CN107563076B - 铁路线路安全保护区自动设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路线路安全保护区自动设计方法，该方法包括以下步骤：构建铁路线路平面模型(S1)，构建安全保护区设计工程自定义字典(S2)，构建示坡线模型(S3)，设置安全保护区设计参数(S4)，自动计算安全保护区节点数据(S5)，构建安全保护区模型(S6)，绘制安全保护区(S7)，生成铁路线路安全保护区平面图(S8)，输出安全保护区标桩成果表(S9)。该方法通过构建模型进行自动设计，技术先进，简化了设计流程，革新了现有工作手段，能显著提高铁路线路安全保护区设计速度，缩短设计周期，自动化程度高，实用性强，能大幅提高工作效率，具有明显的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及铁路线路安全保护区设计方法，尤其涉及铁路线路安全保护区自动设计方法。
背景技术
铁路线路安全保护区是在铁路线路两侧一定范围内，为保障铁路运输安全而设置的铁路线路安全隔离区，是铁路运输安全保障的重要基础设施。近年来，高速铁路及客运专线的快速建设和陆续投入使用，对铁路线路的运营安全提出了更高的要求。为此，结合我国当前新形势下铁路线路安全运营和管理的需要，国务院新修订和发布了《铁路安全管理条例》。根据《铁路安全管理条例》的规定，为了加强铁路运输安全管理，保障铁路运输安全和畅通，保护人身安全和财产安全，铁路线路两侧应当设立铁路线路安全保护区，安全保护区边界应设置安全保护区标桩。长期以来，设计人员一直以文本文件或Excel表格方式来进行铁路线路安全保护区数据的组织和设计，即根据线路断链里程，按间距组织线路一侧的安全保护区A型标桩里程，并根据桥隧缺口、平立交道、小桥涵等情况逐个设置B型标桩里程，然后人工对照区域类型段落，按里程逐个设置铁路线路安全保护区的范围；同时，在线路另一侧，按里程相错重复上述过程，最后根据组织的数据，手工量取距坡脚线的距离，绘制安全保护区。此类方法中，由于人为需要考虑因素太多，安全保护区标桩位置及类型逐个设置，存在计算设置每一标桩距线路距离、里程等重复操作的问题，设计过程十分繁琐，数据不直观，容易出错，反复修改较多,图形绘制比较粗造，不够准确，设计和出图手工工作量巨大，过程耗时费力，严重影响工作效率，导致设计出图慢，设计质量不可靠，严重制约相关工作的开展，无法满足当前生产形势的需要。
发明内容
针对目前铁路线路安全保护区设计所存在的问题及现状，本发明提出一种铁路线路安全保护区自动设计方法，通过构建铁路线路平面模型、安全保护区设计工程和示坡线模型，设置安全保护区设计参数，在此基础上，自动计算安全保护区节点数据，构建安全保护区模型，自动标注和绘制安全保护区，生成铁路线路安全保护区平面图，并输出安全保护区标桩成果表。
本发明所涉及的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
S1、构建铁路线路平面模型
铁路线路平面模型采用自定义实体表达，根据铁路线路平面模型名称、断链里程数据、平面交点曲线数据、桥梁缺口数据、隧道缺口数据、站场缺口数据、平立交道数据及小桥涵数据构建；单线构建一个铁路线路平面模型，双线构建左右两个铁路线路平面模型；铁路线路平面模型是平面数据存储、计算和绘制的载体，根据铁路线路平面模型计算平面里程及坐标。
S2、构建安全保护区设计工程自定义字典
安全保护区设计工程自定义字典，通过选择铁路线路平面模型，导入线路平面数据构建，安全保护区设计工程自定义字典管理线路平面数据和安全保护区设计数据及实体，将图形信息和非图形信息有机结合在一起，避免图形与数据分散管理带来的弊端。
S3、构建示坡线模型
