铁路设计三维可视化

铁路线路三维可视化设计原理与方法分析

铁路线路三维可视化设计原理与方法分析摘要：近些年来，铁路线路三位可视化技术被广泛应用于铁路设计中，尤其是其能够大大提升铁路选线与调整线路的合理性。

与传统方法相比，有助于对铁路线路施行全方位的线路设计审查，线路设计工作也可以更加全面、更加简化，其运算方法以及模型构建的方式都令线路设计和选择更加科学、更加优化、更加直观清晰，运用前景十分广泛。

本文以铁路线路设计为主要论题，就其三维可视化设计的原理、优点和方法进行简要讨论。

关键词：铁路线路；三维可视化；设计；原理；方法引言：随着科学技术的发展，数据应用的要求不断提升，各行各业对软件运用的要求也随之提升。

在铁路选线设计中，计算机技术的应用较为广泛。

为降低线路设计人员的工作难度，提升设计高效性及科学性，计算机技术的应用及优化是必要的。

目前，我国在铁路选线设计方面仍旧沿袭传统方式，新技术的应用速度虽然不断提升，但影响有限，大部分铁路选线设计工作仍旧以二维平面设计思路进行。

计算机功能开发与二维平面设计的技术限制相互矛盾，设计理念制约了技术潜力的扩大。

选线设计工作依旧采取平、纵、横相对独立设计的方式，这种设计方式不仅割裂了整个项目的整体性，而且增加了工作量，还增加了工作难度和误差。

设计人员对照比较的工作量增加，为线路选线设计工作造成很大麻烦。

正是基于这一问题，三维可视化设计被广泛应用，三维可视化是用于显示描述和理解地下及地面诸多地质现象特征的一种工具，是描绘和理解模型的一种手段，是数据体的一种表征形式，并非模拟技术。

它能够利用大量数据，检查资料的连续性，辨认资料真伪，发现和提出有用异常，为分析、理解及重复数据提供了有用工具，对多学科的交流协作起到桥梁作用。

尤其在BIM技术逐渐被广泛应用和深入的今天，三维可视化的设计可以更好融入到BIM技术相关的软件中，兼容性较好，可视性优势发挥更好的作用。

一、三维可视化的基本设计原理利用该理念进行铁路线路设计的重点是建立多层次可视化模型，而建立该模型的关键在于DTM模型的应用。

铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究

ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｒｓｎｓａｎｗｄｓｇｔｏｓｎｅｔｃｎｑｅｆｓａｉａｉｎａｄＶｉｕｌＲａ— ｓｒｃｈｓａｅｅｅｔｅｅｉｎｍｅｈｄｕｉｇｔｅｈｉｕｓｏｕｌｔｎｒａｅｌｐｈＶｉｚｏｔ
了讨论，后采用ＶｓａＣ十ＯｅＧ来完成系统的编码实现。最ｉｌ十和ｐｎＬｕ
关键词可视化计算机辅助设计线路桌面虚拟ＴｈｒｅＤｓｌｚｄｓａｃｏｔｅ－ＶｉｕａｉｅＣＡＤｎＲａｌｙＤｅｉｎｉｉｗａｓｇ
（铁道第三勘察设计院，方交通大学土建学院）北
摘要针对当前的路线设计提出了一种全新的设计方式—— 可视化辅助设计，可视化辅助设
计系统采用可视化和虚拟现实等技术实现地面和线路的三维真实感图形，实现勘测设计一体化的目为标奠定了基础。对可视化设计系统实现中的关键技术进行了研究，三维真实感图形的实现方法进行对
维普资讯
铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究：金委曾学贵李家稳张海燕王
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铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究
王金委曾学贵２李家稳２张海燕２
ＶＳ）术是国际上８ＩＣ技０年代末期提出并发展起来的一门新技术。它是运用计算机图形图像处理技术将科学

铁路信号系统三维可视化运维平台设计与实现

铁路信号系统三维可视化运维平台设计与实现肖锦绣（中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津300308）摘要：分析铁路信号系统运维现状及存在问题，提出建筑信息模型（BIM）技术在信号系统运维阶段的应用思路。

基于BIM技术，搭建信号系统三维可视化运维平台，阐述平台的设计原则、功能架构、数据流向和实现方式。

平台功能包括远期预留中心平台功能、中心平台功能和终端平台功能，具体包含数据融合展示、设备质量评价、设备趋势分析、知识案例库、设备查询、电缆信息、电路应急、临修报警、资产管理和运维扩展等功能模块。

重点论述中心平台数据流、终端平台数据流分析，以及终端平台主界面、电缆信息模块功能实现等。

该平台是BIM 技术在信号系统深度应用的典范，对BIM技术在信号系统全生命周期应用具有借鉴意义。

关键词：铁路信号；运维平台；BIM；三维；可视化中图分类号：U284；TP39 文献标识码：A 文章编号：1672-061X（2024）02-0049-07 DOI：10.19550/j.issn.1672-061x.2024.01.05.0020 引言目前铁路信号系统运维方式一般是在车站设置工区或车间等，运维人员长期在工区和车间驻守，对信号系统室内外设备进行周期性的巡检及维护，包括日常养护、集中检修等，运维工作量巨大，对现场运维人员数量、质量要求较高。

