CN113342208A - 基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质 - Google Patents

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CN113342208A CN202110706388.7A CN202110706388A CN113342208A CN 113342208 A CN113342208 A CN 113342208A CN 202110706388 A CN202110706388 A CN 202110706388A CN 113342208 A CN113342208 A CN 113342208A
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Abstract

本发明提供一种基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质。该方法包括：基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线；根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点；根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线；对纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。本发明能够提升选线设计交互自然性和交互体验，进而提高铁路选线的设计效率和选线设计方案的生成效率，以满足铁路线路的生产设计需求。

Description

基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及铁路选线交互设计技术领域，尤其涉及一种基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质。
背景技术
近年来，我国的铁路发展建设速度十分迅速，在铁路建设和中远期路网规划等方面取得了举世瞩目的成绩。但面对铁路的快速发展，其新线路的规划设计仍然面临艰巨任务。
目前，对铁路选线设计方法的研究，根据交互环境的不同，主要有以下三个方面：(1)基于纸上定线的铁路选线方法。该方法为最早的铁路选线方法，即通过人手工量测、计算与绘制的方式进行铁路平面、纵断面设计。但由于其生产效率过低，已经淘汰。(2)基于鼠标键盘交互方式的铁路选线方法。该方法以鼠标键盘为终端设备基础，借助AutoCAD、Bently等商业软件的基本功能，将绘制、计算、修改、出图等功能全部集成在系统中，实现了较为快速的铁路选线设计过程，极大提高了生产效率。但是这种方法的缺点是，多种键值组合的输入、输出表达，交互操作较复杂，平纵断面设计线生成需要反复输入参数，生成较慢，不能支持多用户同时协作。(3)基于交互式电子白板的铁路选线方法。该方法利用定位笔在电子白板上绘线的方式替代鼠标绘制，极大提高了铁路选线交互方式的自然性、灵活性。但是这种方法的缺点是，交互式电子白板的尺寸一般较大，不适合长时间工作，同时使用前需要与计算机进行连接并进行屏幕坐标位置校准，终端设备自由度不足，只能适应个别场景中的交互应用，无法满足大部分使用情况。
综上所述，现有公开的铁路选线设计方法都存在生产效率或设计效率不能完全满足需求的问题。因此，在铁路建设任务繁重阶段，如何同时提高铁路选线的生产效率和设计效率，以满足铁路线路的生产设计需求亟待解决。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质，以解决现有铁路选线设计方法生产效率或设计效率不能完全满足需求的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于多点触控设备的铁路选线方法，包括：
基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线；
根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
对所述纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；
根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
在一种可能的实现方式中，根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离，对各个平面点进行曲率元归一化计算，获得各个平面点对应的曲率元；
对当前平面点进行检测，若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值大于所述第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值小于所述第一阈值，则将当前平面点确定为所述平面笔迹线对应的线路拐点中的直圆点；其中，k为预设值，为一正整数；
若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值小于所述第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值大于所述第一阈值，则将当前平面点确定为所述平面笔迹线对应的线路拐点中的圆直点；
对所述平面笔迹线对应的各个平面点，按照上述对所述当前平面点进行检测的方法进行检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点。
在一种可能的实现方式中，根据
Figure BDA0003131443830000031
获得第i个平面点对应的曲率元；
其中，i为所述平面笔迹线对应的各个平面点中的第i个平面点，di为第i个平面点对应的曲率元，
Figure BDA0003131443830000032
为第i-j个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure BDA0003131443830000033
为第i-j个平面点空间坐标与第i个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure BDA0003131443830000034
为第i个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，j＝1,2,…,k，为第i个平面点前后的j个平面点；
根据获得第i个平面点对应的曲率元的方法，获得各个平面点对应的曲率元。
