軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法技術

本發明專利技術公開了一種軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法，包括如下步驟：指定正線起始圖元；處理起始圖元屬性信息；識別所有正線圖元并導出屬性信息；識別與正線直接相連的渡線及渡線包含的道岔數量；確定渡線開口方向；確定渡線所含的道岔類型并導出屬性信息；識別與渡線相連的輔助線；確定輔助線的前續及后續圖元、輔助線起點及后續軌道的公里標并導出屬性信息；迭代識別不與正線相連的渡線及輔助線，確定渡線上所含道岔數量及類型、輔助線的起點及公里標并導出屬性信息；識別車檔并導出屬性信息；識別坡道及道橋隧并導出屬性信息。本發明專利技術可提高軌道交通項目綜合設計質量與水平，降低列車運營安全事故風險。

Automatic derivation method of track traffic data

The invention discloses a method for automatically export rail transit line drawing data, which comprises the following steps: Specifies the starting line primitives; processing the original primitive attribute information; the identification of all line primitives and derived attribute information; the number of crossing and crossing turnout containing identification and line directly connected; determine the crossing opening direction is determined; crossing the line contains the type of switch and derived attribute information; identification and connected line crossing the auxiliary line; determine the auxiliary line before the renewal and subsequent primitives, auxiliary line starting point and subsequent track kilometer and derived attribute information; iterative recognition is not connected with main tunnel crossing line and auxiliary line, determine the starting point with line crossing the switch number and type, the auxiliary line and kilometer mark and derived attribute information; identify the car stalls and derived attribute information; and identification of ramp bridge and tunnel and derived attribute information. The invention can improve the quality and level of comprehensive design of rail transit projects, and reduce the risk of train operation safety accidents.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法，特別是涉及一種基于特征識別的軌道交通線路平面、縱斷面圖紙數據的自動導出方法。
技術介紹
軌道交通線路平、縱斷面圖紙通常采用AutoCAD(一種繪圖軟件)工具繪制，是軌道交通線路工程綜合設計的前提，是信號、通信、供電、屏蔽門等機電專業的關鍵設計依據，是線路運行能力計算的基礎。若軌道交通線路平、縱斷面圖紙數據存在不準確性，不僅會存在列車運營安全事故風險，且會導致線路建成后局部區段存在運行能力瓶頸，無法滿足全線客流運輸需求，需實施數億乃至數百億的改造工程。對于軌道交通線路平、縱斷面圖紙，雖然包含正線、輔助線、坡道等圖元類型以及車檔設備圖元，但上述軌道類型或設備的圖元屬性信息中無區分標識且所含數據較少，無法用于線路運行能力計算。因而目前主要采用人工讀圖、手工輸入與數據校核的方法，根據軌道交通線路平、縱斷面圖紙獲得線路配線及坡道等信息。人工讀圖階段是依靠一組或多組專業技術人員各自獨立的判斷線路圖紙中的正線、輔助線(停車線、渡線、折返線、安全線、車輛基地出入線、聯絡線等)等軌道類型以及車檔設備，采用人工讀取圖紙標注信息和手工量取的方式獲得各類線路軌道的類型、長度、曲線、坡度等數據。手工輸入階段是通過一組或多組專業技術人員各自獨立的將上述數據手工輸入并增加列車運行能力計算所需的各類數據標識。如有需要還需人工處理長短鏈數據，最后形成指定格式的、連續的圖紙數據列表。數據校核階段是將各組專業技術人員得出的電子數據表格，由指定數據校核人員開展各組電子數據表格的對比、核對和校正，以保證數據的準確性和完整性。在線路實測過程中，會將全線軌道分割成若干個區段，并初步指定每個
