CN110569538A - 一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法 - Google Patents
一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110569538A CN110569538A CN201910678501.8A CN201910678501A CN110569538A CN 110569538 A CN110569538 A CN 110569538A CN 201910678501 A CN201910678501 A CN 201910678501A CN 110569538 A CN110569538 A CN 110569538A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coordinate system
- construction
- terrain
- slope
- model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本发明公开了一种地理坐标系下施工便道参数化建模与设计优化方法，包括：建立地理坐标系向投影坐标系及投影坐标系向地理坐标系的转换关系；2)施工便道参数化建模，包括：边坡类型判断、获取边坡轮廓线和生成施工便道模型，在进行施工便道参数化建模时实时将地理坐标系数据转换至投影坐标系进行数学计算，在参数化建模计算之后，实时将计算结果转换至地理坐标系进行展示；3)建模设计成果输出，并对设计成果进行优化。本发明生成的施工便道模型能直接在三维场景中进行编辑和修改，有效避免了施工便道边坡与其他模型相交，实现了设计成果优化；本发明在生成施工便道模型同时一并生成便道局部地形修改数据，能够对地形数据本身进行修改。
Description
技术领域
本发明属于地理信息系统领域，特别涉及一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法。
背景技术
现有铁路工程施工便道的选取主要依托于二维CAD图纸，通过绘制便道路线，并与等高线数据进行叠加分析，在与地形数据进行布尔运算之后得到工程造价信息，从而在满足主体施工的基础之上尽量减少工作量。然而，这种选取方式不够直观，不利于设计成果的汇报以及非专业人员的理解，大大降低了多专业间协同设计的效率。此外，由于等高线数据是对连续地形数据的离散化处理，是对真实数据的抽稀模拟，因此，坡率、坡向、土方量等数据信息不够准确，不利于造价成本的精确计算。如何准确的模拟施工便道的选取、逼真呈现施工便道设计的成果，便成为研究的关键。
三维GIS能够在计算机中使用三维数据描述现实世界中的地理对象，在三维场景中开展道路选线设计展示，有助于提高多专业协同设计的效率。部分研究考虑到三维场景中的地形数据，采用横、纵断面的设计参数，将地形地物一并进行建模，生成2.5维的道路模型。这种方式能够有效保证地形与地物的融合，但却不能对生成的模型进行编辑，同时，地形数据没有及时更新，仅从可视化的角度使用道路模型代替周边地形，不利于多方案的实时建模和比选。
部分研究使用特征点坐标描述断面参数、开展道路的参数化建模，但这种方式局限于平面坐标系下的三维场景，而铁路工程跨度大、线路长，往往采用球面地理坐标系的三维场景。此外，公路设计比较严格，需要遵循设计规范进行断面设计，而施工便道规模下，由施工单位自行设计，设计方法宽松灵活，没有相关断面设计参数，不能根据设计数据进行参数化建模。
发明内容
为了解决铁路工程环境险峻处施工便道难以快速设计与直观展现的问题，本发明基于球面三维场景，提供一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法。
为此，本发明的技术方案如下：
一种铁路工程施工便道参数化建模方法，包括以下步骤：
S1，建立地理坐标系与投影坐标系之间的转换关系，包括地理坐标系向投影坐标系的转换关系和投影坐标系向地理坐标系的转换关系；
S2，施工便道参数化建模，包括以下步骤：
1)边坡类型判断，包括：
a)在三维场景中绘制或选取一条线路作为施工便道的道路中心线，依据所述地理坐标系向投影坐标系的转换关系，将道路中心线上的点位坐标转换至投影坐标系；
b)根据线路上的投影坐标点位，将连续线路分解成独立段落的三维线段，并计算段落交界处的断面信息，得到独立段落起止断面；
c)每一个独立段落都有一段坡脚线，将该坡脚线离散成坐标点，并与地形高程进行对比，判断边坡的类型；
2)获取边坡轮廓线：截取施工便道的一个横断面，根据坡脚点的位置以及边坡坡率得到边坡剖面线，将边坡剖面线与地形断面求交，得到边坡与地形之间的交点；针对每一个道路横断面，计算边坡剖面线与地形断面的交点，将相邻且边坡类型相同的地形交点连接，生成边坡轮廓线；
