[發明專利]一種鐵路三維中心線的生成方法

有效

• 申請號: 201110417549.7
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102810215A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 牛靜;楊浩;朱金陵
• 申請（專利權）人: 成都運達科技股份有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及鐵路線路以及鐵路軌旁設備領域、三維空間解析幾何領域，具體是指用軟件實現的鐵路三維中心線生成模型以及三維視點計算。

背景技術

鐵路線路數據，是列車駕駛仿真軟件中最基礎也是最重要的部分，列車駕駛仿真的逼真程度很大程度上取決于鐵路線路數據的真實程度。鐵路線路數據也是大部分仿真系統所使用的基礎數據，其包括：視景系統仿真系統的視點計算、線路仿真建模的線路依據、教員仿真系統的線路環境、主控仿真系統的牽引計算、動力學仿真系統的力學計算等。

線路數據中包括了很多信息，如：坡度、彎度、道岔、信號機、停車標、車站、應答器等等。其最重要的數據是坡度、彎度、車站、信號機信息。由于如此多的系統都在使用線路數據，那么制作一套通用的線路數據就顯得非常重要，而對于快速敏捷地制作此數據的軟件以及提供此數據的使用庫的研發就顯得更為迫切和重要。

發明內容

本發明的目的在于解決上述的問題，提供一種鐵路三維中心線的生成方法，該工具能夠方便、快捷地制作仿真線路數據，同時提供數據的查錯功能，展示線路走勢，并且走勢精度達到毫米級別，還能夠提供三維視點驅動庫、數據調整功能、線路按道岔切分功能。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種鐵路三維中心線的生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、建立鐵路線路的坡道、彎道數據；

b、建立鐵路線路的軌旁設備數據；

c、建立各鐵路線路的起始三維坐標；

d、加載步驟a、b、c建立的數據，并自動生成各條鐵路線路的關聯關系；

e、自動繪制出三維鐵路中心線路及軌旁設備，同時提供能夠方便地找出與調整建立鐵路基礎數據時的錯誤數據；

f、生成工業標準的CAD數據格式的三維鐵路中心線以及軌旁設備；

g、提供三維場景視點計算庫。

所述步驟a的具體過程為：對整個鐵路線路劃分成相對獨立的線路，并為每條鐵路線路編號，對每條編好號的鐵路線路依公里標順序建立坡度表、彎度表，同一條線路的坡度表中的線路號要與該條線路中的彎道表中的線路號一致。

所述步驟b的具體過程為：為每條編好號的鐵路線路依公里標順序建立設備位置以及設備類型等各種屬性，線路編號與坡度彎度表的線路號一致。

所述步驟c的具體過程為：為每條編好號的鐵路線路設置起始三維坐標位置，線路編號與坡度彎度表的線路號一致。

所述步驟d的具體過程為：加載建立好的坡道數據、彎道數據、軌旁設備數據、線路的起始三維坐標數據，根據各條鐵路線路的連接確定每條線的切分位置，此切分位置即為鐵路道岔，同時根據此道岔連接的每條切線可以生成出道岔與切線的關系，此關系即為每條線路的關聯關系。

所述步驟e的具體過程為：經過步驟d后，根據緩和曲線計算公式以及豎曲線公式計算出每條鐵路線路的各個視覺關鍵點位置并保存到內存字典中，再通過GDI+雙緩沖技術將各個關鍵點實際世界坐標轉換成屏幕像素坐標，并按鐵路線路編號將每個關鍵點串聯起來形成整個鐵路線路走勢，同時計算出各個設備像素位置，形成整個鐵路線路的各個元素，從而可以通過觀察線路走勢以及鐵路選線的各種規則，對有誤的原始數據加以調整。

所述步驟f的具體過程為：經過步驟e后，在已經檢查線路走勢以及各個設備元素無誤的情況下，選擇生成三維場景放樣數據，根據所作的各種設置將關鍵點按工業標準的CAD文件格式生成三維鐵路中心線以及軌旁設備。

所述步驟g的具體過程為：通過加載建立的各項數據，通過外部傳入切分位置編號以及相對于切分位置的偏移，計算出該位置的三維坐標以及相對于三維坐標的三個轉角，提供給三維仿真軟件驅動視點使用。

本發明與現有技術相比具有以下優點和有益效果：

（1）本發明能夠快速敏捷的制作鐵路仿真系統所使用的線路數據，同時對線路場景仿真精度精確到了毫米級別，可使肉眼無法識別模擬場景與真實場景在線路走勢上的誤差。

（2）本發明提供了數據糾錯以及數據調整功能，這樣減小了建立數據時手誤導致的最終數據錯誤。?

附圖說明

圖1為本發明的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限于此。

實施例：