基于数字地球的铁路三维空间选线技术研究

研究目的:基于数字地球建立铁路三维空间选线平台.研究结论:系统充分利用了数字地球软件提供的数字地形及高清影像等基础地理信息资源,建立了三维空间选线平台,并在"安康至张家界"、"郑州至万州"等项目中成功应用,应用表明该系统具有以下特点: (1) 实现了从Google Earth中的实时批量提取数字地形与影像数据;(2) 利用Google Earth的KML技术实现在Google Earth进行铁路平面定线,使Google Earth成为铁路的三维空间选线平台;(3) 建立了一个铁路线路及沿线自然环境的属性信息录入和查询机制;(4) 在传统AutoCAD平台下构建了新建铁路线路平、纵、横设计模块,满足铁路线路精细设计阶段的的各种功能,重点解决了纵断面优化问题;(5)实现了铁路设计成果在Google Earth中的三维可视化.     

Google Earth数据精度分析及在铁路选线设计中的应用

铁路建设在可研阶段常存在资料收集困难、纸质地图陈旧、线路方案比选缺乏直观性等问题,通过对Google Earth免费提供的卫星影像和三维地形数据进行正确性、可靠性及精度的分析比较,以确定Google Earth资源应用于铁路选线设计的可行性、有效性及具体范围,从而有效地解决当前铁路选线设计中存在的问题。充分利用Google Earth资源,可帮助设计人员实现二维选线向三维选线转变,大大提高了铁路设计效率和设计铁路的综合指标,有着广泛的应用前景。     

铁路屏幕选线三维联动技术研究

介绍一种新的铁路线路CAD方法,综合应用ObjectARX的自定义实体、响应器通知及约束Delaunay三角网数模等技术,在铁路屏幕选线过程中,实现了平面、纵断面、控制横断面实时联动交互式设计。     

Google Earth在铁路勘测设计中的应用

基于Google Earth免费提供高质量全球GIS数据源的特点,我国的铁路勘测者也越来越多的参与和研究Google Earth在本领域的应用。实践证明,Google Earth以其优秀的GIS服务以及其他与之相关的交互技术、交互软件,可以在线路勘测的各个阶段为用户提供方便快捷的应用。介绍了Google Earth在铁路辅助选线、测量控制网设计、辅助测绘和线路方案演示等方面的应用情况。     

Google Earth卫星地图数据在铁路勘察设计中的应用研究

针对目前铁路勘察设计前期阶段线路方案所采用的小比例尺地图陈旧,新增地面建筑物缺失,对线路走向影响大;数字化程度低,人工获取地面高程数据效率低等问题,提出基于Google Earth平台实现快速下载地图、自动拼接成线路带状图和自动批量提取线路纵、横断面地面高程数据的方法,并采用VC++和Google Earth的COM API函数进行二次开发,介绍该方法的实现原理及算法,结合工程实例分析该方法的可靠性及高效性,为铁路前期研究选线设计提供一种良好的便捷方法。     

基于数字地球铁路三维空间选线系统研究

针对传统二维定线的局限性,提出了基于数字地球的铁路三维空间选线思想,分析了系统的功能结构和关键技术问题,建立了Google Each和AutoCAD集成式的设计平台.利用Google EarthCOM API、KML标记语言以及多线程技术,开发了基于Google Each的铁路交互式设计模块和方案综合展示模块,并将系统成功地应用到多条铁路的规划设计中.     

GOOGLE EARTH在铁路勘测设计前期工作中的应用

结合互联网上公开的地理信息数据,探讨其在铁路勘测设计前期工作中的应用,分析各种数据来源、精度、应用范围和存在问题,介绍数据使用方法。结合实际工程,分析Google Earth在不同地区辅助选线中的应用,介绍公开数字高程模型种类、精度,介绍各种地理信息系统软件。     

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。     

基于三维空间场景的铁路选线技术研究

利用先进的机载激光雷达和数码航摄仪采集的高分辨率海量影像数据资源,建立三维空间场景。在"铁路线路虚拟踏勘系统"的海量数据管理平台上,结合CAD平面设计进行铁路选线。研究采用三维虚拟现实技术和CAD平面设计,将基础地形和线路方案相结合,实现基于三维空间场景的铁路选线,使设计方案更加合理,并在一定程度上解决了野外现场调查的人员和设备等投入大的问题。     

地方独立坐标系与WGS-84坐标系转换方法及应用

根据n(n≥3)个点的地方独立坐标及对应的WGS-84坐标,结合平面坐标转换模型、布尔莎模型和三维坐标差转换模型,完成了地方独立坐标系与WGS-84坐标系转换参数的计算。基于该转换模型,利用Google Earth COM API、LibKML等开发接口,完成了AutoCAD数字地形图数据到Google Earth上的三维表示。     

基于遗传算法的铁路纵断面优化研究

针对铁路纵断面优化问题,基于遗传算法建立铁路纵断面优化模型。研究结论:在初始铁路纵断面方案基础上,基于遗传算法进行纵断面自动优化,可以提高优化速度和优化结果;以变坡点里程及设计高程为优化设计变量,依据对纵断面设计内涵的分析,构建了遗传算法的多目标适应度函数;在种群多样性评价的基础上,确定选择、交叉和变异算子操作概率的自适应调整方法;在纵断面优化理论的研究基础上,利用VC.NET和ObjectARX2006编制了基于遗传算法的纵断面优化程序。     

GoogleEarth在铁路测绘工作中的应用

简要介绍了Google Earth软件的基本情况，充分挖掘其功能，分析列举了Google Earth软件在铁路测绘工作中的各种应用，包括铁路控制测量、航空摄影测量、铁路网规划和铁路预可行性研究等，对从事相关工作的人员有一定的帮助。     