區段的起點公里標。若發生前一個線路區段實測終點公里標大于相鄰后一個線路區段初步指定的起點公里標，這種現象稱之為長鏈，并會在軌道交通線路平面圖紙上標注；若發生前一個線路區段實測終點公里標小于相鄰后一個線路區段初步指定的起點公里標，這種現象稱之為短鏈，并會在軌道交通線路平面圖紙上標注。既有方法對軌道交通線路平、縱斷面圖紙數據導出人員的專業技術水平要求較高，需具備較高的線路專業知識基礎，全過程基本采用人工操作方式，操作強度極大，通常一條軌道交通線路圖紙需要數月完成相關數據導出工作，極大影響了軌道交通相關專業的設計進度。當不同的軌道交通線路平、縱斷面圖紙數據導出小組發生相同錯誤時，即使通過數據校核也很難保證數據正確性和完整性。此外，由于沒有記錄軌道交通線路圖紙的原始圖元信息，無法通過所獲數據反向繪制軌道交通線路圖紙的方法，還原為原始AutoCAD圖形進行數據校核，以保證數據正確性和完整性。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中對于軌道交通線路圖紙數據主要采用人工讀圖、手工輸入與數據校核，導致很難保證數據正確性和完整性的缺陷，提供一種軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法，廣泛適用于各類軌道交通線路平、縱斷面圖紙的數據獲取。本專利技術所提供的方法，無需大量的人工參與，即可精確高效的自動判斷線路正線、輔助線、坡道、車檔等軌道類型，自動處理不同線路區段間的長短鏈數據，并在自動導出各類軌道類型或設備的圖元屬性信息基礎上，自動增加線路運行能力計算所需數據，形成連續的圖紙數據列表，且可通過反向自動繪圖方法實現線路圖紙數據校核。本專利技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：本專利技術提供了一種軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法，其特點在于，包括如下步驟：指定正線起始圖元；處理正線起始圖元屬性信息；自動識別除起始圖元外的所有正線圖元，并自動導出所有正線的屬性信息；自動識別與正線直接相連的渡線及渡線所包含的道岔數量；自動確定渡線開口方向；自動確定渡線所包含的道岔類型、道岔岔心公里標，并自動導出所識別到的渡線及渡線上所含道岔的屬性信息；自動識別與已識別的渡線直接相連的輔助線；自動確定所識別到的輔助線的前續及后續圖元、自動確定輔助線起點及后續軌道的公里標，并自動導出所有輔助線的屬性信息；自動迭代識別不與正線直接相連的渡線以及與所述渡線(此處的渡線即為不與正線直接相連的渡線)相連的輔助線，并自動確定渡線上所含道岔的數量及類型、輔助線的起點及后續軌道的公里標，并自動導出所識別到的渡線、渡線上所含道岔、輔助線的屬性信息；自動識別車檔、自動確定車檔末端及撞擊面公里標，并自動導出所有車檔的屬性信息；自動識別坡道及道橋隧，并自動導出所有坡道及道橋隧的屬性信息。較佳地，所述自動導出方法還包括：根據導出的圖元屬性數據自動反向繪制圖紙。較佳地，處理正線起始圖元屬性信息的操作包括：獲取上、下行正線起始圖元屬性信息中的軌道長度，并自動計算上、下行方向的正線起始圖元的終點公里標。較佳地，自動識別渡線的操作包括：獲取所有非正線圖元，并讀取所有非正線圖元的圖元屬性信息；計算所有非正線圖元起、終點至上、下行正線圖元的垂直距離和垂點公里標；判斷非正線圖元是否為渡線，判斷條件包括：是否存在非正線圖元的起點或終點至正線圖元的垂直距離為0；與非正線圖元起點或終點相交的正線圖元是否至少有一條為直線；非正線圖元與正線圖元相交的夾角是否不等于90°或180°；若上述判斷均為是，則確定非正線圖元為渡線。較佳地，自動確定道岔數量與類型的操作包括：若渡線圖元僅一端與正線圖元相連，則計算渡線圖元另一端和與另一端相交的非正線圖元之間的距離，判斷距離是否為0且非正線圖元是否為直線，若均為是，則渡線圖元另一端包含道岔，否則渡線圖元另一端不包含道岔；若渡線與上行或下行正線圖元相交，則根據余切公式計算該渡線所包含道岔類型。較佳地，自動識別輔助線的操作包括：循環遍歷與正線圖元相交的渡線圖元，并計算渡線圖元的端點與一非正線且非渡線圖元的垂直距離，若垂直距離為0，則確定該非正線且非渡線圖元為輔助線。