铺轨前线路平剖面优化对比模型构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及线路平剖面优化对比模型构建方法，尤其涉及铺轨前线路平剖面优化对比模型构建方法。
【背景技术】
[0002]铁路和地铁线路的桥梁、隧道土建结构完成后，由于测量误差、施工错误或误差、结构变形变位等因素，不可避免地出现土建竣工后的线路中心线与设计空间线形产生偏差，影响到设计限界及线路平顺性等。上述施工后产生的空间线形误差必须在铺轨前进行必要的调整，以保证设计限界及线路平顺性满足有关要求。在满足桥隧及轨道结构技术要求的前提下，需要根据竣工后的测量数据，对原设计线路进行平剖面调整优化设计，而对线路平剖面进行优化设计，必须构建线路平剖面优化对比模型。目前主要采用数据表格的形式进行对比，对偏差表达不够直观，优化效果对比不明显，缺乏对优化设计直接有效的引导。并且一般只能直接处理单线单洞的计算对比，不适应铁路双线的情况，对于双线，目前国内外还没有相应的成熟技术和系统软件，线路平剖面优化对比需要手工组织大量数据反复进行计算，过程耗时费力，严重影响工作效率和设计质量，制约了线路平剖面优化设计。
【发明内容】
[0003]针对目前线路平剖面优化对比所存在的问题及现状，本发明提出一种铺轨前线路平剖面优化对比模型构建方法，通过构建线路自定义实体，导入关联线路设计资料和实测资料，构建线路平剖面优化对比模型自定义实体，设置优化对比控制参数，综合考虑单双线及线间距计算，自动进行设计结构中心线与设计线路中心线以及实测结构中心线之间的计算转化及联动，实时图形化显示优化前后平纵对比偏差、超限段落和侵限值，计算并输出优化效果。
[0004]本发明所涉及的铺轨前线路平剖面优化对比模型构建方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0005]S1、构建线路自定义实体
[0006]采用原始施工图线路设计资料，包括线路模型名称、断链里程数据，平面交点数据、曲线超高数据、纵断面变坡点数据、桥梁缺口数据、隧道缺口数据、站场缺口数据，构建线路自定义实体；根据纵断面变坡点数据在线路自定义实体上绘制变坡点插旗。
[0007]S2,构建线路平剖面优化对比模型自定义实体
[0008]通过指定单双线类型，选择线路自定义实体，读取并导入线路设计资料做为原始线路设计数据，构建线路平剖面优化对比模型自定义实体；单线选择一个线路自定义实体，双线选择两个线路自定义实体；根据线路模型名称关联线路平剖面优化对比模型自定义实体和线路自定义实体；线路自定义实体编辑修改后，可重新读取线路设计资料并更新线路平剖面优化对比模型自定义实体；在线路起点标注平剖面优化对比模型名称，并从左至右标注平面对比差值、纵断面对比差值、平面超限值和纵断面超限值，模型名称包括线路模型名称和起终点里程。
[0009]S3,导入桥隧实测资料并绘制实测结构中心线
[0010]桥隧实测资料指桥隧实测结构中心线数据，由实测结构中心线结点组成，每个节点对应一个实测断面，每个节点包括标注里程、坐标和高程，实测结构中心线节点采用多义线连接，在实测起终点处绘制实测起终点标注里程。
[0011 ] S4,设置并标注优化对比控制参数
[0012]优化对比控制参数包括隧道限界参数、高程换算参数和误差标准，误差标准包括桥隧横向和竖向允许最大误差，竖向允许最大误差分上限和下限；优化对比控制参数按原始线路里程进行设置，根据桥隧结构变化，可添加、编辑、删除多个控制参数；根据原始线路里程计算坐标位置，标注控制参数和里程；控制参数设置选择标记，能够单独拾取。
[0013]S5、计算原始设计结构中心线
[0014]根据单双线类型和原始线路设计数据，计算原始设计结构中心线；原始设计结构中心线节点与实测结构中心线节点一一对应，采用相同标注里程，连续里程根据实测结构中心线节点坐标投影计算；节点坐标根据连续里程、线间距、曲线超高和控制参数计算，先根据连续里程和线间距计算原始设计线路中心线节点，再根据曲线超高和控制参数计算偏移量，由原始设计线路中心线节点和偏移量计算节点坐标；节点高程根据原始线路纵断面变坡点数据和控制参数计算，首先根据标注里程计算线路轨面高程，再根据控制参数计算节点高程；计算原始设计偏距和实测偏距，原始设计偏距根据原始设计结构中心线节点与原始设计线路中心线节点计算，原始实测偏距根据实测结构中心线节点与原始设计线路中心线节点计算。
