一种轨道交通站场图的改进缩放方法、设备及介质与流程

本发明涉及轨道交通信号系统，尤其是涉及一种轨道交通站场图的改进缩放方法、设备及介质。

背景技术：

1、轨道交通站场图是轨道交通系统工作人员掌握高密度城市轨道交通列车的实际运行情况以及轨旁设备的显示情况的重要的人机交互显示界面。工作人员通过轨交站场图界面，及时地分析行车作业并进行动态调整，确保全线高效有序安全地运行。当需要分析局部细节时，对站场图进行放大；当需要全局的概览时，对站场图进行缩小。

2、从外部执行站场图缩放的工作人员的视角看，缩放的形式表现为：(1)指定缩放比率的数值，让站场图按照指定的缩放比率数值直接进行缩放显示；(2)用鼠标在站场图上框选一个矩形区，把矩形区内的图形进行放大；(3)在站场图上的单击或者滑动鼠标滚轮，结合设定的缩放模式，进行站场图的放大或者缩小。

3、从内部建模的角度来看，初始的缩放方法可以概括为2类，一类是乘除法模式的等比数列的缩放，一类是加减法模式的等差数列的缩放，为了描述方便，先给出变量的定义和备注，其中表1为传统乘除法模式下的综合缩放比例表达，表2为传统加减法模式下的综合缩放比例表达：

4、表1

5、

6、

7、此模式下鼠标单击的缩放比率增量记作f。放大模式下，任意两次连续放大后的缩放比率比值是(1+f)；缩小模式下，任意两次连续缩小后的缩放比率的比值是(1+f)-1。特别地，如果鼠标单击放大站场图后，切换到缩小模式，鼠标单击继续缩小站场图。在放大模式下，在站场图上鼠标单击放大m次后,得到的综合缩放比率m∈正整数n*；之后再切换到缩小模式，在站场图上鼠标单击缩小n次后，得到的综合缩小比率的变化量是n∈正整数n*。整个过程结束后的综合缩放比率当m＝n时，综合缩放比率f回到初始值，此时，站场图会恢复到初始的显示，如图1所述。

8、表2

9、

10、以综合比率f为起点，假设鼠标单击的缩放比率增量是f，则m次放大之后的综合比率是：

11、m∈正整数n*。

12、同样的，后续n次鼠标单击缩小之后的综合比率是

13、n∈正整数n*

14、整个过程结束后的综合缩放比率当m＝n时，综合比率是会回到f。

15、图2是在缩放比率f＝0.25，f＝1的情况下，传统的浮点数加减法模式的缩放函数。可以看出，缩小模式时，在鼠标进行第4次单击时，缩放比率接下来就无法进行缩小操作了，缩小模式的延展性很差。

16、综合以上乘除法模式和加减法模式下的缩放函数模式，可以得到如下表3所示。

17、表3

18、

19、这里的f在程序设计中常设置为double型数值，数值f常设计为float或double型数值。虽然double型数值能够保存比较高的精度，但是无法保证不丢失精度。

20、特别的，乘除法法模式下的缩放函数模型里，对于若干次的(1+f)连续乘除之后，将会丢失精度，以至于即便操作过程中鼠标单击放大的次数和缩小的次数相等时，站场图也不能恢复到初始显示；加减法模式下的缩放函数里，尽管在站场图的长和宽度量上的变化是线性的，但是在缩小模式下，单击的次数有限(几次单击后，缩放比例f就递减到0)，不支持无限次单击缩小，在缩小模式下的缩放模型不具备延展性。

21、经过检索中国公开号cn116107477a公开了一种基于组态的轨道交通站场图重复缩放方法、设备及介质，具体公开了该方法在保持放大和缩小的对称性基础上，将浮点数的乘除法运算改为整数的加减法运算，并采用整数的加减法运算来表达鼠标单击的放大和缩小。但是该方法存在灵活性差、无法保证工作人员对战场图缩放的平滑调整等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道交通站场图的改进缩放方法、设备及介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种轨道交通站场图的改进缩放方法，该方法在轨道交通站场图放大过程中，采用正比例函数的特性使得实际放大过程中站场图的长宽增量为线性增加；同时在轨道交通站场图缩小过程中，利用平移后反比例函数的特性保证非线性缩小过程的无限延展性。

4、作为优选的技术方案，该方法具体包括以下步骤：

5、步骤s1，开始进行轨道交通站场图缩放操作；

6、步骤s2，默认缩放模型的表达式和配置参数，其中配置参数包括缩放精度影响因子a和缩放步长b；

7、步骤s3，判断是否进行配置参数的调整，若为是，执行步骤s4；否则执行步骤s5；

8、步骤s4，调整缩放精度影响因子a和缩放步长b，并得到新的缩放模型的表达式，并执行步骤s5；

9、步骤s5，进行模式选择的判断，若选择放大，采用缩放模型进行放大操作，若选择缩小，采用缩放模型进行缩小操作。

10、作为优选的技术方案，所述缩放模型的表达式具体为：

11、

12、其中是放大模式的缩放比率，是缩小模式的缩放比率，n为单击次数。

13、作为优选的技术方案，所述放大模式下，利用正比例函数的特性，保证在单击次数n递增时仍然是线性增大。

14、作为优选的技术方案，所述缩小模式下，表达成一个平移后的反比例函数，用于保持和放大模式下的正比例函数的对称性，在放大操作和缩小操作的步骤一致的情况下能恢复到操作前的初始缩放比率；同时平移后的反比例函数支持无限次的缩小操作。

15、作为优选的技术方案，在所述缩放步长b确定的情况下，缩放比率f的精度由常数控制，通过调整a调整到实际需要的缩放精度。

16、作为优选的技术方案，所述单击次数n是大于0的正数，具体的取值视所处的缩放模式变化，如果是单击缩放的模式，n取正整数；如果是鼠标滚轮滑动，框选缩放，或者是设定数值缩放的模式，n取正实数。

17、作为优选的技术方案，当所述缩放精度影响因子a固定时，通过配置缩放步长b的值，调整缩放比率的变化量。

18、作为优选的技术方案，放大模式下，前后两次放大比率的比值具体为：

19、

20、10.根据权利要求8所述一种轨道交通站场图的改进缩放方法，其特征在于，缩小模式下，前后两次缩小比率的比值具体为：

21、

22、根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

23、根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

24、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

25、1)本发明充分利用正比例函数的特性，使得实际放大过程中站场图的长宽增量是线性增加的，保证了良好的用户体验；同时，在缩小过程中，充分利用平移后反比例函数的特性，同样保证了非线性缩小过程的无限延展性。

26、2)本发明具有一定的灵活性，具体表现在，通过不同的配置参数可以调整缩放的精度，缩放的步长可配置。

27、3)本发明从离散的数列表达，到连续的函数表达。改进的缩放模型扩充了缩放算法外延，不仅仅适用于离散的单击缩放操作，对于鼠标滚轮缩放站场图等场景都可以建模和优化。

28、4)本发明从运算效率上看，需要存储的传统的关键中间变量double型数值，被替换成一个整数，运算的复杂度下降，运算的精度和效率都有提高。

29、5)本发明在分析传统的浮点数乘除法和浮点数加减法运算的优缺点后，扬长避短，换成了整数和浮点数的乘除法运算，避免了多次运算后浮点数的精度丢失。

30、6)本发明在站场图放大和缩小模式下单击相同的次数的情况下，可以使缩放比例还原，保持缩放过程的对称性，即同时放大次数极限是整数的最大值，缩小次数极限也是整数的最大值，两者是相同的。