现场运维人员通过检查现场信号设备状态、查阅现场纸质资料等方式实现巡检及维护，运维手段较落后，运维效率不高。

尤其在设备发生故障等紧急情况下，仍然需要通过查阅纸质蓝图、设备说明书等方式排查故障，排查时间长，应对紧急情况的手段明显不足［1-5］。

为摆脱上述困境，提出一种新的维修维护理念，即运维集成化、数字化、智能化。

一旦信号设备发生故障，能够以最少时间调阅故障设备相关资料，协助分析、判断，充分利用计算机技术优势，实现快速定位故障、快速分析故障、快速决断处理方案［6-11］，因此研发铁路信号系统三维可视化运维平台。

公路三维可视化设计的实现

帮助。
（Ｓ和公路设计软件在三维立体环境下进行路线线形设计，Ｇ１）可以根据实际地形自Ｅ地选择符合技术标准的路线，｝Ｉ确定平面、纵断面设计方案，以及路基标准横断面后，即可根据地形、质情况地
确定填挖边坡、沟、沟形式及互通、梁、边排水桥隧道、等构造天桥
而使交通规划、、和服务变得直观、和高效。建设管理轻松
公路设计是在三维地形表面拟订公路的造型包括确定位置
和相关尺寸，以及它和周围环境（括地形环境、包生态环境、文人
环境等等）的协调等等。一直以来，路线设计（包括铁路、公路、轻
物的设置位置，自动计算出平、、纵横设计参数、逐桩坐标、土石方
填挖工程量等；并将没计数据存放在数据库中，以便实时查询或以表格文件的形式输出，同时公路ＣＤ软件可自动生成符合设Ａ
计要求的二维设计图（线位平面图、总体图、用地图、纵断面图、横断面图）设计出图一气呵成。在可视化三维立体环境下，，设计者
公路三维可视化设计的实现
刘丽珍郑亚丽
摘要：综合运用计算机数字化手段。即地理信息系统、遥感、航测、网络、多媒雄及虚拟仿真等技术，公路工程的基础对
设施进行全方位的数字采集和处理，－ｚ路ＣＤ技术，公路设计实现动态、结４／￣，Ａ使三维的仿真世界。关键词：公路设计，三维可视化，地理信息系统（Ｓ，ＧＩ）虚拟现实中图分类号：４２３Ｕ１．６文献标识码：Ａ

CAD技术在地铁和铁路工程中的应用

CAD技术在地铁和铁路工程中的应用随着城市发展和交通需求的增加，地铁和铁路工程成为现代城市中重要的交通基础设施。

CAD（计算机辅助设计）技术的出现和应用为地铁和铁路工程的规划、设计、建造和运维提供了强大的支持。

本文将探讨CAD技术在地铁和铁路工程中的应用，并分析其对工程进展和质量的影响。

一、工程规划和设计阶段的CAD应用CAD技术在地铁和铁路的工程规划和设计阶段起到了不可或缺的作用。

首先，CAD技术能够通过三维建模和可视化效果，将地铁和铁路工程的设计想法直观地呈现给设计师和决策者。

这有助于他们更好地理解和评估工程方案的可行性和效果。

其次，CAD软件可以提供大量的工程数据，并实现数据的快速分析和处理。

设计师可以借助CAD软件对工程线路、施工图纸、材料选型等进行精确计算和优化，以确保工程的设计符合要求，提高工程效率和质量。

二、工程建设阶段的CAD应用在地铁和铁路工程的建设阶段，CAD技术发挥了至关重要的作用。

首先，CAD技术可以实现工程施工的全过程模拟和仿真。

通过虚拟现实技术，工程施工人员可以在模拟环境中进行工程施工方案的优化和研究，预测施工过程中可能出现的问题，并制定相应的应对措施。

其次，CAD技术还可以提供准确的工程量清单和工程进度管理，帮助施工单位实现资源的合理分配和工期的有效控制。

同时，CAD技术可以实现工程现场的数据采集和实时监控，为施工人员提供及时的信息反馈和决策支持。

三、工程运维阶段的CAD应用CAD技术在地铁和铁路工程的运维阶段发挥了重要作用。

首先，CAD软件可以用于制定工程的运维计划和维修方案。

通过对工程设施和设备的建模和分析，可以预测并规划设备的维护和更换周期，提前做好维修准备工作，避免设备故障导致的运营中断。

其次，CAD技术还可以实现运维数据的管理与分析。

运营单位可以借助CAD软件对工程设备的数据进行收集、整理和分析，及时掌握设备的状况，制定相应的维护策略，提高设备的利用率和工程的可靠性。

铁路隧道GIS三维可视化系统设计

接口，标准化设计。（４）集成系统平台：应用于工程设计人员实现三维地理信息的任意浏览，自动飞行，检测点位分布，图层叠加显示，三维隧道数据集成交互功能，能直接完成表格，文字，图纸等形式互提资料的导入，导出。应用于非工程设计人员（领导）的浏览项目权限，批注，作业任务分配，工程项目进度控制。
图２不同设计专业ＧＩＳ数据图层
究院根据铁路中线，设计出隧道设计图。
４三维场景的实现
勘院负责地形数据发布，线路站场研究处，跟据地
铁路设计隧道在高精度的电子地图上的信息发布
展示功能，根据航空影像，卫星数据，数字高程模型创建隧道经过区域景观数据库，三维交互环境，为设计隧道提供立体化的分析和空间展示提供支持。
（３）ＣＡＤ设计平台：集成ＣＡＤ设计模块，交互
强大的工程设计，精确的数据输入和编辑工具，但在三维建模及渲染，空问分析决策功能比较弱。该
研究利用ＧＩＳ强大的数据管理能力，空间查询能力，空间分析能力，为设计方案决策提供全面的分析，
１ｊｒ。买蚬ＧＩＳ和
道勘测与设计
铁路隧道ＧＩＳ三维可视化系统设计
汪晓宇刘善勇邓朝辉
（１．中铁第四勘察设计院集团有限公司工勘院２．城地院武汉４３００６３）