在一种可能的实现方式中，所述线路拐点中相邻的一个所述直圆点和一个所述圆直点构成一个转向区间；所述根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线，包括：
针对每个转向区间，根据当前转向区间中的所述直圆点的空间坐标与上一转向区间中的圆直点的空间坐标，以及当前转向区间中的所述圆直点的空间坐标与下一转向区间中的所述直圆点的空间坐标，确定当前转向区间对应的圆曲线要素；
根据当前转向区间对应的圆曲线要素中的交点坐标、圆曲线半径和偏角，确定当前转向区间对应的缓和曲线要素；
根据当前转向区间对应的所述圆曲线要素和所述缓和曲线要素进行拟合，生成该当前向区间对应的平面设计线；
根据所有转向区间对应的平面设计线，生成所述目标铁路的平面设计线。
在一种可能的实现方式中，针对所述纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均大于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到预设直线的垂直距离累加的平均值大于当前纵断面点到所述预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；其中，所述预设直线为所述预设区间内首尾两点所在的直线；或者，
针对所述纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均小于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到所述预设直线的垂直距离累加的平均值小于当前纵断面点到所述预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点。
在一种可能的实现方式中，所述纵断面变坡点中相邻的两个纵断面变坡点构成一个坡段；所述根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线，包括：
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点前一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点前一坡段的第一方程；
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点后一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点后一坡段的第二方程；
根据所述第一方程和所述第二方程，计算得到当前纵断面变坡点对应的前一坡段和后一坡段的坡度差；
根据预设竖曲线半径和所述坡度差，计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距；
按照计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距的方法，计算得到每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距；
根据每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
在一种可能的实现方式中，基于多点触控设备获得目标铁路的平面笔迹线；
根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
根据所述平面设计线，确定所述目标铁路的纵断面初始地面线；
根据所述纵断面初始地面线，基于多点触控设备获得目标铁路的纵断面笔迹线。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于多点触控设备的铁路选线装置，包括：
获取模块，用于基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线
第一处理模块，用于根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
第一生成模块，用于根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
第二处理模块，用于对所述纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；
第二生成模块，用于根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质，通过基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点，根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线，对纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点，根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。可以直接基于多点触控设备获得的平面笔迹线和纵断面笔迹线生成目标铁路的平面设计线和纵断面设计线，明显减少铁路选线过程中的交互录入次数，提升选线设计交互自然性和交互体验，进而提高铁路选线的设计效率，并较大程度上提高选线设计方案的生成效率，以满足铁路线路的生产设计需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于多点触控设备的铁路选线方法的实现流程图；
图2是本发明另一实施例提供的基于多点触控设备的铁路选线方法的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的计算曲率元的示意图；
图4是本发明实施例提供的转向区间的判断流程图；
图5是本发明实施例提供的确定转向区间对应的圆曲线要素的示意图；
图6是本发明实施例提供的确定转向区间对应的缓和曲线要素的示意图；
图7是本发明实施例提供的纵断面变坡点特征图；
图8是本发明实施例提供的确定竖曲线要素的示意图；
图9是本发明实施例提供的基于多点触控设备的铁路选线装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
目前在铁路的新线路的规划设计中，例如线路方案会审与决策时，铁路建设任务繁重阶段需要对方案反复修改时，现行的键、鼠交互终端设备进行选线设计，很难为专家与专业设计人员提供一个操控自然、协作方便，并能快速表达决策者思想的人机交互环境与方法，其自然性、灵活性和工作效率无法完全满足生产的劣势十分明显，不能完全符合现代人机交互设计方法以人为本的设计思想。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的基于多点触控设备的铁路选线方法的实现流程图，结合图2，详述如下：
