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。     

高速铁路牵引计算与三维运行仿真研究

结合高速铁路选线设计特点,以高速列车的受力分析为基础,依据最快速度牵引策略,在满足限速约束与操控约束的条件下构建双向牵引计算单元模型,运用分单元依次连续计算的思路,实现了新建高速铁路自动连续牵引计算.通过将高速铁路牵引计算与大规模铁路三维场景构建技术有机结合,搭建铁路三维运行仿真平台,并根据选线设计与牵引计算相关成果,...     

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.     

构建 Delaunay 三角网的一种新型生长法——壳外插入法

基于逐点插入法中影响域的概念,提出一种新的三角网生长算法——壳外插入法。该算法以三角网外围的凸包生长为基础,通过查找生长边、内蚀既有网、重构三角网3个基本操作,达到既有网在保持Delaunay特性的同时纳入新点,从而实现三角网的生长。该算法克服了传统生长法需要查找第3点的缺陷,也避免了逐点内插法大量三角形定位的操作,因而算法的平均复杂度达到O(NlogN)。使用了大量的随机散点数据和常吉高速的实测地形点数据对算法进行测试,证实该算法快速有效。     

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。     

基于分层距离变换的铁路沿线立交通道线路优化

铁路建设过程中,不可避免地会与既有路网出现大量交叉。为确保既有道路运输能力的同时避免对铁路建设带来影响,交叉点处应布设立交通道实现两者之间的跨越。但在实际工程中,立交通道的设计除了要考虑最基本的几何线形约束,还应考虑额外的交叉约束、连接约束和既有结构约束,复杂且耗时。同时既有方法多依赖于人工决策,设计效率较低,实现在2个可变端点之间寻找工程造价最低的最优路径问题对于立交通道的线形优化具有显著作用。针对铁路沿线立交通道的线路优化,将立交通道施工成本作为目标函数,提出一种考虑与既有道路连接点和铁路交叉点均可变的铁路沿线立交通道线路优化模型。其次,提出一种基于距离变换的分层优化策略,将问题分解为非交叉段子优化和交叉端重组2个过程,削弱连接点与交叉点的耦合相互作用。最后,将计算机生成的解决方案应用到真实的立交通道项目中,与经验丰富的工程师人工设计方案进行比较,通过对结果数据的详细分析,其结果表明：与人工立交通道方案相比,利用分层优化策略生成的计算机方案可以将工程造价减少6.1%,有效减少了施工成本。可采用在2个可变端点之间寻找最优路径的方法来提高新建铁路沿线的立交通道设计效率。     

道路平面线形交互式设计方法研究

定制道路平面设计线实体,使道路平面几何线形设计支持图形与数据互动式交互设计,设计人员既可以通过设定参数,由数据驱动图形修改设计,也可通过夹点直接操作图形,再由图形驱动平面设计数据,从而增强了系统的交互性能.     

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。     

一种基于OpenGL的三维地景真实感绘制技术

基于三维地景真实感绘制中的纹理映射技术,提出了一种有效的纹理混合算法.应用OpenGL扩展的混合贴图技术和多重渲染技术,通过设置控制点高程和影响范围,并采用顶点索引优化显示性能方法,实现了多重地形纹理的混合映射.实践表明,采用该方法绘制的地景图像,地景丰富、真实感强.     

一种基于GIS的高速公路工程形象进度展示系统开发

通过制作矢量图,建立工程信息模型,应用GIS强大的制图、数据存储与管理功能,实现了多种工程的形象进度展示.叙述了工程形象进度展示系统的设计思路和主要功能,介绍了将该系统应用于常吉高速公路施工管理实践.