3)生成施工便道模型：根据步骤1)获得的独立段落线段以及施工便道的宽度参数，在进行纹理映射的基础上，生成路面模型；根据边坡类型判断结果，分段落分别进行路堑、路堤、平地的放样，各段落与步骤2)中获取的边坡轮廓线能够构成一个连续且共面的多边形面，通过对多边形之间的接边问题进行处理，最终生成边坡模型；路面模型与边坡模型通过坡脚线进行连接，生成施工便道模型；
4)将投影坐标系下的计算结果转换至地理坐标系；
S3，输出建模设计成果：将所述施工便道模型以及同时得到的施工便道可编辑矢量图形、施工便道处的局部DEM(数字高程模型)和填挖方量数据作为成果输出。
其中，步骤S1中，所述的建立地理坐标系向投影坐标系的转换关系为：根据铁路线路所在的位置定义投影带，采用膨胀椭球法，选择高斯投影方式建立CGCS2000坐标系的坐标投影。
步骤S2中，当检测点高程高于地形高程时，为路堤；当检测点高程低于地形高程时，为路堑；当检测点高程与地形高程相等时，为平地。
步骤S3中，所述填挖方量数据为填方总量或挖方总量，计算公式为：
其中：
di为第i个格网处的高程差，单位：m；
hi为第i个格网处的设计高程，单位：m；
Zi为第i个格网处的原始高程，单位：m；
V为填/挖方总量，单位：m3；V>0时，为填方总量；V<0时，为挖方总量。
S为格网面积，单位：m2；
k为土方系数。
一种上述的铁路工程施工便道参数化建模方法输出的模型进行设计优化的方法，包括：对施工便道三维模型进行实时编辑、对地形填挖数据进行局部更新和实时控制。
所述的对施工便道三维模型进行实时编辑为：在三维场景中设计施工便道时，当生成的边坡模型与其他模型相交，可两条施工便道距离较近、彼此之间的边坡模型交叉时，对边坡矢量图形上的离散点进行编辑和修改，解决边坡相交问题。
所述的对地形填挖数据进行局部更新包括：地形挖洞，将便道模型与地形相交之处做透明化处理，从可视化层面实现地形与模型的融合；局部地形修改，采用一个局部的DEM数据与原始DEM数据进行融合，通过实时加载局部地形图层替换原始地形的方式实现地形的局部快速更新。
所述的实时控制为：通过图层管理方式实时控制模型与地形数据的显示与隐藏。
该方法具有以下有益效果：
(1)现有的参数化建模方法局限于平面坐标系，而铁路工程由于跨度大、线路长，需要采用地理坐标系，致使其他建模方法无法适用于铁路三维场景。本发明的方法能够在球面三维场景中一键快速创建施工便道，形象逼真地展示施工便道设计成果；其中，得到的施工便道的坡度、坡率、填方、挖方等数据信息能够为施工便道方案的比选提供科学依据；运输车辆进出场行驶的模拟能够验证施工便道设计方案的可行性。
(2)现有建模方法的建模成果只输出了三维模型，并没有输出可编辑的矢量图形，不能直接在三维场景中对三维模型进行编辑，不利于建模成果的优化。本发明生成的施工便道模型能够直接在三维场景中进行编辑和修改，有效避免了施工便道边坡与其他模型相交，或者多条施工便道彼此相交的问题，实现了对设计成果的优化。
(3)现有建模方法中，要么仅从可视化层面对地形进行了挖洞，没有修改真实地形数据，无法得到地形空间分析的准确结果；要么修改了真实地形数据之后，无法用图层方式对地形修改情况进行管理，无法实时控制地形的快速恢复。而本发明在生成施工便道模型的同时也一并生成了便道局部地形修改数据，能够在真正意义上对地形数据本身进行修改，在基于高程数据进行数据处理分析时，能够得到正确的结果。
(4)本发明中，所有建模成果均用图层的方式进行管理，局部地形数据的及时更新保证了地形数据及地形空间分析的准确性，局部地形数据的实时控制实现了地形的快速修改与恢复。
附图说明
图1是本发明的铁路工程施工便道参数化建模方法的流程图；
图2本发明中施工便道参数化建模过程示意图；
图3本发明中施工便道边坡类型判断过程示意图；
图4本发明中通过边坡与地形求交获得轮廓线的过程示意图；
图5本发明的一个实施例中施工场地三维场景示意图；
图6本发明的实施例中施工便道设计方案三维展示图；
图7本发明的实施例中运输车辆进出场行驶模拟图；
图8本发明中施工便道编辑和设计优化示意图；
图9本发明中地形填挖数据局部更新与实时控制过程示意图。
具体实施方式
本发明的铁路工程施工便道参数化建模和优化方法用于解决施工便道难以快速设计、直观展现以及设计优化的问题。其中，铁路工程施工便道参数化建模方法包括以下步骤：
1)建立地理坐标系与投影坐标系之间的转换关系，为施工便道数学计算与三维显示奠定基础。其中，建立地理坐标系向投影坐标系的转换关系是施工便道参数化建模过程中数学计算的基础；建立投影坐标系向地理坐标系的转换关系，是施工便道参数化建模后三维展示与成果输出的基础；
2)施工便道参数化建模过程主要包括三个步骤：边坡类型判断、获取边坡轮廓线和生成施工便道模型。该步骤是实现参数化建模的核心。铁路三维场景采用地理坐标系，而地理坐标系只便于三维展示，不便于数学计算。因此，在进行施工便道参数化建模时，要实时将地理坐标系的数据转换至投影坐标系进行数学计算，而在参数化建模计算之后，要实时将计算结果转换至地理坐标系进行展示，从而实现在基于地理坐标系的三维场景中一键快速创建施工便道模型，形象逼真地展示施工便道建模设计成果；