示坡线模型采用自定义实体表达，用来存储、计算和绘制示坡线，一个示坡线模型代表一个连续的示坡线段落；示坡线模型根据路基坡脚数据构建，构建过程包括导入路基坡脚数据、计算示坡线节点数据、组织示坡线数据、构建示坡线自定义实体；
导入路基坡脚数据指从路基坡脚文件导入路基坡脚数据，路基坡脚文件采用两种格式，一种包括每个路基断面的断链序号、标注里程、左侧宽度、右侧宽度和线间距，左侧宽度和右侧宽度都是距线路中心的距离，填方为正，挖方为负，宽度为0处表示示坡线段落断开位置，一种包括每个路基断面的断链序号、标注里程、路肩距离、坡脚距离和填挖类型，路肩距离和坡脚距离都是距线路中心的距离，左负右正；计算示坡线节点数据，包括计算连续里程、填挖类型、路肩距离、坡脚距离、路肩点坐标、坡脚点坐标，连续里程根据断链序号和标注里程计算，根据连续里程计算线路中心点坐标和法向矢量，基于中心点坐标和法向矢量，根据路肩距离计算路肩点坐标，根据坡脚距离计算坡脚点坐标；组织示坡线数据，按左右侧分别进行，先从线路平面模型获取桥梁缺口数据、隧道缺口数据，根据桥梁缺口数据、隧道缺口数据和坡脚距离，补充桥梁隧道缺口起终点处的示坡线节点数据，然后对示坡线节点数据进行分段，每段示坡线数据包括该段落内连续的示坡线节点数据；构建示坡线自定义实体，首先创建示坡线图层，然后根据分段后的示坡线数据，按段落构建示坡线自定义实体，设置示坡线模型名称；绘制示坡线包括绘制路肩线、边坡线和坡脚线，首先在示坡线节点数据中，根据填挖类型和坡脚距离插入零断面，然后按步长计算示坡线长短细分节点，根据细分节点，计算边坡线数据，根据填挖类型计算路肩线和坡脚线分段数据，最后分别根据边坡线数据、路肩线分段数据和坡脚线分段数据，绘制边坡线、路肩线和坡脚线，边坡线、路肩线和坡脚线根据填挖类型采用不同颜色，路肩线和坡脚线根据填挖类型采用不同线型；示坡线模型构建后，按模型ID和平面模型名称，添加到安全保护区设计工程中。
S4、设置安全保护区设计参数
安全保护区设计参数指安全保护区的平面设计原则和标桩设计原则；设置安全保护区设计参数包括全局安全保护区参数设置和区域分段参数设置，安全保护区设计参数保存在安全保护区设计工程中；全局安全保护区参数包括安全保护区标桩间距和桥梁外侧宽度；区域分段参数设置是指安全保护区区域分段数据的设置，包括断链号、标注里程、区域类型和安全保护区范围的距离，区域类型包括城市市区、城市郊区、村镇居民居住区和其他地区，距离为路堤坡脚、路堑坡顶和铁路桥梁外侧起向外的距离；区域分段数据按线路里程进行设置，包括添加、编辑和删除操作，操作时，先选择线路平面模型，再打开区域分段数据编辑对话框进行修改，区域分段数据按数据节组织。
S5、自动计算安全保护区节点数据
自动计算安全保护区节点数据是指根据线路平面模型、示坡线模型和安全保护区设计参数自动计算，计算过程包括获取线位数据、提取示坡线数据、组织坡脚线数据、组织安全保护区标桩和计算安全保护区节点数据；
获取线位数据指通过选择线路平面模型，按线路平面模型名称从安全保护区设计工程中查找获取相应线路的平面数据；
提取示坡线数据，根据线路平面模型名称获取线路左右两侧示坡线模型ID，根据模型ID，打开对应示坡线自定义实体，提取左右侧示坡线节点数据；
组织坡脚线数据分左右侧进行，首先将示坡线节点数据按连续里程排序，以连续里程和示坡线节点数据做为数据对，添加到坡脚线数据，然后根据线路平面模型名称获取桥梁缺口数据，根据线路平面模型计算线间距，根据线间距和桥梁外侧宽度确定桥梁起终点处的坡脚距离，在桥梁起终点处构建示坡线节点数据对，插入到坡脚线数据，坡脚线数据自动按连续里程排序；
