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。     

基于三维大场景的铁路数字勘察与设计优化技术研究及应用

结合铁路设计人员对三维大场景应用需求不断提升,以及铁路三维GIS技术研究及三维可视化平台开发在勘察设计多专业综合应用方面尚存在不足的现状,开展了基于三维大场景的铁路数字勘察与设计优化技术研究,提出了不同阶段铁路三维大场景的制作方法,构建了铁路勘察设计数据库并开发了后台数据管理系统,研发了大场景铁路线路设计优化与决策系统(简称“大场景平台”),实现了铁路三维大场景网络化构建、多源数据管理以及三维虚拟踏勘、专业调查、线路优化、专业设计验证、成果展示等应用功能。经过铁路工程项目实际应用,大场景平台能够满足铁路勘察设计人员室内开展三维数字勘察与设计优化的应用需求,可明显提高铁路勘察设计作业效率及数字化技术水平,并为设计成果数字化交付打下了良好基础。     

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。     

基于虚拟环境系统的铁路选线设计技术

介绍了一种基于虚拟环境系统的铁路选线设计技术，即在室内模拟现实环境，让师对线路行经地区的环境进行动态观察和分析，从而进行铁路选线设计。     

基于空天地多源数据的铁路三维大场景构建与应用系统

针对常规平面地形图二维场景存在的缺乏立体感、不直观的问题,提出基于多源空间数据的铁路三维大场景构建方案、铁路三维大场景构建技术流程及数据格式标准化、数据预处理、数据轻量化处理和数据组织管理方法。同时,设计研发了铁路三维大场景应用系统,阐述了系统研发目标、总体架构和系统功能。实践证明,所设计的系统可以为铁路设计人员提供一个更加直观、全面、真实的三维空间设计环境,能够满足铁路工程线路三维虚拟踏勘、专业设计验证和方案三维展示分析等勘察设计工作需要,提升铁路勘察设计数字化、智能化水平。     

基于Bentley平台的铁路隧道BIM正向设计研究

随着铁路工程建设数字化水平的不断提高,为满足铁路隧道智能设计的应用需求,对铁路隧道BIM正向设计进行研究并完成相关设计程序研发。以Bentley平台为技术支持,结合隧道设计流程,形成了一套铁路隧道BIM正向设计系统,涵盖正向设计方法和设计成果输出。正向设计方法包含模板库参数化设计、构件库参数化设计、隧道纵断面设计、隧道洞身模型生成、隧道洞门参数化设计;设计成果输出包含三维模型应用、工程量统计、二维图纸生成。详细介绍参数化设计、纵断面设计、二三维联动等关键技术方案和程序实现原理,提出在设计数量及体量较大构件和差异性较大构件时智能化程度不高的问题,并针对性提供解决方案和后续研究建议,总结BIM正向设计在可视化、参数化设计、信息化管理、多专业协同、结合地形设计等方面的优势。     

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.     

基于BIM+GIS的铁路三维场景快速建立方法研究

应用地形图和高清正射影像等基础测绘资料生成研究区域的三维地形模型,并根据设计图纸和辅助设计软件,建立铁路构筑物模型.基于建立的三维地形模型和BIM模型进行BIM与GIS融合,同时接入比选线位、环保区域、不良地质、弃渣场等专题信息,打破专业间信息孤岛,以三维可视化开展方案比选、汇报和审查,在勘察设计阶段发掘BIM+GIS...     

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．     

铁路选线三维联动可视化CAD系统的开发与应用

在分析英国的MOSS、美国的InRail与InRoad、德国的CARD/1等选线软件及澳大利亚旷达线路三维优化规划系统的基础上,开发了具有实时平纵横三维联动和动态仿真可视化的计算机辅助选线系统。介绍系统的主要功能及关键技术:快速整体构建数字地面模型算法,夹点驱动平纵断面设计参数与平纵横实时三维联动显示,线路三维可视化与虚拟场景仿真。在武广、郑西客运专线勘测设计中,该系统发挥了重要的作用,已成为客运专线选线设计必不可少的设计平台。     

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。     

基于WebGIS的铁路线路三维场景构建

文章基于WebGIS技术,研究了铁路线路三维场景构建方法并将其应用于工程实践中。利用数字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）与高分辨率遥感影像构建了铁路线路三维带状地理环境;对铁路工程要素模型进行参数化建模,并将建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）与三维地理环境场景进行交互定位;基于ArcGIS Online平台,实现某条铁路线路三维场景的发布、在线浏览、空间分析等功能的应用。     

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。     

基于BIM的铁路轨道三维数字化设计系统研究

研究目的:当前BIM技术在轨道工程设计阶段的应用主要表现为依靠不同商业平台实现轨道三维模型的创建,因缺乏通用的软件平台及轨道工程专业模块,易出现零构件模型重复创建、相关专业变更引起的轨道BIM重复设计、模型与数据精度难以满足需求、曲线超高表现困难等问题,因此研发基于BIM技术的轨道三维数字化设计系统,促进轨道BIM正向...     

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.     

基于数据驱动的轨道交通供电系统BIM智能设计方法研究

城市轨道交通牵引供电系统各专业在进行BIM设计时多使用平台提供的基础功能或快速布置插件进行手动设计,设计效率低、精度低,很难满足施工运维需求。鉴于目前地铁领域牵引供电系统的BIM设计现状,提出一种基于数据驱动技术的轨道交通供电系统智能化正向设计方法,结合设计需求建立设备/材料数据库、设计方案数据库及设计规范数据库,结合正向设计逻辑和算法,依托Revit软件实现基于数据的二三维联动BIM全正向智能设计功能。     

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．