3)将建模设计成果进行输出，并对设计成果进行优化。共有四种建模设计成果，包括：施工便道三维模型、填挖方量、施工便道可编辑矢量图形和局部地形修改数据，实现对设计成果的优化。其中，填挖方量有助于进行成本计算，便于设计方案比选；矢量图形能有效避免模型的相交；局部地形修改数据能保证地形数据的准确性。
以下结合附图和具体实施例对本发明的方法进行详细说明。
图1展示了地理坐标系下施工便道参数化建模与设计优化方法的流程图，如图所示，该方法包括以下步骤：
(1)建立地理坐标系到投影坐标系和投影坐标系到地理坐标系的转换
铁路工程线路长、跨度大，因此铁路三维场景一般选取基于球面的地理坐标系，而在地理坐标系下，坐标位置以经纬度的形式存储，直线以球面曲线的形式表达，这种方式只便于三维展示，不便于距离、面积、求交等数学计算。因此，在施工便道建模之前需要建立地理坐标系与投影坐标系之间的转换关系。具体为：
建立地理坐标系向投影坐标系的转换关系。为了尽量减小投影变形的影响，根据铁路线路所在的位置定义投影带，采用膨胀椭球法，选择高斯投影方式建立CGCS2000坐标系的坐标投影方式，确保投影变形最小；
建立投影坐标系向地理坐标系的转换关系。为了在球面坐标系下进行展示，还需要将平面上的计算结果再转换至球面上。投影坐标系向地理坐标系的转换，是进行三维展示的前提。
(2)基于投影坐标系的施工便道参数化建模
图2展示了施工便道参数化建模过程，主要分为三个步骤：判断边坡类型、获取边坡轮廓线和生成施工便道模型。具体为：
①判断边坡类型：采用逐段面法判断边坡类型检测点与地形之间的关系，以此来确定边坡类型。
在生成施工便道模型之前，需要先判断道路边坡的类型。在三维场景中绘制或选取一条线路作为施工便道的道路中心线。依据地理坐标系向投影坐标系的转换关系，将道路中心线上的点位坐标转换至投影坐标系，从而基于投影坐标系开展参数化建模。根据线路上的投影坐标点位，将连续线路分解成独立段落的三维线段，并计算段落交界处的断面信息，得到独立段落起止断面。每一个独立段落都有一段坡脚线，将该坡脚线离散成坐标点，并与地形高程进行对比，从而判断边坡的类型。
判断边坡类型的过程如图3所示。以便道一侧的边坡类型判断方式为例，选取一个独立段落线段，左图中，在拐角处选取便道中心线的角平分线作为独立段落的分隔线。中图中有两条虚线，其中内侧虚线(靠近便道中心线一侧)为道路边缘，设置边坡类型检测点p2、p2'、p2”，外侧虚线(远离便道中心线一侧)距离内侧虚线0.5-2米，设置辅助边坡类型检测点p1、p1'、p1”。在道路一侧每个断面上通过相对应的两个点(p1和p2；p1'和p2'；p1”和p2”)与地形的关系来判断边坡类型。检测点高程高于地形高程时，为路堤；检测点高程低于地形高程时，为路堑；检测点高程与地形高程相等时，为平地。右图为经过边坡检测和地形进行求交布尔运算后得到的边坡类型划分结果。
②获取边坡轮廓线
在判断完边坡的类型之后，还需要计算边坡与地形之间的交线，即边坡轮廓线。而线是由点连接而成，因此，需要先求取边坡与地形之间的交点。如图4所示，截取施工便道的一个横断面，根据坡脚点的位置以及边坡坡率，得到边坡剖面线，将边坡剖面线与地形断面求交，得到边坡与地形之间的交点。针对每一个道路横断面，计算边坡剖面线与地形断面的交点。将相邻且边坡类型相同的地形交点连接，即生成边坡轮廓线。
③生成施工便道模型
施工便道模型主要包括路面模型和边坡模型。根据步骤①中获得的独立段落线段以及施工便道的宽度参数，在进行纹理映射的基础上，生成路面模型。根据边坡类型判别结果，分段落分别进行路堑、路堤、平地的放样，各段落与步骤②中获取的边坡轮廓线能够构成一个连续且共面的多边形面，通过对多边形之间的接边问题进行处理，最终生成边坡模型。路面模型与边坡模型通过坡脚线进行连接，最终生成施工便道模型。此时求得的施工便道参数位于投影坐标系，还需要将投影坐标系下的计算结果转换至地理坐标系，以便得到施工便道三维模型，便于进行三维展示与成果输出。
(3)施工便道建模成果输出
在进行施工便道参数化建模之后，除了得到施工便道三维模型外，还可以得到施工便道可编辑矢量图形、施工便道处的局部DEM(数字高程模型)和填/挖方量数据。
填/挖方量有助于进行成本计算，便于设计方案比选，其计算方法是将土方计算区域等间隔划分为规则格网，计算每个格网中心所处的原地形高程和设计高程之间的高程差，将该中心点处的高程差作为所处格网的高程差，统计各个格网处的高程差，累加得到填方总量或挖方总量。计算公式为：
其中：
di为第i个格网处的高程差，单位：m；
hi为第i个格网处的设计高程，单位：m；
Zi为第i个格网处的原始高程，单位：m；
V为填/挖方总量，单位：m3；V>0时，为填方总量；V<0时，为挖方总量。
S为格网面积，单位：m2；
k为土方系数。
实施例一
参见图5，某铁路项目某大桥施工过程中，19号墩紧邻河畔，基础顶高出设计水位8.2m，周围为高出基础顶40m有余的高陡边坡，山坡陡立接近45度。施工场地狭小，施工环境险峻复杂，需要建设施工便道以便于机械进场与材料运输。
