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。     

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。     

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.     

铁路三维大场景虚拟踏勘及线路设计要素系统研究

为解决在二维矢量图中进行铁路选线设计工作时缺乏立体感、不直观的问题，基于SuperMap iObjects. Net GIS组件，采用组件式开发技术研制了铁路三维大场景虚拟踏勘及线路设计优化系统。围绕该系统的设计思路，详细介绍了系统的架构、数据库、功能及界面设计；围绕系统开发关键技术，分别阐述了三维场景中线路方案显示及参数化交互技术、基于最小影响域的线路平纵断面及三维中心线自动更新方法、系统与CAD动态联动实现原理、基于WebService的三维地形模型高程计算、GIS三维模型快速生成方法。该系统综合运用了BIM与GIS技术，采用航测影像、卫星影像、激光雷达点云等多种数据源对铁路沿线及周边的三维大场景进行构建，通过系统研发的各个功能模块能在构建的三维大场景中开展线路虚拟踏勘、专业调查、二三维联动设计、GIS三维模型快速布设、成果展示汇报等工作。系统的应用可以满足铁路设计人员三维选线设计的基本需求，能够进一步提高铁路选线设计效率。     

铁路选线理念的创新与实践

研究目的:铁路选线是铁路设计中最根本、最重要的工作,是影响全局性的总体工作.随着铁路技术标准的提高和高桥、长隧修建技术的提高,铁路选线理念发生了较大变化,高速路选线设计更加注重工程安全、更加注重环境,城镇规划,资源开发、交通、农田、水利设施间的协调,要求总体上相互配合,全局上经济合理,更多地采用高新技术,这也是世界一流高速铁路、客运专线的总体设计要求,为此,线路选线的质量将直接关系到铁路工程建设的可靠性、安全性、技术可行性和经济合理性及社会接纳性,关系到铁路和地方经济社会的发展,因而它是高速铁路建设应重视的首要问题,只有树立正确的选线理念,才能建设世界一流的高速铁路.研究结论:本文简述了高速铁路选线的主要制约因素,提出了坚持地质选线、重大工程优先选址、环保选线、规划选线、资源选线、横断面选线,六位一体的选线原则理念,并强调在确定线路走向时要做到失小得大,对重点线路与非重点线路区别对待,做到合理配置资源,避免浪费.在线路方案比选中,要高度重视投资控制,但不能把投资作为唯一的要素考虑.只有投资合理、社会综合效益最大化的线路方案才是最优方案.     

基于GIS的风沙铁路选线地理环境数据库设计

研究目的:地理环境数据是铁路选线设计的基础。为解决风沙地区铁路选线中多源数据的存储管理、空间分析和选线应用,利用GIS在空间数据管理及应用系统构建方面的优势,建立基于GIS的风沙地区铁路选线地理环境空间数据库系统,提升多源异构数据在线路设计中的应用水平和工作效率。研究结论:(1)根据选线影响因子的特征,从数据的组织分类、数据库总体结构设计等方面研究了风沙地区选线地理环境空间数据库的设计思路和关键技术;(2)借助VS编译环境和AE技术,利用C#语言开发了集线路地理环境空间数据与融合应用于一体的数据库系统;(3)实现了风沙地区线路设计中多源异构空间数据与属性数据的存储、统一管理和空间分析,增强了数据的应用能力;(4)本文研究成果可为风沙地区铁路减灾选线设计工作提供有效的技术支撑。     

基于层次分析法的高速铁路选线研究

研究目的:高速铁路建设飞速发展,铁路选线方案众多,影响铁路选线的因素较多,如工程地质条件复杂、工程投资巨大等.传统线路方案比选一般将经济指标作为衡量线路选线的主要影响因素.本文依托南深高速铁路项目,认真分析影响线路选线的多种主要因素,并基于层次分析法建立南深高速铁路选线的决策指标体系,充分考虑多种因素对决策层的影响,建...     

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GIS的铁路线路设计系统研究与开发

将地理信息系统技术应用于铁路线路设计,开发基于GIS技术的铁路线路设计系统.介绍系统设计的总体思路,对铁路线路设计GIS的建立、基于GIS的铁路选线交互设计方法以及铁路选线设计应用分析模型等关键技术进行详细研究.