铁路线路三维设计模型建立方法的研究

首先介绍了既有线路三维设计模型的建立理论及实现方法。通过分析它们存在的困难和不足，提出了一种利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建立设计线路行经地区的三维地形模型以及利用平、纵、横设计数据，建立三维线路模型，采用三维图形覆盖技术达到构建三维地形及线路整体模型的一种方法。     

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。     

基于BIM的三维地形自动修正和拟合方法

在铁路工程BIM设计中,利用测绘资料生成的三维地形面是BIM设计的基准数据。现有铁路BIM设计软件一般利用已知特征点、线直接生成三角网,由该方法生成的面存在无法反映实际特征以及三角面之间过渡突兀等问题。针对此方法的不足,提出一种基于高斯过程回归模型的三维地形面拟合及修正方法,即利用少量特征点、线拟合三维地形面,也可以在顾及原始曲面三维特征的前提下,利用少量高精度特征点、线进行纠正,得到更高精度的地形面。该方法已应用于京张高铁BIM设计中,为路基、桥梁、隧道、建筑以及站后各专业提供了准确的地形基准,具备良好的实际应用价值。     

基于机器视觉三维重建技术的隧道掌子面岩体结构数字识别方法及应用

提出采用数字图像结合机器视觉方法获取隧道掌子面岩体表观信息。通过采集隧道开挖面的序列图像,生成开挖面岩体表面的三维点云模型,利用投影算法获得隧道掌子面及硐壁岩体结构的平面模型高清影像;基于影像表面结构迹线素描结果进行岩体节理特征的量化描述。将该方法应用于东天山公路隧道开挖面岩体节理分布、节理倾角间距等特征参数的获取。研究结果表明:该方法可快速生成开挖面三维点云模型,实现隧道地质信息编录与围岩级别辨识,具有快速、准确的优点,可为施工提供参考。     

铁路数字化选线三维地质环境建模方法

铁路数字化选线设计达到实用水平的关键是复杂地质区域的数字地质选线技术。本文采用插值n次Bézier曲线和三次参数样条曲线分别实现不同类型地质对象在三维地质环境中的矢量化表达;采用CDT构建方法建立地质对象约束TIN模型,基于纹理定位和影像纹理坐标计算方法,实现栅格解译影像的定位和表达;实现将铁路数字化三维选线的矢量数据、栅格数据一体化的三维地质环境建模方法。根据直观地质遥感解译影像,建立OBB包围盒算法,自动判断线路与地质对象的空间冲突。在三维地形环境的基础上,建立超地图模型,实现三维地质环境和三维地理信息的统一集成和应用。实例表明,本文的三维地质环境模型能够较好满足复杂地质区域的数字选线要求。     

基于AutoCAD平台的线路横断面线提取系统的设计与实现

设计并实现了一个线路横断面线提取软件。该软件以AutoCAD为平台,利用航测制图成果和勘测成果快速构建三维地形;利用严密的数学公式推导、计算给定线位上任意中桩处的横断面线;然后研究并设计了一种包含全信息的横断面结果存储数据结构,利用该结构可以进行无损的数据格式转换;最后利用构建好的三维地形提取横断面线上任意点的三维坐标,并利用DP算法进行简化,获得变坡点,并进行成果存储。实验表明,利用该软件可以进行横断面的快速自动提取,在一定条件下取代人工测量道路横断面线,从而减少野外测绘工作量,保证勘测设计工期。     

线路工程带状走廊三维地形构建及轻量化研究

基于线路工程带状走廊三维地形海量空间数据的特点,总结了线路工程数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)的获取方式和数据来源,对三维地形建模方法及其轻量化处理方式进行了研究。分别通过方格网和三角网2种模式对试验路段地形进行了构建,选取Delaunay算法进行三角剖分,并应用边缘收缩和点删除法对数据进行了轻量化处理。试验结果表明,不规则三角网模型能用更少的数据来合理地表达复杂的地表形态;Delaunay逐点插入算法更适用于线路工程三维地形建模;点删除法对线路走廊带曲面模型的简化效果更好,主要参数未发生改变且失真较小。     

BIM技术在道路三维可视化中的应用

阐述了BIM的核心理念,对比了BIM技术和CAD技术的本质区别,介绍了BIM可视化建模平台,并选择AIW作为道路可视化建模软件;从三维地形的获取和导入、地形的分析、三维道路模型的创建等三个方面对BIM技术在道路三维可视化中的应用进行了研究。     

约束Delaunay三角网数模在线路CAD软件中的开发和应用

数字地面模型是铁路线路CAD的基础核心模块。针对海量地形数据,提出了基于空间对象的网格—散点—三角形的索引机制,基于约束Delaunay三角网理论,采用逐点插入算法构建了顾及地形特征的数字地面模型,并通过大量实例对数模的速度和精度进行了分析。     