通过采集施工现场的地形与影像数据，生成DEM与DOM(数字正射影像)，并建立该大桥的三维模型，生成球面三维场景。
在球面三维场景中进行施工便道建模，包括3个步骤：①建立地理坐标系到投影坐标系和投影坐标系到地理坐标系的转换方法，此方法为公知方法，此处不再赘述；②在三维场景中选取或绘制一条多段线，作为施工便道的线路中心线，并进行参数化建模。在建模过程中实时将参数转换到投影坐标系上，包括地形的横、纵断面数据，模型的几何点位数据，以及道路中心线的位置数据，而在建模后，需将投影坐标系下的建模成果实时转换至地理坐标系；③将建模成果进行输出，所述建模成果包括三维模型、可编辑矢量图形、局部DEM和填挖方量数据。在此基础之上，对设计方案进行优化，具体步骤如下：
(1)施工便道设计方案比选及验证
基于桥梁设计模型、精细地形模型和便道工具，对该铁路大桥高桥墩施工便道方案进行研究和比选。基于CGCS2000球面坐标系，采用本方法能够在场景中一键自动生成施工便道模型。
参见图6，本实用例中模拟和分析了3种不同便道方案的模型，其中，方案一采用高边坡直道，方案二采用之字形便道，方案三在对岸谷底铺设栈桥。
分别计算三种施工便道方案的便道长度、平均坡率、最大坡率、高差、挖方量、填方量信息，其结果如表1所示。
表1施工便道数据信息统计
通过对比分析，得出下述结论：方案一坡率大，比较危险；方案二采用之字型方案，比方案一的坡率小，但拐角处施工难度较大，且容易产生山体滑坡；方案三坡率小，安全，便道施工难度小，并且填挖方量小。但方案三需要架设便桥，并且便桥与对面山体陡坡垂直，空间窄小。若采用方案三，需要进一步对运输汽车在进场时的转弯半径进行分析。
根据施工便道设计方案三，对运输汽车的进场与退出路径进行了模拟，如图7所示。其中，车辆长度8.5m，车辆进场时，转弯半径8m、右转角度为90°。通过规划进场与出场的路径，对汽车的运输过程进行了模拟，验证了施工便道和栈桥的宽度、长度能够满足车辆运输要求。最终，确定施工便道设计方案三的可行性。
(2)施工便道编辑与设计优化
在三维场景中设计施工便道时，生成的边坡模型可能会与其他模型相交，甚至两条施工便道距离较近时，彼此之间的边坡模型也可能交叉。常规建模方法生成的模型在三维场景中不可编辑，本方法在生成施工便道三维模型时一并生成矢量图形。通过对边坡矢量图形上的离散点进行编辑和修改，即可解决设计多条施工便道时边坡相交的问题，如图8所示。
(3)地形填挖数据局部更新与实时控制
本发明的方法在进行施工便道建模时，所有建模成果均以图层的方式进行管理，包括施工便道三维模型、矢量图形、地形挖洞、局部地形修改数据。图9展示了地形填挖数据局部更新与实时控制过程，图层管理方式能够实时控制模型与地形数据的显示与隐藏。其中：地形挖洞是将便道模型与地形相交之处做透明化处理，从可视化层面实现了地形与模型的融合；局部地形修改，则是采用一个局部的DEM数据，与原始DEM数据进行融合，通过实时加载局部地形图层替换原始地形的方式，实现地形的局部快速更新。
本发明使用多个多边形来表达新的地形，并将新的地形表面转换成连续三角网保存为tri格式的文件，然后导入到三维系统中自动完成向规则格网的实时转换，替换局部地形。这种方式能够保证在基于高程数据进行数据处理分析时得到准确的结果，例如，等高线绘制、高程测量、水淹分析等。
Claims (8)
1.一种铁路工程施工便道参数化建模方法，包括以下步骤：
S1，建立地理坐标系与投影坐标系之间的转换关系，包括地理坐标系向投影坐标系的转换关系和投影坐标系向地理坐标系的转换关系；
S2，施工便道参数化建模，包括以下步骤：
1)边坡类型判断，包括：
a)在三维场景中绘制或选取一条线路作为施工便道的道路中心线，依据所述地理坐标系向投影坐标系的转换关系，将道路中心线上的点位坐标转换至投影坐标系；
b)根据线路上的投影坐标点位，将连续线路分解成独立段落的三维线段，并计算段落交界处的断面信息，得到独立段落起止断面；
c)每一个独立段落都有一段坡脚线，将该坡脚线离散成坐标点，并与地形高程进行对比，判断边坡的类型；
2)获取边坡轮廓线：截取施工便道的一个横断面，根据坡脚点的位置以及边坡坡率得到边坡剖面线，将边坡剖面线与地形断面求交，得到边坡与地形之间的交点；针对每一个道路横断面，计算边坡剖面线与地形断面的交点，将相邻且边坡类型相同的地形交点连接，生成边坡轮廓线；
3)生成施工便道模型：根据步骤1)获得的独立段落线段以及施工便道的宽度参数，在进行纹理映射的基础上，生成路面模型；根据边坡类型判断结果，分段落分别进行路堑、路堤、平地的放样，各段落与步骤2)中获取的边坡轮廓线能够构成一个连续且共面的多边形面，通过对多边形之间的接边问题进行处理，最终生成边坡模型；路面模型与边坡模型通过坡脚线进行连接，生成施工便道模型；
4)将投影坐标系下的计算结果转换至地理坐标系；
S3，输出建模设计成果：将所述施工便道模型以及同时得到的施工便道可编辑矢量图形、施工便道处的局部DEM(数字高程模型)和填挖方量数据作为成果输出。