在步骤101中，基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线。
可选的，基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线，可以包括：基于多点触控设备获得目标铁路的平面笔迹线；根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点；根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线；根据平面设计线，确定目标铁路的纵断面初始地面线；根据纵断面初始地面线，基于多点触控设备获得目标铁路的纵断面笔迹线。
其中，纵断面地面线由铁路中线的平面设计线根据中桩间隔取点内插地面高程得到，为前置步骤，有了纵断面地面线才可以进行纵断面设计，得到纵断面笔迹线。从平面设计线起点开始，以预设间隔取得平面设计线上点组Qi(i＝1,2,…,m)，做垂线得到与地面交点点组Qj(j＝1,2,…,m)，作为纵断面初始地面线。其中，一般铁路中线控制桩放样测量时，直线上中桩间隔不宜大于50m，曲线上中桩间隔一般适宜取20m。因此直线、曲线的预设间隔可以全部取为20m。
参考图2所示，利用手势与多点触控终端设备交互进行选线地理环境操作，交互手势依托对象为多点触控终端设备，操作对象为长大带状地理环境实体及手绘笔迹、线路。生成平面笔迹线和纵断面笔迹线，平面笔迹线和纵断面笔迹线的空间坐标信息作为数据对象，并将数据对象存储于可读存储介质中。
其中，可以通过多个手势组合操作，绘制平面笔迹线和纵断面笔迹线。在这个过程中，可以将手势模型按地形浏览和线形操作进行分类，并在底层创建m种交互模式，手势模型分别内置在系统中不同模式下，检测到手势交互后，对当前时刻触摸行为分析，识别系统中一种交互模式下与之对应的手势模型，确定当前系统中包含地形发生地形浏览交互响应或者线形操作交互响应。若交互响应为地形浏览，手势模型判断结果可以为地形产生缩放、移动、旋转、回到初始位置等。若交互响应为线形操作，手势模型判断结果可以为绘制或删除，若为绘制，地形表面产生笔迹线，若为删除，笔迹线随手指移动被删除，直到手指完成绘制离开。
其中，手势模型的建立可以依据当前帧时间下多点触控终端设备采集的触点数目，手势模型可以包括平移、放大、缩小、旋转、双击、长按、拖动，其中平移、双击、长按、拖动为单触点操作，放大、缩小、旋转为双触点操作，长按为三触点操作。其中，平移、放大、缩小、旋转、双击(回到初始位置)可以为地形浏览模式下的手势模型，单指长按(标记)、拖动(绘制、删除线形)可以为线形操作模式下的手势模型，另外可以设置三指长按的手势模型以进行地形浏览模式与线形操作模式间的切换。
示例性的，对各个手势模型的具体识别方法可以为：在每一帧处理多点触控事件时会向多点触控系统内传递多点触控数据，包括触控点ID、触控状态(phase)、触控点坐标(x,y)、生命周期所需时间(time)、点击数(tapCount)等数据。每个手指触点被赋以唯一ID，每个触点接触时，其phase为TOUCH_BEGAN，随后为TOUCH_MOVED，在触点离开时为TOUCH_ENDED，最后以Num对触点进行计数。
以两触点为例进行触点信息处理说明，设data为存储当前帧多点触控数据的结构体，last为存储上一帧多点触控数据的结构体。Pi为当前帧触控点i的坐标，Pi′为前一帧触控点i的坐标，i＝1,2…为触控点个数，前后两帧同一触控点在x、y方向的坐标差Δxi、Δyi如式(1)，(2)所示：
Δxi＝Pi′x-Pix(1)；
Δyi＝Pi′y-Piy(2)；
相同帧两触控点间的距离η、η′如式(3)，(4)所示：
η＝P2-P1(3)；
η′＝P2′-P1′(4)；
Num为phase等于TOUCH_ENDED的触控点计数。
(1)获取多点触控系统当前时间T，获得当前帧多点触控数据data。
(2)若为地形浏览模式，若当前帧data的触控点数为1且上一帧last的触控点数为1，此时为单触点操作。其中，平移操作地形随触控点移动方向平移，移动距离d如式(5)所示；双击操作单触控点连续双击同一位置，即tapcount＝＝2，地形回到初始形态。
Figure BDA0003131443830000101
若当前帧data的触控点数为2且上一帧last的触控点数为2，此时为双触点操作。若两触控点相邻帧各自移动距离均大于预设阈值，且相邻帧两触控点之间的距离减小或放大，则为缩小或放大操作；若一个触控点不发生移动、另一个触控点顺时针或逆时针移动，则为顺时针或逆时针旋转操作。
(3)若为线形操作模式，若当前帧data的触控点数为1且上一帧last的触控点数为1，则触控类型为单触点操作。其中，拖动操作中，若触控点拾取到地形并移动，则在相交处绘制线形；若触控点在拾取部分滑动，则删除线形。若触控点拾取到实体且长按time>0.5s，即单指长按操作，则对拾取部分进行高亮标记。
(4)若为三触点同时点击，则进行模式转换。
(5)若last状态等于TOUCH_ENDED，则Num个数+1，若Num触控点个数等于初始Num个数，则一次完整的触控过程完成。
基于上述操作可以对各个手势模型进行识别，并获得各个手势模型下触控点的坐标，根据触控点的坐标、多点触控终端设备的采样速度以及手指的移动速度等，获得绘制的平面笔迹线和纵断面笔迹线，并存储平面笔迹线或纵断面笔迹线中的空间坐标信息。在多点触控交互手势、多点触控终端设备及存储介质的协同下生成可读平面、纵断面的空间点坐标信息。
其中，交互手势在与终端设备的交互过程中避免不必要操作，并且手绘笔迹的概略分布和走向应符合铁路选线设计行为，存储介质中存储连续、合理的线路点位置信息。
本实施例基于多点触控设备下的多个手势组合操作产生平面、纵断面笔迹线。以多点触控终端设备采集的触点数目为基础，以地理环境实体的操作及手绘笔迹、线路，为具体对象，确定对某对象的具体操作，同时将交互过程产生的笔迹空间坐标点在可读存储介质中存储。方便对目标铁路线路的设计和修改，便于后续基于平面、纵断面笔迹线的空间坐标进行拟合，获得平面、纵断面设计线。
在步骤102中，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点。
其中，在进行平面笔迹线的处理时，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标(x,y,z)中的(x,y)进行处理。
可选的，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点，可以包括：
根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离，对各个平面点进行曲率元归一化计算，获得各个平面点对应的曲率元。
