有效
铁路站场桥梁孔跨自动设计方法、装置、设备及存储介质
刘祾頠、彭利辉、周兵和、石碧波、吴伟成、徐源、樊文壮、李慈航、韩松、曾志刚、柏华军
中铁第四勘察设计院集团有限公司
刘
刘祾頠 专利 18
中铁第四勘察设计院集团有限公司计算机辅助设计电子数据处理计算技术
彭
彭利辉 专利 121
中南大学CAD技术细节计算机辅助设计知识系统
周
周兵和 专利 5
中铁第四勘察设计院集团有限公司计算技术物理仪器电子数据处理
石
石碧波 专利 52
中铁第四勘察设计院集团有限公司计算技术物理仪器电子数据处理
吴
吴伟成
机构 暂无技术领域 暂无
徐
徐源 专利 17
中铁第四勘察设计院集团有限公司三维建模计算机辅助设计电子数据处理
樊
樊文壮
机构 暂无技术领域 暂无
李
李慈航 专利 38
中铁第四勘察设计院集团有限公司固定建筑计算机辅助设计电子数据处理
韩
韩松 专利 8
中铁第四勘察设计院集团有限公司道路铁路桥梁工程铁路轨道工程计算技术
曾
曾志刚
机构 暂无技术领域 暂无
柏
柏华军 专利 144
中铁第四勘察设计院集团有限公司知识系统桥梁架设CAD技术细节
摘要
本申请公开了一种铁路站场桥梁孔跨自动设计方法、装置、设备及存储介质,涉及铁路站场桥梁设计技术领域,包括:通过获取站场股道设计数据以及站场区域数字高程模型;根据站场股道设计数据结合数字高程模型,得到正线孔跨方案;根据正线孔跨方案的正线点位,得到站线孔跨方案;判断正线孔跨方案和站线孔跨方案是否满足跨越控制要素的要求;若不满足要求,则对正线孔跨方案和站线孔跨方案进行调整直至满足要求,并将得到的整体孔跨方案按照预设数据结构进行保存。通过集成站场设计与地形数据,自动化生成并优化孔跨方案,提高了设计效率与精确度。
1.一种铁路站场桥梁孔跨自动设计方法,其特征在于,所述方法包括:获取站场股道设计数据以及站场区域数字高程模型;根据所述站场股道设计数据结合所述数字高程模型,得到正线孔跨方案;根据所述正线孔跨方案的正线点位,得到站线孔跨方案;判断所述正线孔跨方案和所述站线孔跨方案是否满足跨越控制要素的要求;若不满足所述要求,则对所述正线孔跨方案和所述站线孔跨方案进行调整直至满足要求,并将得到的整体孔跨方案按照预设数据结构进行保存;所述根据所述站场股道设计数据结合所述数字高程模型,得到正线孔跨方案,包括:根据所述站场股道设计数据获取站场起始里程点;依据所述站场起始里程点按照预设间距,得到若干个点位集合,并记录对应的轨面高程;根据所述数字高程模型获取所述若干个点位对应的地面高程,根据所述轨面高程与对应的地面高程,得到高程差值;当路桥挖坑高度小于所述高程差值时,将此时对应的点位标记为设桥点位;按照预设间距,在所述设桥点位上依次布设简支梁,当所述设桥点位为道岔区域时,则布设道岔连续梁并合并相邻的道岔连续梁,并根据道岔前后端与梁缝的最小距离要求,调整连续梁的起始和终止位置,以满足道岔梁布设要求,得到正线设桥方案;将所述正线设桥方案整合得到正线孔跨方案,并按照预设数据结构进行保存;所述根据所述正线孔跨方案的正线点位,得到站线孔跨方案,包括:获取正线上的设桥点位和轨面高程,并将所述设桥点位垂直投射到站线,得到对应的若干个站线点位;获取所述若干个点位对应的地面高程,根据所述轨面高程与对应的地面高程,得到高程差值;当路桥挖坑高度小于所述高程差值时,将此时对应的站线点位标记为设桥点位;依据孔跨与正线对齐原则,按照所述预设间距在设桥点位上依次布设简支梁,当遇到道岔区域时,则布设道岔连续梁并合并相邻的道岔连续梁,并根据道岔前后端与梁缝的最小距离要求,合并相邻简支梁调整连续梁的起始和终止位置,以满足道岔梁布设要求;对比站线与正线的梁布设,识别并剔除与已布设的道岔梁或其他结构重叠的梁段,得到站线设桥方案;将所述站线设桥方案整合得到站线孔跨方案,并按照预设数据结构进行保存。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取站场股道设计数据,还包括:获取站场平面设计数据,所述站场平面设计数据由直线段、缓和曲线段以及圆曲线段按序连接组成;获取站场纵断面设计数据,所述站场纵断面设计数据由直线段与竖曲线段组合;根据所述站场平面设计数据和站场纵断面设计数据,计算出股道预设位置的三维坐标。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述站场平面设计数据和站场纵断面设计数据,计算出股道预设位置的三维坐标,包括:获取股道外预设点,并按照预设角度向股道进行投影,得到与所述股道预设位置的交点;根据所述交点结合所述站场平面设计数据和站场纵断面设计数据,得到股道预设位置的三维坐标。