2.根据权利要求1所述的铁路工程施工便道参数化建模方法，其特征在于，步骤S1中，所述的建立地理坐标系向投影坐标系的转换关系为：根据铁路线路所在的位置定义投影带，采用膨胀椭球法，选择高斯投影方式建立CGCS2000坐标系的坐标投影。
3.根据权利要求1所述的铁路工程施工便道参数化建模方法，其特征在于：步骤S2中，当检测点高程高于地形高程时，为路堤；当检测点高程低于地形高程时，为路堑；当检测点高程与地形高程相等时，为平地。
4.根据权利要求1所述的铁路工程施工便道参数化建模方法，其特征在于：步骤S3中，所述填挖方量数据为填方总量或挖方总量，计算公式为：
其中：
di为第i个格网处的高程差，单位：m；
hi为第i个格网处的设计高程，单位：m；
Zi为第i个格网处的原始高程，单位：m；
V为填/挖方总量，单位：m3；V>0时，为填方总量；V<0时，为挖方总量。
S为格网面积，单位：m2；
k为土方系数。
5.一种对权利要求1-4中任一项所述的铁路工程施工便道参数化建模方法输出的模型进行设计优化的方法，包括：对施工便道三维模型进行实时编辑、对地形填挖数据进行局部更新和实时控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的对施工便道三维模型进行实时编辑为：在三维场景中设计施工便道时，当生成的边坡模型与其他模型相交，可两条施工便道距离较近、彼此之间的边坡模型交叉时，对边坡矢量图形上的离散点进行编辑和修改，解决边坡相交问题。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的对地形填挖数据进行局部更新包括：
地形挖洞，将便道模型与地形相交之处做透明化处理，从可视化层面实现地形与模型的融合；
局部地形修改，采用一个局部的DEM数据与原始DEM数据进行融合，通过实时加载局部地形图层替换原始地形的方式实现地形的局部快速更新。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的实时控制为：通过图层管理方式实时控制模型与地形数据的显示与隐藏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910678501.8A CN110569538A (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910678501.8A CN110569538A (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110569538A true CN110569538A (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68773585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910678501.8A Pending CN110569538A (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110569538A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111444634A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-24 | 深圳市秉睦科技有限公司 | 一种参数化自动创建边坡面模型的方法 |
| CN111652436A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-11 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种基于等高线的施工便道自动选线方法 |
| CN111765867A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-10-13 | 中国二十冶集团有限公司 | 基于倾斜摄影技术的道路有效土方量计算方法 |
| CN111783193A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-10-16 | 中国二十冶集团有限公司 | 不良地基道路的有效土方量计算方法 |
| CN112395794A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-23 | 重庆市地理信息和遥感应用中心 | 一种基于剖分技术的参数化边坡模型自动构建方法 |
| CN113434928A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-24 | 南昌大学 | 一种复杂三维线性结构的参数化建造方法 |
