专利名称：铁路路基多线设计的软件实现方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路路基设计的软件实现方法，尤其是多线工况的铁路路基设计 的软件实现方法。
背景技术：
在铁路路基工程设计软件开发中，通常都是侧重于一段路基本体的设计，而忽略 了一个设计项目中各个路基本体之间的关系以及路基本体上各条铁路线之间的关系，进而 仅仅针对传统上的单线铁路、双线铁路进行开发，并且只能处理一个路基本体，要么按单线 铁路设计，要么按双线并行等高铁路设计，有的虽能处理多线设计情况但也仅局限于铁路 站场范围内通过站场基线方式进行的一般路基的设计。但是在铁路工程设计中，经常会遇 到双线不等高铁路的设计、多条铁路共用路基本体的设计以及多个路基本体同步设计的情 况，对此，以往的铁路路基设计软件均不能很好适用，更不能处理多个路基本体间的协调设 计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出一种铁路路基设计处理的软件实现方法，统 筹考虑一个设计项目内不同路基本体之间的关系以及每个路基本体上各条铁路线之间的 关系，将路基本体与铁路线相对独立进行管理，按照统一模型在一个设计项目内实现同步 设计任意多个路基本体，每个路基本体上可存在任意多条铁路线，同时既支持每条铁路线 拥有独立的平、纵断面，又支持多条铁路线共用平、纵断面，并可实现不同路基本体间的协 调设计，同时完全支持传统的单线铁路、双线铁路的路基工程设计。为了解决上述问题，本发明的铁路路基多线设计的软件实现方法，其特征在于(A)以设计线组、设计线、基准设计线概念搭建铁路路基设计软件开发的总体构 架，在此，设计线组表征传统意义的路基本体，设计线表征传统意义的铁路线，基准设计线 是一种具有特殊身份的设计线，其表征某路基本体设计参照的铁路线。(B)在铁路路基设计软件的设计中，将设计线组与设计线进行相对独立的管理，通 过为设计线组指定设计线成员和指定基准设计线来确定设计线组与设计线之间的隶属关 系，在此，不限制设计线以及设计线组的数目，若干设计线可以根据实际需要按里程范围组 成设计线组，为各个设计线组指定设计线成员，为各个设计线组指定基准设计线，这样，解 决在一个设计项目内管理任意多个设计线组、每个设计线组上可存在任意多条设计线的问 题。(C)在铁路路基设计软件的设计中，对线路平、纵断面等基础数据分别进行分组管 理，通过为各设计线指定不同组别或相同组别的平面基础数据、纵断面基础数据，实现每个 设计线拥有独立的平、纵断面或多个设计线共用平、纵断面，并减少用户准备基础数据的工作量。(D)在铁路路基设计软件的设计中，使用传统方法计算各设计线的填挖高度表数据，再考虑设计线组与设计线的隶属关系以及各设计线的线间距数据，获得各设计线组的传统意义上的填挖高度表数据，不再需要用户提供额外的限制条件，由软件自行进行处理。在此，对于每个设计线，通过指定其采用的技术标准，获得相应标准路基面宽度、 曲线加宽标准值等与技术标准关联的相关数据。在此，在计算设计线的填挖高度表数据时，所用的处理方法与传统路基设计时计 算填挖高度表的方法一致，只是在保存计算结果时，需要根据采用的技术标准将各种工况 (单线、双线；填方、挖方；土质、石质、渗水土质)的标准路基面宽度同时全部记录。在此，用线间距数据来描述各个设计线间以及各个设计线组间的位置关系在一 个设计线组中，对于基准设计线，线间距为该基准设计线与路基横断面测绘基准点之间的 路基横断面方向水平距离；对于其他设计线，线间距为该设计线与同一设计线组的基准设 计线之间的路基横断面方向水平距离，这样，在进行路基横断面图形设计时，就能确定同一 路基横断面上各个设计线组的位置关系，以及每个设计线组上各个设计线的位置关系。