數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng) 功能。各模塊的具體功能如下所示1、參數(shù)設(shè)定讀寫列車參數(shù)；2、數(shù)據(jù)下載將車載設(shè)備記錄下載到計(jì)算機(jī)中；3、數(shù)據(jù)加密下載數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，防止人工修改數(shù)據(jù)；4、數(shù)據(jù)解密驗(yàn)證在文件解析時(shí)，先進(jìn)行解密驗(yàn)證，如果文件已被人工編輯過，解 析停止并提示相關(guān)信息；如果文件是原始文件，則通過驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)文件解析；5、文件解析將下載的設(shè)備記錄文件解析成所需的圖像化數(shù)據(jù)；
6、詳細(xì)文件信息對設(shè)備記錄提供詳細(xì)的文本內(nèi)容；7、統(tǒng)計(jì)信息詳細(xì)統(tǒng)計(jì)與分析所選應(yīng)答器組的報(bào)文；8、查看應(yīng)答器報(bào)文顯示所選應(yīng)答器組的報(bào)文內(nèi)容；9、用戶配置信息對圖形化操作以及文件存儲(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的用戶配置設(shè)置；10、時(shí)間軸的圖形化以時(shí)間為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供一系列圖形化檢 索、操作、仿真數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)提示信息；11、距離軸的圖形化以距離為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供一系列圖形化檢索 操作、仿真數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)提示信息。高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析裝置包括數(shù)據(jù)下載模塊2、文件解析模塊5、 圖形化模塊10，車載設(shè)備1通過數(shù)據(jù)下載模塊2將車載設(shè)備記錄下載到計(jì)算機(jī)中并生成二 進(jìn)制文件，數(shù)據(jù)下載模塊2與文件解析模塊5相連，二進(jìn)制文件通過文件解析后生成圖形化 數(shù)據(jù)，文件解析模塊5與圖形化模塊10相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢索和仿真 分析功能。圖形化模塊10進(jìn)一步包括時(shí)間軸圖形化模塊11和距離軸圖形化模塊12，時(shí)間 軸圖形化模塊11和距離軸圖形化模塊12分別與文件解析模塊5相連，時(shí)間軸圖形化模塊 11將來自文件解析模塊5的圖形化數(shù)據(jù)以時(shí)間為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢 索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息，距離軸圖形化模塊12將來自文件解析模塊5的圖形化 數(shù)據(jù)以距離為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息。仿真分析裝置進(jìn)一步包括配置管理模塊8，配置管理模塊8分別與文件解析模塊 5、時(shí)間軸圖形化模塊11和距離軸圖形化模塊12相連，配置管理模塊8對圖形化操作以及 文件存儲(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的用戶配置設(shè)置。仿真分析裝置進(jìn)一步包括應(yīng)答器報(bào)文模塊13，應(yīng)答器 報(bào)文模塊13與文件解析模塊5相連，顯示所選應(yīng)答器組的報(bào)文內(nèi)容。仿真分析裝置進(jìn)一步 包括統(tǒng)計(jì)模塊9，統(tǒng)計(jì)模塊9與文件解析模塊5相連，統(tǒng)計(jì)與分析所選應(yīng)答器組的報(bào)文。仿 真分析裝置進(jìn)一步包括文本信息模塊7，文本信息模塊7與文件解析模塊5相連，對車載設(shè) 備記錄提供詳細(xì)的文本內(nèi)容。仿真分析裝置進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)加密模塊4和數(shù)據(jù)解密模塊6，數(shù)據(jù)加密模塊4與數(shù) 據(jù)下載模塊2相連，數(shù)據(jù)解密模塊6與文件解析模塊5相連，在數(shù)據(jù)下載模塊2下載數(shù)據(jù)的 同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)解密模塊6在文件解析模塊5進(jìn)行文件解析時(shí)，先進(jìn)行解密驗(yàn)證， 所述的數(shù)據(jù)加密模塊4采用CRC-HASH碼加密算法模塊。這種加密措施，防止人工編輯數(shù)據(jù) 文件，一旦用戶修改了原始數(shù)據(jù)文件，工具能進(jìn)行檢測并提示；在屏幕中提供多種提示信息 (包括應(yīng)答器、信號(hào)機(jī)以及當(dāng)前屏幕任一點(diǎn)相關(guān)信息)為快速分析提供了重要的輔助。仿真分析裝置還進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊，所述時(shí)間軸和距 離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊包括全局內(nèi)存數(shù)組Total和全局內(nèi)存數(shù)組Current，仿真分析裝置 展現(xiàn)數(shù)據(jù)，清空Total數(shù)組，加載文本數(shù)據(jù)和用戶配置數(shù)據(jù)至Total數(shù)組，加載時(shí)文本數(shù) 據(jù)按時(shí)間或距離進(jìn)行排序，計(jì)算數(shù)據(jù)所表示最大及最小時(shí)間或距離范圍，時(shí)間軸屏幕中計(jì) 算屏幕起始時(shí)間和屏幕終止時(shí)間，清空Current數(shù)組，從Total數(shù)組中選擇主要數(shù)據(jù)，若 是距離軸屏幕，從應(yīng)答器中獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到專用數(shù)組中，按照已定義的圖例，通過 Current數(shù)組在屏幕中繪制數(shù)據(jù)，若是距離軸，則從專用數(shù)組中進(jìn)行信號(hào)機(jī)的繪制，同時(shí)進(jìn) 行數(shù)據(jù)更新。