一种参数化路基断面构建方法技术

本发明专利技术涉及一种参数化路基断面构建方法，包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种参数化路基断面构建方法


[0001]本专利技术涉及路基断面设计领域，具体涉及一种参数化路基断面构建方法
。

技术介绍

[0002]在传统的高速铁路路基断面设计中，往往以二维图纸为依托，采用人工办法，在平面图中拾取等高线并进行线性内插来获取路基断面的地形线，通过纵断面图纸得到线路高程，基于获取的地形线和线路高程点，再通过查阅规范，确定各项参数，最后通过规定和相关经验手动绘制图纸
。
[0003]但是基于高速铁路线路狭长的特点，往往需要绘制大量的图纸来指导施工，设计质量和图纸质量与制图人员的专业素养紧密相关，而设计往往需要不断反复和修改，对于铁路相关的大体量工程
,
细微参数的修改往往需要将原有设计全部推翻重来，严重影响设计进度
。
同样在审核阶段，二维图纸往往无法直观的将设计展现出来，审图者往往需要联系前后断面图纸和地形文件，来判断设计的合理性，耗费巨大的精力
。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，现提出一种参数化路基断面构建方法
、
装置
、
存储介质和电子设备
。
[0005]第一方面，提供一种参数化路基断面构建方法，包括如下步骤：
[0006]S1、
获取目标路段在三维空间的中心曲线和三维地形网格，并将所述中心曲线在水平面进行投影得到线路中心线；
S2、
在线路中心线以第一设定间隔取多个等分点
,
在每个等分点处作切线，分别过所述等分点作垂直于对应切线的垂直平面，所述垂直平面与三维地形网格的交线为路基断面的地形轮廓线；
[0007]S3、
获取每个垂直平面中的路基断面参数；
[0008]S4、
根据所述路基断面参数
、
等分点和地形轮廓线得到每个垂直平面中的多个控制点，并判断每个垂直平面中的断面形态；
[0009]S5、
在每个垂直平面中将多个控制点进行连线，得到多个断面施工图
。
[0010]可选的，所述路基断面参数包括基床参数
、
路基面轮廓参数以及排水沟参数；所述基床参数包括基床表层厚度
、
基床底层厚度和荷载影响线角度；
[0011]所述路基面轮廓参数包括道床顶面宽度
、
线间距
、
轨道板宽度
、
路堑碎石平台宽度
、
排水坡度
、
路堤坡度和路堑坡度；
[0012]所述排水沟参数包括排水沟宽度和排水沟深度
。
[0013]可选的，所述步骤
S4
中判断断面形态包括：
[0014]分别判断每个垂直平面中所述线路中心线的水平两侧的半断面形态；
[0015]将所述线路中心线的水平两侧的半断面形态合并为垂直平面中的断面形态
。
[0016]可选的，所述步骤
S4
中，根据所述路基断面参数
、
等分点和地形轮廓线得到每个垂直平面中的多个控制点包括：
[0017]将所述等分点竖直向上映射至三维空间的中心曲线，获得多个参考点；
[0018]以所述垂直平面为参考平面，并建立坐标系，所述参考点为坐标系的相对原点，坐标系的
X
轴沿参考平面的水平方向延伸，坐标系的
Y
轴沿参考平面的竖直方向延伸；
[0019]所述控制点包括控制点
O、
控制点
P、
控制点
A、
控制点
B、
控制点
C、
控制点
E、
控制点
G
和控制点
N
；各控制点的坐标如下：
[0020]控制点
O
的坐标为
(0
，
0)
；
[0021]控制点
P
的坐标为
(b/2
，
0)
；
[0022]控制点
A
的坐标为
(b/2+c/2
，
0)
；
[0023]控制点
B
的坐标为
(a/2
，
‑
(a
‑
b
‑
c)/2
·
m1)
；
[0024]控制点
C
的坐标为
(a/2
，
‑
h1
‑
a
·
m1/2)
；
[0025]控制点
E
的坐标为
(a/2+e
，
y
B
‑
f)
；
[0026]控制点
G
的坐标为
(a/2+e+d
，
‑
(a
‑
b
‑
c)/2
·
m1)
；
[0027]控制点
N
的坐标为的坐标为
[0028]控制点
R
的坐标为
[0029]上述坐标中，
a
为道床顶面宽度，
b
为线间距，
c
为轨道板宽度，
d
为路堑碎石平台宽度，
m1
为排水坡度，
m2
为路堤坡度，
h1
为基床表层厚度，
h2
为基床底层厚度，
f
为排水沟深度，
y
B
为控制点
B
的
Y
坐标；
[0030]所述半断面形态的判断步骤包括：
[0031]在每个垂直平面中，假设一侧的半断面形态为路埑断面，以控制点
G
为起点，以荷载影响线角度为延伸方向作第一射线，若第一射线与地形轮廓线存在交点，则判断该断面形态为路埑断面；
[0032]若第一射线与地形轮廓线不存在交点，则假设断面形态为过渡段路埑断面，以控制点
E
为起点，以竖直向上的方向为延伸方向作第二射线，若第二射线与地形轮廓线存在交点，且第二射线与地形轮廓线的交点与控制点
E