Google Earth卫星影像辅助空三制作中小比例尺地形图

对Google Earth的精度进行了分析,提出了在Google Earth上量取控制点进行空三加密,并制做中、小比例尺地形图的可能性,用于解决铁路设计前期国外或无图区无图可用的困难。结合实际工程,选取国外某测区,利用该方法进行空三加密后得到平差结果,结果显示定向精度符合铁路1∶50 000地形图要求,可用于铁路项目前期预可研阶段。     

基于GIS的数字铁路选线在工程设计中的应用

研究目的:基于GIS的铁路选线设计,关键的技术实现是空间数据的统一与转换,建立在地理元数据标准之上的统一空间数据架构,是实现从工程数据到地球空间数据转换的依据,通过空间变换机制,实现工程数据与GIS空间数据的统一,并运用GIS的空间数据组织能力、空间分析与三维建模表达技术,为工程设计提供作业数据与直观的分析应用平台。研究结论:基于GIS的铁路选线设计,不仅为基于空间分析的方案策划、工程设计、数据获取、数量统计与三维展示提供了广泛地面向空间信息技术的应用平台,也为大区域的空间工程建设提供了更为合理的数据组织基础,展现出与传统平面设计的优势,为大区域工程设计提供了一种更科学的设计手段。     

铁路线路设计回顾与思考

研究目的:铁路选线设计是涉及面广、技术性强、关系全局的总体性工作,也是一项复杂的系统工程。本文就铁路线路设计手段从以人工与图板为主,发展到甩掉图板,运用计算机辅助设计系统进行了平面、纵断面、横断面优化设计等方面进行了回顾,阐述了线路设计技术的进步、创新与发展方向,从而就铁路线路设计标准的提高和不断发展提出铁路线路设计需解决的关键技术问题及研究课题。研究结论:尽快由三维设计环境向多维设计环境发展,由计算机辅助设计向人工智能设计发展,建成数字铁路远线专家系统,是铁路选线设计技术的一次重大革新。必将大大提高铁路选线设计的生产效率,缩短工程设计周期,提高设计质量。     

BIM技术在沪通铁路线路专业的应用

为推动BIM技术在铁路工程设计中的应用、方便铁路行业选线设计人员了解BIM平台进行铁路线路建模,结合上海—南通铁路（简称:沪通铁路）试点项目,详细阐述BIM平台—Bentley PowerCivil的三维地形建模模块、线路选线模块和选线设计流程。建立的三维地形模型和线路三维模型为桥梁、地质、站场等专业建模提供了基础数据。 Bentley PowerCivil平台在沪通铁路试点项目中的成功应用,可为今后基于该平台开展线路BIM设计提供参考。     

三维遥感铁路工程地质勘察系统研究

工程地质选线和地质调查是山区铁路勘察工作的基础和核心。受现场地形、交通、植被条件影响,存在地质外业劳动强度大、周期长、质量难以控制的现状。基于Google earth数字地球平台,二次开发了三维可视化遥感勘察系统(GERIS),该系统可以直观展示铁路方案沿线的地形、地貌、岩石景观,并可叠加地质图、遥感图像、线位、勘探点等多源勘察资料,实现了线路方案三维浏览和勘探图件的展示,可辅助地质人员进行宏观区域地质选线、微观地质调查路线设计以及勘探点布置等。可有效提高选线、调查的质量和效率,达到减轻现场劳动强度和节约勘察成本的目的。     

复杂山区铁路的线路选择

选线设计是铁路建设优劣成败之关键，如何巧妙地结合当地的自然条件，发掘最合适的路线，确有其深邃的价值，而越岭垭口是山区铁路的主要控制点，它的选线设计几乎包括了所有的铁路技术标准，本文想通过一些实例，分析复杂山区铁路选线设计的主要特点和一般性规律。     

基于Node.js和MongoDB的铁路选线案例系统设计与实现

为了解决铁路选线案例汇总工作量大和集成管理困难的问题,基于Node.js框架,依托MongoDB数据库整合铁路选线案例、线路设计技术标准和地理信息数据,进行了铁路选线案例系统的开发实践。构建了面向选线设计人员的铁路选线案例库、案例应用分析云平台以及案例信息管理系统。在功能上涵盖了铁路选线案例的上传与管理、查询与下载、应用与分析和案例数据可视化等,提供了一套具有参考意义的铁路选线案例集成利用的解决方案。     

基于三维大场景的铁路线路方案优化技术研究及应用

随着正射影像采集、无人机倾斜摄影、点云激光扫描等技术的发展，在GIS平台中构建三维场景的方法日趋成熟，现有的数字化选线软件多为图形、数据分离的二维设计软件，在GIS平台下开发的具备符合线路设计业务且勘察设计流程的软件较为欠缺，因此，从统筹规划、数据筛选和利用服务进行铁路选线的角度出发，开发GIS平台下的人机交互线路方案优化功能势在必行。将目前三维GIS领域的新技术应用于系统开发中，结合铁路选线的常规调整优化作业流程，提出基于GIS三维大场景中的线路方案优化流程、三维单一及二、三维组合场景下的线路方案优化方法。通过集成线路表达参数、平面交点、断链、纵断面等线路走向控制数据，对优化区域内的线路方案进行空间变换及同步调整，为线路设计提供更加直观、全面的环境信息，以及与之契合的线路空间实体。在铁路大场景系统中开发线路方案优化模块，通过对2.3 km线路方案进行功能应用，验证了本文所提方法的科学性和实用性。