一种铁路路基链式设计方法及系统与流程

本发明涉及铁路工程及信息化领域，特别是铁路工程中一种路基设计的链式设计方法及系统。

背景技术：

1、在铁路路基设计中，传统的二维设计方法是根据实测地质横断面进行路基本体、地基及边坡支挡与防护工程的设计，并绘制出路基横断面设计图，常见的路基横断面设计图如图1所示。在所得设计图中，各个路基工程结构，如路堑边坡、排水沟、挡土墙等，都是零散图元，没有任何关联关系，一旦方案变动或调整，都会导致重复的设计绘图工作，效率低下。

2、在三维设计中，需要创建三维设计模型，主要有两种方法：一种是根据二维设计图手动(或通过插件实现半自动)创建三维模型，俗称“翻模”；另一种是通过点线包络成面的方式建立若干横断面模板，再将各个横断面沿线路拉伸出三维模型。第一种方式所得三维模型中，各个工程结构模型依旧是零散图元，且受二维设计图的方案控制，与二维设计方法有着同样的弊端。第二种方法对于一般路基以及沿线路连续分布的结构比较有效，如挡土墙、路堑边坡、路堤边坡等，而对于沿线路点状分布的结构，如抗滑桩、桩板墙、桩板结构等以桩为核心的结构，则难以通过沿线路拉伸得到，只能单独创建模型，因此同样会出现结构图形零散，无法关联动态调整。因此，现有三维设计中，方案变动或调整导致的重复建模依然存在，仍难以实现结构之间关联动态调整。

3、从路基面到边坡堑顶(或路堤坡脚)，各个位置的路基工程结构基本都是相邻的，据此提出一种铁路路基链式设计方法，以结构链的形式进行铁路路基设计，并将链中的各个结构关联起来，实现方案变动时的智能动态调整。

技术实现思路

1、本发明所涉及的一种铁路路基链式设计方法及系统，将路基工程整体看做结构链，其中涉及的各种工程结构则是链中的节点。该方法在二维设计和三维设计中的实现方法大同小异，二维设计中以点连接各个结构，三维设计中以线连接各个结构。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种路基设计的链式设计方法，包括以下步骤：

4、获取路基面的关键点坐标以及路基中各结构对象的关键点坐标，所述路基面的关键点包括左侧路肩点和右侧路肩点，所述路基中各结构对象的关键点坐标是用于绘制结构对象结构的点坐标；

5、以所述关键点坐标为基准，建立路基中各结构对象的链式关联关系，所述链式关联关系通过结构对象的属性信息建立，所述属性信息包括该结构对象与前一个结构连接的位置，后一个结构与该结构对象连接的位置以及该结构对象是否在路基面左侧；

6、根据所述链式关联关系，实现路基中各结构对象相对位置关系的动态调整。

7、作为优选方案，所述路基中各结构对象的信息存储在列表中，分为路基面左侧的路基工程结构列表和右侧的路基工程结构列表，各结构对象按照所述链式关联关系依次存储。

8、作为优选方案，所述动态调整包括放置调整、删除调整和修改调整。

9、作为优选方案，所述放置调整包括以下步骤：

10、获取待放置结构对象和连接点；

11、根据所述待放置结构对象的“该结构对象是否在路基面左侧”属性，将待放置结构对象放入左侧的路基工程结构列表或右侧的路基工程结构列表；

12、计算所述待放置结构对象在左侧的路基工程结构列表或右侧的路基工程结构列表中的索引ii，最后根据计算的索引将待放置结构对象插入到左侧的路基工程结构列表或右侧的路基工程结构列表索引为ii+1对应的位置；

13、对列表中的链式关联关系进行更新。

14、作为优选方案，所述对列表中的链式关联关系进行更新包括以下步骤：

15、从新加入结构对象snew在结构列表中的索引位置inew开始，对结构列表进行遍历更新，直到更新完结构列表中的最后一个结构对象：

16、取新加入结构对象位置inew处的结构sj，将其前连接点plink_pre_j的坐标设置为该结构在列表中的前一个结构sj-1的后连接点plink_next_j-1的坐标；根据连接点plink_pre_j的坐标以及结构sj的其他属性信息，计算出结构的图形关键点，最后得出结构sj的后连接点plink_next_j坐标。

17、再在结构snew所在的结构列表中，找到与结构sj连接的下一个结构sj+1，并将其前连接点plink_pre_j+1的坐标更新为上一个结构sj的后连接点plink_next_j坐标。同时根据更新后的前连接点plink_pre_j+1计算并完善结构sj+1的图形关键点坐标和属性信息，最后得到该结构的后连接点plink_next_j+1坐标。

18、作为优选方案，所述删除调整包括以下步骤：

19、选择需要删除的结构sdelete，根据“该结构对象是否在路基面左侧”属性判断其所属结构列表，提取该结构在对应路基结构列表中的索引idelete，将结构sdelete从列表中删除，并在该结构列表中从idelete位置开始对结构遍历更新，直到更新完列表中最后一个结构：

20、取index＝idelete位置处的结构sk(此处即为结构sdelete删除前在列表中的后一个结构)，将该结构的前连接点plink_pre_k坐标设置为前一个结构sk-1(此处即为结构sdelete删除前在列表中的前一个结构)的后连接点plink_pre_k-1坐标，同时根据更新后的plink_pre_k并结合结构sk的其他属性计算并完善结构sk的图形关键点和属性信息，最后得到结构sk后连接点plink_next_k的坐标。

21、继续取下一个结构sk+1，将其前连接点plink_pre_k+1的坐标设置为前一个结构sk后连接点plink_next_k的坐标，同时根据更新后的plink_pre_k+1计算并完善结构sk+1的图形关键点坐标和属性信息，最后得到结构sk+1的后连接点plink_next_k+1的坐标。

22、作为优选方案，所述修改调整包括以下步骤：

23、选择需要修改的结构smodify，根据其isleft属性判断其所属结构列表，计算该结构在对应结构列表中的索引imodify，在该结构列表中从imodify位置开始对结构遍历更新，直到更新完列表中最后一个结构：

24、取index＝imodify位置处的结构sm，将该结构的前连接点plink_pre_m坐标设置为前一个结构sm-1(此处也可不修改plink_pre_m坐标，修改前后无变化，仅为算法统一)的后连接点plink_next_m-1坐标，同时根据更新后的plink_pre_m并结合结构sm的其他属性计算完善结构sm的图形关键点和属性信息，最后得到结构sm的后连接点plink_next_n坐标。

25、继续取下一个结构sm+1，将其前连接点plink_pre_m+1坐标设置为前一个结构sm的后连接点plink_next_m的坐标，同时根据更新后的plink_pre_m+1计算并完善结构sm+1的图形关键点坐标和属性信息，最后得到结构sm+1的后连接点plink_next_m+1。

26、基于相同的构思还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。

27、基于相同的构思还提出了一种路基设计的链式设计系统，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一项所述的方法。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果：

29、该方法以路基面的两侧路肩点为起点，将两侧的路基工程结构以链的形式串联起来，可实现链中结构增、删、改后的整体结构动态调整，可避免因方案调整中路基工程结构变化引起的重复返工，提高铁路路基工程设计效率。