CN112613098A - 一种缩短渡线的建模方法、系统、计算机设备及可读介质 - Google Patents

一种缩短渡线的建模方法、系统、计算机设备及可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缩短渡线的建模方法、系统、计算机设备及可读介质，属于轨道交通配线领域。所述建模方法包括：采集多个向量组，各向量组均对应缩短渡线的多个特征参数；基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法；接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的实际向量组、实际数值和构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型；根据初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。本发明提供的缩短渡线的建模方法调用构建方法，通过设置各类向量组和多个特征参数对缩短渡线进行约束生成缩短渡线模型，可大大提高设计效率。

Description

一种缩短渡线的建模方法、系统、计算机设备及可读介质
技术领域
本发明属于轨道交通配线领域，更具体地，涉及一种缩短渡线的建模方法、系统、计算机设备及可读介质。
背景技术
车站配线可分为渡线、联络线、停车线、折返线、出入线和安全线等。其中，缩短渡线作为渡线的一种型式，可增加列车运行的灵活性，方便组织临时交路和夜间工程车折返等。
目前的缩短渡线设计普遍借助工程绘图软件CAD建模，通过二次开发的点线绘制方式快速生成缩短渡线平面图，以完成缩短渡线(包括缩短渡线、正线和站台)的工程设计。然而，上述方法无法直观立体的体现其空间结构、工程规模、工程可实施性及与环境的可协调性等，也不能自动插入到线路特定里程位置，此外工程方案常需要根据实际环境要求(如车站位置的改变、线间距的变化等)来进行反复调整和修改，这些因素均会导致现有缩短渡线的设计效率大幅度降低。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种缩短渡线的建模方法、系统、计算机设备及可读介质，其目的在于提高缩短渡线的设计效率，由此解决缩短渡线的设计效率较低的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种缩短渡线的建模方法，所述建模方法包括：
采集多个向量组，各所述向量组包括车型、正线线间距、站台中心的线路里程、站台长度和站台坡度，各所述向量组均对应缩短渡线的多个特征参数；
基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法，所述构建方法是根据各所述向量组及各所述向量组相对应的多个所述特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对所述平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型；
接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的所述实际向量组、所述实际数值和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型；
根据所述初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在所述线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
可选地，所述特征参数包括：
辙叉角、道岔前端至岔心距离、道岔根端至岔心距离、车站远端叉尖与最接近曲线端点的间距、圆曲线半径、圆曲线长度和夹直线长度。
可选地，所述采集多个向量组，各所述向量组包括车型、正线线间距、站台中心里程、站台长度和站台坡度，各所述向量组均对应缩短渡线的多个特征参数，包括：
基于所述辙叉角，建立各所述向量组和多个所述特征参数的关联表；
基于所述关联表，设置所述向量组和多个所述特征参数的关联方法，所述关联方法是根据所述向量组同时对应生成所述向量组和多个所述特征参数。
可选地，所述接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的所述实际向量组、所述实际数值和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型，包括：
接收实际缩短渡线的实际向量组，根据接收到的所述实际向量组、所述关联方法和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型。
可选地，所述对站台和正线进行约束，包括：
对所述站台近端道岔岔心与所述站台中心距离进行约束；
对道岔岔心与同侧所述正线进行共线约束；
对缩短渡线和站台的前后关系进行约束；
对道岔的类型进行限制，所述道岔的类型包括顺岔和逆岔。
第二方面，本发明提供了一种缩短渡线的建模系统，所述建模系统包括：
向量组模型，用于采集多个向量组，各所述向量组包括车型、正线线间距、站台中心的线路里程、站台长度和站台坡度，各所述向量组均对应缩短渡线的多个特征参数；
构建方法模型，用于基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法，所述构建方法是根据各所述向量组及各所述向量组相对应的多个所述特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对所述平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型；
初级三维缩短渡线模型，用于接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的所述实际向量组、所述实际数值和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型；
次级三维缩短渡线模型，用于根据所述初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在所述线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行第一方面所述建模方法的步骤。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算机设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行第一方面所述建模方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)参数化建模设计，有效减少工作量。不再使用点、线的二维绘图工具，只需调用构建方法，通过设置各类向量组和多个特征参数对缩短渡线进行约束即可生成缩短渡线模型。当工程发生变化需要调整或修改时，只需修改缩短渡线模型参数即可实现，可大大提高设计效率。