仿真分析裝置還進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)模塊，展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)，檢索數(shù)據(jù)模塊在屏幕中進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索設(shè)置，并進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，根據(jù)搜索數(shù)據(jù)確 定當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表述的時(shí)間或距離；所述仿真分析裝置包括時(shí)間軸和距離軸屏幕仿 真數(shù)據(jù)模塊，展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)后，仿真數(shù)據(jù)模塊設(shè)定移動(dòng)速度，啟動(dòng)數(shù)據(jù)仿真， 時(shí)間軸圖形化模塊11和距離軸圖形化模塊12啟動(dòng)展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)。仿真分析裝置還進(jìn)一步包括信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)獲取模塊和動(dòng)態(tài)提示信息模塊，仿真分析 裝置在屏幕從左至右順序獲取應(yīng)答器信息，并獲取有效應(yīng)答器的有效數(shù)據(jù)；動(dòng)態(tài)提示信息 模塊與展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊相連，展現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊展現(xiàn)數(shù)據(jù)，屏幕顯示動(dòng)態(tài)信息，按照時(shí)間軸屏幕和 距離軸屏幕分別啟動(dòng)動(dòng)態(tài)信息顯示，并繪制動(dòng)態(tài)信息。高速鐵路車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具采用屏幕形式進(jìn)行圖形化分析，分為時(shí) 間軸屏幕和距離軸屏幕，所包含信息不但體現(xiàn)速度曲線、設(shè)備狀態(tài)、應(yīng)答器等，還將鐵路的 信號(hào)燈信息(時(shí)間軸屏幕)和信號(hào)機(jī)信息(距離軸屏幕)在屏幕中創(chuàng)造性體現(xiàn)，同時(shí)提供展 現(xiàn)操作(包括移動(dòng)屏幕、放大或縮小屏幕顯示范圍)、檢索操作(包括時(shí)間定位、地點(diǎn)定位、 應(yīng)答器檢索、制動(dòng)檢索、設(shè)備故障檢索等)和仿真操作，通過直觀的圖形化數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的 數(shù)據(jù)分析；查看應(yīng)答器報(bào)文功能和應(yīng)答器分析及統(tǒng)計(jì)功能應(yīng)用“所見即所得”的視窗概念， 在屏幕中選擇某一應(yīng)答器即可獲取該應(yīng)答器報(bào)文和應(yīng)答器的分析及統(tǒng)計(jì)信息，報(bào)文是文本 形式提供，而分析及統(tǒng)計(jì)信息是以表格形式提供；設(shè)備狀態(tài)信息(如初始化、正常、錯(cuò)誤等) 和應(yīng)答器接收狀態(tài)(正常接收、報(bào)文丟失、解析錯(cuò)誤)根據(jù)其不同狀態(tài)以不同顏色在屏幕中 顯現(xiàn)，體現(xiàn)了直觀性；設(shè)計(jì)了一種加密措施，防止人工編輯數(shù)據(jù)文件，一旦用戶修改了原始 數(shù)據(jù)文件，工具能進(jìn)行檢測并提示；在屏幕中提供多種提示信息(包括應(yīng)答器、信號(hào)機(jī)以及 當(dāng)前屏幕任一點(diǎn)相關(guān)信息)為快速分析提供了重要的輔助。高速鐵路車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具跟現(xiàn)有技術(shù)相比，它的核心思想是將主 要信息進(jìn)行圖形化，用戶在分析數(shù)據(jù)時(shí)只要關(guān)心圖形信息，根據(jù)工具所提供一系列的圖形 操作，使數(shù)據(jù)分析更具有直觀性、快速性、易于學(xué)習(xí)性和操作性。圖6為高速鐵路車載設(shè)備 記錄的圖形化分析工具的功能原理圖，共有十一個(gè)功能模塊，分別為參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)下載、 文件解析、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)解密驗(yàn)證、用戶配置管理、時(shí)間軸的圖形化、距離軸的圖形化、詳 細(xì)文本信息、統(tǒng)計(jì)信息和查看應(yīng)答器報(bào)文組成。作為本發(fā)明一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法的具體實(shí)施方式
，一種高 速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法包括以下步驟車載設(shè)備1通過數(shù)據(jù)下載模塊2將車載設(shè)備記錄下載到計(jì)算機(jī)中并生成二進(jìn)制文 件；數(shù)據(jù)下載模塊2與文件解析模塊5相連，二進(jìn)制文件通過文件解析后生成圖形化 數(shù)據(jù)；時(shí)間軸圖形化模塊11將來自文件解析模塊5的圖形化數(shù)據(jù)以時(shí)間為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢索和仿真分析功能；距離軸圖形化模塊12將來自文件解析模塊5的圖形化數(shù)據(jù)以距離為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息，動(dòng)態(tài)顯示加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的車 載設(shè)備狀態(tài)信息和應(yīng)答器接收狀態(tài)信息。仿真分析方法還進(jìn)一步包括以下步驟配置管理模塊8對時(shí)間軸圖形化模塊11和距離軸圖形化模塊12的圖形化操作以