基于BIM的三维铁路路基建模应用研究

基于BIM的三维铁路路基建模应用研究刘厚强;易旭鹏;朱聪【摘要】In order to promote the informatization of railway engineering construction, researches on BIM technology are conducted extensively by railway design institutes. A modeling method is proposed based on self-developed three-dimensional design software for railway subgrade in the light of the BIM-based modeling process and extensive investigations in the railway from Lasha to Linzhi. The practices show that the three-dimensional design helps designers to understand the practical engineering structure comprehensively with additional visual effects, and improves design accuracy, which brings about a new design idea and lays applicable foundation for railway subgrade design.%为推进铁路工程建设信息化发展，铁路设计行业大力推进BIM技术研究。

通过对现阶段铁路站前专业BIM技术应用实例和路基二维辅助设计方法的广泛调研，提出一种基于运用自主研发的三维铁路路基辅助设计软件的建模方法，结合川藏线拉林段路基区间，完成建模流程和设计成果的展示。

基于Pro_E的CRH3动车组三维设计_王潇芹

第29卷第6期2010年12月兰州交通大学学报J ou rnal of Lanzh ou J iaotong UniversityV ol.29N o.6Dec.2010文章编号:1001-4373(2010)06-0091-05基于Pro/E的CRH3动车组三维设计王潇芹, 梅元贵, 许建林(兰州交通大学工业空气动力学研究中心,甘肃兰州 730070)摘要:介绍了三维设计软件Pro/E的特点,阐述了自顶向下的设计方法和骨架模型的运用,以CR H3动车组为例,介绍了运用该理念进行三维设计的思路、步骤和建模过程.该设计方法可实现并行优化设计的目的,并且具有效率高形象直观的特点.关键词:三维设计;Pr o/E;CR H3中图分类号:T P391.72 文献标志码:A0 引言三维设计技术的迅速发展以及由此带来的设计理念的更新与变革是计算机辅助设计(CAD)技术最为显著的成就之一.目前,三维CAD技术已经广泛应用于工程设计的各个领域,它的应用可以大大缩短工程设计周期,降低设计成本,避免设计偏差导致的大量资源浪费和工期延误.采用计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程分析(CAD/CAM/CAE)已经成为各设计和制造企业增强竞争力的核心手段.而三维设计作为一种先进的设计方法和设计理念,具有可视化好、形象直观、设计效率高等特点,具有众多二维设计不可比拟的优点.我国的铁路行业已经广泛地开始采用三维软件进行列车的设计和制造以及工程分析.本文将介绍Pr o/E三维设计软件在CRH3动车组设计中的应用.1 Pro/E设计软件简介Pro/E(Pro/ENGINEER操作软件)是美国参数技术公司(Parametr ic Technolog y Co rpo ration,简称PTC)的重要产品,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/ CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM软件之一.该软件具有以下特点[1-2]:1)全参数化.所有的几何信息由参数驱动,参数化使零件的设计修改变得方便易行.2)全相关.Pro/E使用了单一的数据库,所有模块都是全相关的.在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据.全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用.3)基于特征的实体建模.Pro/E采用基于特征的实体建模技术,零件由许多特征构造而成.这使得软件的设计思想与工程师的设计思路完全吻合.2 CRH3动车组三维设计2.1 CRH3动车组简介CRH3动车组是中国北车集团在德国西门子ICE3/VelaroE成功开发的基础上,适应中国的客运需求进行适应性优化设计而来的,它继承了ICE 3/VelaroE高速电动车组的高新技术,并根据技术的发展趋势进行了改进.CRH3动车组总长约200 m,头车长度为25.70m,中间车长度为24.825m,车体宽度3.265m,车体高度为3.89m.2.2 CRH3动车组三维设计思路优秀的三维设计不仅仅是一种设计方法,更是一种理念、一种创新的能够兼顾全局且为后续的修改、制造、工程分析以及并行工作提供便利的设计思路.软件的选择在优秀理念的运用中也起着非常重要的作用.Pro/E作为占市场份额最大的三维设计软件,在产品设计和管理方面有着其他三维设计软件不可比拟的优势.此次CRH3车型设计采用自顶*收稿日期:2010-05-10作者简介:王潇芹(1978-),女,甘肃兰州人,讲师,博士生.