的距离在设定范围内，则判断该断面形态为过渡段路埑断面；
[0033]若第二射线与地形轮廓线不存在交点，或第二射线与地形轮廓线的交点与控制点
E
的距离不在设定范围内，则假设该断面形态为路堤断面；以控制点
B
为起点，以荷载影响线角度为延伸方向作第三射线，若第三射线与地形轮廓线的交点的
Y
坐标大于控制点
L
的
Y
坐标，则判断该断面形态为过渡段路堤断面；若否，则判断该断面形态为路堤断面
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种参数化路基断面构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
获取目标路段在三维空间的中心曲线和三维地形网格，并将所述中心曲线在水平面进行投影得到线路中心线；
S2、
在线路中心线以第一设定间隔取多个等分点
,
在每个等分点处作切线，分别过所述等分点作垂直于对应切线的垂直平面，所述垂直平面与三维地形网格的交线为路基断面的地形轮廓线；
S3、
获取每个垂直平面中的路基断面参数；
S4、
根据所述路基断面参数
、
等分点和地形轮廓线得到每个垂直平面中的多个控制点，并判断每个垂直平面中的断面形态；
S5、
在每个垂直平面中将多个控制点进行连线，得到多个断面施工图，多个断面施工图与所述三维地形网格构成路基断面施工图
。2.
根据权利要求1所述的一种参数化路基断面构建方法，其特征在于，所述路基断面参数包括基床参数
、
路基面轮廓参数以及排水沟参数；所述基床参数包括基床表层厚度
、
基床底层厚度和荷载影响线角度；所述路基面轮廓参数包括道床顶面宽度
、
线间距
、
轨道板宽度
、
路堑碎石平台宽度
、
排水坡度
、
路堤坡度和路堑坡度；所述排水沟参数包括排水沟宽度和排水沟深度
。3.
根据权利要求2所述的一种参数化路基断面构建方法，其特征在于，所述步骤
S4
中判断断面形态包括：分别判断每个垂直平面中所述线路中心线的水平两侧的半断面形态；将所述线路中心线的水平两侧的半断面形态合并为垂直平面中的断面形态
。4.
根据权利要求3所述的一种参数化路基断面构建方法，其特征在于，所述步骤
S4
中，根据所述路基断面参数
、
等分点和地形轮廓线得到每个垂直平面中的多个控制点包括：将所述等分点竖直向上映射至三维空间的中心曲线，获得多个参考点；以所述垂直平面为参考平面，并建立坐标系，参考点为坐标系的相对原点，坐标系的
X
轴沿参考平面的水平方向延伸，坐标系的
Y
轴沿参考平面的竖直方向延伸；所述控制点包括控制点
O、
控制点
P、
控制点
A、
控制点
B、
控制点
C、
控制点
E、
控制点
G
和控制点
N
；各控制点的坐标如下：控制点
O
的坐标为
(0
，
0)
；控制点
P
的坐标为
(b/2
，
0)
；控制点
A
的坐标为
(b/2+c/2
，
0)
；控制点
B
的坐标为
(a/2
，
‑
(a
‑
b
‑
c)/2
·
m1)
；控制点
C
的坐标为
(a/2
，
‑
h1
‑
a
·
m1/2)
；控制点
E
的坐标为
(a/2+e
，
y
B
‑
f)
；控制点
G
的坐标为
(a/2+e+d
，
‑
(a
‑
b
‑
c)/2
·
m1)
；控制点
N
的坐标为的坐标为
控制点
R
的坐标为上述坐标中，
a
为道床顶面宽度，
b
为线间距，
c
为轨道板宽度，
d
为路堑碎石平台宽度，
m1
为排水坡度，
m2
为路堤坡度，
h1
为基床表层厚度，
h2
为基床底层厚度，
f
为排水沟深度，
y
B
为控制点
B
的
Y
坐标；所述半断面形态的判断步骤包括：在每个垂直平面中，假设一侧的半断面形态为路埑断面，以控制点
G
为起点，以荷载影响线角度为延伸方向作第一射线，若第一射线与地形轮廓线存在交点，则判断该断面形态为路埑断面；若第一射线与地形轮廓线不存在交点，则假设断面形态为过渡段路埑断面，以控制点
E
为起点，以竖直向上的方向为延伸方向作第二射线，若第二射线与地形轮廓线存在交点，且第二射线与地形轮廓线的交点与控制点
E
的距离在设定范围内，则判断该断面形态为过渡段路埑断面；若第二射线与地形轮廓线不存在交点，或第二射线与地形轮廓线的交点与控制点
E
的距离不在设定范围内，则假设该断面形态为路堤断面；以控制点
B
为起点，以荷载影响线角度为延伸方向作第三射线，若第三射线与地形轮廓线的交点的
Y
坐标大于控制点
L
的
Y
坐标，则判断该断面形态为过渡段路堤断面；若否，则判断该断面形态为路堤断面
。5.
根据权利要求4所述的一种参数化路基断面构建方法，其特征在于，所述步骤
S5
包括
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炼恒，贺成博，冯学茂，王红伟，吕立波，韩庚，
申请(专利权)人：广西新发展交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：