11及文件存儲(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的用戶配置設(shè)置；應(yīng)答器報(bào)文模塊13顯示所選應(yīng)答器組的報(bào)文內(nèi)容；統(tǒng)計(jì)模塊9統(tǒng)計(jì)與分析所選應(yīng)答器組的報(bào)文；文本信息模塊7對車載設(shè)備記錄提供詳細(xì)的文本內(nèi)容。一、時(shí)間軸和距離軸的圖形化1、時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)的算法時(shí)間軸和距離軸的圖形化采用屏幕形式進(jìn)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)，其中設(shè)定一個(gè)當(dāng)前時(shí)間/ 距離軸，該軸線在屏幕中的位置是固定不變。移動(dòng)屏幕時(shí)，當(dāng)前軸線所表示的時(shí)間/距離發(fā) 生變化，相應(yīng)的屏幕信息全部進(jìn)行刷新。時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)算法是高速鐵路車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具 的核心基礎(chǔ)算法，圖形化檢索數(shù)據(jù)算法和仿真算法均基于該算法。時(shí)間軸和距離軸屏幕展 現(xiàn)數(shù)據(jù)算法的核心是先計(jì)算屏幕起始時(shí)間/距離和屏幕終止時(shí)間/距離；其次通過選擇數(shù) 據(jù)算法從Total數(shù)組中將數(shù)據(jù)加入到Current數(shù)組中，若是距離軸屏幕，還須從應(yīng)答器報(bào)文 中提取信號(hào)機(jī)信息存儲(chǔ)到一個(gè)專用數(shù)組中；通過Current數(shù)組(若是距離軸屏幕還有一個(gè) 存儲(chǔ)信號(hào)機(jī)的專用數(shù)組)進(jìn)行數(shù)據(jù)繪制。若有數(shù)據(jù)更新，整個(gè)屏幕獲取數(shù)據(jù)并重繪。如圖5所示，仿真分析方法包括時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程，所述的時(shí)間 軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S101 定義一系列全局內(nèi)存數(shù)組Total，定義一系列全局內(nèi)存數(shù)組Current ；S102 清空Total數(shù)組，加載文本數(shù)據(jù)和用戶配置數(shù)據(jù)至Total數(shù)組，加載時(shí)文本 數(shù)據(jù)按時(shí)間或距離進(jìn)行排序；S103 計(jì)算數(shù)據(jù)所表示最大及最小時(shí)間或距離范圍；S104:時(shí)間軸屏幕中計(jì)算屏幕起始時(shí)間和屏幕終止時(shí)間，距離軸屏幕中計(jì)算屏幕 起始距離和屏幕終止距離S105 清空 Current 數(shù)組；S106 從Total數(shù)組選擇主要數(shù)據(jù)；S107 若是距離軸屏幕，從應(yīng)答器中獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到專用數(shù)組中；S108 按照已定義的圖例，通過Current數(shù)組在屏幕中繪制數(shù)據(jù)，若是距離軸，需 從專用數(shù)組中進(jìn)行信號(hào)機(jī)的繪制；S109 如果有數(shù)據(jù)更新，回到步驟S104 S110 如果沒有數(shù)據(jù)更新，程序結(jié)束。時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程包括數(shù)據(jù)選擇過程，所述的數(shù)據(jù)選擇過程包括 以下步驟S1061 根據(jù)當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表示的時(shí)間或距離采用二分法在Total數(shù)組中 進(jìn)行定位，若定位數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕起始時(shí)間或距離《數(shù)據(jù)《屏幕終止時(shí)間或距離，將 該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組；S1602:向上查找，從Total數(shù)組定位點(diǎn)依次向上查找，如果數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕 起始時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組，直到滿足條 件，即屏幕起始時(shí)間或距離 > 數(shù)據(jù)，則停止向上查找；S1603 向下查找，從Total數(shù)組定位點(diǎn)依次向下查找，如果數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕起始時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組，直到滿足條 件，即屏幕終止時(shí)間或距離 < 數(shù)據(jù)，則停止向下查找；S1604 Current數(shù)組的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間或距離進(jìn)行排序。2、時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)的算法時(shí)間軸和距離軸屏幕中檢索數(shù)據(jù)算法是基于展現(xiàn)數(shù)據(jù)算法上，通過搜索條件確定 展現(xiàn)流程中所定義的Total中某一個(gè)數(shù)組，采用二分法進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索。如果有符合搜索條 件的數(shù)據(jù)存在，則先根據(jù)搜索數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)間/距離軸所表示的時(shí)間/距離，通過展現(xiàn)數(shù) 據(jù)顯示搜索結(jié)果；否則此次搜索結(jié)束。