基于Python 3.6和PyQt5的中国铁路列车运行图系统.zip

# `pyETRC`列车运行图系统 ## 概述 本项目是基于Python语言和PyQt5的非官方性质、简易的中国铁路列车运行图系统。本代码的发布遵循`GPLv3`协议。在协议允许范围内，作者保留一切权利和最终解释权。 作者联系方式：mxy0268@qq.com 本项目在Windows 10 操作系统下开发和测试。 ### 与`ETRC`的联系 #### 渊源 `pyETRC`项目的最初灵感来源和很多功能设置都来自由LGuo等前辈基于java语言开发的`ETRC`列车运行图系统。为致敬开发`ETRC`项目的前辈，本项目定名为**`pyETRC`列车运行图系统**，简称为`pyETRC`。 #### 交互支持 本系统支持读取和导出`ETRC`列车运行图系统的运行图文件（`*.trc`）。但由于两软件支持的功能有差异，读取和导出过程可能造成一定的信息损失。 本系统与`ETRC`列车运行图系统的实现各有侧重。相比本系统，`ETRC`列车运行图系统有如下的特色比较突出： * **动态运行图**。本系统不支持此功能。 * 对于精确到客运时刻的需求，**自带较完善的线路数据库和车次时刻数据库**。而本系统的线路和车次数据库依赖外部文件，且目前很不完整。 * 较完善的车次切片功能。 * 更简洁的操作和数据，或者说需要用户提供的数据更少。 相比`ETRC`列车运行图系统，本系统主要有如下的特色： * 更准确、完整的数据支持，包括精确到秒的时刻和精确到三位小数的里程，允许上下行分设不同站点，标尺，天窗，交路等。 * 做了一定的效率优化，对较大运行图的执行效果相对更好。 * 提供了一些运行图快速微调工具和分析工具，例如调整某一站名（同时修改所有列车数据中引用的改站名），对比两运行图等。 * 在`3.0.0`版本以后，提供了路网级的数据库管理模块，可以在更高层面上管理，更方便地查看、导出区段运行图。 两系统各有长短。因此我们建议，如果有需求，可以两套系统结合使用。 ## 环境与运行 使用**源代码**方式运行本项目，需要具有以下环境。 1. `Python` 3.7及以上的版本。开发所用的版本是3.7.4. > 注：本项目使用了大量的`f-string`语法，该语法在`Python ` 3.6以后的版本才被支持。一些较新的代码中利用了`Python` 3.7中`dict`键值对顺序与添加顺序一致的特性。如果使用3.6.*版本，这部分代码可能出现一些问题。如果使用3.6以下版本，则会报错。 2. 下列的`Python`第三方库，都可以用`pip`安装。 * `PyQt5`。必须。推荐使用`5.10.1`版本。 * `xlwt`。可选。在涉及输出`.xls`的操作中需要用到。 * `xlrd`。可选。在涉及读取.`xls`的操作中需要用到。 * `xpinyin`。可选。在本系统`2.3.0`版本之前的线路数据库排序中用到。 * `NetworkX`。可选。在`3.0.0`版本引入的路网数据管理中，用于以图论算法计算经由给出的路径。 3. 作者开发的另一支持库`Timetable_new`。该库需要使用github上的源代码安装。 ### 第三方库安装 在安装第三方库之前，需要配置好`python`环境，并将安装目录添加到`PATH`环境变量中，安装好`pip`库。相关教程可借助搜索引擎找到。 在shell中依次执行以下命令，无报错即可。 ```powershell pip install PyQt5==5.10.1 pip install xlwt pip install xlrd pip install xpinyin pip install networkx ``` ### `Timetable_new`的安装 依次执行： ```powershell git clone https://github.com/CDK6182CHR/Timetable_new cd Timetable_new .\install.bat ``` 如果不用`git`，也可以在[链接](https://github.com/CDK6182CHR/Timetable_new)中下载并解压源代码，双击执行`install.bat`。 > 注：`install.bat`文件适合windows操作系统。如果是其他操作系统，请自行更改相关代码。 `install.bat`的代码如下。 ```powershell python setup.py build python setup.py sdist python setup.py install pause ``` ### 运行 运行`main.py`文件即可。 ```powershell python main.py ``` ## 项目结构 这部分作为简单的扩展开发指南。 ### 可执行文件 本项目目前有3个可执行文件。 1. `main.py` 是主程序运行入口。 2. `LineDB.py` 在`2.3.0`版本之后添加，是线路数据库维护系统的运行入口。 3. `RailNetManager.py` 在`3.0.0`版本之后添加，相对独立的路网级运行图数据库管理系统。 ### 包结构 本项目主要依赖的是`train_graph`包。下面简要说明包结构。 #### 运行图基础数据域 以下类主要用于存储数据，一般不包含与`PyQt`交互的过程，一般涉及文件读写。如果要基于本项目进行扩展开发，**推荐直接调用这些类**。自`2.3.1`版本开始，这部分被封装为`data`包（package）。 * `line.py` 铁路线路数据对象。 * `trainstation.py` `2.3.2`版本开始新增的列车时刻表中车站类。继承`dict`实现，并可以按需要新增功能。 * `linestation.py` 与`trainstation.py`类似，是对应`Line`中的车站数据。 * `train.py` 列车对象。 * `ruler.py` 标尺（时分标准）对象。 * `forbid.py` 天窗数据对象。 * `graph.py` 运行图对象，主要包括一条线路`Line`和一组车次`Train`。 * `circuit.py` 车底交路对象。每个交路包含若干车次`Train`的序列，每个车次可以属于至多一个交路。 * `route.py` 尚未开发完成的列车运行径路对象。 #### 公共工具域 从大约`2.4.0`版本开始新增`utility`包，主要是通用的工具，以及对Qt既有组件的改进。目的在于，通过引进面向对象设计模式，提高代码复用能力。模块名、类名的前缀`pe`是`pyETRC`的简写，以区分于`Q`开头的Qt原生组件类。 - `peCellWidget.py` 是对`QTableWidget`中的（通过`setCellWidget`方法设置的）单元格组件的改进。原生的`CellWidget`从没有包含所处的单元格位置信息，不能在其获得焦点时，同步修改`tableWidget.currentItem()`等属性。此模块用于解决这个问题。 其中，`PECellWidget`类仅对RTTI有用，暂无其他意义。**请不要直接实例化这个类**。请使用`CellWidgetFactory.new()`工厂方法创建实例控件。 - `peCelledTable.py`与`PECellWidget`配套使用的支持单元格组件定位的表格。主要是重写了`setCellWidget`方法。 - `peControlledTable.py` 是对需要支持增删、上下移动行的表格的封装。引进Adapter设计模式。本身继承的是`QWidget`，但将有关方法调用转发给内置的`QTableWidget`实例对象。 实例化时，也可以通过参数`meta`指定创建`QTableWidget`的某个子类实例，本项目中目前用到的是`PECelledTable`。 #### 绘图域 在调用了`PyQt`的模块中，有一部分与底层的绘图（绘制运行线）直接相关，它们是本项目的核心，这里单独列出来。 * `GraphicWidget.py` 核心绘图窗口。继承`QGraphicsWidget`实现，运行图的铺画在本类中完成。 * `trainItem.py` 列车运行线对象。包含了主要的运行线铺画逻辑。是`GraphicWidget`类中的图元。在`2.0.0`版本之后，每一趟列车（一个`Train`对象）允许拥有多个`TrainItem`对象。 #### 停靠面板域 与运行图数据操作相关的类主要有两种形式，一是以**停靠面板**方式，长期显示和有效的面板；二是以对话框为主的操作交互界面。前者包含了本系统的核心操作功能，下面简要说明停靠面板类及其相关类。 * `circuitWidget.py` 交路编辑停靠面板，快捷键为`ctrl+4`。 * `colorWidget.py` 默认颜色设置面板。在`1.4.0`之后的版本中，被集成到`运行图设置`面板中。 * `configWidget.py` 运行图设置面板。包含关于运行图铺画比例、运行图备注等设置。快捷键为`ctrl+