| CN114001650A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-02-01 | 北京市测绘设计研究院 | 一种地方坐标系与任意平面坐标系转换参数加密方法 |
| JP7030937B1 (ja) * | 2020-11-26 | 2022-03-07 | 株式会社ラグロフ設計工房 | 土木構造物の３次元モデルを生成するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータ及び土木構造物の３次元モデルの生成システム |
| CN114549717A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-27 | 中南大学 | 一种铁路线路三维快速建模与动态更新方法 |
| CN115688222A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-02-03 | 中铁七局集团有限公司 | 基于山岭地区高陡边坡施工便道的优化设计方法 |
| CN115984502A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-04-18 | 北京博超时代软件有限公司 | 地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质 |
| CN117235852A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-15 | 中南大学 | 一种参数化路基断面构建方法 |
| CN117874898A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-04-12 | 云南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 基于bim与gis的公路三维边坡相交设计方法及系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104462692A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 基于演绎法的纵断面自动坡度生成方法 |
| CN106971040A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-21 | 北京晶众智慧交通科技股份有限公司 | 一种基于平纵横设计的三维道路快速建模方法 |
| CN107423455A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-12-01 | 广东科诺勘测工程有限公司 | 一种公路自动建模方法及系统 |
| CN107490368A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-19 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种边坡放样系统及方法 |
| WO2018040838A1 (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 广州地铁设计研究院有限公司 | 一种高架结构bim模型建模设计方法 |
| CN109671150A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-23 | 西安西北民航项目管理有限公司 | 基于数字地球的机场土方计算方法 |
| CN109918803A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 中国铁路设计集团有限公司 | 铁路线路平纵横实时联动设计方法 |
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910678501.8A patent/CN110569538A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104462692A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 基于演绎法的纵断面自动坡度生成方法 |
| WO2018040838A1 (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 广州地铁设计研究院有限公司 | 一种高架结构bim模型建模设计方法 |
| CN107423455A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-12-01 | 广东科诺勘测工程有限公司 | 一种公路自动建模方法及系统 |