如圖6所示，仿真分析方法進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)過程，所述 的時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S201 執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S202 確定是否在屏幕在進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，如果不進(jìn)行搜索則結(jié)束；S203 如果需要進(jìn)行檢索，則在界面中進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索設(shè)置；S204 通過條件確定展現(xiàn)流程算法流程中所定義的Total數(shù)組中某一個(gè)數(shù)組，采 用二分法進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索；S205 按條件進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，是否存在，不存在則結(jié)束；S206:如果存在，根據(jù)搜索數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表示的時(shí)間或距離。3、時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù)的算法仿真數(shù)據(jù)功能通過自動(dòng)移動(dòng)屏幕展現(xiàn)及分析數(shù)據(jù)。時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù) 算法是是基于展現(xiàn)數(shù)據(jù)算法上，通過用戶設(shè)定移動(dòng)速度不斷進(jìn)行當(dāng)前時(shí)間/距離軸所表示 的時(shí)間/距離的累加，每累加一次，重新繪制，并Sleep (500)，使屏幕保持連續(xù)移動(dòng)。若當(dāng)前 時(shí)間/距離超出最大時(shí)間/距離或停止仿真時(shí)，此次仿真結(jié)束。如圖7所示，仿真分析方法進(jìn)一步包括時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù)過程，所述 的時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù)過程包括以下步驟S301 執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S302 確定是否在屏幕在進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，如果不進(jìn)行仿真則結(jié)束；S303 如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，則設(shè)定移動(dòng)速度，并啟動(dòng)仿真過程；S304 時(shí)間軸屏幕和距離軸屏幕啟動(dòng)展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S305 判斷當(dāng)前時(shí)間或距離是否超出最大時(shí)間或距離，如果是則結(jié)束；S306 如果沒有超出則判斷是否停止仿真，如果是則結(jié)束；S307 如果不停止仿真，則執(zhí)行步驟S304。4、距離軸屏幕信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)獲取算法及圖形設(shè)計(jì)信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)來源于應(yīng)答器報(bào)文，首先要判斷該應(yīng)答器是否有效，有效則說明可 以從該應(yīng)答器中獲取信息，否則說明該應(yīng)答器無效。如圖8所示，仿真分析方法包括獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)過程，所述的獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)過 程包括以下步驟S401 在本屏幕按從左至右順序，獲取最左的應(yīng)答器；S402 判斷是否有數(shù)據(jù)，如果沒有，則執(zhí)行步驟S406 ；S403 如果有數(shù)據(jù)，則判斷應(yīng)答器是否有效，如果有效則對當(dāng)前有效應(yīng)答器的前一個(gè)和后一個(gè)應(yīng)答器進(jìn)行相同位置的信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)比較，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤及誤差，過程結(jié) 束；S404 如果應(yīng)答器無效則依次向本屏幕前獲取次左應(yīng)答器；S405 判斷應(yīng)答器是否有數(shù)據(jù)，如果是則執(zhí)行步驟S403 ；S406:如果沒有數(shù)據(jù)則在本屏幕中獲取最左的應(yīng)答器，判斷是否有數(shù)據(jù)，如果沒有 數(shù)據(jù)則結(jié)束；S407:如果有數(shù)據(jù)，則判斷應(yīng)答器是否有效，如果無效則依次在本屏幕中獲取次左 的應(yīng)答器，并繼續(xù)判斷是否有數(shù)據(jù)；S408 如果應(yīng)答器有效，則執(zhí)行步驟S403。以下是應(yīng)答器無效原則(1)應(yīng)答器不包含信號(hào)機(jī)信息包；(2)應(yīng)答器組無法判斷其數(shù)據(jù)的方向有效性(正向有效或反向有效)；(3)應(yīng)答器沒有包含方向有效數(shù)據(jù)，如應(yīng)答器是正向有效，但CTCS1包只包含反向 有效數(shù)據(jù)。在本屏幕按從左至右順序，獲取最左的應(yīng)答器，如果該應(yīng)答器包含信號(hào)機(jī)信息且 有效，則進(jìn)行采集數(shù)據(jù)。為防止數(shù)據(jù)不全或檢查誤差，對所采集數(shù)據(jù)應(yīng)答器的前一個(gè)應(yīng)答器 和后一個(gè)應(yīng)答器進(jìn)行相同位置的信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)比較，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤及誤差。在距離軸屏幕中，信號(hào)機(jī)設(shè)計(jì)為如圖10所示的圖形。5、時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息的算法為保持屏幕的簡潔性和直觀性，屏幕中只顯示了當(dāng)前時(shí)間/距離點(diǎn)的相關(guān)信息， 而整個(gè)屏幕是一個(gè)連續(xù)的范圍，為查看屏幕中其它時(shí)間/距離點(diǎn)的信息，可采用移動(dòng)屏幕 方式改變當(dāng)前時(shí)間/距離點(diǎn)，使屏幕的相關(guān)信息進(jìn)行刷新。