对当前平面点进行检测，若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值大于第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值小于第一阈值，则将当前平面点确定为平面笔迹线对应的线路拐点中的直圆点；其中，k为预设值，为一正整数。
若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值小于第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值大于第一阈值，则将当前平面点确定为平面笔迹线对应的线路拐点中的圆直点。
对平面笔迹线对应的各个平面点，按照上述对当前平面点进行检测的方法进行检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点。
可选的，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离，对各个平面点进行曲率元归一化计算，获得各个平面点对应的曲率元，可以包括：
根据
Figure BDA0003131443830000121
获得第i个平面点对应的曲率元；
其中，i为平面笔迹线对应的各个平面点中的第i个平面点，di为第i个平面点对应的曲率元，
Figure BDA0003131443830000122
为第i-j个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure BDA0003131443830000123
为第i-j个平面点空间坐标与第i个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure BDA0003131443830000124
为第i个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，j＝1,2,…,k，为第i个平面点前后的j个平面点。
根据获得第i个平面点对应的曲率元的方法，获得各个平面点对应的曲率元。
参照图3，基于欧式距离的拐点检测算法定义曲率元，即点i为中心k个点对间欧氏距离平方和，用于判别平面笔迹线对应的线路拐点。其中，k为预设值，可以根据夹直线的距离和中桩的间隔设置。取出可读存储介质中平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标信息，为方便计算，将平面点数组中每个点都进行曲率元归一化计算，计算结果小于第一阈值的点即为拐点，曲率元归一化计算如式(6)所示。将曲率元归一化后的结果统称曲率元，确定第一阈值t，第一阈值可以为小于1的一个值。参照图4，当平面点i存在di<t，若平面点i前k个平面点存在
Figure BDA0003131443830000125
又平面点i后k个平面点存在
Figure BDA0003131443830000126
可确定平面点i即为平面笔迹线对应的线路拐点中的直圆(ZY)点；相反的，当平面点i存在di>t，若平面点i前k个平面点存在
Figure BDA0003131443830000127
又平面点i后k个平面点存在
Figure BDA0003131443830000128
可平面点i即为平面笔迹线对应的线路拐点中的圆直(YZ)点，进而可以确定相邻且以ZY点开始，以YZ点结束的每一个点对之间构成一个完整的转向区间。
按照上述方法对平面笔迹线对应的各个平面点逐个进行检测，则可以确定平面笔迹线对应的各个线路拐点及每个点对构成的转向区间。
在步骤103中，根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线。
可选的，线路拐点中相邻的一个直圆点和一个圆直点构成一个转向区间。根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线，可以包括：
针对每个转向区间，根据当前转向区间中的直圆点的空间坐标与上一转向区间中的圆直点的空间坐标，以及当前转向区间中的圆直点的空间坐标与下一转向区间中的直圆点的空间坐标，确定当前转向区间对应的圆曲线要素。
根据当前转向区间对应的圆曲线要素中的交点坐标、圆曲线半径和偏角，确定当前转向区间对应的缓和曲线要素。
根据当前转向区间对应的圆曲线要素和缓和曲线要素进行拟合，生成该当前向区间对应的平面设计线。
根据所有转向区间对应的平面设计线，生成目标铁路的平面设计线。
其中，由转向区间反推不加设缓和曲线的圆曲线要素，进一步计算加设缓和曲线的缓和曲线要素，最终完成铁路选线平面设计必要计算，生成目标铁路的平面设计线。
其中，通过步骤102确定平面笔迹线对应的线路拐点后，假设由线路拐点中的直圆点和圆直点确定了n个转向区间，取一值m，(1<m<n+1)，m-1转向区间的YZ点的坐标(xi-1,yi-1)与m转向区间的ZY点的坐标(xi,yi)构成一条夹直线，如式(7)所示：
f(xm)＝kmxm+bm (7)；
m转向区间的YZ点的坐标(xi+1,yi+1)与m+1转向区间的ZY点点的坐标(xi+2,yi+2)构成另一条夹直线，如式(8)所示：
f(xm+1)＝km+1xm+1+bm+1 (8)；
参照图5，转向区间的两条夹直线相交于交点(JD)，联立式(7)、(8)可解JD坐标(xJD,yJD)，夹角为α，利用两条夹直线的向量内积和向量范数求解，如式(9)，(10)所示：
Figure BDA0003131443830000141
α＝π-β (10)；
过ZY和YZ点的两条夹直线的垂线相交于圆心O(xO,yO)，联立式(11)解得圆心O：
Figure BDA0003131443830000142
其中，bn为过ZY点的夹直线的垂线的截距，bn+1为过YZ点的夹直线的垂线的截距。解得圆心O后，由ZY点或者YZ点可以求得圆曲线的半径R，进而可以根据式(12)、(13)和(14)计算圆曲线的曲线长Ly、外矢矩Ey和切线长Ty，至此求出转向区间对应的全部圆曲线要素。
Ly＝παR (12)；
Figure BDA0003131443830000143
Figure BDA0003131443830000144
参照图6，加设缓和曲线后，缓和曲线取值按客货共线与高速客运专线，设计速度和曲线半径不同，参考《线规》或《铁路选线设计》进行取值，如客运专线、160km/h和2500m，缓和曲线l0取110m。JD坐标、半径R与偏角α不变，切线长T、曲线长L和外矢距E如式(15)、(16)和(17)所示：
Figure BDA0003131443830000151
Figure BDA0003131443830000152
Figure BDA0003131443830000153
其中，p为缓和曲线内移距，
Figure BDA0003131443830000154
m′为缓和曲线切垂距，