| CN106971040A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-21 | 北京晶众智慧交通科技股份有限公司 | 一种基于平纵横设计的三维道路快速建模方法 |
| CN107490368A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-19 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种边坡放样系统及方法 |
| CN109671150A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-23 | 西安西北民航项目管理有限公司 | 基于数字地球的机场土方计算方法 |
| CN109918803A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 中国铁路设计集团有限公司 | 铁路线路平纵横实时联动设计方法 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111444634A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-24 | 深圳市秉睦科技有限公司 | 一种参数化自动创建边坡面模型的方法 |
| CN111652436A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-11 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种基于等高线的施工便道自动选线方法 |
| CN111765867A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-10-13 | 中国二十冶集团有限公司 | 基于倾斜摄影技术的道路有效土方量计算方法 |
| CN111783193A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-10-16 | 中国二十冶集团有限公司 | 不良地基道路的有效土方量计算方法 |
| CN112395794A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-23 | 重庆市地理信息和遥感应用中心 | 一种基于剖分技术的参数化边坡模型自动构建方法 |
| JP7030937B1 (ja) * | 2020-11-26 | 2022-03-07 | 株式会社ラグロフ設計工房 | 土木構造物の３次元モデルを生成するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータ及び土木構造物の３次元モデルの生成システム |
| CN113434928B (zh) * | 2021-05-26 | 2022-08-30 | 南昌大学 | 一种复杂三维线性结构的参数化建造方法 |
| CN113434928A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-24 | 南昌大学 | 一种复杂三维线性结构的参数化建造方法 |
| CN114001650B (zh) * | 2021-09-16 | 2023-09-29 | 北京市测绘设计研究院 | 一种地方坐标系与任意平面坐标系转换参数加密方法 |
| CN114001650A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-02-01 | 北京市测绘设计研究院 | 一种地方坐标系与任意平面坐标系转换参数加密方法 |
| CN114549717A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-27 | 中南大学 | 一种铁路线路三维快速建模与动态更新方法 |
| CN115688222A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-02-03 | 中铁七局集团有限公司 | 基于山岭地区高陡边坡施工便道的优化设计方法 |
| CN115688222B (zh) * | 2022-09-13 | 2024-10-15 | 中铁七局集团有限公司 | 基于山岭地区高陡边坡施工便道的优化设计方法 |
| CN115984502A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-04-18 | 北京博超时代软件有限公司 | 地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质 |
| CN117235852A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-15 | 中南大学 | 一种参数化路基断面构建方法 |
