# 地铁线路DSL设计器

**Repository Path**: embed2026/metro_editor

## Basic Information

- **Project Name**: 地铁线路DSL设计器
- **Description**: Metro Editor是一款专为地铁线路数据编辑、编译、可视化与分析而设计的桌面工具。它基于C# WPF构建，提供了完整的图形化界面，支持从线路定义、站点管理、票价规则到运行参数的全流程编辑，并内置了编译/反编译、地图微调、通勤分析等高级功能。其核心引擎集成了物理级列车运行时间计算与多目标路径规划，可支撑专业级的城市轨道交通出行分析与路网管理。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-07-14
- **Last Updated**: 2026-07-20

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Metro Editor – 地铁线路编辑器
[![.NET](https://img.shields.io/badge/.NET-6.0-purple)](https://dotnet.microsoft.com/)
[![License](https://img.shields.io/badge/License-GPL--3.0-blue.svg)](LICENSE)

**Metro Editor** 是一款专为地铁线路数据编辑、编译、可视化与分析而设计的桌面工具。它基于 **C# WPF** 构建，提供了完整的图形化界面，支持从线路定义、站点管理、票价规则到运行参数的全流程编辑，并内置了编译/反编译、地图微调、通勤分析等高级功能。其核心引擎集成了**物理级列车运行时间计算**与**多目标路径规划**，可支撑专业级的城市轨道交通出行分析与路网管理。

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## 主要特性

### 编辑与编译
- **多文档编辑**：基于 AvalonEdit 的高亮编辑器，支持 `.metro` 语法高亮，提供撤销/重做、查找/替换等标准编辑功能。
- **双向编译**：将 `.metro` 文本格式编译为压缩的 `.bmetro` 二进制文件，也可反向反编译为明文 JSON。
- **嵌入式导出**：将编译后的路网数据导出为专为嵌入式设备设计的 `.mbin` 二进制格式（零拷贝、大端序），或生成可直接烧录的 C 语言代码（含完整解析器）。支持多语言站名、预计算区间运行时间，适配 STM32/FreeRTOS 等资源受限平台。
- **批量处理**：支持批量编译/反编译，一键处理多个文件。

### 数据管理
- **站点管理**：可视化添加、删除、批量导入站点，并支持高德地图 API 自动校准坐标。
- **线路与方向生成**：通过向导式窗口快速生成线路定义（LINE）和方向定义（DIRECTION），并支持预览。
- **地图微调**：内置简易地图控件，通过拖拽站点进行位置微调，实时更新坐标。
- **票价与时间参数编辑**：独立窗口管理普通票价、特殊线路票价、换乘规则、停站时间，实时生成配置代码。

### 分析与可视化
- **通勤分析**：选择起点站，计算到所有站点的最优路径（距离、换乘、时间、票价、痛苦度），并支持导出 CSV。
- **城市/线路详情**：查看城市基本信息、线路列表及每条线路的站点详情（含换乘信息）。
- **路线查询**：独立窗口查询任意两站之间的路径，展示分段详情。
- **区间运行时间计算器**：基于列车编组、功率、限速等参数，绘制运行时间与区间长度、限速、功率的关系曲线（内置物理模型）。

### 嵌入式导出
- **MBIN 二进制格式**：紧凑的二进制数据布局，强制大端序，支持零拷贝直接映射到结构体，无需解析，适合 Flash 存储与 OTA 升级。
- **C 代码生成**：一键生成 `metro_parser.h`、`metro_parser.c` 和 `metro_data.h` 三份文件，包含完整的结构体定义、大端读取宏、Dijkstra 路径规划、票价计算等函数，可直接集成到嵌入式工程中。
- **多语言站名支持**：站点主名与备用名分离存储，嵌入式端通过语言索引快速获取对应翻译，适配国际/多语言场景。
- **预计算优化**：区间运行时间和换乘时间在 PC 端预先算好，嵌入式设备只需做整数加法即可完成路径搜索，无需浮点运算或物理模型计算。
- **工作流整合**：通过主编辑器的“编译并导出”对话框，可在 `.mbin` / `.c/.h` / `.bmetro` / `.json` 四种格式间任意选择，一次编译，多端部署。

### 导入与迁移
- **OSM 数据导入**：从 OpenStreetMap JSON 数据中提取地铁信息，生成 `.metro` 文件。
- **语法迁移**：支持将旧版 `.metro` 语法一键迁移到新版块结构（`PROGRAM_DEFINE`、`LINE_DEFINE` 等）。

### 高级路径规划引擎
- **多目标优化**：支持距离、换乘次数、票价、时间、站点数的综合权重搜索。
- **物理级运行时间**：基于戴维斯阻力公式和恒功率牵引模型，精确计算区间运行时间。
- **拥挤度建模**：引入换乘等待时间的拥挤度惩罚（平均等待趟数模型）。
- **特殊线路处理**：自动识别机场线、磁悬浮等特殊线路，并应用独立的票价规则。

