高铁线下核检中图形重生成技术研究与实现

• 作 者: 张伟
• 机 构: 长安大学
• 出 处: 长安大学
• 发表日期: 2016年01期
• 关键词: 高铁核检 数据处理 异构数据源 图形重生成 有限状态机 VTK

高铁测量核检工作贯穿高速铁路的设计、建造和运营等整个生命周期,列车只有运行在一条设计合理、施工标准、管理高效的铁路上才能确保运行的平顺和安全。精密测量核检是保证高铁工程质量的基础和重要环节之一,实用、灵活、高效的测量复核技术,在保证复核质量的前提下,可以极大的缩短测量复核周期节省大量的人力和物力,可以提高整个工程质量和加快工程进度,可以及时发现设计时的缺陷和运行时的安全隐患。在分析了国内外关于高铁测量核检研究现状的基础上,论文以目前大型先进测量仪器难以到达的线下特殊部位测量核检为背景,从核检系统开发的角度,主要研究了高铁线下核检中异构数据源的数据处理和图形重生成问题。围绕高铁线路测量核检过程中各种线形参数数值计算方法和平纵断面线形生成算法进行研究,具体工作内容概括如下。首先,对设计单位的数据源进行分析,根据编译原理中有限自动机理论,针对数据源不同的文件格式和数据格式,建立了处理多种异构数据源的统一有限自动机模型。其次,通过研究道路设计及勘测的基本原理和方法,实现对平面线形和竖曲线上所有参数的智能化计算方法。再次,对图形生成方法进行研究,采用数值逼近理论,设计了平面直线、平面圆曲线、平面缓和曲线和竖曲线生成算法,以及运用VTK技术实现了上述曲线线形相应的类:LevelRailLine类、LevelRailArc类、LevelRailSpiral类和VerticalRailLine类。最后,采用Qt技术编制了软件的GUI窗口,以CMake为项目配置工具、Visual Studio 2010为编译工具,使用C++语言开发了相应的测试程序,利用某在建高铁的设计数据对数值计算的精度、生成各种线形的算法以及其它研究成果进行了测试,结果表明各种线形生成算法功能正确,精度达标。