组织安全保护区标桩，是确定安全保护区标桩设立的里程位置和标桩类型，安全保护区标桩的组织按左右侧分别进行，左侧安全保护区以线路左侧坡脚线数据的起终点连续里程作为安全保护区设计起终点里程，首先在桥梁隧道缺口起终点处分别构建安全保护区标桩，里程为桥梁隧道缺口起终点里程，标桩类型为B，并添加到左侧安全保护区标桩数组中，其次，根据平立交道数据及小桥涵数据构建安全保护区标桩，里程根据平立交道及小桥涵的中心里程和夹角确定，标桩类型为B，添加到左侧安全保护区标桩数组中，然后，以安全保护区设计起终点里程作为里程范围，以安全保护区标桩间距做为步长，计算桩号数组，桩号包括连续里程、标注里程和断链序号，按桩号数组，逐个构建安全保护区标桩，每个安全保护区标桩与桩号一一对应，采用相同的连续里程和标注里程，标桩类型设为A，并逐个添加到左侧安全保护区标桩数组中，最后，按连续里程排序并删除重复的数据，形成最终的左侧安全保护区标桩数组；右侧安全保护区设计起终点里程与左侧一致，同样，在桥梁隧道缺口起终点处和平立交道及小桥涵处添加安全保护区B型标桩，然后，以安全保护区设计起终点里程作为里程范围，以安全保护区标桩间距的一半做为步长，计算桩号数组，并删除与左侧里程相同的桩号，形成与左侧相错的右侧桩号数组，按右侧桩号数组，逐个构建右侧安全保护区标桩，每个安全保护区标桩与桩号一一对应，采用相同的连续里程和标注里程，标桩类型设为A，并逐个添加到右侧安全保护区标桩数组中；
计算安全保护区节点数据包括计算连续里程、标注里程、标桩类型、距离线路中心线的距离、距离坡脚线的距离、节点中心坐标和对应线路中心点的法线方向矢量，其中安全保护区节点数据的连续里程、标注里程、标桩类型与安全保护区标桩一致，根据安全保护区区域分段参数和连续里程，确定安全保护区节点距离坡脚线的距离，根据连续里程，计算安全保护区节点对应线路中心点的坐标和法线方向矢量，根据坡脚线数据和连续里程，内插安全保护区节点处对应的坡脚距离，坡脚距离加上安全保护区节点距离坡脚线的距离，换算成安全保护区节点距离线路中心线的距离，并以安全保护区节点对应线路中心点的坐标、法线方向矢量和安全保护区节点距离线路中心线的距离推算安全保护区节点中心坐标。
S6、自动构建安全保护区模型
安全保护区模型采用自定义实体表达，用来存储、计算和绘制安全保护区，安全保护区模型数据包括线路平面模型名称、安全保护区节点数据和左右侧类型；构建安全保护区模型，首先创建安全保护区图层，然后根据安全保护区模型数据构建左侧安全保护区自定义实体和右侧安全保护区自定义实体，设置安全保护区模型名称，安全保护区模型名称以线路平面模型名称+左右侧类型+保护区边界+起终点里程表示，设置安全保护区模型属性，安全保护区模型属性包括标桩内侧方框大小、标桩外侧方框大小、里程精度、距离精度、里程反向和标注互换。
S7、绘制安全保护区
绘制安全保护区，指根据安全保护区模型数据和安全保护区模型属性，绘制安全保护区边界线和安全保护区标桩，计算安全保护区标注信息，绘制安全保护区标注引线，标注安全保护区标桩里程及距路基坡脚、路堑坡顶的距离；安全保护区边界线根据安全保护区节点数据，采用多义线绘制，安全保护区标桩根据标桩类型分别绘制；安全保护区标注信息包括里程标注文本、距离标注文本、标注引线终点位置以及文本标注线起点位置，里程标注文本根据标注里程和里程精度计算，不含公里标，前面加“+”，距离标注文本根据安全保护区节点距离坡脚线的距离和距离精度计算，标注引线起点位置为安全保护区节点中心坐标，标注引线终点位置根据安全保护区节点中心坐标、对应线路中心点的法线方向矢量、安全保护区左右侧类型和标桩外侧方框大小计算，文本标注线起点位置初始与标注引线终点位置相同，根据文本重叠情况，调整文本标注线起点位置，里程标注文本和距离标注文本根据文本标注线起点位置进行标注。
S8、生成铁路线路安全保护区平面图