兰州交通大学学报第29卷向下的设计理念,运用骨架模型进行设计,充分发挥了Pro /E 在此方面的优势.2.2.1 自顶向下的设计方法传统的产品装配大多以零件几何模型为基础,从零件模型构建装配模型,称为自底向上的装配方法.然而对于大型的设计而言,这种思路并不可行.例如,CRH 3动车组,单就头车外观而言,零件数目就达成千上万.如果先把这些零件一一设计好再自底向上地进行装配,不仅装配思路繁杂、而且零件装配关系之间互相依赖,前期的并行工作有很大的难度,后期的修改也非常不易.因此,在实际的设计过程中,要用到自顶向下(TOP -DOWN)的设计方法,即设计人员首先构建产品的整体框架(总装配),然后在各层次加入对应的零件,再进行零件的具体特征的造型,即按照组件零件特征的顺序进行设计.自顶向下设计方法的优势在于既可以管理大型组件,又能有效地掌握设计意图,使组织结构明确,更能在设计团队间迅速传递设计信息,达到信息共享的目的[3].2.2.2 骨架模型大型复杂的装配设计,对其进行系统的组织管理是相当重要的.在Pro/E 中,使用骨架模型(Ske-leton M odel)来承载定义组件的接口、零件组装的空间等重要设计需求的工具.本次设计采用图1所示装配树结构,可以清楚地看出骨架的位置.图1 装配树与骨架Fig.1 Assembly tree and skeleton model图1所示结构中,在顶级组件下建立顶级组件骨架文件,该骨架文件是一个特殊的零件模型,它包含的信息仅仅是一个3D 布局.也就是组件1 、组件2 等的安装布局.而组件1骨架又包含的是组件1-1 、组件1-2 等的3D 布局信息.这样从顶层的设计入手,一级级应用骨架模型控制下一级的组件,向下展开设计,直至最后一级全部为零件.同一级别下的各组件(零件)只和相应的骨架模型发生装配关系,相互之间一般不存在父子关系,相对独立,比如修改或者删除组件2 都不会对组件1 产生影响.如果在后续的设计中发现各子组件的装配位置需发生改动,则只需修改骨架文件中的3D 布局即可.骨架模型对同级的组件设计具有完全的掌控能力,成为实现产品自顶向下设计信息沟通的桥梁,为复杂产品的并行设计和后续的修改提供了一切实可行的建模方案.尤其对于大型产品设计而言,Pr o/E 提供的骨架模型起着至关重要的作用.因此,CRH 3动车组的设计就以图1所示的结构为思路入手,整车作为顶级组件,逐层向下设计,确定各层次纵、横向的布局,搭建起一个庞大的CRH 3动车组结构树,因为采用骨架模型传递和掌控组件之间的相互关系,所以修改工作也简易可行.2.3 CRH 3动车组三维设计步骤CRH 3动车组各节车厢都基本相同,其中头车因为涉及到车头流线型部分的造型,设计与建模都更为典型,所以下面以CRH 3动车组头车为例,说明应用Pro/E 采用自顶向下的设计方法和骨架模型进行三维设计的步骤.在Pro/E 软件平台下,大型产品的三维框架模型实质上是一个自顶向下由组件和骨架两类文件通过一定层次和一系列虚拟装配关系组装起来的模型树,因此相应框架设计方案应主要包括装配树结构设计、骨架设计和装配关系设计3部分[4].即完成图1所示的模型树结构,在设计之初,各组件都不进行具体的设计,只是一级级用骨架向下延伸.直至最后所有组件都展开为零件,对零件进行造型和设计.1)产品框架模型树结构设计.以CRH 3动车组头车为例,其装配树结构设计环节,是一个逐级确定各层次相应内容的环节.第一层次主要包含车体、底架、鼻部、风挡等几大块,而车体又包含司机室、车厢等模块,司机室和车厢又可以进一步细分为下级组件和零件.这样一级一级设计下去,顶至整车,而底至每一个零件,该装配结构就形成一个具有庞大分支的树状结构.骨架应分别布局于每级装配组件下;在产品设计过程中的任一时92第6期王潇芹等:基于Pr o/E 的CRH3动车组三维设计刻,都可根据具体工艺及生产组织等特点,对主装配结构和骨架位置作适当调整.2)产品框架模型骨架设计.在装配树结构设计完成后,首先应根据骨架的布局及联系和自顶向下的思路明确各装配级骨架之间的继承方案,保证骨架对整个产品模型具有足够的控制能力,然后针对典型骨架进行建模方案的总体规划,最后分别对各具体骨架的建模方案进行详细设计.本次设计确定的装配树结构如图2所示,受篇幅所限,仅给出部分组件的展开.图2 头车装配树结构Fig.2 Assembly tree of C RH 3first carriage对于动车组这样大型的设计,图2所展示的仅是其中很小的一部分.图中加*的表明是组件,需进一步在骨架模型的控制下向下展开,直至底层的零件.3)产品框架模型树装配关系设计.模型树装配关系设计是动车组设计的一个关键步骤,即要确定各零部件之间的相对位置和装配关系.在骨架模型存在的前提下,相对位置由骨架信息包含的基准特征之间的相对位置确定.为确保产品框架模型结构紧凑,在Pr o/E 环境下,应按照以下规则进行装配关系设计[5]:1)四级以上模型必须采用坐标系装配;通常采用缺省坐标系装配.按缺省装配、坐标系对齐装配、正装配(指三对装配面均对齐)和反装配(指两对装配面匹配、一对装配面对齐)顺序依次选用装配类型;2)装配特征优先参考骨架模型;3)根据零部件(在斜轴侧视角下)独立显示时结构侧可见的原则确定与上级装配体的正反装配关系.4)对于相同零件装在对称的位置上,尽量不要用镜像(Mirr or),而是建立左、右坐标系,用坐标系装配.图2所示的模型树结构及装配关系确定以后,可进行框架模型的三维设计,即开始具体的设计工作,在各个框架位置上对产品进行分配和布局.对于像动车组这样的复杂产品,在保证对产品有效控制力度的前提下,可对各层次下的框架设计任务进行并行设计分工,以缩短设计周期并有助于设计人员平稳进入设计角色.2.4 CRH 3动车组头车三维实体建模CRH 3动车组头车三维框架模型的方案设计确定以后,就可以进行具体的模型设计,也就是各个零件的三维造型.