為方便查看，在不移動(dòng)屏幕下， 通過動(dòng)態(tài)提示信息實(shí)現(xiàn)屏幕任意點(diǎn)的信息查看。時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息的算法是獲取動(dòng)態(tài)點(diǎn)的位置坐標(biāo)后，再根據(jù)信 息框的大小和動(dòng)態(tài)點(diǎn)在屏幕中的位置選擇信息框的顯示位置，最后加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的相關(guān)信息 進(jìn)行顯示。此算法已同時(shí)應(yīng)用于動(dòng)態(tài)顯示應(yīng)答器編號(hào)和信號(hào)機(jī)相關(guān)信息。如圖9所示，時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程包括以下步驟S501 執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；S502 判斷屏幕中是否顯示動(dòng)態(tài)信息，如果否則過程結(jié)束；S503 如果顯示動(dòng)態(tài)信息，則啟動(dòng)動(dòng)態(tài)信息顯示；S504 時(shí)間軸屏幕和距離軸屏幕繪制動(dòng)態(tài)信息；S505 判斷是否停止動(dòng)態(tài)信息顯示，如果是則過程結(jié)束；S506 如果不停止動(dòng)態(tài)信息顯示，則判斷是否有移動(dòng)距離，如果否則過程結(jié)束；S507 如果有移動(dòng)距離則執(zhí)行步驟S504。所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程還包括動(dòng)態(tài)信息繪制過程，動(dòng)態(tài)信 息繪制過程包括以下步驟S5041 從動(dòng)態(tài)點(diǎn)獲取在屏幕中的坐標(biāo)；S5042 從動(dòng)態(tài)點(diǎn)判斷信息框處于動(dòng)態(tài)點(diǎn)位置，根據(jù)屏幕能否全部顯示信息框信息 進(jìn)行最佳選擇；
S5043 加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的相關(guān)信息。6、時(shí)間軸和距離軸屏幕的圖形化定義在時(shí)間軸和距離軸屏幕中對信息進(jìn)行了圖形化定義，其中設(shè)備狀態(tài)信息(如初始 化、正常、錯(cuò)誤等)和應(yīng)答器接收狀態(tài)(正常接收、報(bào)文丟失、解析錯(cuò)誤)根據(jù)其不同狀態(tài)以 不同顏色在屏幕中顯現(xiàn)，體現(xiàn)了直觀性。7、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)解密驗(yàn)證功能為防止人工修改數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一種稱為CRC-HASH碼的加密算法，該算法采用了 CRC-32碼算法和自定義的HASH算法進(jìn)行雙層加密，充分吸收了 CRC-32碼的算法簡單和開 銷小的優(yōu)點(diǎn)，可快速檢測文件是否進(jìn)行人工修改。若用戶利用公開的CRC-32算法修改數(shù)據(jù) 文件，還須通過第二層HASH算法的檢驗(yàn)，第二層HASH算法采用了防反匯編技術(shù)，一般用戶 很難在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行攻破，有效拖延了軟件的逆向分析，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)文件的原始性保護(hù)。CRC-HASH碼的加密字符結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表1所示。表1CRC-HASH碼的加密字符結(jié)構(gòu) CRC-HASH碼的加密字符結(jié)構(gòu)分為數(shù)據(jù)包頭和數(shù)據(jù)包信息兩部分。數(shù)據(jù)包頭按照 已定義設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)值填充，其中將數(shù)據(jù)包號(hào)設(shè)計(jì)為0號(hào)包(數(shù)據(jù)包未采用0號(hào)包 進(jìn)行定義數(shù)據(jù))，用2個(gè)字節(jié)(16進(jìn)制)表示為“0000”;數(shù)據(jù)包信息長為8個(gè)字節(jié)，用字節(jié) (16進(jìn)制)表示為“02”(轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為2X4 = 8)，校驗(yàn)和和時(shí)間周期分別按1個(gè)字節(jié)和 4個(gè)字節(jié)用16進(jìn)制的“FF”進(jìn)行填充。第一層加密字符按CRC-32碼計(jì)算，第二層按HASH加 密算法，計(jì)算結(jié)果都為4字節(jié)長度的加密字符，例如“00 02FF FF FF FF FF C8 40 F1 51 12 3B 7AD7”。CRC-HASH碼的加密字符結(jié)構(gòu)遵循已定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，插入到數(shù)據(jù)文件某一位置， 不影響解析程序生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。將CRC-HASH碼的算法以動(dòng)態(tài)鏈接庫形式實(shí)現(xiàn)，供多個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)及調(diào)用， 對外提供兩個(gè)函數(shù)接口，如表2所示。將CRC-HASH碼的算法以動(dòng)態(tài)鏈接庫形式實(shí)現(xiàn)，供多個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)及調(diào)用， 對外提供兩個(gè)函數(shù)接口，如表2所示。表2動(dòng)態(tài)鏈接庫CRC_HASH. dll的接口函數(shù)