根据安全保护区设计工程，通过炸碎铁路线路平面模型、示坡线模型和安全保护区模型，生成铁路线路安全保护区平面图；炸碎时，线型、文字样式根据《铁路线路安全保护区平面图图式》和《铁路工程图形符号标准》规定的标准和要求进行绘制。
S9、输出安全保护区标桩成果表
通过从安全保护区设计工程和安全保护区模型中提取数据，计算并输出安全保护区标桩成果表；安全保护区标桩成果表包括每一个安全保护区标桩的标注里程字符串、支距、标桩类型、坐标和左右侧类型，标注里程字符串由线路平面模型和安全保护区节点连续里程计算，支距为安全保护区节点距离坡脚线的距离。
该发明的有益效果是：通过构建铁路线路平面模型、安全保护区设计工程自定义字典、示坡线模型和设置安全保护区设计参数，在此基础上进行安全保护区自动设计，技术先进，简化了设计流程，革新了现有工作手段，有效减少手工数据组织、计算及反复操作，能显著提高铁路线路安全保护区设计速度，缩短设计周期；自动设计取代手工操作，综合考虑左右线路平面模型、左右侧里程相错、桥隧缺口、平立交道、小桥涵和区域分段，算法先进，自动化程度高，实用性强，能大幅提高工作效率，具有明显的推广应用价值。
附图说明
图1为铁路线路安全保护区自动设计方法的流程图。
图中标记说明：
S1、构建铁路线路平面模型
S2、构建安全保护区设计工程自定义字典
S3、构建示坡线模型
S4、设置安全保护区设计参数
S5、自动计算安全保护区节点数据
S6、构建安全保护区模型
S7、绘制安全保护区
S8、生成铁路线路安全保护区平面图
S9、输出安全保护区标桩成果表
具体实施方式
参照附图说明本发明的具体技术方案。由图1的流程图所示，本发明涉及的铁路线路安全保护区自动设计方法的步骤包括：构建铁路线路平面模型，构建安全保护区设计工程自定义字典，构建示坡线模型，设置安全保护区设计参数，自动计算安全保护区节点数据，构建安全保护区模型，绘制安全保护区，生成铁路线路安全保护区平面图，输出安全保护区标桩成果表。
S1、构建铁路线路平面模型
铁路线路平面模型采用自定义实体表达，根据铁路线路平面模型名称、断链里程数据、平面交点曲线数据、桥梁缺口数据、隧道缺口数据、站场缺口数据、平立交道数据及小桥涵数据构建；单线构建一个铁路线路平面模型，双线构建左右两个铁路线路平面模型；铁路线路平面模型是平面数据存储、计算和绘制的载体，根据铁路线路平面模型计算平面里程及坐标。
S2、构建安全保护区设计工程自定义字典
字典是AutoCAD的一种容器对象，用于组织和管理数据库实体对象，通过派生构建自定义字典。安全保护区设计工程自定义字典通过选择铁路线路平面模型，导入线路平面数据构建，安全保护区设计工程自定义字典管理线路平面数据和安全保护区设计数据及实体，将图形信息和非图形信息有机结合在一起，避免图形与数据分散管理带来的弊端。
S3、构建示坡线模型
示坡线模型采用自定义实体表达，用来存储、计算和绘制示坡线，一个示坡线模型代表一个连续的示坡线段落；示坡线模型根据路基坡脚数据构建，构建过程包括导入路基坡脚数据、计算示坡线节点数据、组织示坡线数据、构建示坡线自定义实体；
导入路基坡脚数据指从路基坡脚文件导入路基坡脚数据，路基坡脚文件采用两种格式，一种包括每个路基断面的断链序号、标注里程、左侧宽度、右侧宽度和线间距，左侧宽度和右侧宽度都是距线路中心的距离，填方为正，挖方为负，宽度为0处表示示坡线段落断开位置，一种包括每个路基断面的断链序号、标注里程、路肩距离、坡脚距离和填挖类型，路肩距离和坡脚距离都是距线路中心的距离，左负右正，每一段示坡线开始用节点“#示坡线”控制，结尾空一行，填挖类型中填方为1，挖方为-1；计算示坡线节点数据，包括计算连续里程、填挖类型、路肩距离、坡脚距离、路肩点坐标、坡脚点坐标，连续里程根据断链序号和标注里程计算，根据连续里程计算线路中心点坐标和法向矢量，基于中心点坐标