零件的三维造型,虽然数目众多、工作量巨大,但在设计思路和总体布局已经确定的情况下难度并不大.需要注意的是,三维设计是基于产品平台而进行的,也就是说CAD 面向的是CAM ,因此所有的设计工作应该为后续的产品服务.针对于产品的不同特点,在Pro/E 环境下对零件进行具体建模的方法也不尽相同.1)技术引进型零部件:在CRH 3动车组的设计中,鼻部等核心设计由西门子公司提供技术转让,我们并不知道具体的控制方程和特征造型过程.对于这种零部件(组件),Pro/E 提供多种格式的接口,接受对方提供的整体输入文件,设计工作只需确定装配关系即可.2)已有产品的零部件:有些零部件(组件)如空调,已有现成的产品供采用,并且因为并行工作或者供货商的原因,在前期设计中可能采用了其他的三维设计软件进行设计,Pro/E 环境下,可将这些零部件作为整体输入特征插入,也不必进行重新的三维造型.3)新设计的零部件:对于新开发的项目而言,93兰州交通大学学报第29卷大部分零部件为新设计的,尤其对于车体外形部件而言.这些零部件有一个共同点:即为某一整体的一部分.比如对车厢而言,其断面轮廓线已知,但是在设计中不能对这一断面轮廓线做简单的拉伸得到整个车厢,因为这和实际产品是不符的.实际产品中的侧面、车顶等都是这一断面轮廓拉伸体中的一部分.针对这种类型的零部件,Pro /E 提供发布几何和复制几何的方式共享数据,不仅可以实现并行工作,而且保证了产品设计的正确性和一致性.图3中上图为司机室外形的发布几何,我们可以共享这一发布几何,通过对该发布几何的再次加工得到司机室外形的各个零部件.比如图3中下图所示的司机室的侧顶部位,就可复制上图中的发布几何,然后对该模型进行投影、造型等特征处理首先得到图3中间图所示的出版几何,在此基础上进一步进行修剪、加厚、偏距、延伸等操作则得到最终的出版几何如图3下图所示.这种方法同样也适用于相同零部件的重复使用.采用发布几何方式共享数据,在CRH 3动车组零部件的建模中占了相当大的比重,尤其是涉及到车体外形的零部件,为了保持外形的一致性,都必须采用发布几何来传承总体尺寸和外形,不仅符合大型产品设计的全局思路,而且因为并行工作共享同一数据而减少了出错的可能.4)其他小型零部件:在动车组的设计中,除了上述提到的各种大型零部件以外,还有成千上万的小型零部件,比如螺丝、支架、垫片等等.这些零部件图3 发布几何的应用Fig.3 Application of publish geometry的设计相对简单,所用到的无外乎是Pr o/E 的一些基本操作诸如拉伸、扫描、旋转、混合等等,如果采用标准件,也可以直接应用Pro/E 标准件库提供的零件.采用以上方法,应用Pro/E 软件设计的CRH 3动车组头车各部分的三维模型如图4-6所示.图4 CRH 3头车三维模型Fig.4 3D model of C RH 3first carriage3 结论此次采用Pro/E 软件对CRH 3动车组进行设计,其意义不仅在于其具有可视化,形象直观、设计效率高的优点,而且因为Pro/E 软件中CAD/CAM /CAE 各模块的无缝集成,使得后续的计算机辅助制造和计算机辅助工程分析更为便利,并且,Pro/E 可以输出多种格式的图形文件,如*.igs,*.stp 等.这些格式的文件可以与AN SYS 等专业有限元分析软件通用,由此,对后续的列车零部件结94第6期王潇芹等:基于Pr o/E 的CRH3动车组三维设计图5 CRH 3司机室三维模型Fig.5 3D m odel of CRH 3drivercab图6 C RH 3车厢三维模型Fig.6 3D model of CRH 3carriage构分析[6]和列车运行过程中的空气动力学问题分析都提供了极大的便利.参考文献:[1] 蔡慧琳.参数化三维实体造型技术[M ].兰州:兰州大学出版社,2003.[2] 黄小龙,高宏,周建国.P ro/ENG IN EER 野火版3.0零件设计实例精讲[M ].北京:人民邮电出版社,2008.[3] 周运金.基于Pr o/E 的两种自顶向下的设计方法[J].机械设计与制造,2007(3):80-82.[4] 杨友东,高曙明,张书亭,等.面向自顶向下协同装配设计的任务规划研究[J].计算机集成制造系统,2007(7):1268-1281.[5] 田蕴,张慧.基于T o p_do wn 数字化装配模式的产品设计[J].机械设计与制造,2005(4):80-82.[6] 刘争平,李刚.DF _4机车转向架构架有限元分析[J].兰州交通大学学报,2009(6):87-90.3D Design of CRH 3Based on Pro/EWANG Xiao -qin, M EI Yuan -gui, XU Jian -lin(Indu strial Aerodynam ic Research Center,Lanz hou J iaotong University,Lan zhou 730070,China)Abstract:This paper br iefly introduces the character istics of 3D desig n softw ar e Pro/E.Meanw hile,the de -sign procedure of CRH 3by using to p -dow n metho d and skeleto n m odel has been pr esented.This kind ofdesign mode is more efficiency and v iv id and can attain the goal of co ncur rent and optimized desig n.Key words:3D design;Pro /E;CRH 395。

