鐵路選線設(shè)計(jì)是鐵路建設(shè)項(xiàng)目的前期和基礎(chǔ)工作,選線設(shè)計(jì)成果的好壞直接影響到鐵路的建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本、服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量等方面。然而在鐵路前期規(guī)劃階段,往往受現(xiàn)場(chǎng)資料缺乏的困擾,地形圖成圖時(shí)間早,時(shí)效性差,新增房屋、工廠、路網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)、車站等地物缺失,地理環(huán)境資料匱乏,使選線的效率和質(zhì)量難以提高。以Google Earth為代表的數(shù)字地球軟件的出現(xiàn),為上述問題的解決提供了較好的途徑。因此,本文提出基于數(shù)字地球進(jìn)行鐵路三維選線的思想,并對(duì)Google Earth在鐵路選線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究,主要研究?jī)?nèi)容及研究成果如下： (1)應(yīng)用軟件工程的方法分析并設(shè)計(jì)了基于Google Earth的鐵路三維空間選線系統(tǒng)的總體目標(biāo)、總體結(jié)構(gòu)、功能模塊和工作流程,簡(jiǎn)要介紹了相關(guān)開發(fā)技術(shù)。 (2)實(shí)現(xiàn)了從Google Earth快速獲取區(qū)域地形坐標(biāo)數(shù)據(jù)和影像,并對(duì)其分別進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和拼接處理,使之作為數(shù)字地面模型、地形圖制作、平縱橫設(shè)計(jì)和三維仿真的數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù)精度滿足規(guī)劃階段的需求,并可為精細(xì)設(shè)計(jì)提供重要參考。 (3)深入研究了Google Earth平臺(tái)中線路的關(guān)鍵計(jì)算、圖形顯示和圖形交互等原理和算法,實(shí)現(xiàn)了在Google Earth上進(jìn)行平面交互式定線、縱斷面變坡點(diǎn)設(shè)置和車站橋隧設(shè)置,大幅提高了線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。 (4)研究并實(shí)現(xiàn)了在Google Earth平臺(tái)上綜合展示線路設(shè)計(jì)方案,可展示單個(gè)方案的線路、橋梁、隧道、車站、地質(zhì)等各專業(yè)信息且能同時(shí)對(duì)比顯示多個(gè)方案,為項(xiàng)目的評(píng)價(jià)和評(píng)審提供了形象的平臺(tái)。 (5)結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金科研課題和中鐵二院項(xiàng)目,在導(dǎo)師的指導(dǎo)和其他同志的協(xié)助下,以本文所述思想和方法為基礎(chǔ),采用C#、C++、Google Earth COM API、KML和ARX等開發(fā)工具或接口,開發(fā)了基于Google Earth的鐵路三維空間選線系統(tǒng)(GERail),該系統(tǒng)已在成渝城際線、畢節(jié)至興義鐵路、安康至張家界鐵路、玉溪至磨憨鐵路、鄭州至萬州鐵路、安哥拉鐵路、沙特麥加輕軌等鐵路的規(guī)劃設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。通過大量實(shí)踐證明了本論文所述理論和方法的正確性。
【學(xué)位單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：U212.32
【部分圖文】：

(l)鐵路平面線形設(shè)計(jì)的交點(diǎn)法交點(diǎn)法是順序輸入線路相鄰切線的交點(diǎn)大地坐標(biāo)及該交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圓曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)，即可確定線路平面位置，如圖4一1所示。這種方法輸入數(shù)據(jù)量最少，適應(yīng)線形簡(jiǎn)單的路線，在鐵路和公路設(shè)計(jì)部門廣泛采用，其缺點(diǎn)是對(duì)較復(fù)雜的線形不適用。因?yàn)樵?GoogleEarth上進(jìn)行鐵路規(guī)劃定線，一般沒有復(fù)雜的線形，故本論文采用交點(diǎn)法作為基本的平面線形設(shè)計(jì)方法。圖4一l鐵路平面線形設(shè)計(jì)的交點(diǎn)法示意圖

sket比一up在 ooogleEartn實(shí)現(xiàn)了立交方案的演示系統(tǒng)[”]。sketeh一即中文名為“建筑草圖大師”，比較適合用來構(gòu)造建筑三維模型，用Sketch一uP構(gòu)建的建筑物三維模型在 GoogleEarth中顯示的效果如圖1一1所示。該系統(tǒng)首先在AutoCAD中建立立交的較精細(xì)三維模型，然后將此模型導(dǎo)入至sketch一uP插件中進(jìn)行立交及其周邊環(huán)境(如地面、建筑物)的建模，地面模型可以從 GoogleEarth中提取，Skctch一uP提供了從其它地面建模軟件導(dǎo)入數(shù)據(jù)的接口。在Skctch一uP中完成了立交及周邊環(huán)境的建模之后，將結(jié)果以KML文件的方式導(dǎo)入至 GoogleEarth中即實(shí)現(xiàn)了立交方案的演示�？梢�，該系統(tǒng)采用的是立交三維建模一Sketch一uP整體建模一導(dǎo)入GoogleEarth的方式，雖然實(shí)現(xiàn)了利用GoogleE叭h進(jìn)行方案展示，但其生成一個(gè)方案的周期較長(zhǎng)

統(tǒng)劃分為“基于 GoogleEarth的規(guī)劃設(shè)計(jì)”、“基于Aut0CAD的精細(xì)設(shè)計(jì)”和“基于OSG三維仿真”三個(gè)子系統(tǒng)，其中各子系統(tǒng)共享線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，子系統(tǒng)之間存在業(yè)務(wù)邏輯上的前后承接關(guān)系。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如
【引證文獻(xiàn)】

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1 蒲浩;楊新林;趙海峰;李健;;基于Google Earth的巖層產(chǎn)狀測(cè)量方法[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

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1 霍元淵;基于ArcGIS的鐵路選線研究和組件式開發(fā)[D];中南大學(xué);2011年

2 蔣小軍;基于Google Earth數(shù)據(jù)源的平面自動(dòng)定線技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2011年

3 青云毅;鐵路工務(wù)工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)開發(fā)方法研究[D];西南交通大學(xué);2011年

4 黃瑋;“北斗一號(hào)”系統(tǒng)定位誤差的測(cè)試與分析[D];大連海事大學(xué);2012年

5 尚億軍;馬桑哨隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

6 胡建平;改建鐵路線路數(shù)字化輔助設(shè)計(jì)方法與系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

7 孫興;基于GIS的公路土石方調(diào)配研究與實(shí)現(xiàn)[D];中南大學(xué);2012年

8 任碧能;基于Web3D技術(shù)的高速公路建設(shè)形象進(jìn)度系統(tǒng)研發(fā)[D];中南大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2885171