| CN117235852B (zh) * | 2023-09-13 | 2024-03-29 | 中南大学 | 一种参数化路基断面构建方法 |
| CN117874898A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-04-12 | 云南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 基于bim与gis的公路三维边坡相交设计方法及系统 |
| CN117874898B (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-24 | 云南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 基于bim与gis的公路三维边坡相交设计方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110569538A (zh) | 一种铁路工程施工便道参数化建模和设计优化方法 | |
| CN101872376B (zh) | 真三维道路智能设计方法及系统 | |
| KR102062057B1 (ko) | 철도 인프라 3d 모델링 장치 및 방법 | |
| CN111428306A (zh) | 一种道路精细化设计方法 | |
| Kang et al. | Development of methodology and virtual system for optimised simulation of road design data | |
| Jha et al. | Using GIS, genetic algorithms, and visualization in highway development | |
| US9529944B2 (en) | Corridor modeling system, apparatus, and method | |
| CN112733247A (zh) | 一种大型项目上场策划的方法 | |
| CN112231799A (zh) | 基于bim的铁路智能选线走向方案快速建模方法 | |
| CN113094802B (zh) | 一种公路路基建模方法及系统 | |
| Tanoli et al. | 3D design modeling application in machine guidance system for earthwork operations | |
| CN103927407A (zh) | 一种基于soa架构的土木工程地理设计平台 | |
| CN115526450A (zh) | 基于倾斜摄影与bim结合的施工进度监测方法、系统及介质 | |
| CN113536421A (zh) | 一种基于bim的港口规划协同分析方法与系统 | |
| CN110411422A (zh) | 基于bim的施工便道的规划方法 | |
| CN113468637A (zh) | 一种基于bim技术的机场道面建模方法 | |
| JP3407883B2 (ja) | デジタル地図データを用いた土工設計支援システム | |
| CN112069571A (zh) | 一种基于三维实景的绿色矿山立体规划方法 | |
| CN103871101A (zh) | 一种基于三维布尔运算的基坑与地质体模型无缝集成方法 | |
| JP3412815B2 (ja) | 地図データを活用した３次元道路設計支援システム | |
| Mitasova et al. | GIS tools for erosion/deposition modelling and multidimensional visualization | |
| Langenheim et al. | Adapting a digital twin to enable real-time water sensitive urban design decision-making | |
| Akay | Minimizing total cost of* construction, maintenance, and transportation costs with computer-aided forest road design | |
| CN113032877A (zh) | 基于bim技术施工场地临建方案的优化方法 | |
| JP2008014018A (ja) | Ｇｐｓ盛土施工管理システム及びｇｐｓ盛土施工管理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191213 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |