一种地铁车站配线系统及地铁平面的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地铁车站配线系统及地铁平面的设计方法，属于地铁工程设计领域。
【背景技术】
[0002]地铁车站配线系统是地铁平面设计CAD系统的子系统，地铁平面设计系统的主要功能有交点法新建线路、线路交互设计、智能添加线路设备、线路车站、线路设计辅助工具、车站配线、线路数据管理、线路表格输出等功能，地铁车站配线系统需要读取地铁平面设计系统平面线路、车站等数据。
[0003]地铁作为现代化交通工具，由于具有环境污染少、旅行速度快、运行密度大、能有效缓解城市交通拥堵等优点，越来越受到世界各国的重视和发展。地铁设计是一个系统工程，需要多个专业的密切配合，行车专业是其中一项至关重要的专业。车站配线是车站设计中的一项重要内容，是地铁的重要基础设计之一。
[0004]列车配线的合理设置是列车安全行车、正常运行和提高运营管理应变能力的重要保证。根据实际运营的需求和不同的功能要求，地铁系统中，车站配线按功能不同可分为折返线、渡线、联络线、车辆出入线和安全线等。
[0005]通常情况下折返站的折返能力是地铁运营当中行车间隔的限制点，要提高轨道线路的通过能力，必先提尚折返站的折返能力。所以有效合理的折返方案对于提尚线路运营效率和缓解城市交通压力有重要意义。
【发明内容】
[0006]本发明专利为了克服上述缺陷，目的在于提供一种地铁车站配线系统及地铁平面的设计方法，用户只需输入配线的位置和其他少数几个参数，系统将智能绘制各种复杂的配线并在图上标注道岔的里程、坐标及其他参数，大大减少设计人员的计算和绘图工作量，并保证绘图的精确美观。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]—种地铁车站配线系统及地铁平面的设计方法:
[0009]它包括单折返停车线或/和双折返停车线；
[0010]其中单折返停车线的设计方法如下:
[0011]用户输入的参数:输入起始位置或者输入起始位置公里里程、折返线方向:站前折返或者站后折返、折返线类型:可以选择有无夹直线、曲线半径、道岔型号、道岔长度、两曲线间的夹直线长度、车档到折返岔心距离、折返线到线路的距离、折返线尾端是否设置道岔参数自动计算绘制的单折返线，并标注道岔的里程和坐标；
[0012](A)、读取平面线路数据:
[0013]在地铁车站配线系统地铁平面设计图上进行配线设计，在进行配线前需确认配线位置的线路和车站已经绘制完毕，读取数据包括左右线线路交点数据，车站数据、断链数据；
[0014](B)、逼近法计算曲线偏角:
[0015]根据线路间距、曲线半径、夹直线长初步估算曲线偏角，根据曲线偏角等精确计算夹直线长;逐步增加或者减少曲线偏角使计算所得夹直线长无限接近夹直线长；
[0016](C)、判断是否绘制单折返线:
[0017]单折返线要求线路和折返线上的道岔全部在直线上，切道岔距离曲线有一定的距离，如果线路上的道岔绘制到曲线上则不符合设计要求，系统自动退出绘制；
[0018](D)、绘制双反曲线或单曲线和道岔
[0019]先根据起始位置、道岔方向、道岔长度绘制起始位置的道岔，再根据计算得曲线偏角、曲线半径、道岔长度、道岔绘制方向可绘制起始位置道岔与夹直线之间的曲线，然后根据道岔方向、折返线长度和曲线偏角可得到夹直线的绘制方向绘制夹直线，再然后根据夹直线的方向和平行线路的折返线可得到折返线与夹直线之间曲线的偏角，根据已知的曲线半径、夹直线和折返线绘制夹直线与折返之间的曲线，如果为单曲线则道岔和折返线直接相交为曲线。
[0020](E)、绘制平行线路折返线；
[0021]根据折返线与线路的距离，折返线的长度，折返线与夹直线之间的曲线可绘制平行线路折返线，由折返线的长度、折返线的方向可判断折返线是否经过线路的曲线部分，如经过曲线线路则折返线的曲线参数同线路的曲线参数相同。
[0022](F)、标注道岔里程和坐标
[0023]系统自动计算标注所有道岔的里程和坐标，折返线上的里程为对应左右线上的里程。
