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。     

铁路线路三维可视化设计方法研究

着重介绍了利用航测或外业勘测地形数据,在微机上建立设计线行经地区的三维空间的地形模型;利用平面、纵断面、横断面及桥、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曲面和线路表面时采用了分治算法,故计算工作量较少且速度快.在此基础上,通过集成Auto CAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型的目的.     

离散点集实时Delaunay三角网剖分算法的研究

为了解决分治算法、插入算法和生长算法都要求在构网之前给出所有点数据这个问题,实时三角网剖分算法先利用部分离散点生成一个外轮廓为凸包的初始三角网。然后将点加入到既有三角网中,如点落在既有三角网的某一三角形中,将该点与三角形的顶点相连构建新的三角网;如点落在既有三角网外,找出该点向既有三角网外轮廓围成的凸包发出的两条支撑线,这两条支撑线与既有凸包围成了一个多边形,再将这个多边形剖分成三角网即可。最后利用局部优化算法对所生成的三角网进行优化,使之成为Delaunay三角网。该算法构网时无需预先给定所有数据点,可用于实时生成三角网;此外,通过对凸包进行分区管理,在搜寻凸包支撑线时,能预先确定出支撑点的范围,减少了搜索工作量,提高了三角网的生成速度。     

快速构建Delaunay三角网算法研究

研究一种快速构建Delaunay三角网的算法，该算法结合逐点插入算法和分治算法，具有建网速度快，耗费空间小的优点。采用多级自适应网格划分点集，对叶子网格内的点采用改进了的逐点插入算法生成了三角网，子三角网间利用分治算法的思想进行合并。经实践验证，算法复杂度与点数几乎成线性关系。     

高速铁路近景影像轨道边缘提取与匹配方法

近景摄影测量应用于铁路轨道几何平顺性检测具有较大潜力,为获得轨道几何状态参数,需对轨道数字影像进行定向与建模,本文探索一种高速铁路近景影像轨道边缘提取方法并构建轨道边缘线的同名点坐标映射模型。根据轨道数字影像的灰度信息与点位分布特点,利用Canny算法和概率Hough变换提取铁路轨道的内边缘特征,采用ORB算法与KNN算法匹配轨道表面同名点,建立轨道表面同名点的坐标对应关系。利用边缘线与轨道表面几何关系,构建轨道边缘线的多项式映射模型以匹配出边缘同名点。试验结果表明,该方法在轨道边缘识别与同名点匹配方面有较高的可靠性,可为高速铁路轨道几何状态检测提供影像处理技术支持。     

快速构建三角网数字地形模型方法的研究

改进和优化了逐点插入算法，通过建立网格索引，实现了DTM数据的高效组织和管理，再结合有向查找技术，研究出了三角形的快速定位算法，采用Watson的空外接圆法优化构网，为减少优化时间，提出了按网格轮流取点的策略，在地性线的处理上，采用了先构建初级Delaunay三角网，再将地性线做为约束边嵌入初约网中的二级建网方案。经实践验证，该算法具有速度快，网形优，精度高，用途广的特点。     

大型带状DEM的构建及其快速检索方法研究

针对线路勘测设计一体化的趋势，探讨了适合线路ＣＡＤ大型数字高程模型（ＤＥＭ）不规则三角网（ＴＩＮ）的构建方法。线路ＣＡＤ中，频繁使用的如快速查询，实时高程内插，实时断面计算，等值线追踪、填挖方计算等操作都对ＤＥＭ的检索速度提出了很高的要求，本文在设计ＴＩＮ的数据存贮结构基础上，提出了效率较高的检索算法，并设计和开发了一个较为完善的ＤＥＭ软件包，最后结合实例验证了算法的正确性。     

道路整体三维模型构建方法的研究

建立道路与地面的整体三维模型是实现道路三维可视化的关键。系统分析了现有的道路三维模型构建方法,针对其存在的不足,提出了一种将道路设计面模型与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,该方法基于在约束Delaunay三角网内插入点和约束边的理论,巧妙地解决了剔除落在道路设计面区域内的地形点的问题,实现了道路设计面与地形表面的整体建网。应用道路整体模型可以实现道路景观的三维漫游,评价三维立体线形以及与周围地形的配合情况。     

铁路线路设计中三维实时交互式仿真研究

基于分割—归并思想将线路三维实体分为现状景物实体和虚拟景物实体,分别研究各子实体的三维造型方法,并应用约束Delaunay三角化理论研制拼合算法,实现将各子实体快速拼合成三维整体模型。在此基础上,提出并实现铁路线路三维模型的视相关简化算法,该算法首先应用累进网格技术构建出网格顶点的层次结构,然后依据视锥截取,背面剔除和屏幕投影误差三个视相关简化准则,从层次结构中实时计算出当前视相关简化网格,最后应用真实感图形绘制技术实现铁路线路三维场景的实时交互式仿真。实践证明,该技术可实时生成具有高度真实感的铁路线路三维场景并可通过鼠标或键盘操控浏览路径,从而实现设计成果与设计过程的可视化。     