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述交点结合所述站场平面设计数据,得到股道预设位置的三维坐标,还包括:选取预设点按照预设角度向股道进行投影,得到有向线段;选取缓和曲线股道的起点和终点,并记录对应点的里程为第一里程和第二里程;根据所述第一里程和第二里程,得到对应的第一里程点和第二里程点;根据所述第一里程点和第二里程点,分别计算得到距离所述有向线段的第一距离和第二距离,其中,当里程点在所述有向线段左侧时,距离为负值,当里程点在所述有向线段右侧时,距离为正值,当里程点在所述有向线段上时,距离为预设值;若第一里程点与第二里程点在同侧,则判定所述有向线段与缓和曲线不存在交点;若第一里程点与第二里程点在不同侧,且此时第一距离的绝对值接近于预设值,则判定所述有向线段与缓和曲线的交点为第一里程点;若此时第二距离的绝对值接近于预设值,则判定所述有向线段与缓和曲线的交点为第二里程点;若条件均不满足,选取第一里程和第二里程的中点作为第三里程,计算所述第三里程在缓和曲线上的对应点距离有向线段的第三距离;若第一里程点和第三里程点在同侧,则将第三里程作为新的第一里程;若第一里程点和第三里程点在不同侧,则将第三里程作为新的第二里程;迭代更新里程,直至找到所述有向线段与缓和曲线的交点。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述正线孔跨方案和所述站线孔跨方案进行调整直至满足要求,包括:根据控制要素跨越要求,得到若干个预设梁长度;选取预设梁长度的一种,计算桥梁起点到控制要素上方布设梁起点的水平距离,通过遍历梁长度计算得到最小偏移量;若所述最小偏移量等于预设值,则不需要进行调整,若所述最小偏移量不等于预设值,则将布设梁的第一片梁向起点移动所述最小偏移量;若移动后仍不满足跨越控制要素的要求,则选取下个预设梁长度进行计算,直至满足所述控制要素的要求;计算桥梁终点到控制要素上方布设梁终点的水平距离,通过遍历梁长度计算得到最小调整量;若所述最小调整量等于预设值,则不需要进行调整,若所述最小调整量不等于预设值,则将布设梁的最后一片梁向终点移动所述最小调整量;若移动后仍不满足跨越控制要素的要求,则选取下个预设梁长度进行计算,直至满足所述控制要素的要求;对所述正线孔跨方案和所述站线孔跨方案进行调整之后,还包括:若遍历完所有预设梁长度的方案无法满足所述控制要素的要求,则重新调整站场股道布置后,再重新计算。
6.一种站场桥梁孔跨自动设计装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块,用于获取站场股道设计数据以及站场区域数字高程模型;计算模块,用于根据所述站场股道设计数据结合所述数字高程模型,得到正线孔跨方案;计算模块,还用于根据所述正线孔跨方案的正线点位,得到站线孔跨方案;判断模块,用于判断所述正线孔跨方案和所述站线孔跨方案是否满足跨越控制要素的要求;调整模块,用于若不满足所述要求,则对所述正线孔跨方案和所述站线孔跨方案进行调整直至满足要求,并将得到的整体孔跨方案按照预设数据结构进行保存;所述计算模块,还用于根据站场股道设计数据获取站场起始里程点;依据站场起始里程点按照预设间距,得到若干个点位集合,并记录对应的轨面高程;根据数字高程模型获取若干个点位对应的地面高程,根据轨面高程与对应的地面高程,得到高程差值;当路桥分界高度小于高程差值时,将此时对应的点位标记为设桥点位;按照预设间距,在设桥点位上依次布设简支梁,当设桥点位为道岔区域时,则布设道岔连续梁并合并相邻的道岔连续梁,并根据道岔前后端与梁缝的最小距离要求,调整连续梁的起始和终止位置,以满足道岔梁布设要求,得到正线设桥方案;将正线设桥方案整合得到正线孔跨方案,并按照预设数据结构进行保存;所述计算模块,还用于获取正线上的设桥点位和轨面高程,并将设桥点位垂直投射到站线,得到对应的若干个站线点位;获取若干个点位对应的地面高程,根据轨面高程与对应的地面高程,得到高程差值;当路桥分界高度小于高程差值时,将此时对应的站线点位标记为设桥点位;依据孔跨与正线对齐原则,按照预设间距在设桥点位上依次布设简支梁,当遇到道岔区域时,则布设道岔连续梁并合并相邻的道岔连续梁,并根据道岔前后端与梁缝的最小距离要求,合并相邻简支梁以此调整连续梁的起始和终止位置,以满足道岔梁布设要求;对比站线与正线的梁布设,识别并剔除与已布设的道岔梁或其他结构重叠的梁段,得到站线设桥方案;将站线设桥方案整合得到站线孔跨方案,并按照预设数据结构进行保存。
7.一种站场桥梁孔跨自动设计设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的站场桥梁孔跨自动设计程序,所述站场桥梁孔跨自动设计程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的站场桥梁孔跨自动设计方法的步骤。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有站场桥梁孔跨自动设计程序,所述站场桥梁孔跨自动设计程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的站场桥梁孔跨自动设计方法的步骤。