較佳地，自動迭代識別渡線及渡線所包含的道岔、輔助線的操作包括：根據正線與輔助線之間、輔助線與輔助線之間必有渡線的特征，按照識別渡線、識別輔助線的順序，進行循環迭代識別；通過判斷渡線一端落在已識別圖元而另一端落在未識別圖元，迭代掃描渡線以及與所述渡線相連的未識別圖元，直至所有渡線及所含道岔、輔助線全部識別。較佳地，自動識別車檔的操作包括：按照上行正線方向，確定正線或輔助線第一條圖元的起點和最后一條圖元的終點，沿正線或輔助線分別作各種車檔長度的虛擬線，若有且僅有一條虛擬線的終點與圖元中任意一條未識別的直線相交且夾角為90度，則確定找到車檔撞擊面標志線，該虛擬線長度為預定義的車檔長度，并確定車檔撞擊面公里標；若車檔撞擊面公里標小于車檔末端公里標，車檔類型為右車檔；若車檔撞擊面公里標大于車檔末端公里標，車檔類型為左車檔。較佳地，在所述自動導出方法中通過執行獲取線路任意一點公里標的操
作來確定所述道岔岔心公里標及所述輔助線起點公里標；執行獲取線路任意一點公里標的操作包括：獲取所需確定點的橫、縱坐標，根據所需上行方向還是下行方向公里標，循環遍歷圖元數據庫，在上、下行正線或指定類型軌道中取出起點橫坐標小于等于所需確定點的橫坐標，終點橫坐標大于等于所需確定點的橫坐標的所有正線圖元；根據所需確定點，沿縱軸方向做一條與上述取出的圖元相交的射線，取所需確定點與交點中縱軸距離差最小的點作為目標交點本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法，其特征在于，包括如下步驟：指定正線起始圖元；處理正線起始圖元屬性信息；自動識別除起始圖元外的所有正線圖元，并自動導出所有正線的屬性信息；自動識別與正線直接相連的渡線及渡線所包含的道岔數量；自動確定渡線開口方向；自動確定渡線所包含的道岔類型、道岔岔心公里標，并自動導出所識別到的渡線及渡線上所含道岔的屬性信息；自動識別與已識別的渡線直接相連的輔助線；自動確定所識別到的輔助線的前續及后續圖元、自動確定輔助線起點及后續軌道的公里標，并自動導出所有輔助線的屬性信息；自動迭代識別不與正線直接相連的渡線以及與所述渡線相連的輔助線，并自動確定渡線上所含道岔的數量及類型、輔助線的起點及后續軌道的公里標，并自動導出所識別到的渡線、渡線上所含道岔、輔助線的屬性信息；自動識別車檔、自動確定車檔末端及撞擊面公里標，并自動導出所有車檔的屬性信息；自動識別坡道及道橋隧，并自動導出所有坡道及道橋隧的屬性信息。

【技術特征摘要】
1.一種軌道交通線路圖紙數據的自動導出方法，其特征在于，包括如下步驟：指定正線起始圖元；處理正線起始圖元屬性信息；自動識別除起始圖元外的所有正線圖元，并自動導出所有正線的屬性信息；自動識別與正線直接相連的渡線及渡線所包含的道岔數量；自動確定渡線開口方向；自動確定渡線所包含的道岔類型、道岔岔心公里標，并自動導出所識別到的渡線及渡線上所含道岔的屬性信息；自動識別與已識別的渡線直接相連的輔助線；自動確定所識別到的輔助線的前續及后續圖元、自動確定輔助線起點及后續軌道的公里標，并自動導出所有輔助線的屬性信息；自動迭代識別不與正線直接相連的渡線以及與所述渡線相連的輔助線，并自動確定渡線上所含道岔的數量及類型、輔助線的起點及后續軌道的公里標，并自動導出所識別到的渡線、渡線上所含道岔、輔助線的屬性信息；自動識別車檔、自動確定車檔末端及撞擊面公里標，并自動導出所有車檔的屬性信息；自動識別坡道及道橋隧，并自動導出所有坡道及道橋隧的屬性信息。2.如權利要求1所述的自動導出方法，其特征在于，所述自動導出方法還包括：根據導出的圖元屬性數據自動反向繪制圖紙。3.如權利要求1所述的自動導出方法，其特征在于，處理正線起始圖元屬性信息的操作包括：獲取上、下行正線起始圖元屬性信息中的軌道長度，并自動計算上、下行方向的正線起始圖元的終點公里標。4.如權利要求1所述的自動導出方法，其特征在于，自動識別渡線的操作包括：獲取所有非正線圖元，并讀取所有非正線圖元的圖元屬性信息；計算所有非正線圖元起、終點至上、下行正線圖元的垂直距離和垂點公里標；判斷非正線圖元是否為渡線，判斷條件包括：是否存在非正線圖元的起點或終點至正線圖元的垂直距離為0；與非正線圖元起點或終點相交的正線圖元是否至少有一條為直線；非正線圖元與正線圖元相交的夾角是否不等于90°或180°；若上述判斷均為是，則確定非正線圖元為渡線。5.如權利要求1所述的自動導出方法，其特征在于，自動確定道岔數量與類型的操作包括：若渡線圖元僅一端與正線圖元相連，則計算渡線圖元另一端和與另一端相交的非正線圖元之間的距離，判斷距離是否為0且非正線圖元是否為直線，若均為是，則渡線圖元另一端包含道岔，否則渡線圖元另一端不包含道岔；若渡線與上行或下行正線圖元相交，則根據余切公式計算該渡線所包含道岔類型。6.如權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁建中，王瀟驍，畢艷祥，張瓊燕，劉循，洪海珠，牛振宇，謝凌濤，付長堯，金捷，陸曉地，
申請(專利權)人：上海申通地鐵集團有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31