(2)参数关联技术，实现智能化设计。车型、车站相关属性发生变化时，只需接收实际变量组即可，对应缩短渡线的建模方法即按照设计规范要求自动更新，生成满足变化后的新模型。
(3)三维模型呈现形式，精确模拟工程实况。不仅能直观立体的展示缩短渡线与其站台、正线的相互关系，还能显示其工程规模、尺寸、材质等，可为工程实施提供参考依据。
(4)通过该建模方法能够将缩短渡线自动插入到特定的线路里程上，便于更直观地反映缩短站台的方位。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种缩短渡线的建模方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种缩短渡线的建模方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的缩短渡线的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种缩短渡线的建模系统的结构示意图。
图中各符号表示含义如下：
1、向量组模型；2、构建方法模型；3、初级三维缩短渡线模；4、次级三维缩短渡线模型。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是本发明实施例提供的一种缩短渡线的建模方法的流程图，如图1所示，该建模方法包括：
S101、采集多个向量组，各向量组包括车型、正线线间距、站台中心的线路里程、站台长度和站台坡度，各向量组均对应缩短渡线的多个特征参数。
S102、基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法。
步骤S102中，构建方法是根据各向量组及各向量组相对应的多个特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型。
S103、接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的实际向量组、实际数值和构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型。
S104、根据初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
需要说明的是，BIM技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据为模型的基础，进行三维模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。也就是说，在BIM技术的基础上通过构建方法能够获取可视化的三维缩短渡线模型，能够反映缩短渡线的空间结构、工程规模和环境的可协调性等特征。
本发明具有如下优势：
(1)参数化建模设计，有效减少工作量。不再使用点、线的二维绘图工具，只需调用构建方法，通过设置各类向量组和多个特征参数对缩短渡线进行约束即可生成缩短渡线模型。当工程发生变化需要调整或修改时，只需修改缩短渡线模型参数即可实现，可大大提高设计效率。
(2)参数关联技术，实现智能化设计。车型、车站相关属性发生变化时，只需接收实际变量组即可，对应缩短渡线的建模方法即按照设计规范要求自动更新，生成满足变化后的新模型。
(3)三维模型呈现形式，精确模拟工程实况。不仅能直观立体的展示缩短渡线与其站台、正线的相互关系，还能显示其工程规模、尺寸、材质等，可为工程实施提供参考依据。
(4)通过该建模方法能够将缩短渡线自动插入到特定的线路里程上，便于更直观地反映缩短站台的方位。
图2是本发明实施例提供的另一种缩短渡线的建模方法的流程图，如图2所示，该建模方法包括：
S201、基于辙叉角，建立各向量组和多个特征参数的关联表。
在上述实施方式中，关联表能够反映各辙叉角下，各向量组和多个特征参数的对应关系。
在本实施例中，向量组包括车型(A、B、C或D)、正线线间距d(14m、15.2m、16m、17.2m)、站台中心的线路里程、站台长度s和站台坡度(图未示)。
特征参数包括：辙叉角α、道岔前端至岔心距离a、道岔根端至岔心距离b、车站远端叉尖与最接近曲线端点的间距m、圆曲线半径r、圆曲线长度c和夹直线长度l(见图3)。
需要说明的是，道岔前端至岔心距离a和道岔根端至岔心距离b与辙叉角α相关。车站远端叉尖与最接近曲线端点的间距m(m≥5；m)、圆曲线半径r(r≥200，r优选为200，250，300，350；m)、圆曲线长度c(25≤c≤40；m)和夹直线长度l(10≤l≤20，l优选为10；m)为定值。本实施例中，以辙叉角为α为6°20′25″来进行说明，各辙叉角为α对应多组道岔前端至岔心距离a和道岔根端至岔心距离b，在本实施例中，选择道岔前端至岔心距离a为13.839m、道岔根端至岔心距离b为15.73m。也就是说，在向量组已知的情况下，本建模方法可根据辙叉角α选择确定所有其它特征参数的数值。
S202、基于关联表，设置向量组和多个特征参数的关联方法。
步骤S202中，关联方法是根据向量组同时对应生成向量组和多个特征参数。
在上述实施方式中，根据关联方法，通过接收向量组即可同时对应生成向量组和多个特征参数，避免重复接收特征参数，仅接收向量组即可实现所有数据的接收，从而提高建模效率。
S203、基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法。
步骤S203中，构建方法是根据各向量组及各向量组相对应的多个特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型。
在本实施例中，本实施例通过BIM技术中的Openrail进行平面缩短渡线模型的绘制。
需要说明的是，拉升放样是根据钢轨横截面进行拉升，以得到三维模型。
S204、接收实际缩短渡线的实际向量组，根据接收到的实际向量组、关联方法和构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型。
需要说明的是，初级三维缩短渡线模型为实际三维缩短渡线模型，并不包含其与站台、正线的位置关系。
S205、根据初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
在上述实施方式中，通过对站台、正线进行约束使得缩短渡线、站台和正线相互关联，进而在特定的线路里程上得到包括缩短渡线、站台和正线的次级三维缩短渡线模型，且此时缩短渡线、站台和正线捆绑在一起。
可选地，对站台和正线进行约束，包括：
(1)对站台近端道岔岔心与站台中心距离e进行约束，从而确定出道岔与站台的间距。
(2)对道岔岔心与同侧正线进行共线约束，从而确定正线和道岔的位置关系。
(3)对缩短渡线和站台的前后关系进行约束，从而确定缩短渡线和站台的相对关系。
(4)对道岔的类型进行限制，从而确定道岔的类型。
也就是说，根据初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，能够使得缩短渡线、站台和正线相互关联，通过改变向量组即可直接实现次级三维缩短渡线模型的改变。
