铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究

针对当前的路线设计提出了一种全新的设计方式－－可视化辅助设计，可视化辅助设计系统采用可视化和虚拟现实等技术实现地面和线路的三维真实感图形，为实现勘测设计一体化的目标奠定了基础。对可视化设计系统实现中的关键技术进行了研究，对三维真实感图形的实现方法进行了讨论，最后采用Visual C 和OpenGL来完成系统的编码实现。     

城市轨道交通调线调坡集成技术

1主要技术性能 城市轨道交通调线调坡集成技术,综合运用了应用计算机图形学、科学计算可视化、计算几何、人机交互、虚拟现实、计算机动画等理论和技术,对数字高程的提取、地铁限界技术的应用、断面模型的建立、线路平纵横断面的交互设计等关键技术进行了研究,研发出调线调坡设计双边线形约束等优化算法,对传统方法进行了改进和创新,在有限的三维洞体空间里进行三维协同设计,实现线路平、纵协同设计,满足了城市轨道交通建设需要,并可进一步推广到国铁、磁浮等相关领域,从而大大地提高了设计工效和质量.     

铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究

针对当前的路线设计提出了一种全新的设计方式--可视化辅助设计,可视化辅助设计系统采用可视化和虚拟现实等技术实现地面和线路的三维真实感图形,为实现勘测设计一体化的目标奠定了基础.对可视化设计系统实现中的关键技术进行了研究,对三维真实感图形的实现方法进行了讨论,最后采用Visual C++和OpenGL来完成系统的编码实现.     

铁路选线三维联动可视化CAD系统的开发与应用

在分析英国的MOSS、美国的InRail与InRoad、德国的CARD/1等选线软件及澳大利亚旷达线路三维优化规划系统的基础上,开发了具有实时平纵横三维联动和动态仿真可视化的计算机辅助选线系统。介绍系统的主要功能及关键技术:快速整体构建数字地面模型算法,夹点驱动平纵断面设计参数与平纵横实时三维联动显示,线路三维可视化与虚拟场景仿真。在武广、郑西客运专线勘测设计中,该系统发挥了重要的作用,已成为客运专线选线设计必不可少的设计平台。     

航测虚拟现实中三维模型的设计

研究目的:研究在航测虚拟现实中三维模型的设计思路,以及具体的三维房屋模型、道路模型的设计方法,从而达到三维模型在视觉上的逼真重建、显示的效果。研究方法:将需要建模的诸如房屋、道路等复杂的对象分解成多个单独的"面对象",按照实际坐标进行建模,并对每一个面进行贴面,以达到真三维的效果。研究结果:对每一个真实的对象进行三维建模技术上是可行的,但是会对计算机硬件的要求非常高,实际建模时可以综合考虑。研究结论:航测虚拟现实技术,提供三维建模与可视化、数据集成管理和分析应用等功能,能逼真呈现线路所经区域的地形环境。借助这一技术,可以给决策者、设计师以直观的三维立体印象,为道路设计方案评审及优化设计提供决策的依据。可应用在铁(公)路选线、道路空间几何线形评价、行车安全评估、环境影响评估和桥、隧、站位选择等方面。     

铁路线路三维可视化设计实现方法研究

着重研究了利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建设设计线行经地区的三维空间的地形模型。利用平面，纵断面，模糊面及桥，隧，路基等设计数据建立线路三维模型，以及将这两个模型拼合在一起形成铁路线路三维景观模型的方法，该方法的特点是在拼合地表面和线路表面时采用分治算法，且可将面与面时求交计算简化为线段间的求变计算，故计算工作是较少且速度快，在此基础上，通过集成AutoCAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型目的，以本文提出和建立的数学模型为基础，采用面向对象的软件设计方法完成了铁路线路三维可视化设计系统的开发，利用该软件对西安－南京线，西安－延安线，遂宁－重庆线等多条设计线进行了三线建模并制成了三维动画，验证了本文及铁路线路三维可视化设计的系统软件的正确性，同时探讨了该模型的实用性及适用性问题。     

面向城市轨道交通运维阶段的 BIM 模型建设

针对城市轨道交通工程建设阶段提交的建筑信息模型(BIM)应用于运维阶段普遍存在信息缺失、数据清洗 工作量大、与既有管控系统对接困难等问题,提出系统性解决方案。通过对运维阶段的应用场景及业务需求调研, 确立模型单元的几何精度、信息深度、数据结构、信息分类及编码等要求,给出具体的模型建设与数据采集方法; 通过建立模型分类编码、设计编号和资产管理编码的映射关系,模型能够顺利与各工程阶段信息采集库、综合监 控系统、资产管理系统实现数据融合,并通过运维平台实现设备运行状态的可视化监控与资产管理系统工单、台 账等信息的调取;通过模型技术要求与编码要求的严格实施,搭建出符合城市轨道交通三维可视化智慧运维需求 的全息模型。     

郑济高铁黄河特大桥基于BIM的数字化应用

为提升桥梁全生命周期建造水平，开展郑州—济南高速铁路（简称：郑济高铁）黄河特大桥基于BIM(Building Information Modeling)的数字化应用研究。从设计端确定BIM设计及施工应用标准，建立整体结构LOD350精度BIM模型，开展设计出图及技术交底等应用。从施工端承接设计端BIM模型，开展深化设计及施工仿真等应用。基于BIM+地理信息系统（GIS,Geographic Information System）技术实现三维可视化的施工进度及安全质量管理，为项目开展及管理提供信息化支撑。通过信息技术与施工现场管理的深度融合，建设数字工地，助力施工管理方式全面升级。基于郑济高铁BIM项目的应用实践，形成了涵盖总体策划、标准制定、BIM应用、项目综合管理的全过程数字化技术路线，可为同类土建工程建设项目的数字化综合应用提供参考。     

建筑物真三维图形的摄影测量方法

采用摄影测量方法获取规则建筑物的几何模型与表面纹理，重建其真三维图形。可用以扩展摄影测量制图系统，以适应现代规划、设计领域决策可视化要求，产生较大比例尺的大区域景观图。     

基于AI的桥梁自动布跨及三维可视化技术研究

在铁路桥梁布跨设计过程中，存在工作量大、自动化水平不高、方案展示不直观等问题。为优化桥梁方案设计、提高桥梁布跨设计效率，提出一种基于AI的桥梁自动布跨及三维可视化方法。针对桥梁人工布跨效率低的问题，引入强化学习的人工智能算法，根据桥梁布跨原则，自动计算桥墩位置，优化桥梁设计方案，提高桥梁布跨效率；针对方案展示不直观的问题，基于Cesium平台，构建三维地理环境场景，读取线路数据，定制桥梁参数模板，创建和展示桥梁方案模型。基于上述方法，开发了桥梁自动布跨及三维可视化软件，实现了AI自动布跨及真实环境场景下的桥梁方案展示。在某城际铁路中，应用桥梁自动布跨和三维可视化技术进行桥梁设计方案的比选和优化，为设计决策提供技术依据，证明该方法在实际工程项目中具备可行性和实用性，有助于减少人力资源的浪费，提高设计效率。     

基于分形技术的铁路选线虚拟环境三维动态建模方法

运用分形技术实现虚拟选线环境中的三维动态建模。所建模型能在铁路选线虚拟环境仿真系统中模拟地面、背景天空、树木等的三维图像。与传统的静态建模方法相比,这种建模方式不仅具有较高的真实性和多样性,而且对整个三维场景的运动速度影响非常小。运用分形技术进行动态建模的方法能够取得很好的视觉效果,所建模型不但能够满足铁路三维动态建模的要求,还可以应用到其它三维场景中。     

面向检修的CRH_3动车组转向架虚拟仿真系统开发

针对CRH3动车组转向架的结构特点以及检修业务对虚拟仿真技术的需求,综合应用计算机仿真、建模、虚拟现实与多媒体技术,设计开发了面向检修的CRH3动车组转向架虚拟仿真系统。详细介绍了系统开发中的关键技术,包括模块化结构的CRH3动车组转向架三维建模和模型转换技术、基于虚拟现实的三维可视化浏览技术、动态装配仿真技术、检修信息查询以及多媒体实现技术。该系统可以辅助CRH3动车组设计、工艺人员制定合理、高效的检修方案,并可以应用于动车组运用、维护、检修人员的技术培训。     