bim在铁路中的应用 -回复

bim在铁路中的应用-回复BIM在铁路中的应用引言：随着科技的飞速发展，建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）在建筑行业的应用日益普及。

然而，BIM不仅仅限于建筑行业的应用，它在其他领域的应用也越来越广泛。

本文将以铁路为例，探讨BIM 在铁路中的应用，并逐步解释其优势和实施步骤。

第一部分：BIM的优势及其在铁路中的意义（500字）1. BIM的优势：BIM是一种基于3D/4D模型的数字化工具，它可以整合建筑、结构、机电、给排水等各种工程信息，形成一个统一的、协调的模型。

相比传统的二维工程设计，BIM具有以下几个优势：首先，BIM可以实现多方信息的整合和共享。

传统的二维设计往往存在信息孤岛的问题，各个专业之间难以有效地交流和协调。

而BIM模型可以把各种专业的信息整合到一个模型中，方便各个专业之间的合作和沟通。

其次，BIM可以提高设计效率。

传统的二维设计往往需要进行多轮修订和修改，不仅耗时耗力，而且容易出现错误。

而BIM模型可以通过自动协调和碰撞检测等功能，减少设计修改的次数，提高设计效率。

再次，BIM可以提供可视化的设计效果。

传统的二维设计难以直观地展现设计效果，而BIM模型可以通过三维可视化效果展示设计方案，有助于客户和相关利益方更好地理解和接受设计。

2. BIM在铁路中的意义：铁路工程的建设涉及到众多领域的专业技术，在设计和施工过程中存在着复杂的协调和交流问题。

因此，借助BIM技术在铁路工程中的应用具有极大的意义：首先，BIM可以实现全过程的信息共享与协同。

铁路工程的建设涉及土建、桥梁、隧道、轨道、电气等多个专业领域，各个专业之间需要紧密合作。

通过BIM技术，可以将各个专业的信息整合到一个模型中，实现全过程的信息共享与协同，提高工程建设的效率和质量。

其次，BIM可以提供准确的工程量计算和造价预算。

在铁路工程中，工程量计算和造价预算是一个重要且繁琐的工作，传统的方法往往容易出现错误和漏项。

浅谈三维可视化技术在公路工程设计中的应用

确性和合理性。某些公路３５程项目地质条件复杂、
（上接第ｌ１６页）
３结论
红粘土很不稳定，不宜作为公路路基的填料，因此要对红粘土进行改良。主要是用粉煤灰对红粘土进行改性研究，红粘土与粉煤灰之间发生了化学反应，改善了土的工程性质，实验证明用粉煤灰处理红
工程方案的可行性，减少了因设计不当造成的安全隐患，保证了施工及运营安全。综上所述，在公路工程设计中应用三维可视化
技术后，可以详细地了解区域地质条件，明确病害的
相关属性查询研究［Ｊ］．长沙交通学院学报，
２００５，３（２１）：４３～４７．
［２］许金良，杨少伟．集成化公路ＣＡＤ系统的建立［Ｊ］．西安公路交通大学学报，１９９８，（ｓ１）．
［参考文献］
—— ．－－｝
图２试件浸水时间与无侧限抗压强度的关系（养护７ｄ）
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—・ ●一棒敷Ｉ
＿－ ●・捧嵌ｌ聃
—一２Ｏ％
［１］张建华，陶文平，伍真川．红粘土的路用性能试验及施工质量控制［Ｊ］．中外公路，２０１０，
填路段，使高速公路线型走向、平面布局、填挖高程、

基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用

基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用摘要：随着城市化进程的不断推进，城市综合交通枢纽在城市交通体系中发挥着至关重要的作用。

为了更好地管理和优化城市轨道综合交通枢纽，本文设计了一种基于BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）、GIS（Geographic Information System，地理信息系统）和UE（Urban Environment，城市环境）三维可视化展示系统，并探讨了其在城市轨道综合交通枢纽中的应用。

1.引言随着城市人口的不断增加，城市交通压力越来越大，城市轨道综合交通枢纽成为解决交通拥堵和提高交通效率的重要措施。

然而，传统的城市交通枢纽管理方法存在信息孤岛、数据不一致等问题，为此，采用BIM、GIS和UE技术结合的三维可视化展示系统可以从全方位、多角度为城市轨道综合交通枢纽的规划、设计、建设和管理提供支持。

2.基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计2.1 BIM在城市轨道综合交通枢纽中的应用BIM技术可以将建筑物、设备和城市轨道综合交通枢纽的信息进行数字化建模，并实现全生命周期的管理。