[0015]S6、计算原始设计结构中心线与实测结构中心线的平纵对比差值、超限段落和侵限值
[0016]平面对比差值采用原始设计结构中心线节点与实测结构中心线节点的有向距离，实测结构中心线节点在原始设计结构中心线节点左侧为负，右侧为正；纵断面对比差值根据结点高程和控制参数计算，实测结构中心线节点在原始设计结构中心线节点下方为负，上方为正；侵限值包括平面侵限值和高程侵限值，根据平纵对比差值和控制参数计算，高程侵限值根据纵断面对比差值按竖向允许最大误差上限和下限分别计算；根据侵限值判断是否超限；超限段落分为平面超限段落和纵断面超限段落，平面超限段落以每个交点的直缓、缓直点为界，按直线和曲线划分，纵断面超限段落按变坡点划分，超限段落根据原始线路设计数据和侵限值确定。
[0017]S7、绘制原始设计结构中心线以及与实测结构中心线的平纵对比差值、超限段落和侵限值
[0018]原始设计结构中心线节点采用多义线连接，在每个节点处左侧绘制标注里程和平纵对比差值，标注里程采用白色，平纵对比差值按是否超限和正负分别采用不同颜色，平面不超限采用白色，平面左侧超限采用红色，平面右侧超限采用绿色，纵断面不超限采用白色，纵断面上方超限采用紫色，纵断面下方超限采用黄色；在原始设计结构中心线右侧绘制超限段落，用多义线连接超限段落起终点，在超限段落中点处标注超限段落名称，平面超限段落和纵断面超限段落分别绘制，平面超限段落采用红色，纵断面超限段落采用黄色；在每个节点处右侧分别绘制平面侵限值和高程侵限值，不超限的不绘制，侵限值按正负分别采用不同颜色，平面左侧侵限采用红色，平面右侧侵限采用绿色，纵断面上方侵限采用紫色，纵断面下方侵限采用黄色。
[0019]S8、计算线路平剖面优化后的设计结构中心线
[0020]线路平剖面优化在线路自定义实体上进行，包括调整线路平纵断面设计；根据单双线类型和优化后的线路设计数据，计算优化后的设计结构中心线；优化后的设计结构中心线节点与实测结构中心线节点--对应，连续里程根据实测结构中心线节点坐标投影计算，标注里程根据连续里程计算，节点坐标根据连续里程、线间距和控制参数计算，先根据连续里程和线间距计算优化后的设计线路中心线节点，再根据曲线超高和控制参数计算偏移量，由优化后的设计线路中心线节点和偏移量计算节点坐标；节点高程根据优化后的线路纵断面变坡点数据和控制参数计算，首先根据标注里程计算线路轨面高程，再根据控制参数计算节点高程；计算优化后的设计偏距和实测偏距，优化后的设计偏距根据优化后的设计结构中心线节点与优化后的设计线路中心线节点计算，优化后的实测偏距根据实测结构中心线节点与优化后的设计线路中心线节点计算。
[0021]S9、计算优化后的设计结构中心线与实测结构中心线的平纵对比差值、超限段落和侵限值
[0022]平面对比差值采用优化后的设计结构中心线节点与实测结构中心线节点的有向距离，实测结构中心线节点在优化后的设计结构中心线节点左侧为负，右侧为正；纵断面对比差值根据结点高程和控制参数计算，实测结构中心线节点在优化后的设计结构中心线节点下方为负，上方为正；侵限值包括平面侵限值和高程侵限值，根据平纵对比差值和控制参数计算，高程侵限值根据纵断面对比差值按竖向允许最大误差上限和下限分别计算；超限段落分为平面超限段落和纵断面超限段落，平面超限段落以每个交点的直缓、缓直点为界，按直线和曲线划分，纵断面超限段落按变坡点划分，超限段落根据优化后的线路设计数据和超限值确定。
[0023]S1。、绘制优化后的设计结构中心线以及与实测结构中心线的平纵对比差值、超限段落和侵限值
[0024]优化后的设计结构中心线节点采用多义线连接，在每个节点处左侧绘制标注里程和平纵对比差值，平纵对比差值按是否超限和正负分别采用不同颜色；在优化后的设计结构中心线右侧绘制超限段落，平面超限段落和纵断面超限段落分别绘制；在每个节点处右侧分别绘制平面侵限值和高程侵限值，不超限的不绘制，侵限值按正负分别采用不同颜色。
[0025]S11、计算并输出优化效果
[0026]线路平剖面优化对比模型自定义实体中保存原始线路设计资料、桥隧实测资料、优化对比控制参数和绘图参数；在线路平剖面优化对比模型自定义实体的