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## 主要窗口一览

| 窗口类 | 功能描述 |
|--------|----------|
| `MainWindow` | 主编辑器，包含代码编辑区、错误列表、预览面板、站台/方向/线路列表等多个标签页。 |
| `SettingsWindow` | 全局设置：字体大小、字体名称、高德 API Key、路径搜索权重（长度/换乘/票价/时间/站点/特殊票价）。 |
| `TimeParameterEditorWindow` | 编辑默认时间参数（站内换乘、出站换乘、停站、进站平均时间），自定义换乘规则和停站时间。 |
| `FareEditorWindow` | 编辑普通票价（起步价、线性扩展、分段票价）和特殊线路票价（统一票价/区间票价）。 |
| `ManagerStationWindow` | 站点管理：批量添加、删除、高德坐标修正、计算中心坐标，并生成 `STATION_LIST` 代码。 |
| `EditStationWindow` | 编辑单个站点（站名、经纬度、城市），支持高德校准和复制代码。 |
| `EditLineWindow` | 生成线路定义（线路 ID、名称、颜色、城市、编组、速度、开通年份、功率、刹车、链接等）。 |
| `EditDirectionWindow` | 生成/修改方向定义，支持环线/支线/快车/建设中标记，可自由拖拽站点顺序。 |
| `MapEditorWindow` | 基于 `MetroMapControl` 的地图编辑，通过拖拽调整站点位置，实时预览 `STATION_DEFINE` 代码。 |
| `CommuteAnalysisWindow` | 通勤分析：选择起点站，计算到所有站点的路径指标，支持导出 CSV。 |
| `RouteDetailWindow` | 路线查询：输入起点和终点，显示总距离、时间、票价，并以可展开分段列表展示详细路径。 |
| `CityInfoWindow` | 城市详情：显示城市名、版本、更新日期、总里程、站点/线路数量、票价规则以及线路列表（含颜色、长度、标签等）。 |
| `LineDetailWindow` | 线路详情：显示线路基本信息（名称、城市、编组、速度、开通年份、长度、标签）以及站点列表（含主线/支线标记）。 |
| `BatchCompileWindow` | 批量编译：添加文件列表，选择输出格式（.bmetro / .json）和输出目录，批量编译。 |
| `BatchDecompileWindow` | 批量反编译：添加 `.bmetro` 文件，反编译为 `.json` 输出到指定目录。 |
| `BatchPendingWindow` | 批量设置暂缓站点：选择线路，勾选站点，生成暂缓代码并复制。 |
| `OsmImportWindow` | 从 OSM JSON 文件导入地铁数据，生成 `.metro` 预览，可保存。 |
| `IntervalTimeCalculatorWindow` | 区间运行时间计算器：输入编组、功率、限速、制动减速度，绘制运行时间与区间长度/限速/功率的关系曲线。 |
| `FindReplaceDialog` | 查找与替换对话框，支持区分大小写、全字匹配。 |
| `AboutWindow` | 关于对话框，显示版本、版权信息及开源地址。 |
| `AddSegmentDialog` / `AddSpecialFareDialog` / `AddStopTimeDialog` / `AddTransferDialog` | 各类添加子项对话框。 |
| `LineSelectorWindow` | 简单线路选择器。 |
| `InputDialog` | 通用输入对话框。 |

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## 快速开始

### 系统要求
- Windows 7 或更高版本
- .NET Framework 4.7.2 或 .NET Core / .NET 5+（视项目配置而定）

### 运行
1. 下载已编译的可执行文件（或从源码生成）。
2. 双击 `MetroEditor.exe` 启动。
3. 主界面打开后，可通过菜单或工具栏执行各项操作。

### 基本工作流
1. **创建/打开文件**：使用“文件”菜单新建或打开 `.metro` 文本文件。
2. **编辑内容**：在主编辑器中编写或修改线路定义、站点列表、方向等语法。
3. **编译**：点击“编译”将当前文件编译为 `.bmetro` 二进制文件。
4. **反编译**：点击“反编译”将 `.bmetro` 文件还原为 JSON 格式。
5. **管理站点**：通过“站点管理”窗口批量添加站点，校准坐标。
6. **生成线路/方向**：通过“生成线路”/“生成方向”向导快速生成定义代码。
7. **设置票价/时间参数**：使用独立编辑器调整票价规则和换乘/停站时间。
8. **通勤分析**：利用“通勤分析”窗口评估线路通达性。
9. **地图微调**：使用“站点拖拽微调”在地图上调整站点位置。