通过BIM技术，可以实现数据的一致性和互操作性，方便不同部门之间的沟通和协作。

2.2 GIS在城市轨道综合交通枢纽中的应用GIS技术可以将地理空间数据与属性数据进行融合，实现对城市轨道综合交通枢纽的空间分析和决策支持。

通过GIS技术，可以对城市轨道综合交通枢纽的地理位置、交通流量、设备分布等进行可视化展示和分析。

2.3 UE在城市轨道综合交通枢纽中的应用UE技术可以模拟城市环境中的各种因素，如天气、交通流量等，使得城市轨道综合交通枢纽的设计和管理更加真实和可靠。

通过UE技术，可以对城市轨道综合交通枢纽的运行情况进行模拟和优化。

CSG／BR方法在铁路构筑物三维建模中的应用研究

中图分类号：２２３文献标识码：Ｕ１．２Ａ文章编号：１０３２（０６Ｏ０７ —５０６—２６２ｏｌ卜０１０
１引言
随着计算机三维图形系统及其功能的发展，三维建模技术在公路、铁路勘查设计领域中得到了重视，
并且已有开发应用。但是现在的道路、铁路建模技术大都偏重于空间对象的可视化表达，缺少空间查询
基础的各种几何算法和操作。２２ＣＧＢ．Ｓ／Ｒ表示法及建立铁路构筑物三维模型示例边界表示是定义与描述三维目标的几何外形的方法，目标的边界是有限个单元面的并集，且每个单
２１２边界表示．．
边界表示是通过包围一个实体的曲面或面片多边形的集合来表示实体，一个实体的边界必须将实体
内部的点和外部的点区分开来，的边界完整地定义了该实体。在边界表示中，实体顶点、、线面和它们的关系明确定义。它强调目标的外表的细节，详细记录构成目标的所有几何元素的几何信息及相互间的连接关系，可以直接取得物体的各个组成面、面的边界以及各个顶点的定义数据，这样有利于以面和边为
ＣＧ结构实体几何）Ｓ（表示法定义体素，然后通过集合运算将体素拼合成需要的构筑物。这种方法信息简单、处理方便、无冗余的几何信息，以描述结构的构造过程并且记录组成元素的原始特征，可还可以在目
标和体素上附加各种属性信息。但是ＣＧＳ模型的集合运算的中间结果难表示，而且不方便输出。而ＢＲ
维普资讯
Hale Waihona Puke 第ｌ卷９第１期
石家庄铁道学院学报
ＪＵＮＬＦＨＩＺＵＮＡＬＡＳＯＲＡＩＡＨＡＧＲＩＹＩ，ｒＯＳＪＷＮ删Ｅ

铁路线路设计中信息化技术的运用

参考文献
[1] 陈司宇 . 关于舒适度的高速铁路线路设计及其优化分析 [J]. 工程建设与设计，2019（09）：84-86.
[2] 匡宁 . 顶进框架桥下穿铁路线路架空防护设计与施工技术 [J]. 城市建设理论研究（电子版），2019（10）：96-97.
[3] 张健明 . 关于铁路线路智能优化方法研究 [J]. 居业，2019（02）：70-71. [4] 柯锐勇 . 铁路线路设计考虑因素分析与发展探讨 [J]. 工程建设与设计，
3 结束语
总之，信息化技术较多，应用范围广阔，在铁路线路设计中运用信息化技术，比如 3S 技术、PDA 技术和虚拟现实技术，能够有效提升设计效率，减少铁路线路的建设成本投入，获取较高的社会经济效益。在信息化技术不断完善和创新发展的情况下，铁路线路设计会更加完美，能够有效促进我国铁路行业的发展。
对于 RS 技术的运用而言，能够有效收集到地理环境数据，而且操作便捷，获取的数据具有较高的准确性和可行性，在铁路线路设计中可以更好的应用这些数据，将地理环境状况全面呈现出来，为线路设计提供数据参考。
对于 GPS 技术的运用而言，在铁路线路设计中主要起到定位的效果。由于铁路线路的范围较大，经过的地理环境复杂多变，这时就可以利用 GPS 技术对线路进行精准测量，操作方便而且精确度很高，能够有效替代传统采用的位置测量方式，也成为铁路线路设计中采用的一种基础性技术。
产业观察 Industry Observation DCW
铁路线路设计中信息化技术的运用
郭春梅
（中铁四院集团广州设计院有限公司，广东广州 510600）
摘要：随着我国交通网线不断完善和发展，铁路设的速度不断加快。线路设计属于铁路建设的根基，会直接影响建

数字铁路系统中三维可视化的研究

数字铁路系统中三维可视化的研究
闵阳
【期刊名称】《铁道勘测与设计》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】在不同的发展时期,铁路的信息化的目标是不同的,而在当前我国铁路大规模建设的浪潮中,实现数字铁路是铁路现代化建设的重要目标之一.就数字铁路中多尺度、多数据源、多分辨率、无缝的海量空间数据的三维可视化方面做了深入研究,通过LOD模型解决大范围海量地形数据与实时渲染的矛盾问题.
【总页数】3页(P16-18)
【作者】闵阳
【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司航察处,武汉,430063
【正文语种】中文
【相关文献】
1.铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究 [J], 王金委;曾学贵;李家稳;张海燕
2.铁路仿真通用三维可视化系统建模研究 [J], 刘广志;刘军
3.铁路路基地质三维仿真可视化信息系统研究 [J], 敬小东;唐敏;张蓓蓓;程永明
4.铁路勘测设计一体化与智能化铁路线路设计中三维可视化辅助设计系统研究 [J], 无
5.数字城市建设中三维地理信息系统的研究与应用 [J], 王泳颖;鲍资元
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5 火车站全时空立体可视化平台技术方案

**火车站全时空立体可视化平台技术方案北京正安融翰技术有限公司2014年6月目录一、项目建设的必要性 (1)二、需求分析 (1)三、建设目标和建设内容 (2)1. 建设目标 (2)2. 建设内容 (2)四、技术方案 (4)1. 摄像机点位规划 (4)2. 三维建模 (5)3. 全景视频融合 (7)4. 跨镜头智能分析 (11)五、平台部署 (15)1. 软件平台架构 (15)2. 硬件部署 (17)六、平台建设环境要求 (19)1. 摄像机要求 (19)2. 链路要求 (20)3. 指挥中心要求 (20)七、平台特点与优势 (21)八、效益分析 (22)一、项目建设的必要性**站是**铁路局直属客运特等站、中国最大的客运特等站之一，坐落于**。

