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原理与方法的研究

铁路线路三维可视化设计对于方便铁路设计方案的审查、提高设计质量有重要作用,而建立铁路线路三维景观模型是实现铁路线路三维可视化设计的关键,铁路线路三维景观模型的建立方法有重要的理论意义和实用价值.     

铁路线路三维设计模型的建立方法研究

介绍了既有线路三维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行经地区的三维空间的地形模型；利用横断面数据建立线路三维模型，通过修改地形模型达到地形上显示三维线路模型的一种方法．     

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。     

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。     

铁路线路三维设计模型的建立方法研究

介绍了既有线路三维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行经地区的三维空间的地形模型；利用横断面数据建立线路三维模型，通过修改地形模型达到地形上显示三维线路模型的一种方法．     

铁路线路三维设计研究与开发

铁路选线技术与数字地面模型技术的结合，促使铁路设计向三维设计方向发展，大幅提高了设计效率与质量。概括介绍了铁路三维设计关键的理论研究及开发方法。     

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.     

三维可视化铁路选线辅助设计系统研究

针对当前的铁路选线设计提出一套全新的设计模式——可视化辅助设计，并对可视化辅助设计系统实现中的关键技术和三维可视化立体模型的实现方法进行了介绍。     

人机交互铁路线路设计系统研究与实践

对人机交互式铁路定线设计系统中铁路线路平面改善的人机交互界面设计、地形图绘制、图形快速缩放以及纵断面优化初始可行解等一系列问题进行了研究，并开发了有关软件系统。实际应用表明，使用该软件系统可比传统提高设计工效２０倍左右，降低铁路建设投资８％左右。     

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。     

铁路路基本体结构极限状态设计方法研究

极限状态设计方法是工程结构设计方法发展的必然趋势,它基于概率统计论以可靠指标β和失效概率Ff,考虑计算参数的均值同时也考虑了各参数的概率分布特征,不同于以往以容许应力为基础的安全系数设计方法。针对铁路路基本体的结构特点,从概率统计的原理出发,对铁路路基极限状态设计方法进行综合性分析研究,提出以基床表层变形控制的铁路路基基床极限状态设计方法和以瑞典条分法为功能函数铁路路基边坡极限状态设计方法,并利用分离函数建立铁路路基边坡实用设计表达式。     

面向铁路行业三维场景快速构建一体化技术研究

研究目的:三维GIS技术已在数字城市等领域取得成功应用,铁路行业对其应用需求也日益强烈,相关科研工作也取得了一定的突破,但仍未实现广泛和成功的应用,其主要原因之一是:如何快速、精确构建面向铁路行业呈长距离带状分布的精细三维场景,为其提供一个开展三维应用的数据支撑平台.研究结论:(1)提出了一套面向铁路行业的三维场景快速构建一体化技术;(2)研发了一套三维GIS平台和一系列软件工具;(3)通过在中老铁路三维设计工作中的成功应用,验证了技术体系的可行性,为铁路行业三维GIS应用探索了一条可供选择的解决方案.     

铁路车站三维视景生成方法

利用车站平面拓扑图,根据平面几何和立体几何知识,推导曲(直)线三维坐标和方向的计算公式;根据线路中心线的坐标和方向,推导实体顶点的三维坐标计算公式。在车站平面拓扑图上以任选的1条边作为初始边,根据边的衔接关系、道岔的辙岔号、工务及电务数据,采用曲(直)线三维坐标和方向计算公式,计算车站平面拓扑图内所有边的坐标和方向,作为线路中心线的位置和方向;以线路中心线为基准,依照轨道标准轨距、点式电务设备的尺寸和线路纵断面数据,采用实体顶点的三维坐标计算公式,计算组成轨道和设备的外表面的顶点坐标,生成铁路车站三维视景。该三维视景可用于大规模车站作业仿真的同步三维视景展示。     

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。     

浅埋暗挖地铁站厅施工过程的三维数值模拟分析

针对广州地铁5号线某车站西侧站厅隧道超浅埋、地层上软下硬的特点,利用FLAC3D软件对站厅隧道及与之相交的斜通道平直段的施工全过程进行三维数值模拟计算。通过对3种不同施工方案所引起的地表沉降、拱顶下沉、塑性区分布情况的对比分析,确定最优的施工方案,指导工程施工。     

铁路工程地质选线三维可视化技术与评价方法研究

研究目的:针对山区铁路地质选线中的地质条件复杂、线路方案多、论证周期长、方案决策难的问题,研究三维可视化地质选线技术和GIS工程地质评价方法,实现地质选线和评价方法的模型化、定量化和系统化.研究结论:通过研究多源地质信息集成、遥感信息提取、三维地理建模以及工程地质评价方法,建立三维可视化GIS集成体系,实现地质资料管理、空间分析、专题图制作、三维浏览功能,从而有效提高山区铁路地质选线的效率和可靠性.     

GMS三维地质模型在铁路地质勘察中的应用

地质体三维可视化是近年来铁路工程地质的发展方向。为了利用现有二维地质勘察成果直接快速地建立三维地质模型,以蒙西至华中地区运煤通道铁路裴庄隧道地质资料为基础,针对GMS数据特点开发地质资料自动转换程序,建立隧道周围63.54 km2范围内的三维地质模型。通过DEM和叠加遥感影像,真实再现裴庄隧道及周边地区的地形地貌和地层分布情况,为隧道方案比选提供了可视化手段,有助于提高地质工程师对场地复杂地质条件的认识和评价,同时对提高设计质量也具有一定的意义。