车站站场室外场景3D联锁仿真软件设计

车站站场室外场景3D联锁仿真软件实现了车站联锁控制过程的三维实时动态复示。该软件的设计采用3D MAX软件对各信号设备建模,采用C#编程语言在Unity3D平台下制作转辙机带动道岔转换、轨道电路光带显示及信号机点灯等动画;通过实时接收计算机联锁仿真软件数据驱动车站站场室外3D设备动作,直观地展示排列进路、模拟走车等车站室外作业和几类故障情况的仿真效果,为车站联锁控制系统的教学或培训服务。     

哈尔滨市利用既有人防隧道建设轨道交通的适用性研究

在分析哈尔滨市既有人防隧道工程特点的基础上,提出了既有隧道改建为城市轨道交通线路时线路贯通性和限界适应性研究的关键技术,并重点阐述了研究的技术路线、技术要点、评价指标体系以及线路设计与限界分析自动化等内容。既有人防隧道经过一定的技术改造可以满足哈尔滨市轨道交通线路的设计要求。     

三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中的应用

地铁隧道土建施工完成后为了对线路进行调线调坡,需要对地铁隧道进行断面测量,三维激光扫描技术与常规测量方法相比具有非接触式测量、可高密度采集空间三维点云数据等特点,为地铁断面测量提供了新的技术手段。介绍三维激光扫描技术的基本原理和在地铁隧道断面测量中的方法,并结合南宁地铁1号线隧道断面测量工程实例,对三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中应用的可行性进行探讨。断面测量成果不仅为线路进行调线调坡提供依据,而且还可以为后续的隧道模型构建、隧道变形分析以及铺轨和设备安装等工作提供相关应用和支持。     

基于矢量图的轨道交通路由仿真与实现

路由规划是轨道交通策划运营的关键技术之一.利用计算机仿真技术构建了一个基于路由矢量图的轨道交通路由仿真教学培训系统平台,实现用户在矢量图中对轨道路由的动态创建、选择和控制操作,还可对一些突发故障事件进行模拟设置.仿真软件利用ADO.NET技术对后台关系型数据模型提供访问操作,利用GDI+技术并结合相关算法对路由矢量图界...     

基于WebGIS的铁路线路三维场景构建

文章基于WebGIS技术,研究了铁路线路三维场景构建方法并将其应用于工程实践中。利用数字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）与高分辨率遥感影像构建了铁路线路三维带状地理环境;对铁路工程要素模型进行参数化建模,并将建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）与三维地理环境场景进行交互定位;基于ArcGIS Online平台,实现某条铁路线路三维场景的发布、在线浏览、空间分析等功能的应用。     

基于空间相似理论的线路走向决策方法研究

合理科学的线路走向会降低工程投资、提高运输效率,使线路在路网中发挥最佳的作用。为了研究线路走向合理科学的决策方法,通过分析影响线路走向的各种因素,提取主影响因子及属性特征,利用Arc GIS的空间分析、数据处理,实现属性单元的指标值量化。根据空间多维度相似的相似度计算方法,通过空间相似理论和提取出的主影响因子,构建设计线路方案决策模型,实现基于空间相似理论的线路走向决策。并以兰州张掖城际铁路选线为例进行实证分析,得到合理的线路走向推荐方案。结果表明,该方法可应用到线路走向决策中,可为以后线路走向的选定提供参考。     

铁路线路平纵横实时联动设计方法研究

为解决铁路线路设计过程中手工操作繁琐、设计效率较低等问题,提出铁路线路平纵横实时联动设计的整体流程,研究基于AutoCAD平台和ObjectARX2010开发包的数字地面模型、平面交互式选线、纵断面横断面自动化设计、平纵横实时联动编辑优化等二次开发关键技术,实现了平纵横多视口设计、纵断面坡度自动化设计及坡度约束处理、纵断面高程控制点自动设置、平纵实体的多夹点式驱动编辑、平纵横多视口按里程同步显示等多项设计功能。应用实例表明,此方法可简化操作流程,提高线路方案设计及优化效率,为进一步提高选线设计的自动化、智能化水平提供辅助支持。