在此，获取设计线组的填挖高度表数据，按以下步骤进行(D1)根据某个路基横断面处各个设计线组的基准设计线的线间距数据，确定每个 设计线组在该路基横断面上的位置。(D2)根据某个设计线组基准设计线之外的各设计线的线间距数据确定各设计线 与基准设计线的位置关系，进而确定各设计线相互之间的位置关系，然后按以下步骤确定 填挖高度表涉及的相关数据(D2^1)根据该设计线组最左端与最右端设计线采用的技术标准确定该设计线组路 基面的左、右侧半宽；(D2_2)根据该设计线组最左端与最右端设计线的路肩设计高程确定该设计线组的 左、右路肩设计高程；(D2_3)根据该设计线组最左端设计线的左侧曲线加宽值与最右端设计线的右侧曲 线加宽值确定该设计线组的左、右侧曲线加宽值；(D2_4)对于包含2个以及2个以上设计线成员的设计线组，相邻设计线的标准线间 距为该相邻设计线各自采用的技术标准中的双线标准线间距中的较大值；(D2_5)对于只包含1个设计线成员的设计线组，标准路基面宽度就是步骤(Dh)计 算出的该设计线组路基面的单线左、右侧半宽之和；对于包含2个以及2个以上设计线成员 的设计线组，标准路基面宽度就是步骤(D2J计算出的该设计线组路基面的双线左、右侧半 宽之和，再加上步骤(D2_4)计算出的各个相邻设计线的标准线间距之和。(D3)保存获得的各个设计线组的填挖高度表数据，供路基横断面图形设计或者填 挖高度表成果输出。(E)在铁路路基设计软件的设计中，进行路基横断面设计处理时，遍历设计该横断 面里程位置处的各个设计线组，考虑各设计线组设计的先后次序，实现设计线组间的协调 设计。在此，对于各个设计线组的设计次序是作为该设计线组的一个独立属性进行管理 的。(F)在铁路路基设计软件的设计中，以设计线组为单位进行工程量统计处理和统 计，在统计某路基设计段落的工程数量时，既可以统计出所有设计线组的工程数量，也可以统一出任一设计线组的工程数量。本发明的有益效果是(1)按照同一模型进行路基设计软件开发，适用于单线、多线路基设计，适用于每 条铁路线拥有独立平、纵断面的路基设计，适用于多条铁路线共用平、纵断面的路基设计， 适用于单路基本体、多路基本体设计，支持路基本体间的协调设计，同时完全支持传统的单 线铁路、双线铁路的路基工程设计，软件适用范围广，软件维护投入低，提高了工作效率。(2)用户学习和使用设计软件的综合成本降低。
图1是表示本发明的铁路路基多线设计的软件实现方法的一实施例的流程图。图2是表示一个设计项目内设计线组划分情况的一例的图。图3是表示路基横断面上设计线组的一例的图。图4是表示路基横断面上设计线组协调设计的一例的图。
具体实施例方式以下参照
本发明的铁路路基多线设计的软件实现方法的实施例。在此，在本发明的铁路路基多线设计的软件实现方法中，可以按照统一模型实现 在同一路基横断面上同时设计任意多个路基本体、每个路基本体上可存在任意多条铁路的 情况，并且支持每条铁路线拥有独立平、纵断面以及多条铁路线共用平、纵断面的情况，同 时实现不同路基本体间的协调设计。图1是表示本发明的铁路路基多线设计的软件实现方法的一实施例的流程图，该 实施例以路基设计项目为单位组织路基设计工作。在图1中，首先，初始化设计环境，设定路基设计项目的一些基本信息，如项目标 识、项目描述、工程名称、工程性质、设计阶段、起讫范围等(步骤S101)。然后，对设计所用的基础数据如铁路线的平面数据、纵断面数据等按类别进行分 组，并采集，对于其他设计所用基础数据，如原始横断面资料、桩号标高资料、线间距资料等 一并采集(步骤S102)。然后，根据当前路基设计项目的实际情况，创建设计线，采集每条设计线的一些基 本信息，如设计线描述、起讫范围、基础数据分组配置情况、采用的技术标准等，同时还提供 对设计线的编辑、删除功能(步骤S103)。然后，根据当前路基设计项目的实际情况，创建设计线组，采集每条设计线组的一 些基本信息，如设计线组描述、起讫范围等，同时还提供对设计线组的编辑、删除功能，另 夕卜，需要为创建的设计线组按里程范围指定设计线成员以及基准设计线成员，并提供对设 计线成员的添加、编辑、删除功能(步骤S104)。