Figure BDA0003131443830000155
β0为缓和曲线转角，
Figure BDA0003131443830000156
θ为夹直线与坐标轴X的夹角，计算如式(18)所示，其中，k为对应夹直线的斜率。直缓(ZH)点与缓直(HZ)点的坐标计算如式(19)和(20)所示：
θ＝arctan(k) (18)；
Figure BDA0003131443830000157
Figure BDA0003131443830000158
ZH点到HY点和YH点到HZ点为缓和曲线，缓和曲线中每个点均根据三次抛物线型直角坐标方程计算，如式1-22与1-23所示：
x≈l (21)；
Figure BDA0003131443830000159
其中，l为缓和曲线中每个点到ZH点的距离，已知HY点、YH点与半径R，根据圆方程可以重新得出圆心O位置，至此求出转向区间对应的全部缓和曲线要素。
本实施例借助平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标信息基于欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点，根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线。可大幅减少铁路选线平面设计过程中的交互录入次数，只需绘制平面笔迹线，即可得到平面设计线，有效提升了交互自然性及设计效率。
在步骤104中，对纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点。
其中，在进行纵断面笔迹线的处理时，以纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标(x,y,z)中的(x,z)作为纵断面点坐标(x,y)进行处理。
可选的，对纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点，可以包括：
针对纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均大于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到预设直线的垂直距离累加的平均值大于当前纵断面点到预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；其中，预设直线为预设区间内首尾两点所在的直线；或者，
针对纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均小于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到预设直线的垂直距离累加的平均值小于当前纵断面点到预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点。
在步骤105中，根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。
可选的，纵断面变坡点中相邻的两个纵断面变坡点构成一个坡段；根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线，可以包括：
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点前一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点前一坡段的第一方程。
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点后一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点后一坡段的第二方程。
根据第一方程和所述第二方程，计算得到当前纵断面变坡点对应的前一坡段和后一坡段的坡度差。
根据预设竖曲线半径和坡度差，计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距。
按照计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距的方法，计算得到每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距。
根据每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。
其中，通过步骤104确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点后，纵断面由n′个纵断面变坡点相连，每个纵断面变坡点处均应设置竖曲线，变坡点对应相邻坡段以竖曲线连接。如图7所示，此时已经得到纵断面变坡点位置
Figure BDA0003131443830000171
每个坡段表示方程为y＝kn′x+bn′，可用相邻纵断面变坡点坐标联立式(23)求得：
Figure BDA0003131443830000172
参照图8，根据纵断面变坡点i前后坡段的第一方程和第二方差，得到坡度差Δi，进而计算竖曲线切线长TSH、ESH计算如式(24)、(25)所示：
Figure BDA0003131443830000173
Figure BDA0003131443830000174
其中，预设竖曲线半径RSH取值一般按规范给出的数值，如表1-1所示：
表1-1预设竖曲线半径取值
Figure BDA0003131443830000175
Figure BDA0003131443830000181
本实施例借助纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点，根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。可大幅减少铁路选线平面设计过程中的交互录入次数，只需绘制平面笔迹线，即可得到纵断面设计线，有效提升了交互自然性及设计效率。
可选的，在根据平面笔迹线自动拟合得到平面设计线，根据纵断面笔迹线自动拟合得到纵断面设计线后，还可以进行约束检查，从而得到满足线路线性约束、规范约束、拟合算法约束的铁路设计线路。得到的平面设计线和纵断面笔迹线可以显示在多点触控终端设备的图形界面上。
为了对本实施例的基于多点触控设备的铁路选线方法进行验证，在一段总长度10km的线路下基于多点触控设备的铁路选线方法进行铁路选线设计，并且分别记录平面、纵断面从触控操作开始到整体线路方案设计结束所需时间，与其他可选用交互方法进行铁路选线所用时间进行比对，验证效率，结果表明，无论是交互自然性和效率均可得到提升。