图4是本发明实施例提供的一种缩短渡线的建模系统的结构示意图，如图4所示，该建模系统包括：
向量组模型1，用于采集多个向量组，各向量组包括车型、正线线间距、站台中心的线路里程、站台长度和站台坡度，各向量组均对应缩短渡线的多个特征参数；
构建方法模型2，用于基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法，构建方法是根据各向量组及各向量组相对应的多个特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型；
初级三维缩短渡线模型3，用于接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的实际向量组、实际数值和构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型；
次级三维缩短渡线模型4，用于根据初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
本实施例还提供了一种计算机设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，存储单元存储有计算机程序，当计算机程序被处理单元执行时，使得处理单元执行建模方法的步骤，此处不再赘述；本实施例中，处理器和存储器的类型不作具体限制，例如：处理器可以是微处理器、数字信息处理器、片上可编程逻辑系统等；存储器可以是易失性存储器、非易失性存储器或者它们的组合等。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算机设备执行的计算机程序，当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行建模方法的步骤。其实现原理、技术效果与上述方法类似，此处不再赘述。
必须说明的是，上述任一实施例中，方法并不必然按照序号顺序依次执行，只要从执行逻辑中不能推定必然按某一顺序执行，则意味着可以以其他任何可能的顺序执行。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种缩短渡线的建模方法，其特征在于，所述建模方法包括：
采集多个向量组，各所述向量组包括车型、正线线间距、站台中心的线路里程、站台长度和站台坡度，各所述向量组均对应缩短渡线的多个特征参数；
基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法，所述构建方法是根据各所述向量组及各所述向量组相对应的多个所述特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对所述平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型；
接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的所述实际向量组、所述实际数值和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型；
根据所述初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在所述线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
2.根据权利要求1所述的一种缩短渡线的建模方法，其特征在于，所述特征参数包括：
辙叉角、道岔前端至岔心距离、道岔根端至岔心距离、车站远端叉尖与最接近曲线端点的间距、圆曲线半径、圆曲线长度和夹直线长度。
3.根据权利要求2所述的一种缩短渡线的建模方法，其特征在于，所述采集多个向量组，各所述向量组包括车型、正线线间距、站台中心里程、站台长度和站台坡度，各所述向量组均对应缩短渡线的多个特征参数，包括：
基于所述辙叉角，建立各所述向量组和多个所述特征参数的关联表；
基于所述关联表，设置所述向量组和多个所述特征参数的关联方法，所述关联方法是根据所述向量组同时对应生成所述向量组和多个所述特征参数。
4.根据权利要求3所述的一种缩短渡线的建模方法，其特征在于，所述接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的所述实际向量组、所述实际数值和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型，包括：
接收实际缩短渡线的实际向量组，根据接收到的所述实际向量组、所述关联方法和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种缩短渡线的建模方法，其特征在于，所述对站台和正线进行约束，包括：
对所述站台近端道岔岔心与所述站台中心距离进行约束；
对道岔岔心与同侧所述正线进行共线约束；
对缩短渡线和站台的前后关系进行约束；
对道岔的类型进行限制，所述道岔的类型包括顺岔和逆岔。
6.一种缩短渡线的建模系统，其特征在于，所述建模系统包括：
向量组模型(1)，用于采集多个向量组，各所述向量组包括车型、正线线间距、站台中心的线路里程、站台长度和站台坡度，各所述向量组均对应缩短渡线的多个特征参数；
构建方法模型(2)，用于基于BIM技术，设置缩短渡线三维模型的构建方法，所述构建方法是根据各所述向量组及各所述向量组相对应的多个所述特征参数的约束生成平面缩短渡线模型，并对所述平面缩短渡线模型进行拉升放样，生成相对应的三维缩短渡线模型；
初级三维缩短渡线模型(3)，用于接收实际缩短渡线的实际向量组和多个特征参数的实际数值，根据接收到的所述实际向量组、所述实际数值和所述构建方法，生成对应的初级三维缩短渡线模型；
次级三维缩短渡线模型(4)，用于根据所述初级三维缩短渡线模型，对站台和正线进行约束，从而在所述线路里程上生成对应的次级三维缩短渡线模型。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1～5任一项所述建模方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有可由计算机设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行权利要求1～5任一项所述建模方法的步骤。
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CN115081098A (zh) * 2022-08-22 2022-09-20 中南大学 一种参数化铁路各号数单开道岔的建模方法
CN115081098B (zh) * 2022-08-22 2022-11-15 中南大学 一种参数化铁路各号数单开道岔的建模方法

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