和法向矢量，根据路肩距离计算路肩点坐标，根据坡脚距离计算坡脚点坐标；组织示坡线数据，按左右侧分别进行，先从线路平面模型获取桥梁缺口数据、隧道缺口数据，根据桥梁缺口数据、隧道缺口数据和坡脚距离，补充桥梁隧道缺口起终点处的示坡线节点数据，然后对示坡线节点数据进行分段，每段示坡线数据包括该段落内连续的示坡线节点数据；构建示坡线自定义实体，首先创建示坡线图层，然后根据分段后的示坡线数据，按段落构建示坡线自定义实体，设置示坡线模型名称；绘制示坡线包括绘制路肩线、边坡线和坡脚线，首先在示坡线节点数据中，根据填挖类型和坡脚距离插入零断面，然后按步长计算示坡线长短细分节点，根据细分节点，计算边坡线数据，根据填挖类型计算路肩线和坡脚线分段数据，最后分别根据边坡线数据、路肩线分段数据和坡脚线分段数据，绘制边坡线、路肩线和坡脚线，边坡线、路肩线和坡脚线根据填挖类型采用不同颜色，路肩线和坡脚线根据填挖类型采用不同线型；示坡线模型构建后，按模型ID和平面模型名称，添加到安全保护区设计工程自定义字典中。
S4、设置安全保护区设计参数
安全保护区设计参数指安全保护区的平面设计原则和标桩设计原则；设置安全保护区设计参数包括全局安全保护区参数设置和区域分段参数设置，安全保护区设计参数保存在安全保护区设计工程中；全局安全保护区参数包括安全保护区标桩间距和桥梁外侧宽度；区域分段参数设置是指安全保护区区域分段数据的设置，包括断链号、标注里程、区域类型和安全保护区范围的距离，区域类型包括城市市区、城市郊区、村镇居民居住区和其他地区，距离为路堤坡脚、路堑坡顶和铁路桥梁外侧起向外的距离；区域分段数据按线路里程进行设置，包括添加、编辑和删除操作，操作时，先选择线路平面模型，再打开区域分段数据编辑对话框进行修改，区域分段数据按数据节组织，以“#安全保护区区域”标记。
S5、自动计算安全保护区节点数据
自动计算安全保护区节点数据是指根据线路平面模型、示坡线模型和安全保护区设计参数自动计算，计算过程包括获取线位数据、提取示坡线数据、组织坡脚线数据、组织安全保护区标桩和计算安全保护区节点数据；
获取线位数据指通过选择线路平面模型，按线路平面模型名称从安全保护区设计工程中查找获取相应线路的平面数据；
提取示坡线数据，根据线路平面模型名称获取线路左右两侧示坡线模型ID，根据模型ID，打开对应示坡线自定义实体，提取左右侧示坡线节点数据；
组织坡脚线数据分左右侧进行，首先将示坡线节点数据按连续里程排序，以连续里程和示坡线节点数据做为数据对，添加到坡脚线数据，然后根据线路平面模型名称获取桥梁缺口数据，根据线路平面模型计算线间距，根据线间距和桥梁外侧宽度确定桥梁起终点处的坡脚距离，在桥梁起终点处构建示坡线节点数据对，插入到坡脚线数据，坡脚线数据自动按连续里程排序；
组织安全保护区标桩，是确定安全保护区标桩设立的里程位置和标桩类型，安全保护区标桩的组织按左右侧分别进行，左侧安全保护区以线路左侧坡脚线数据的起终点连续里程作为安全保护区设计起终点里程，首先在桥梁隧道缺口起终点处分别构建安全保护区标桩，里程为桥梁隧道缺口起终点里程，标桩类型为B，并添加到左侧安全保护区标桩数组中，其次，根据平立交道数据及小桥涵数据构建安全保护区标桩，里程根据平立交道及小桥涵的中心里程和夹角确定，标桩类型为B，添加到左侧安全保护区标桩数组中，然后，以安全保护区设计起终点里程作为里程范围，以安全保护区标桩间距做为步长，计算桩号数组，桩号包括连续里程、标注里程和断链序号，按桩号数组，逐个构建安全保护区标桩，每个安全保护区标桩与桩号一一对应，采用相同的连续里程和标注里程，标桩类型设为A，并逐个添加到左侧安全保护区标桩数组中，最后，按连续里程排序并删除重复的数据，形成最终的左侧安全保护区标桩数组；右侧安全保护区设计起终点里程与左侧一致，同样，在桥梁隧道缺口起终点处和平立交道及小桥涵处添加安全保护区B型标桩，然后，以安全保护区设计起终点里程作为里程范围，以安全保护区标桩间距的一半做为步长，计算桩号数组，并删除与左侧里程相同的桩号，形成与左侧相错的右侧桩号数组，按右侧桩号数组，逐个构建右侧安全保护区标桩，每个安全保护区标桩与桩号一一对应，采用相同的连续里程和标注里程，标桩类型设为A，并逐个添加到右侧安全保护区标桩数组中；
