高铁线下核检中平面设计数据图形VTK重生成

摘要

随着经济的快速发展，我国正在大规模建设高速铁路客运专线。由于高速铁路列车运行速度快，对线路平顺性要求高，大大提高了对测量精度的要求。为保证测量精度的要求对高速铁路线下任意点的核检是非常必要的。
　　传统的核检方式通常是在室内根据设计图纸提前计算需核检项目的理论值，然后在现场对实物进行测量，并计算出差值，看误差是否在规范允许范围内。这种核检方式需要测量完后计算，以致不能实时出现结果。尽管随着技术的发展，轨道核检开始采用“轨道测量仪”和测量仪器相结合的方式实现数据随机、动态采集和传输，可以实时检测线上轨道任何部分几何状态，而对线下结构部分，如路基、桥梁、隧道几何位置的核检，由于空间位置的特殊性，仪器难以实现。另外，仪器输出的结果大部分是以文本字符方式输出，缺乏直观的可视化图形界面。论文在以开发高铁线下任意点三维动态可视化实时核检系统为课题背景下，完成了系统开发的前提和基础部分，即设计数据导入时的图形重生成。
　　首先，对高速铁路相关规范及测量技术进行研究，明确了高铁平面轨道线的基本线形组成及平面线形控制的主要参数及标准。其次，详细分析了设计数据的数据格式，对设计数据进行了预处理，给出了便于计算机重生成时的格式。再次，对VTK技术框架进行研究，给出了用于高铁轨道线下任意点核检时具体的直线线形、圆曲线线形及缓和曲线线形VTK模型。最后，在VS2010平台，编写测试程序，通过导入实际在建项目设计数据，对所建VTK模型进行验证，图形重生成的结果和设计单位设计图平面线形部分完全吻合。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究现状

1.3课题研究意义

1.4论文研究内容及技术路线

第二章 设计数据中的平面线形模型

2.1高速铁路平面线形要素

2.2高速铁路平面线形组合

2.3本章小结

第三章 高速铁路平面线形设计数据分析

3.1设计数据格式

3.2设计数据分析

3.3本章小结

第四章 高铁平面设计数据图形VTK重生成

4.1可视化工具包VTK

4.2 VTK数据组织结构

4.3基本平面线形VTK实现

4.4实例

4.5本章小结

第五章 结论

5.1论文研究成果

5.2论文中的不足

5.3进一步研究方向

参考文献

致谢