本发明实施例通过基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点，根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线，对纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点，根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。可以借助多点触控交互手势组合操作完成在长大地形上绘制平面笔迹线，在地面线图上绘制纵断面笔迹线，再根据平面笔迹线、纵断面笔迹线各点几何特征，分别将平面、纵断面笔迹线拟合为符合线形约束、规范约束、拟合算法约束要求的设计线，实现平面设计线、纵断面设计线的自动拟合。进而可以明显减少铁路选线过程中的交互录入次数，避免了设计过程中线路的每一段都需要输入曲线要素的情况，提升选线设计交互自然性和交互体验，进而提高铁路选线的设计效率，并较大程度上提高选线设计方案的生成效率，以满足铁路线路的生产设计需求。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图9示出了本发明实施例提供的基于多点触控设备的铁路选线装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图9所示，基于多点触控设备的铁路选线装置9包括：获取模块91、第一处理模块92、第一生成模块93、第二处理模块94和第二生成模块95。
获取模块91，用于基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线
第一处理模块92，用于根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
第一生成模块93，用于根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
第二处理模块94，用于对所述纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；
第二生成模块95，用于根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
本发明实施例通过基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线，根据平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定平面笔迹线对应的线路拐点，根据线路拐点对平面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的平面设计线，对纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点，根据纵断面变坡点对纵断面笔迹线进行拟合，生成目标铁路的纵断面设计线。可以借助多点触控交互手势组合操作完成在长大地形上绘制平面笔迹线，在地面线图上绘制纵断面笔迹线，再根据平面笔迹线、纵断面笔迹线各点几何特征，分别将平面、纵断面笔迹线拟合为符合线形约束、规范约束、拟合算法约束要求的设计线，实现平面设计线、纵断面设计线的自动拟合。进而可以明显减少铁路选线过程中的交互录入次数，避免了设计过程中线路的每一段都需要输入曲线要素的情况，提升选线设计交互自然性和交互体验，进而提高铁路选线的设计效率，并较大程度上提高选线设计方案的生成效率，以满足铁路线路的生产设计需求。
在一种可能的实现方式中，第一处理模块92，可以用于根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离，对各个平面点进行曲率元归一化计算，获得各个平面点对应的曲率元；
对当前平面点进行检测，若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值大于所述第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值小于所述第一阈值，则将当前平面点确定为所述平面笔迹线对应的线路拐点中的直圆点；其中，k为预设值，为一正整数；
若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值小于所述第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值大于所述第一阈值，则将当前平面点确定为所述平面笔迹线对应的线路拐点中的圆直点；
对所述平面笔迹线对应的各个平面点，按照上述对所述当前平面点进行检测的方法进行检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点。
在一种可能的实现方式中，第一处理模块92，可以用于根据
Figure BDA0003131443830000211
获得第i个平面点对应的曲率元；
其中，i为所述平面笔迹线对应的各个平面点中的第i个平面点，di为第i个平面点对应的曲率元，
Figure BDA0003131443830000212
为第i-j个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure BDA0003131443830000213
为第i-j个平面点空间坐标与第i个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure BDA0003131443830000214
为第i个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，j＝1,2,…,k，为第i个平面点前后的j个平面点；
根据获得第i个平面点对应的曲率元的方法，获得各个平面点对应的曲率元。
在一种可能的实现方式中，所述线路拐点中相邻的一个所述直圆点和一个所述圆直点构成一个转向区间；第一生成模块93，可以用于针对每个转向区间，根据当前转向区间中的所述直圆点的空间坐标与上一转向区间中的圆直点的空间坐标，以及当前转向区间中的所述圆直点的空间坐标与下一转向区间中的所述直圆点的空间坐标，确定当前转向区间对应的圆曲线要素；
根据当前转向区间对应的圆曲线要素中的交点坐标、圆曲线半径和偏角，确定当前转向区间对应的缓和曲线要素；
根据当前转向区间对应的所述圆曲线要素和所述缓和曲线要素进行拟合，生成该当前向区间对应的平面设计线；
根据所有转向区间对应的平面设计线，生成所述目标铁路的平面设计线。