计算安全保护区节点数据包括计算连续里程、标注里程、标桩类型、距离线路中心线的距离、距离坡脚线的距离、节点中心坐标和对应线路中心点的法线方向矢量，安全保护区节点与安全保护区标桩一一对应，其中安全保护区节点数据的连续里程、标注里程、标桩类型与安全保护区标桩一致，根据安全保护区区域分段参数和连续里程，确定安全保护区节点距离坡脚线的距离，根据连续里程，计算安全保护区节点对应线路中心点的坐标和法线方向矢量，根据坡脚线数据和连续里程，内插安全保护区节点处对应的坡脚距离，坡脚距离加上安全保护区节点距离坡脚线的距离，换算成安全保护区节点距离线路中心线的距离，并以安全保护区节点对应线路中心点的坐标、法线方向矢量和安全保护区节点距离线路中心线的距离推算安全保护区节点中心坐标。
S6、自动构建安全保护区模型
安全保护区模型采用自定义实体表达，用来存储、计算和绘制安全保护区，安全保护区模型数据包括线路平面模型名称、安全保护区节点数据和左右侧类型；构建安全保护区模型，首先创建安全保护区图层，然后根据安全保护区模型数据构建左侧安全保护区自定义实体和右侧安全保护区自定义实体，设置安全保护区模型名称，安全保护区模型名称以线路平面模型名称+左右侧类型+保护区边界+起终点里程表示，设置安全保护区模型属性，安全保护区模型属性包括标桩内侧方框大小、标桩外侧方框大小、里程精度、距离精度、里程反向和标注互换；安全保护区模型构建后，按模型ID和线路平面模型名称，添加到安全保护区设计工程自定义字典中。
S7、绘制安全保护区
绘制安全保护区，指根据安全保护区模型数据和安全保护区模型属性，绘制安全保护区边界线和安全保护区标桩，计算安全保护区标注信息，绘制安全保护区标注引线，标注安全保护区标桩里程及距路基坡脚、路堑坡顶的距离；安全保护区边界线根据安全保护区节点数据，采用多义线绘制，安全保护区标桩根据标桩类型分别绘制；安全保护区标注信息包括里程标注文本、距离标注文本、标注引线终点位置以及文本标注线起点位置，里程标注文本根据标注里程和里程精度计算，不含公里标，前面加“+”，距离标注文本根据安全保护区节点距离坡脚线的距离和距离精度计算，标注引线起点位置为安全保护区节点中心坐标，标注引线终点位置根据安全保护区节点中心坐标、对应线路中心点的法线方向矢量、安全保护区左右侧类型和标桩外侧方框大小计算，文本标注线起点位置初始与标注引线终点位置相同，根据文本重叠情况，调整文本标注线起点位置，里程标注文本和距离标注文本根据文本标注线起点位置进行标注。
S8、生成铁路线路安全保护区平面图
根据安全保护区设计工程，通过炸碎铁路线路平面模型、示坡线模型和安全保护区模型，生成铁路线路安全保护区平面图；炸碎时，线型、文字样式根据《铁路线路安全保护区平面图图式》和《铁路工程图形符号标准》规定的标准和要求进行绘制。
S9、输出安全保护区标桩成果表
通过从安全保护区设计工程和安全保护区模型中提取数据，计算并输出安全保护区标桩成果表；安全保护区标桩成果表包括每一个安全保护区标桩的标注里程字符串、支距、标桩类型、坐标和左右侧类型，标注里程字符串由线路平面模型和安全保护区节点连续里程计算，支距为安全保护区节点距离坡脚线的距离。
Claims (8)
