既有铁路曲线线性的自动识别方法研究

在测量既有铁路曲线时,传统的测量方式是偏角法,计算曲率和拨距的方法是渐伸线法.这种方法的测量效率低,计算结果误差大,因此正逐渐被坐标法代替.针对坐标法,研究了联合采用3点定圆、3点定缓和加权平均来加速计算测点曲率的方法.更重要的是,为了在测点曲率基础上,在不需人工编辑初始条件的情况下,自动识别各测点所属的曲线线性,估计铁路曲线参数,计算测点拨距.生产应用表明,这种方法计算过程简单,计算结果可靠.     

铁路既有曲线测量和计算方法分析

传统的铁路既有曲线的测量方法是偏角测量法；这种测量方法存在一些缺陷。为此，笔者分析比较了任意点测量法，提出了用来处理测量数据的两种计算方法；渐伸线计算法和距离向量计算法。     

路线方案的比较和组合算法研究

在铁路选线设计过程中，工程师常常会先设计出大量的路线方案，然后进行方案比较，淘劣选优，再将优选出来的路线比较方案组合起来，形成推荐路线方案。路线方案的比较和组合工作繁琐复杂，以前需要大量的人力和时间才能完成。在深入分析大量路线比较方案的类型以及方案之间相互关系的基础上，根据计算机图论，采用图数据结构来记录全部路线比较方案，进而提出了基于图数据结构的路径先伸后缩搜索算法和路径广度优先搜索算法，实现了路线方案的快速比较和自动组合，达到了提高生产效率和质量的目的。     

基于方向加速法的铁路既有线平面重构优化算法

为量化既有线平面重构成果,建立以圆曲线半径,前后缓和曲线长为自变量,既有线上所有测点至重构线路拨距平方和为因变量的平面重构评价函数.考虑该函数为多元隐函数的特点,提出基于方向加速法优化求解评价函数极小值及其对应自变量的平面重构算法.并探讨优化求解过程中圆曲线半径,前、后缓和曲线长度初始值选取,规范中相关约束条件的引入问题.通过实例分析,证明该算法重构效果明显优于传统偏角法,完全满足工程实际要求.     

基于GA-MADS混合算法的既有铁路平面线形自动重构

研究目的:既有铁路平面线形重构是铁路养护维修与增改建设计的重要基础,重构结果对列车运行安全、养护改建工程量将产生重要影响。既有方法通常先识别确定交点坐标,再逐交点优化半径缓长,属局部重构,难以实现全局优化;同时对约束的处理还不全面,重构的线形需要经过大量人工调整方可应用。对此,本文提出一种遗传算法混合网格自适应直接搜索(GA-MADS)的既有线路平面重构方法,实现线路平面整体自动优化重构。研究结论:(1)在遗传算法中融入MADS,有效克服了遗传算法在优化中随机性大、早熟收敛的缺点,实现平面线形整体重构;(2)各类约束在优化过程中被自动处理,无需人工后续调整;(3)研究成果已在各大铁路设计院6 000余公里的既有线增改建设计中成功应用,结果表明该方法可以自动产生满足工程约束的优化重构线形,大幅提高效率和质量。     

铁路勘测设计一体化系统开发策略分析

一体化的实质是不同工序之间的信息一体化,不同工序之间存在非结构化数据、结构化数据和技术三种信息依赖关系.据此提出了三个层次协同设计的软件技术开发策略,即文件协同、静态数据协同和技术协同.试验开发和应用效果表明,三个层次的协同设计能够显著地提高生产效率,三个层次的开发策略能够保障勘测设计一体化系统研发的可持续发展.     

既有线改建CAD系统纵断面开发与研究

首先阐述了既有轨面坡重构中利用差商法辨别直线点、直线拟合一求交、坡段整饰三步循环法自动识别变坡点以及利用最小二乘拟合竖曲线。在此基础上采用VS．NET和ARX2006编程工具，在AutoCAD2006平台上实现了纵断面设计的人机交互功能。然后介绍了既有线数据的管理，最后说明了纵断面模块的总体结构。     

基于点线一致的既有铁路线路纵断面自动重构方法

既有铁路经过长期运营,纵断面线形不可避免偏离原设计线位,必须定期重构出调整量最小且满足约束的线位,以保证列车安全运行。纵断面线形由一系列直线和竖曲线线元顺次光滑连接而成,重构关键在于准确识别每个测点归属的线元,并顾及约束进行拟合。本文提出测点归属应与重构线元完全相符的"点线一致"思想,据此构建纵断面自动重构方法。根据二阶差商初步完成测点归属识别,分别拟合对应线元,根据线元范围反向调整测点归属,迭代上述过程直至点线一致,并在迭代中处理各类约束。基于该方法研发的软件已在两千多公里既有线纵断面重构中应用,实例表明该方法可准确识别测点归属,自动生成满足约束、抬落道量显著优于既有方法的重构线形。