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## 架构概览

### 核心编译引擎（`MetroLang.Compiler`）
- **词法分析器（`Lexer`）**：将 `.metro` 源文本分解为 Token 流，支持预处理注释和字符串保护。
- **语法解析器（`Parser`）**：基于递归下降的语法分析，提供前瞻和错误恢复机制。
- **命令处理器（`ICommandHandler`）**：每个顶级块（`PROGRAM_DEFINE`、`LINE_DEFINE`、`DIRECTION_DEFINE` 等）均有独立处理器，负责解析子命令并填充编译上下文（`Context`）。
- **后处理器（`PostProcessor`）**：执行语义优化——去重方向、推断城市归属、展开换乘模板、标记远期车站等。
- **JSON 导出器（`JsonExport`）**：将 `Context` 映射为标准化的 `JsonRoot` 对象，供前端或 Web 服务使用。

### 反编译器（`MetroDecompiler`）
- 将 `JsonRoot` 对象还原为可读的 `.metro` 源码。
- **智能反向方向识别**：自动检测方向对并输出 `REV` 简写，大幅减少冗余代码。
- **条件输出**：仅在有自定义数据时生成对应块（如 `DWELL_TIME_DEFINE`）。

### 路径规划引擎（`PathFinding`）
- **图构建（`MetroGraph`）**：将路网数据抽象为图结构，节点 = 特定方向上的车站，边 = 运行边或换乘边。
- **多目标搜索**：改进的 Dijkstra 算法，支持距离、换乘、时间、票价、站点数的加权组合。
- **物理运行时间（`TrainTimeCalculator`）**：基于戴维斯阻力公式 + 恒功率牵引模型，采用自适应辛普森积分精确计算区间运行时间。
- **票价计算（`FareCalculator`）**：支持普通里程计费、特殊线路统一票价/分段票价/区间附加费，可处理 `UseLines` 线路组。
- **换乘等待模型（`TimeCalculator`）**：计算换乘站的候车时间，公式为 `T/2 + t + (C-1)*T`，其中 C 为拥挤度系数。

### 辅助工具（`Tool`）
- **`MigrationHelper`**：利用“旧源码→编译→JSON→反编译”闭环实现语法迁移。
- **`MetadataExtractor`**：从路网 JSON 中提取线路静态属性（颜色、编组、速度等）。
- **`OsmMetroExtractor`**：解析 OSM 数据，自动构建线路方向和站间距。
- **`MBINExporter` / `CCodeExporter`**：将编译后的路网数据序列化为专为嵌入式环境优化的二进制格式（`.mbin`），或生成包含完整解析器的 C 语言代码（`.h`/`.c`），支持多语言站名、预计算区间时间，实现“编译一次，部署到 PC/手机/嵌入式”的跨平台工作流。

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## 开发与构建

### 技术栈
- **语言**：C#
- **框架**：WPF (.NET Framework 或 .NET Core)
- **编辑器控件**：AvalonEdit（用于语法高亮和代码编辑）
- **绘图**：OxyPlot（用于区间计算图表）
- **地图控件**：自定义 `MetroMapControl`（基于 WPF 画布）
- **数据序列化**：JSON (Newtonsoft.Json)、二进制压缩 (GZip)

### 构建步骤
1. 克隆或下载源码。
2. 使用 Visual Studio 2022+ 打开解决方案（`.sln`）。
3. 还原 NuGet 包（如有）。
4. 选择目标框架（如 `net48` 或 `net6.0-windows`）。
5. 生成解决方案（`Ctrl+Shift+B`）。

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## 文档

项目附带三份详细参考文档，位于 `doc/` 目录下，供开发者深入理解数据格式、语言语法及运行时间计算模型：

| 文档 | 说明 |
|------|------|
| [`Json格式参考文档.md`](doc/Json格式参考文档.md) | 描述编译生成的 JSON 数据结构的完整字段说明，涵盖站点、线路、票价、运营参数、时段规则、无障碍设施及优惠策略等。 |
| [`MetroLang参考文档.md`](doc/MetroLang参考文档.md) | MetroLang 领域特定语言的完整语法手册，包含所有命令、块结构、条件编译及示例代码。 |
| [`列车运行时间计算.md`](doc/列车运行时间计算.md) | 详细推导了基于物理模型的区间运行时间估算方法，包括 Davis 阻力公式、恒功率牵引、制动模型及站台等待时间（含拥挤度）的数学推导与参数说明。 |

这些文档是理解和扩展本项目的重要参考资料。

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## 语法参考（内置）

程序内置了“语法参考”标签页，列出了所有支持的命令及示例。主要包括：

- `STATION_LIST`：站点列表定义
- `LINE`：线路定义
- `DIRECTION`：方向定义
- `MONEY_START` / `MONEY_LIST` / `MONEY_CALC`：票价规则
- `SPECIAL_MONEY`：特殊线路票价
- `DEFAULT_TIME` / `TRANSFER` / `DWELL_TIME`：时间参数
- `PENDING_STATION`：暂缓站点
- 更多详细说明请参考软件内置帮助及 `doc/` 目录下的文档。

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## 贡献与反馈

欢迎提交 Issue 或 Pull Request。项目开源地址：[Gitee](https://gitee.com/embed2026/metro_editor)

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## 许可证

本项目采用 **MIT 许可证**，详情见 LICENSE 文件。

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