1.一种铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，包括以下步骤：构建铁路线路平面模型(S1)，构建安全保护区设计工程自定义字典(S2)，构建示坡线模型(S3)，设置安全保护区设计参数(S4)，自动计算安全保护区节点数据(S5)，构建安全保护区模型(S6)，绘制安全保护区(S7)，生成铁路线路安全保护区平面图(S8)，输出安全保护区标桩成果表(S9)；
所述构建铁路线路平面模型(S1)，根据铁路线路平面模型名称、断链里程数据、平面交点曲线数据、桥梁缺口数据、隧道缺口数据、站场缺口数据、平立交道数据及小桥涵数据构建，采用自定义实体表达，根据铁路线路平面模型计算平面里程及坐标；
所述构建安全保护区设计工程自定义字典(S2)，通过选择铁路线路平面模型、导入线路平面数据构建，安全保护区设计工程自定义字典管理线路平面数据和安全保护区设计数据及实体；
所述构建示坡线模型(S3)，示坡线模型根据路基坡脚数据构建，构建过程包括导入路基坡脚数据、计算示坡线节点数据、组织示坡线数据、构建示坡线自定义实体和绘制示坡线，计算示坡线节点数据包括计算连续里程、填挖类型、路肩距离、坡脚距离、路肩点坐标、坡脚点坐标；
所述设置安全保护区设计参数(S4)，包括全局安全保护区参数设置和区域分段参数设置；全局安全保护区参数包括安全保护区标桩间距和桥梁外侧宽度；区域分段参数包括断链号、标注里程、区域类型和安全保护区范围的距离，区域类型包括城市市区、城市郊区、村镇居民居住区和其他地区，距离为路堤坡脚、路堑坡顶和铁路桥梁外侧起向外的距离；
所述自动计算安全保护区节点数据(S5)，指根据线路平面模型、示坡线模型和安全保护区设计参数自动计算，计算过程包括获取线位数据、提取示坡线数据、组织坡脚线数据、组织安全保护区标桩和计算安全保护区节点数据；所述获取线位数据，指通过选择线路平面模型，按线路平面模型名称从安全保护区设计工程中查找获取相应线路的平面数据；所述构建安全保护区模型(S6)，首先创建安全保护区图层，然后根据安全保护区模型数据构建左侧安全保护区自定义实体和右侧安全保护区自定义实体，设置安全保护区模型名称，设置安全保护区模型属性，安全保护区模型属性包括标桩内侧方框大小、标桩外侧方框大小、里程精度、距离精度、里程反向和标注互换；
所述绘制安全保护区(S7)，指根据安全保护区模型数据和安全保护区模型属性，绘制安全保护区边界线和安全保护区标桩，计算安全保护区标注信息，绘制安全保护区标注引线，标注安全保护区标桩里程及距路基坡脚、路堑坡顶的距离；
所述生成铁路线路安全保护区平面图(S8)，根据安全保护区设计工程，通过炸碎铁路线路平面模型、示坡线模型和安全保护区模型，生成铁路线路安全保护区平面图；
所述输出安全保护区标桩成果表(S9)，通过从安全保护区设计工程和安全保护区模型中提取数据，计算并输出安全保护区标桩成果表；安全保护区标桩成果表包括每一个安全保护区标桩的标注里程字符串、支距、标桩类型、坐标和左右侧类型，标注里程字符串由线路平面模型和安全保护区节点连续里程计算，支距为安全保护区节点距离坡脚线的距离。
2.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述构建示坡线模型(S3)中组织示坡线数据，按左右侧分别进行，先从线路平面模型获取桥梁缺口数据、隧道缺口数据，根据桥梁缺口数据、隧道缺口数据和坡脚距离，补充桥梁隧道缺口起终点处的示坡线节点数据，然后对示坡线节点数据进行分段，每段示坡线数据包括该段落内连续的示坡线节点数据。
3.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述构建示坡线模型(S3)中绘制示坡线包括绘制路肩线、边坡线和坡脚线，首先在示坡线节点数据中，根据填挖类型和坡脚距离插入零断面，然后按步长计算示坡线长短细分节点，根据细分节点计算边坡线数据，根据填挖类型计算路肩线和坡脚线分段数据，最后分别根据边坡线数据、路肩线分段数据和坡脚线分段数据，绘制边坡线、路肩线和坡脚线。