**站作为**城铁以及**高铁的始发站和终到站；东端衔接**城际轨道交通和**站，西端衔接**高速铁路、**动车段与**铁路，是集普通铁路、高速铁路、市郊铁路、城市轨道交通与公交、出租等市政交通设施于一体的大型综合交通枢纽站，总建筑面积在**平方米，目前年运量超过**亿人次，到**年**站运量每年将超过**亿人次。

**站作为**地区重要交通枢纽和重点敏感区域，一旦发生安全隐患，不仅会带来巨大的经济损失，还会给国家造成重大的负面政治影响，后果不堪设想。

为了保障**站的安全，必须建立起一整套的现代化安防设施。

视频监控已经成为感知安防的重要手段，然而由于目前监控方法的局限性，就其实际应用的广度和深度而言，目前还无法真正达到高效的应用水平。

由于缺乏对前端摄像机获取的海量离散视频信息进行管理和应用的有效手段，监控视频成为事后查验的被动工具，用户无法实时动态的掌握监控区域的整体安全态势，从而不能为指挥管理人员实时分析、指挥决策提供有力的技术支撑。

如何科学、有效的利用视频监控设备，建设满足应用需求的整体视频防控系统，提高警卫安保的指挥决策处置水平，同时为后期监控系统的部署提供一定的技术支持，成为**站视频监控系统急需解决的问题。

CRH动车的三维虚拟实时定制设计

CRH动车的三维虚拟实时定制设计陈旭;王培俊;苏瑞强;聂凤刚;王峰【摘要】运用三维建模软件Pro/E和虚拟现实建模语言VRML,设计了基于Web 和非沉浸式虚拟现实( VR)的CRH动车三维虚拟定制设计系统。

为适应网络传输和实时渲染的要求,对由三维模型导出的VRML文件进行优化处理,使得网络三维实时虚拟定制效率更高、真实感更强,实现了网络环境下CRH动车的三维实时动态仿真。

%The virtual real-time 3D custom-built design system for CRH based on Web and non-immersive virtual reality ( VR) is designed by using Pro/E and Virtual Reality Modeling Language ( VRML) . To be adapted to the long-distance transmission and real-time render, the VRML file converted by the 3D model is optimized to make the network real-time 3D virtual custom-built effi-ciency higher and more realistic. Final y, the real-time 3D dynamic simulation of CRH under the environment of network is a-chieved.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P220-222)【关键词】CRH动车;动态仿真;虚拟现实建模语言;虚拟现实;定制设计【作者】陈旭;王培俊;苏瑞强;聂凤刚;王峰【作者单位】西南交通大学国家级机械基础实验示范中心，四川成都610031;西南交通大学国家级机械基础实验示范中心，四川成都610031;西南交通大学国家级机械基础实验示范中心，四川成都610031;西南交通大学国家级机械基础实验示范中心，四川成都610031;西南交通大学国家级机械基础实验示范中心，四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TP391.410 引言铁路作为一种经济的、大运量的交通工具,在许多国家的经济生活中占有非常重要的地位,并为经济和社会的发展做出了重大的贡献。

基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究

基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究
基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究
针对现有铁路三维可视化技术的局限性,深入研究了大规模地形建模、铁路建模、地形模型与铁路模型的融合等关键技术问题.基于OSG 开发了铁路三维实时交互式可视化平台,该平台可以实现大规模铁路三维场景的快速构建,具有交互式漫游、场景编辑、信息查询等功能,已在成渝城际铁路项目中成功应用.
作者：张昊蒲浩胡光常刘江涛Zhang Hao Pu Hao Hu Guangchang Liu Jiangtao 作者单位：张昊,蒲浩,刘江涛,Zhang Hao,Pu Hao,Liu Jiangtao(中南大学土建学院,湖南长沙,410075) 胡光常,Hu Guangchang(中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都,610031)
刊名：铁道勘察英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING 年，卷(期)：2010 36(1) 分类号：U212.32 P208 关键词：铁路三维可视化 OSG 动态调度三维建模。

基于BIM+GIS+UE实现铁路工务段三维可视化管理平台的研究

基于BIM+GIS+UE实现铁路工务段三维可视化管理平台的
研究
张杉;张蓬勃;杨翰斐
【期刊名称】《信息记录材料》
【年(卷),期】2024(25)2
【摘要】为直观地对轨道交通的维护进行管理,促进建筑信息模型(building information modeling, BIM)技术在铁路运维阶段的应用,确保对日常运维阶段出现的问题进行精准、及时的反馈,本文对问题类型进行收集整理,基于开源的游戏制作虚幻引擎(Unreal Engine, UE),并结合BIM模型、地理信息技术(geographic information system, GIS)的技术方案,设计开发了铁路轨道三维可视化管理平台。

该平台将BIM模型数据与GIS数据整合在UE的环境中运行,并通过对UE的二次开发,将UE系统与外部数据库进行连接,完成了空间数据与铁路模型的融合,并以BIM数据为对象载体,展示相应病害信息。

【总页数】3页(P211-213)
【作者】张杉;张蓬勃;杨翰斐
【作者单位】大连交通大学土木工程学院;中国铁路北京局集团有限公司邯郸工务段微子镇线路车间
【正文语种】中文
【中图分类】TP315
【相关文献】
1.基于OpenGL的铁路轨枕模型的三维可视化研究与实现
2.基于OpenGL的磁浮铁路实时三维可视化技术研究与实现
3.基于B/S架构的小开河引黄灌区三维可视化管理平台的设计与实现
4.基于物联网与三维可视化技术的大坝安全管理平台及其实现
5.基于数字孪生的工厂三维可视化监控平台研究与实现
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