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CRC-HASH碼的算法包括了 CRC-32算法和自定義的HASH算法，其中CRC-32算法和 校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)式均公開，核心算法為自定義的HASH算法。CRC-HASH碼的加密工作流程如圖 11所示。CRC-HASH碼的解密流程是執(zhí)行一次加密流程后，與文件中的加密字符進(jìn)行比較， 如果計(jì)算的加密字符與文件中的加密字符完全符合，則說明文件具有原始性，否則該文件 已被人工修改過。CRC-HASH碼中的自定義HASH算法采用位與、移位、加法、乘法和模運(yùn)算等 混合運(yùn)算，例如 myHash = (myHash+(CRC+1) *0xl2345678abf) % 0x81111111b*0xffffffef, 采用混合運(yùn)算，使反匯編HASH算法難度增加。如圖11所示，信息加密過程包括以下步驟S601 讀入文件名；S602 判斷文件是否存在，如果不存在則過程結(jié)束；S603 如果文件存在則分塊車載設(shè)備記錄文件；S604 進(jìn)行CRC-32算法計(jì)算；S605 判斷文件是否全部讀入，如果未全部讀入則執(zhí)行步驟S603 ；S606 如果文件全部讀入，則生成CRC-32算法的32位比特碼；S607 將CRC-32算法生成的32位比特碼按自定義的HASH算法再次生成32位比 特碼；S608 將兩種算法所計(jì)算的64位比特碼按照已設(shè)計(jì)的加密字符結(jié)構(gòu)插入到文件 中，過程結(jié)束。8、統(tǒng)計(jì)信息和查看應(yīng)答器報(bào)文查看應(yīng)答器報(bào)文功能和應(yīng)答器分析及統(tǒng)計(jì)功能應(yīng)用“所見即所得”的視窗概念，在 屏幕中選擇任一應(yīng)答器即可獲取該應(yīng)答器報(bào)文和應(yīng)答器的分析及統(tǒng)計(jì)信息。采用此方式， 提高了查看和分析報(bào)文的速度，同時(shí)也具有很好的直觀性和方便性。在圖形界面中，可任意查看多個(gè)應(yīng)答器組報(bào)文，每一組應(yīng)答器報(bào)文相互獨(dú)立并可 查看同一組中任何一個(gè)報(bào)文，設(shè)計(jì)名為動(dòng)態(tài)查看應(yīng)答器報(bào)文算法，該算法的步驟如下(1)解析數(shù)據(jù)時(shí)，將應(yīng)答器組每一個(gè)應(yīng)答器報(bào)文以一個(gè)獨(dú)立的文本進(jìn)行保存；(2)保存應(yīng)答器報(bào)文的文本命名規(guī)則為序號(hào)_應(yīng)答器組編號(hào)_應(yīng)答器在本應(yīng)答 器組的位置。如12_1231_0，表示為12為序號(hào)，1231為應(yīng)答器組編號(hào)，0表示應(yīng)答器為應(yīng)答 器組的第1個(gè)應(yīng)答器；
(3)將查看應(yīng)答器功能形成一個(gè)獨(dú)立的可執(zhí)行程序，如一個(gè)獨(dú)立的EXE程序；(4)在屏幕進(jìn)行圖形化時(shí)，將應(yīng)答器圖形在屏幕的位置、序號(hào)、應(yīng)答器編號(hào)用數(shù)組 進(jìn)行保存；(5)在屏幕中按某一動(dòng)作(如在圖形界面中采用鼠標(biāo)左鍵雙擊動(dòng)作)選擇某一應(yīng) 答器，按應(yīng)答器在屏幕中的位置查找數(shù)組，從數(shù)組中獲取該應(yīng)答器的序號(hào)和應(yīng)答器編號(hào)，形 成應(yīng)答器報(bào)文的文件名，調(diào)用查看應(yīng)答器報(bào)文的獨(dú)立程序(如一個(gè)EXE程序)，該程序通過 文件名加載相應(yīng)文本文件，若該文本文件不存在，則進(jìn)行信息提示。查看應(yīng)答器報(bào)文的獨(dú)立 程序能夠查看本組中其它應(yīng)答器報(bào)文。高速鐵路車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具使圖形化的展現(xiàn)、檢索及仿真操作應(yīng)用 于鐵路行業(yè)車載設(shè)備運(yùn)行記錄文件的分析，可推廣到其它等級和類型的車輛車載設(shè)備運(yùn)行 記錄的分析。如圖12所示是本發(fā)明高速鐵路車載設(shè)備圖形化分析方法的時(shí)間軸圖形化界 面，圖13是本發(fā)明高速鐵路車載設(shè)備圖形化分析方法的距離軸圖形化界面?？梢钥闯觯?用本發(fā)明方法的高速鐵路車載設(shè)備記錄的圖形化分析工具與現(xiàn)有技術(shù)相比，將數(shù)據(jù)以圖形 化進(jìn)行展現(xiàn)、檢索及仿真，將主要信息進(jìn)行圖形化，用戶在分析數(shù)據(jù)時(shí)只要關(guān)心圖形信息， 根據(jù)方法所提供一系列的圖形操作，使數(shù)據(jù)分析更具有直觀性、快速性、易于學(xué)習(xí)性和操作 性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在于，包括以下步驟車載設(shè)備(1)通過數(shù)據(jù)下載模塊(2)將車載設(shè)備記錄下載到計(jì)算機(jī)中并生成二進(jìn)制文件；數(shù)據(jù)下載模塊(2)與文件解析模塊(5)相連，二進(jìn)制文件通過文件解析后生成圖形化數(shù)據(jù)；時(shí)間軸圖形化模塊(11)將來自文件解析模塊(5)的圖形化數(shù)據(jù)以時(shí)間為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息；距離軸圖形化模塊(12)將來自文件解析模塊(5)的圖形化數(shù)據(jù)以距離為軸線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化，并提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息，動(dòng)態(tài)顯示加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的車載設(shè)備狀態(tài)信息和應(yīng)答器接收狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在于， 所述的仿真分析方法還包括以下步驟配置管理模塊(8)對時(shí)間軸圖形化模塊(11)和距離軸圖形化模塊(12)的圖形化操作 以及文件存儲(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的用戶配置設(shè)置；應(yīng)答器報(bào)文模塊(13)顯示所選應(yīng)答器組的報(bào)文內(nèi)容；統(tǒng)計(jì)模塊(9)統(tǒng)計(jì)與分析所選應(yīng)答器組的報(bào)文；文本信息模塊(7)對車載設(shè)備記錄提供詳細(xì)的文本內(nèi)容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在 