在一种可能的实现方式中，第二处理模块94，可以用于针对所述纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均大于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到预设直线的垂直距离累加的平均值大于当前纵断面点到所述预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；其中，所述预设直线为所述预设区间内首尾两点所在的直线；或者，
针对所述纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均小于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到所述预设直线的垂直距离累加的平均值小于当前纵断面点到所述预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点。
在一种可能的实现方式中，所述纵断面变坡点中相邻的两个纵断面变坡点构成一个坡段；第二生成模块95，可以用于根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点前一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点前一坡段的第一方程；
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点后一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点后一坡段的第二方程；
根据所述第一方程和所述第二方程，计算得到当前纵断面变坡点对应的前一坡段和后一坡段的坡度差；
根据预设竖曲线半径和所述坡度差，计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距；
按照计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距的方法，计算得到每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距；
根据每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
在一种可能的实现方式中，获取模块91，可以用于基于多点触控设备获得目标铁路的平面笔迹线；
根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
根据所述平面设计线，确定所述目标铁路的纵断面初始地面线；
根据所述纵断面初始地面线，基于多点触控设备获得目标铁路的纵断面笔迹线。
图10是本发明实施例提供的终端的示意图。如图10所示，该实施例的终端10包括：处理器100、存储器101以及存储在所述存储器101中并可在所述处理器100上运行的计算机程序102。所述处理器100执行所述计算机程序102时实现上述各个基于多点触控设备的铁路选线方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤105。或者，所述处理器100执行所述计算机程序102时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图9所示模块/单元91至95的功能。
示例性的，所述计算机程序102可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器101中，并由所述处理器100执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序102在所述终端10中的执行过程。例如，所述计算机程序102可以被分割成图9所示的模块/单元91至95。
所述终端10可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端10可包括，但不仅限于，处理器100、存储器101。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是终端10的示例，并不构成对终端10的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器100可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器101可以是所述终端10的内部存储单元，例如终端10的硬盘或内存。所述存储器101也可以是所述终端10的外部存储设备，例如所述终端10上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，所述存储器101还可以既包括所述终端10的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器101用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器101还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个基于多点触控设备的铁路选线方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，包括：
基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线；
根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
对所述纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；
根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
2.根据权利要求1所述的基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，所述根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点，包括：
根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离，对各个平面点进行曲率元归一化计算，获得各个平面点对应的曲率元；
对当前平面点进行检测，若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值大于所述第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值小于所述第一阈值，则将当前平面点确定为所述平面笔迹线对应的线路拐点中的直圆点；其中，k为预设值，为一正整数；
若当前平面点对应的曲率元小于第一阈值，且当前平面点前k个平面点对应的曲率元的均值小于所述第一阈值，当前平面点后k个平面点对应的曲率元的均值大于所述第一阈值，则将当前平面点确定为所述平面笔迹线对应的线路拐点中的圆直点；