利用三叉树构建三角网数模的生成算法研究

本文提出了一种新的三角网数模生成算法，其特点是先生成一个包含所有要参加构网点的三角形，然后将点逐一插入到既有三角网中，采用三叉树来描述三角网的生成过程；此外，它还能将地理信息线作为三角形的边参加构网并且能对三角网进行优化，从而最大限度地保证了三角网密贴地面。     

基于内容的视频结构模型

提出了一种新的立体塔状模型。该模型较好地分析了整个视频流的时空及语义关系，能较灵活的应用于不同的检索要求。基于此模型，文中设计并实现了一个基于内容的视频数据库系统（Ｃｏｎｔｅｎｔ－Ｂａｓｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｄａｔａｂａｓｅ，ＣＢＶＤＢ），验证了新模型的可行性。     

数据仓库安全模型研究与设计

随着数据仓库的发展，安全问题日益突出，一方面数据仓库本身需要足够的开放性，另一方面数据仓库的数据价值很大，要求对数据仓库用户加强数据访问的限制。开放与限制，两者的矛盾会严重制约数据仓库使用。论述了数据仓库安全问题产生背景及安全模型的重要性，针对数据仓库的安全问题提出安全模型。该模型能够减少数据仓库会出现的安全问题，为企业进行数据仓库设计提供参考。     

货物运输通道方式竞争力评估方法

在参考国内外相关研究的基础上,对影响货物运输通道内运输方式竞争力的影响因素进行分析,在此基础上,构建了基于改进的Logit的货运通道内运输方式竞争力模型,并以我国西部某地煤炭运输通道中公路和铁路的竞争力分析进行案例研究,根据估计得到的参数对模型进行弹性分析和运输方式的服务特性分析,并根据竞争力模型探讨未来该地区新增煤炭运输专线后通道内各种运输方式的竞争力变化情况。     

一种数据仓库扩展多维模型及其视图约简模型

多维是数据仓库理论中的基本概念,常见的数据仓库多维数据模型有一定的缺陷,本文在数据仓库引擎原型系统中提出并实现了一种基于维组合格的扩展多维数据模型,改进了多维数据模型的视图表达能力.同时,在扩展模型中实现了一种实用的多级兴趣度模型,该模型能大大缩小数据立方体实视图选择算法的搜索空间,提高选择效率,并改善结果集与用户需求的匹配程度.     

路基工程最优化计算数学模型研究

提出了以路基变坡点为变量，路基工程费用为目标函数的路基工程最优化设计数学模型，并给出了解析形式的目标函数和约束矩阵。为河道，公路及铁路路基最优化设计奠定了理论基础。     

一种多式联运网络的最优分配模式研究

多式联运巳成为我国现代交通运输体系的一个重要组成部分。在对多式联运网络进行具体描述的基础上，从实现总成本最小的原则出发，建立了一种多式联运网络的最优分配模型，从定量角度分析了多式联运系统的合理组织。     

列车空气制动系统数值仿真

根据气体流动理论和120阀原理建立了列车空气制动系统仿真模型。介绍了机车自动制动机和车辆120阀模型的组成，各种功能的实现方法，给出了各种编组长度和各种减压量的制动缓解和紧急制动仿真结果，并与实验结果进行了对照，结果表明，该程序系统能很好地仿真列车制动系统性能，该系统可以用于分析制动过程。为制动系统的设计和改进提供了有力的分析工具。     

实时动态交通分配(DTA)模型评价

回顾了实时动态交通分配模型的相关文献，提出它们的公共结构并来分析评价一些有代表性的模型。分析表明现有的模型存在一些局限性，一个新 的或改进的DTA模型是需要的。     

编组计划服务模型的研究

本文提出了编组计划智能编制与运用系统的研究思路,并基于SOA思想,详细阐述了编组计划服务模型的框架和实现方法。     

基于改进的GM(1,1)的长期交通量预测模型

针对传统的GM(1,1)模型在预测高速公路交通量中存在的误差过大的问题,通过对原始数据进行滑动平均处理,减少数据在统计过程中的随机误差和人为误差。利用等维灰数递补预测模型进行交通量预测,在数据列中补充新的数据,去掉老的数据,使模型得到改进。利用改进的新模型去预测下一年的数据比用原模型更加合理,更接近实际。研究结果表明:利用等维灰数递补预测模型预测的预测精度是94.24%,比GM(1,1)残差改进模型提高了1.49%,比传统的GM(1,1)模型精度提高了6.94%。适用于交通量的长期预测。