于，所述的仿真分析方法包括時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程，所述的時(shí)間軸和距離軸 屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程包括以下步驟5101定義一系列全局內(nèi)存數(shù)組Total，定義一系列全局內(nèi)存數(shù)組Current ；5102清空Total數(shù)組，加載文本數(shù)據(jù)和用戶配置數(shù)據(jù)至Total數(shù)組，加載時(shí)文本數(shù)據(jù) 按時(shí)間或距離進(jìn)行排序；5103計(jì)算數(shù)據(jù)所表示最大及最小時(shí)間或距離范圍；S104:時(shí)間軸屏幕中計(jì)算屏幕起始時(shí)間和屏幕終止時(shí)間，距離軸屏幕中計(jì)算屏幕起始 距離和屏幕終止距離5105清空 Current 數(shù)組；5106從Total數(shù)組選擇主要數(shù)據(jù)；5107若是距離軸屏幕，從應(yīng)答器中獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到專用數(shù)組中；5108按照已定義的圖例，通過Current數(shù)組在屏幕中繪制數(shù)據(jù)，若是距離軸，需從專 用數(shù)組中進(jìn)行信號(hào)機(jī)的繪制；5109判斷是否有數(shù)據(jù)更新，如果有數(shù)據(jù)更新，回到步驟S104 5110如果沒有數(shù)據(jù)更新，程序結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在于 所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕展現(xiàn)數(shù)據(jù)過程包括數(shù)據(jù)選擇過程，所述的數(shù)據(jù)選擇過程包括以 下步驟S1061 根據(jù)當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表示的時(shí)間或距離采用二分法在Total數(shù)組中進(jìn)行 定位，若定位數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕起始時(shí)間或距離《數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù) 據(jù)加入Current數(shù)組；51602向上查找，從Total數(shù)組定位點(diǎn)依次向上查找，如果數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕起始 時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組，直到滿足條件，即 屏幕起始時(shí)間或距離>數(shù)據(jù)，則停止向上查找；51603向下查找，從Total數(shù)組定位點(diǎn)依次向下查找，如果數(shù)據(jù)滿足條件，即屏幕起始 時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)<屏幕終止時(shí)間或距離，將該數(shù)據(jù)加入Current數(shù)組，直到滿足條件，即 屏幕終止時(shí)間或距離<數(shù)據(jù)，則停止向下查找；51604Current數(shù)組的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間或距離進(jìn)行排序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中任一權(quán)利要求所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分 析方法，其特征在于，所述的仿真分析方法包括時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)過程，所述的 時(shí)間軸和距離軸屏幕檢索數(shù)據(jù)過程包括以下步驟5201執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；5202確定是否在屏幕在進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，如果不進(jìn)行搜索則結(jié)束；5203如果需要進(jìn)行檢索，則在界面中進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索設(shè)置；5204通過條件確定展現(xiàn)流程算法流程中所定義的Total數(shù)組中某一個(gè)數(shù)組，采用二 分法進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索；5205按條件進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索，是否存在，不存在則結(jié)束；S206:如果存在，根據(jù)搜索數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)間或距離軸所表示的時(shí)間或距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在于， 所述的仿真分析方法包括時(shí)間軸和距離軸屏幕仿真數(shù)據(jù)過程，所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕 仿真數(shù)據(jù)過程包括以下步驟5301執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；5302確定是否在屏幕在進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，如果不進(jìn)行仿真則結(jié)束；5303如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，則設(shè)定移動(dòng)速度，并啟動(dòng)仿真過程；5304時(shí)間軸屏幕和距離軸屏幕啟動(dòng)展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；5305判斷當(dāng)前時(shí)間或距離是否超出最大時(shí)間或距離，如果是則結(jié)束；5306如果沒有超出則判斷是否停止仿真，如果是則結(jié)束；5307如果不停止仿真，則執(zhí)行步驟S304。