然后，对当前路基设计项目的所有设计线进行填挖高度表计算预处理(步骤 S105)。然后，对当前路基设计项目的各个设计线组进行填挖高度表处理(步骤S106)。然后，以路基设计段落为单位进行路基横断面图形设计，当以自动方式设计时，遍 历本路基设计段落内的所有路基横断面；当以交互方式设计时，选取本路基设计段落内的某路基横断面。
在此，对于一个路基横断面的设计，当以自动方式设计时，遍历本路基横断面的所 有设计线组；当以交互方式设计时，选取本路基横断面的某个设计线组。在此，对于一个设计线组的设计，与传统的路基横断面设计方法类似，只是增加考 虑该设计线组的设计次序，从而实现不同路基本体之间的协调设计。至此，完成路基横断面的设计，进而完成路基设计段落内所有路基横断面的设计 (步骤 S107)。然后，以某个路基设计段落内的设计线组为单位，进行路基工程的正面图设计、平 面图设计以及纵断面设计(步骤S108)。然后，依据某个路基设计段落的图形设计成果，对所有的设计线组进行工程数量 计算(步骤S109)。然后，依据某个路基设计段落的工程数量计算成果，根据不同的概算编制需求，以 设计线组为单位或者以路基设计段落为单位进行工程数量的统计、汇总，形成成果文件以 及报表输出(步骤Sl 10)。至此，完成一个路基设计段落的设计工作。图2是表示一个设计项目内设计线组划分情况的一例的图，图2 (A)表示的是一个 设计项目内设计线组划分情况的平面示意图，图2 (B)表示的是在里程位置221处的横断面 示意图，图2(C)表示的是在里程位置222处的横断面示意图，图2 (D)表示的是在里程位置 223处的横断面示意图。在此，在该设计项目示例中，包含设计线201、设计线202、设计线203，根据实际设 计需求将这些设计线配置成了设计线组211、设计线组212、设计线组213。图3是表示路基横断面上设计线组的一例的图，在图3中，包括路基横断面测绘基 准线30，设计线组36，作为设计线组36成员的设计线31、设计线32、设计线33、设计线34、 设计线35，其中设计线32为设计线组36的基准设计线。在此，在准备线间距基础数据时，设计线组36的基准设计线32的线间距数据为基 准设计线32与路基横断面测绘基准线30之间的路基横断面方向水平距离(以路基横断面 测绘基准线30为基准，左负右正)；设计线组36的设计线31 (设计线33、设计线34、设计 线35)的线间距数据为设计线31 (设计线33、设计线34、设计线35)与基准设计线32之间 的路基横断面方向水平距离(以基准设计线32为基准，左负右正)。在此，设计线组36的左侧路肩设计高程，就是设计线31的路肩设计高程；设计线 组36的右侧路肩设计高程，就是设计线35的路肩设计高程。在此，设计线组36的左侧曲线加宽值，就是设计线31的左侧曲线加宽值；设计线 组36的右侧曲线加宽值，就是设计线35的右侧曲线加宽值。在此，设计线组36的相邻设计线如设计线33和设计线34的标准线间距，就是设 计线33采用技术标准中的双线标准线间距和设计线34采用技术标准中的双线标准线间距 中的较大值。在此，设计线组36的标准路基面宽度，就等于设计线31的采用技术标准中的双线 标准路基面半宽，加上设计线31与设计线32的标准线间距，加上设计线32与设计线33的 标准线间距，加上设计线33与设计线34的标准线间距，加上设计线34与设计线35的标准线间距，加上设计线35的采用技术标准中的双线标准路基面半宽。图4是表示路基横断面上设计线组协调设计的一例的图，在图4中，包括设计线组 41和设计线组42。图4 (A)表示的是设计线组41先施工、设计线组42后施工的设计结果 情况；图4(B)表示的是设计线组42先施工、设计线组41后施工的设 计结果情况；图4(C) 表示的是设计线组42、设计线组41未进行协调设计的设计结果情况。综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士在 本发明的技术指导思想之内可以提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围 之内。