对所述平面笔迹线对应的各个平面点，按照上述对所述当前平面点进行检测的方法进行检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点。
3.根据权利要求2所述的基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，所述根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离，对各个平面点进行曲率元归一化计算，获得各个平面点对应的曲率元，包括：
根据
Figure FDA0003131443820000021
获得第i个平面点对应的曲率元；
其中，i为所述平面笔迹线对应的各个平面点中的第i个平面点，di为第i个平面点对应的曲率元，
Figure FDA0003131443820000022
为第i-j个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure FDA0003131443820000023
为第i-j个平面点空间坐标与第i个平面点空间坐标之间的欧式距离，
Figure FDA0003131443820000024
为第i个平面点空间坐标与第i+j个平面点空间坐标之间的欧式距离，j＝1,2,…,k，为第i个平面点前后的j个平面点；
根据获得第i个平面点对应的曲率元的方法，获得各个平面点对应的曲率元。
4.根据权利要求2所述的基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，所述线路拐点中相邻的一个所述直圆点和一个所述圆直点构成一个转向区间；
所述根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线，包括：
针对每个转向区间，根据当前转向区间中的所述直圆点的空间坐标与上一转向区间中的圆直点的空间坐标，以及当前转向区间中的所述圆直点的空间坐标与下一转向区间中的所述直圆点的空间坐标，确定当前转向区间对应的圆曲线要素；
根据当前转向区间对应的圆曲线要素中的交点坐标、圆曲线半径和偏角，确定当前转向区间对应的缓和曲线要素；
根据当前转向区间对应的所述圆曲线要素和所述缓和曲线要素进行拟合，生成该当前向区间对应的平面设计线；
根据所有转向区间对应的平面设计线，生成所述目标铁路的平面设计线。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，所述对所述纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点，包括：
针对所述纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均大于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到预设直线的垂直距离累加的平均值大于当前纵断面点到所述预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；其中，所述预设直线为所述预设区间内首尾两点所在的直线；或者，
针对所述纵断面笔迹线对应的每个纵断面点，若以当前纵断面点为中心的预设区间内，所有纵断面点的空间坐标中的高程值均小于当前纵断面点的空间坐标中的高程值，且所有纵断面点到所述预设直线的垂直距离累加的平均值小于当前纵断面点到所述预设直线的垂直距离，则确定当前纵断面点为所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点。
6.根据权利要求5所述的基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，所述纵断面变坡点中相邻的两个纵断面变坡点构成一个坡段；
所述根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线，包括：
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点前一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点前一坡段的第一方程；
根据当前纵断面变坡点及当前纵断面变坡点后一纵断面变坡点的空间坐标，确定当前纵断面变坡点后一坡段的第二方程；
根据所述第一方程和所述第二方程，计算得到当前纵断面变坡点对应的前一坡段和后一坡段的坡度差；
根据预设竖曲线半径和所述坡度差，计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距；
按照计算得到当前纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距的方法，计算得到每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距；
根据每个纵断面变坡点对应的竖曲线切线长和外矢距对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
7.根据权利要求1-4任一项所述的基于多点触控设备的铁路选线方法，其特征在于，所述基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线，包括：
基于多点触控设备获得目标铁路的平面笔迹线；
根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
根据所述平面设计线，确定所述目标铁路的纵断面初始地面线；
根据所述纵断面初始地面线，基于多点触控设备获得目标铁路的纵断面笔迹线。
8.一种基于多点触控设备的铁路选线装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于基于多点触控设备分别获得目标铁路的平面笔迹线和纵断面笔迹线
第一处理模块，用于根据所述平面笔迹线对应的各个平面点的空间坐标之间的欧式距离进行拐点检测，确定所述平面笔迹线对应的线路拐点；
第一生成模块，用于根据所述线路拐点对所述平面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的平面设计线；
第二处理模块，用于对所述纵断面笔迹线对应的各个纵断面点的空间坐标进行极值检测及弦到点距离累加检测，确定所述纵断面笔迹线对应的纵断面变坡点；
第二生成模块，用于根据所述纵断面变坡点对所述纵断面笔迹线进行拟合，生成所述目标铁路的纵断面设计线。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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