地理坐标系下施工便道三维快速设计技术

研究目的:我国铁路所经之处多为人口稀疏区,既有道路难以满足原材料与废弃物的运输需求,常常依靠施工便道。为解决环境险峻处施工便道难以快速设计优化与直观展示的问题,本文提出一种地理坐标系下施工便道三维快速设计方法。研究结论:(1)地理坐标系与投影坐标系之间的转换关系,为参数计算与三维展示提供了前提;(2)施工便道参数化建模方法分为边坡类型判断、轮廓线获取、模型生成三个步骤;(3)设计成果以三维模型、矢量图形、填挖方量以及局部地形修改数据进行输出,并以图层化管理;(4)实现球面三维场景中施工便道模型一键生成与设计方案科学比选,模型的可编辑性能够对设计成果进行优化,地形填挖数据的局部更新与实时控制可实现地形分析的准确性和地形的快速修改与恢复;(5)在某铁路工程高陡边坡桥墩施工时,本文设计方法可实现施工便道方案比选与快速设计。     

我国列车通信网络的发展与应用

简述与列车通信网络有关的一些计算机局域网的基本概念和现场总线的情况，重点叙述列车通信网络在我国的发展与应用情况，提出作的一些看法。     

组建网站常用技术的研究与实现

作者在开发网站的实际工作中,对网站的运行平台,Web服务器和响应的开发工具记性了研究,对所采用的开发工具,在使用的过程中进行了比较,,结合网站的开发实践,给出了组建网站所使用的技术及网站的Web服务器配置的实例.     

盾构隧道管片螺栓烧熔的结构安全分析与加固

介绍地铁区间隧道发生的罕见接触网短路事故:由于短路电流,造成盾构隧道管片螺栓烧熔,产生高温引起管片破损,使止水条变形漏水.为确保运营隧道的安全,对受损管片钢筋及混凝土进行检测及鉴定分析,并对该区间管片受损段进行深入的数值模拟分析,在此基础上完成管片的修复加固设计.     

盾构工程在岩溶发育区的综合技术与实践

论述在岩溶发育区盾构施工需考虑突水、地表塌陷、岩溶顶板塌陷、盾构机体下垂等风险。在运营期间,车辆振动可能引发地表塌陷、管片下方溶土洞坍塌,导致车辆运行存在风险。广州地铁在岩溶发育区的多条线路采用盾构施工,大多于2010年底投入运营。结合岩溶发育区盾构工程实践,总结、思考广州地铁在勘察—设计—施工建设全过程的综合处理技术。     

铁路客运专线天窗设置方案研究

根据设备和运营特点,世界各国制定维修天窗的设置形式、时间及维修计划不同。我国铁路营业线天窗按用途分为施工天窗和维修天窗,分别采用垂直和V型形式。既有铁路施工天窗的设置根据建设项目开工、线路设备大中修周期、大型养路机械作业安排等因素确定;电气化线路维修天窗主要由接触网检修时间决定。根据近年我国有关单位开展的客运专线天窗设置的研究成果,针对存在的一些问题,分析了影响客运专线天窗设置的主要因素,提出不同标准线路综合维修天窗的分类设置方案,既要适应技术设备特点,又要最大限度地满足运营需求。     

基于以太网的车载通信系统设计方案

针对目前城市轨道交通车载通信系统由广播、视频监控等多个子系统构成，存在车辆总线多、系统可靠性低等问题，提出车载通信系统的以太网解决方案：所有网络设备连接到车载局域网上，子系统之间的联动由系统主机控制，并可将各设备的状态传送至TCMS系统，实现智能化列车功能。     

计算机联锁软件制式的安全性评价

计算机联锁软件是铁路信号计算机控制系统中复杂性最大、安全性要求最高的软件。根据制式测试结果颁发计算机联锁的生产许可证 ,是铁道部有关部门加强计算机联锁质量管理的重要措施。以制式测试为依据对联锁软件的安全性进行的评价 ,能够比较准确地获得软件开发方对于联锁安全性问题的理解和处理能力的完整信息 ,以补充“合格”或“不合格”两个评价结论过于粗略的不足。本文首先根据严重性和诱发可能性为每个安全性问题 (即软件缺陷 )定义了一个安全性指数 ,然后提出针对制式测试的安全性评价指标———联锁软件安全性问题处理完善性 ,用以反映联锁软件的开发水平。这部分包括评价模型和方法 ,特别是对安全性经验关系系统到数值关系系统的映射 ,进行了一致性的证明。文章最后介绍了对某些已经完成制式测试的软件进行安全性问题处理完善性的评价实例 ,并列表给出了结果     

逆变器电路结构及其演化

从基本的Buck型逆变器电路结构出发,论述了Buck、Boost、Buck-Boost型逆变器电路结构及其演化过程,论述了各类逆变器的优缺点,并给出了各类变换器的电路拓扑实例和部分原理试验结果。     

IP技术在三网合一中的研究现状和发展趋势

作者介绍了三网合一的概念、研究现状,详细分析和比较了宽带IP技术在三网合一中的应用及实现方案,如IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM等,宽带IP在三网合一中的关键技术.     

提高铁道基础结构的可靠性 确保铁路运输安全

本文对 1999年得到欧盟批准、并由欧盟提供所需资金之半数的课题项目 :“适用于铁道基础结构之作业和后勤保障的方法”的背景做了简要介绍。从安全和可靠性、以可靠性为中心的维修及其实际应用、铁道的基础结构及风险等方面 ,论述了提高铁道基础结构机械装置的可靠性对确保铁路运输安全的重要意义。