[0024]其中双折返停车线的设计方法如下:
[0025]用户输入的参数:输入起始位置或者输入起始位置公里里程、折返线方向:站前折返或者站后折返、道岔型号、两折返线间距离、折返线长尾端是否设置道岔参数自动计算绘制的双折返线；
[0026](A)计算折返线道岔位置
[0027]根据起始位置道岔位置:右线道岔，计算对应线:左线道岔位置，由折返线间距、线间距，平面线路数据得到两条平行线路的折返线，左右线道岔:道岔与线路的角由道岔的型号计算得与双折返线相交位置即得到4个折返线道岔位置，折返线道岔位置对应线路的位置必须是直线，如果是曲线起始位置处不能绘制道岔，可移动起始道岔或改变道岔型号、折返线间距重新绘制双折返线；
[0028](B)判断是此位置是否可设置双折返线
[0029]双折返线要求线路和折返线上的道岔全部在直线上，且道岔距离曲线要有一定的距离，如果线路上的道岔绘制到曲线上则不符合设计要求，系统自动退出绘制；
[0030](C)绘制平行线路折返线
[0031]根据折返线与线路的距离，折返线的长度，折返线间距绘制平行线路折返线，由折返线的长度、折返线的方向课判断折返线是否经过线路的曲线部分，如经过曲线线路则折返线的曲线参数同线路的曲线参数相同，如折返线经过线路曲线，折返线间距始终保持不变。
[0032]本发明的有益效果:
[0033]本发明中用户只需输入配线的位置和其他少数几个参数，系统将智能绘制各种复杂的配线并在图上标注道岔的里程、坐标及其他参数，大大减少设计人员的计算和绘图工作量，并保证绘图的精确美观。
【附图说明】
[0034]图1为本发明单折返停车线中的计算绘图流程图；
[0035]图2为本发明单折返停车线中的单曲线则道岔和折返线直接相交为曲线示意图；
[0036]图3为本发明单折返停车线中的夹直线和折返线绘制夹直线与折返之间的曲线示意图；
[0037]图4为本发明双折返停车线示意图；
[0038]图5为本发明双折返停车线计算绘图流程图；
[0039]图6为本发明交叉渡线示意图；
[0040]图7为本发明交叉渡线计算绘图流程图；
[0041 ]图8为本发明缩短渡线示意图；
[0042]图9为本发明缩短渡线计算绘图流程图；
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图对本发明进行详细描述:
[0044]—、单折返停车线:
[0045]用户输入的参数:输入起始位置或者输入起始位置公里里程、折返线方向(站前折返或者站后折返)，折返线类型(可以选择有无夹直线)、曲线半径、道岔型号、道岔长度、两曲线间的夹直线长度、车档到折返岔心距离、折返线到线路的距离、折返线尾端是否设置道岔等参数系统可自动计算绘制的单折返线，并标注道岔的里程和坐标。(注:起始位置为图左下方的道岔位置，起始位置可在右线也可在左线，折返线方向可以是线路里程增加的方向，也可线路里程减少的方向)
[0046]计算绘图流程(图1)如下:
[0047](1)、读取平面线路数据
[0048]地铁车站配线系统地铁CAD平面设计图上进行配线设计，在进行配线前需确认配线位置的线路和车站已经绘制完毕，读取数据包括左右线线路交点数据，车站数据、断链数据等。
[0049](2)、逼近法计算曲线偏角
[0050]根据线路间距、曲线半径、夹直线长(L)、设计经验等初步估算曲线偏角(α)，根据曲线偏角等精确计算夹直线长(L1单位米)，如L1>L则说明夹直线太长需要增加曲线偏角，反之则说明需要减少曲线偏角。逐步增加或者减少曲线偏角使计算所得夹直线长无限接近夹直线长(L)。例:夹直线长L = 20，初步估算曲线偏角(α = 0.058425)，计算得到夹直线长(L1 = 18.9507835616)，L1〈L说明需要减少曲线偏角，循环逐次减少曲线偏角(每次减少偏角p j =0.001),计算得当α = 0.056425 时夹直线长 LI = 19.9803238，当α = 0.055425 时夹直线长L1 = 20.50067。说明曲线偏角在0.056425与0.055425之