4.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述自动计算安全保护区节点数据(S5)中提取示坡线数据，根据线路平面模型名称获取线路左右两侧示坡线模型ID，根据模型ID打开对应示坡线自定义实体，提取左右侧示坡线节点数据。
5.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述自动计算安全保护区节点数据(S5)中组织坡脚线数据，分左右侧进行，首先将示坡线节点数据按连续里程排序，以连续里程和示坡线节点数据做为数据对，添加到坡脚线数据，然后根据线路平面模型名称获取桥梁缺口数据，根据线路平面模型计算线间距，根据线间距和桥梁外侧宽度确定桥梁起终点处的坡脚距离，在桥梁起终点处构建示坡线节点数据对，插入到坡脚线数据，坡脚线数据自动按连续里程排序。
6.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述自动计算安全保护区节点数据(S5)中组织安全保护区标桩，按左右侧分别进行，左侧安全保护区以线路左侧坡脚线数据的起终点连续里程作为安全保护区设计起终点里程，首先在桥梁隧道缺口起终点处分别构建安全保护区标桩，里程为桥梁隧道缺口起终点里程，标桩类型为B，并添加到左侧安全保护区标桩数组中，其次，根据平立交道数据及小桥涵数据构建安全保护区标桩，里程根据平立交道及小桥涵的中心里程和夹角确定，标桩类型为B，添加到左侧安全保护区标桩数组中，然后，以安全保护区设计起终点里程作为里程范围，以安全保护区标桩间距做为步长，计算桩号数组，按桩号数组逐个构建安全保护区标桩，标桩类型设为A，并逐个添加到左侧安全保护区标桩数组中，最后，按连续里程排序并删除重复的数据，形成最终的左侧安全保护区标桩数组；右侧安全保护区设计起终点里程与左侧一致，同样，在桥梁隧道缺口起终点处和平立交道及小桥涵处添加安全保护区B型标桩，然后，以安全保护区设计起终点里程作为里程范围，以安全保护区标桩间距的一半做为步长，计算桩号数组，并删除与左侧里程相同的桩号，形成与左侧相错的右侧桩号数组，按右侧桩号数组，逐个构建右侧安全保护区标桩，标桩类型设为A，并逐个添加到右侧安全保护区标桩数组中。
7.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述自动计算安全保护区节点数据(S5)中计算安全保护区节点数据,包括计算连续里程、标注里程、标桩类型、距离线路中心线的距离、距离坡脚线的距离、节点中心坐标和对应线路中心点的法线方向矢量。
8.根据权利要求1所述的铁路线路安全保护区自动设计方法，其特征在于，所述绘制安全保护区(S7)中，绘制安全保护区边界线，根据安全保护区节点数据，采用多义线绘制；绘制安全保护区标桩，根据标桩类型分别绘制；计算的安全保护区标注信息包括里程标注文本、距离标注文本、标注引线终点位置以及文本标注线起点位置，里程标注文本根据标注里程和里程精度计算，距离标注文本根据安全保护区节点距离坡脚线的距离和距离精度计算，标注引线起点位置为安全保护区节点中心坐标，标注引线终点位置根据安全保护区节点中心坐标、对应线路中心点的法线方向矢量、安全保护区左右侧类型和标桩外侧方框大小计算，文本标注线起点位置初始与标注引线终点位置相同，根据文本重叠情况，调整文本标注线起点位置，里程标注文本和距离标注文本根据文本标注线起点位置进行标注。
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