铁路中间站平纵横集成式CAD系统研究

摘要

铁路中间站辅助设计系统的研究作为铁路勘测设计一体化的重要部分，对提高铁路勘测设计一体化、集成化和智能化有着重要意义。
　　 既有铁路车站设计系统大都仅对车站平面辅助设计进行深入的研究，纵断面与横断面设计则需其他辅助设计软件来完成，而纵横断面设计的地面线数据还需通过测量或者纸上读取等方式才能得到。本文的主要研究目标是在建立数字地形模型(DigitalTerrain Model)的基础上，对既有平面设计系统的功能进行拓展，以平面系统为核心，采用联邦集成的方式，集成既有的横断面和纵断面系统，从而构成一个平、纵、横一体的车站三维设计系统。
　　 系统以实现车站平纵横的集成设计为目的，主要内容包括数字地形模型的建立、坐标点高程内插、平纵横集成设计、工程数量输出等内容。系统利用边界生长法，并充分应用格网化的思想，实现了数字地形模型的快速建立与内插；在拓展平面设计功能模块功能的过程中，利用ObjectARX提供的定制实体技术进行平面图形的设计与修改，从而摆脱了对外部数据库的依赖，建立了基于数字地形模型的平面交互设计系统，增加了咽喉区自动优化的功能，并在继承既有平纵横独立模块的基础上，实现了中间站的平纵横集成设计；在工程数量计算模块，利用定制实体的特性，采用组字典对实体进行管理，自动生成生成轨道、道岔、道碴、站场设备等设计信息。
　　 本系统采用面向对象的系统开发方法，在Windows XP操作系统上进行开发，采用VisualC++6.0作为系统开发平台，以AutoCAD2002作为图形支撑环境，采用ADO数据库访问技术，用ObjectARX2002进行系统开发。
　　 经过具体的实例验证，证明了系统功能的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1论文研究意义

1.2研究现状分析

1.2.1数字地形模型发展与研究现状

1.2.2铁路站场设计发展与研究现状

1.3论文研究技术路线、内容和方法

1.3.1研究技术路线

1.3.2研究内容

1.3.3研究方法

第2章铁路中间站设计原理与系统分析

2.1中间站设计基本原理

2.1.1中间站的作业和布置图形

2.1.2中间站主要设备的配置

2.1.3中间站的平面计算

2.1.4车站各主要点坐标计算

2.2中间站集成式CAD系统原理

2.2.1系统需求分析

2.2.2系统结构设计

2.2.3系统设计思想

第3章数字地形建模

3.1概述

3.2地形数据获取方法

3.3偏角选点法数据预处理

3.3.1偏角选点法原理

3.3.2偏角选点法实现方法

3.4数据存储

3.4.1图幅面状拼装

3.4.2数据存储代码实现

3.5 TIN的快速建模方法

3.5.1 Delaunay三角网定义及其特性

3.5.2 Delaunay三角网自动联网

3.5.3内插点的探索

3.5.4散点数据栅格化的实现

第4章平面咽喉区优化

4.1咽喉区设计方法

4.2咽喉区的连接关系

4.3咽喉区进路区优化设计模型

4.3.1安全约束

4.3.2几何约束

4.3.3优化模型的建立

4.4优化模型的求解方法

第5章基于数字地形模型的车站平面交互系统

5.1基于DTM的平面交互设计原理

5.2应用程序多文档实现技术

5.2.1 ObiectARX对多文档界面的支持

5.2.2多文档技术的实现

5.3交互设计功能实现

5.3.1命令及其专有性

5.3.2数模、平面交互操作

第6章工程数量计算与分析

6.1工程数量计算原理

6.1.1工程数量计算基本思路

6.1.2站场工程数量计算的数学模型

6.2工程数量计算原则

6.3站场计算信息的生成

第7章车站平纵横CAD系统集成技术

7.1纵横断面设计系统

7.2平纵横设计相互关系

7.3平纵横集成设计的实现

7.3.1纵断面设计

7.3.2横断面设计

第8章 系统研制与功能验证

8.1系统研制

8.1.1系统开发硬件环境

8.1.2软件开发环境

8.2系统框架结构及功能

8.3实例验证

8.3.1新建项目

8.3.2数模建立

8.3.3平面方案建立

8.3.4 工程数量输出

8.3.5数模平面交互操作

8.3.6纵断面设计

8.3.7横断面设计

结论

致谢

参考文献