权利要求
一种铁路路基多线设计的软件实现方法，其特征在于该方法包括以下步骤(A)使用设计线组、设计线、基准设计线概念搭建铁路路基设计软件开发的总体构架，设计线组表征传统意义的路基本体，设计线表征传统意义的铁路线，基准设计线是一种具有特殊身份的设计线并表征某路基本体设计参照的铁路线；(B)在铁路路基设计软件的设计中，将设计线组与设计线进行相对独立的管理，通过为设计线组指定设计线成员和指定基准设计线来确定设计线组与设计线之间的隶属关系；(C)在铁路路基设计软件的设计中，对线路平、纵断面等基础数据分别进行分组管理，为各设计线指定其设计采用的某组平面基础数据、某组纵断面基础数据；(D)在铁路路基设计软件的设计中，使用传统方法计算各设计线的填挖高度表数据，再通过设计线组与设计线的隶属关系以及各设计线的线间距数据，获得各设计线组的传统意义上的填挖高度表数据；(E)在铁路路基设计软件的设计中，进行路基横断面设计处理时，遍历设计该横断面里程位置处的各个设计线组，考虑各设计线组设计的先后次序，实现设计线组间的协调设计；(F)在铁路路基设计软件的设计中，以设计线组为单位组织工程数量的计算和统计。
2.根据权利要求1所述的铁路路基多线设计的软件实现方法，其特征在于，所述步骤(B)在于，在为设计线组指定设计线成员时，按里程范围将某设计线的一部分或全部指定为 某设计线组的成员。
3.根据权利要求1所述的铁路路基多线设计的软件实现方法，其特征在于，所述步骤(C)在于，对线路平、纵断面等基础数据分别进行分组管理后，通过为各设计线指定不同组 别或相同组别的平面基础数据、纵断面基础数据，实现每个设计线拥 >有独立的平、纵断面或 多个设计线共用平、纵断面。
4.根据权利要求1所述的铁路路基多线设计的软件实现方法，其特征在于，所述步骤(D)在于，在利用传统方法计算的各设计线填挖高度表数据、设计线组与设计线的隶属关系 以及各设计线的线间距数据获得各设计线组的传统意义上的填挖高度表数据时，不再需要 用户提供额外的限制条件，由软件自行进行处理。
5.根据权利要求1所述的铁路路基多线设计的软件实现方法，其特征在于，所述步骤(E)在于，对于各个设计线组的设计次序作为该设计线组的一个独立属性进行管理。
全文摘要
本发明公开了一种铁路路基多线设计的软件实现方法，该方法包括以下步骤(A)使用设计线组、设计线、基准设计线概念搭建铁路路基设计软件开发的总体构架，按照统一方法同步设计任意多个设计线组、同步设计任意多条设计线，(B)设定设计线组与设计线之间的隶属关系，(C)对设计用基础数据分别进行分组管理，为各设计线指定其设计采用的某组基础数据，(D)利用各设计线的填挖高度表数据、设计线组与设计线的隶属关系以及各设计线的线间距数据，获得各设计线组的填挖高度表数据，(E)进行路基横断面设计处理时，考虑各设计线组设计的先后次序，实现设计线组间的协调设计，(F)以设计线组为单位组织工程数量的计算和统计。
文档编号G06F17/50GK101866369SQ20091006852
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者柳忠杰 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司