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6中任一權(quán)利要求所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真 分析方法，其特征在于，所述的仿真分析方法包括獲取信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)過程，所述的獲取信號(hào)機(jī) 數(shù)據(jù)過程包括以下步驟5401在本屏幕按從左至右順序，獲取最左的應(yīng)答器；5402判斷是否有數(shù)據(jù)，如果沒有，則執(zhí)行步驟S406 ；5403如果有數(shù)據(jù)，則判斷應(yīng)答器是否有效，如果有效則對當(dāng)前有效應(yīng)答器的前一個(gè)和 后一個(gè)應(yīng)答器進(jìn)行相同位置的信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)比較，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤及誤差，過程結(jié)束；5404如果應(yīng)答器無效則依次向本屏幕前獲取次左應(yīng)答器；5405判斷應(yīng)答器是否有數(shù)據(jù)，如果是則執(zhí)行步驟S403 ；5406如果沒有數(shù)據(jù)則在本屏幕中獲取最左的應(yīng)答器，判斷是否有數(shù)據(jù)，如果沒有數(shù)據(jù) 則結(jié)束；5407如果有數(shù)據(jù)，則判斷應(yīng)答器是否有效，如果無效則依次在本屏幕中獲取次左的應(yīng)答器，并繼續(xù)判斷是否有數(shù)據(jù)；S408 如果應(yīng)答器有效，則執(zhí)行步驟S403。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在于， 所述應(yīng)答器無效原則包括報(bào)文不包含信息機(jī)信息包； 應(yīng)答器無法判斷方向有效性； 沒有包含方向有效數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，其特征在于， 所述的仿真分析方法包括時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程，所述的時(shí)間軸和距離軸 屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程包括以下步驟5501執(zhí)行展現(xiàn)數(shù)據(jù)流程；5502判斷屏幕中是否顯示動(dòng)態(tài)信息，如果否則過程結(jié)束；5503如果顯示動(dòng)態(tài)信息，則啟動(dòng)動(dòng)態(tài)信息顯示；5504時(shí)間軸屏幕和距離軸屏幕繪制動(dòng)態(tài)信息；5505判斷是否停止動(dòng)態(tài)信息顯示，如果是則過程結(jié)束；5506如果不停止動(dòng)態(tài)信息顯示，則判斷是否有移動(dòng)距離，如果否則過程結(jié)束；5507如果有移動(dòng)距離則執(zhí)行步驟S504。所述的時(shí)間軸和距離軸屏幕動(dòng)態(tài)提示信息過程還包括動(dòng)態(tài)信息繪制過程，動(dòng)態(tài)信息繪 制過程包括以下步驟55041從動(dòng)態(tài)點(diǎn)獲取在屏幕中的坐標(biāo)；55042從動(dòng)態(tài)點(diǎn)判斷信息框處于動(dòng)態(tài)點(diǎn)位置，根據(jù)屏幕能否全部顯示信息框信息進(jìn)行 最佳選擇；55043加載動(dòng)態(tài)點(diǎn)的相關(guān)信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6、8、9中任一權(quán)利要求所述的一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化 仿真分析方法，其特征在于，所述的仿真分析方法包括信息加密過程，所述的信息加密過程 包括以下步驟5601讀入文件名；5602判斷文件是否存在，如果不存在則過程結(jié)束；5603如果文件存在則分塊車載設(shè)備記錄文件；5604進(jìn)行CRC-32算法計(jì)算；5605判斷文件是否全部讀入，如果未全部讀入則執(zhí)行步驟S603 ；5606如果文件全部讀入，則生成CRC-32算法的32位比特碼；5607將CRC-32算法生成的32位比特碼按自定義的HASH算法再次生成32位比特碼；5608將兩種算法所計(jì)算的64位比特碼按照已設(shè)計(jì)的加密字符結(jié)構(gòu)插入到文件中，過程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速鐵路車載設(shè)備圖形化仿真分析方法，包括以下步驟車載設(shè)備通過數(shù)據(jù)下載模塊將車載設(shè)備記錄下載到計(jì)算機(jī)中并生成二進(jìn)制文件；數(shù)據(jù)下載模塊與文件解析模塊相連，二進(jìn)制文件通過文件解析后生成圖形化數(shù)據(jù)；時(shí)間軸圖形化模塊將文件解析模塊的圖形化數(shù)據(jù)以時(shí)間為軸線實(shí)現(xiàn)圖形化，提供圖形化檢索和仿真分析功能；距離軸圖形化模塊將文件解析模塊的圖形化數(shù)據(jù)以距離為軸線實(shí)現(xiàn)圖形化，提供圖形化檢索，仿真分析功能和動(dòng)態(tài)提示信息，動(dòng)態(tài)顯示加載點(diǎn)車載設(shè)備狀態(tài)和應(yīng)答器接收狀態(tài)信息。通過應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式所描述的方法，使高速鐵路車載設(shè)備記錄數(shù)據(jù)以圖形化進(jìn)行展現(xiàn)、檢索及仿真，數(shù)據(jù)分析更具直觀性、快速性和易于學(xué)習(xí)操作性。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101877024SQ20101018450
公開日2010年11月3日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者劉旭君, 吳衛(wèi)平, 唐俊同, 張利芝, 楊獻(xiàn) 申請人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司