铁路站场平面图计算机辅助设计系统的研究与开发

摘要

在铁路基础设施建设及改造设计过程中,铁路站场平面图设计是一个承前启后的重要环节。在我国如火如荼地进行铁路建设的环境下,采用计算机辅助设计技术可以缩短设计周期,实现站场设计标准化；是减轻设计人员的劳动强度,提高自动化设计水平,加快设计速度与提高设计质量的重要手段。因此,对铁路站场计算机辅助设计系统进行分析、研究和规划设计,并开发相应的辅助设计系统是非常必要的。
　　 本文在分析总结铁路车站计算机辅助设计研究现状及借鉴前人研究成果的基础上,主要研究了铁路车站计算机辅助设计领域的相关方法、模型及实现技术,并将其应用于系统设计之中。论文的研究内容主要包括以下几个方面:
　　 1.采用软件工程学的理论和方法,对系统的目标、开发原则、性能、功能划分、实现方法、总体结构及实现平台等进行了综合地分析和探讨,并建立系统总体结构图和数据流程图,同时对系统的数据结构和图形界面进行简要的介绍。
　　 2.总结以往在站场平面图设计过程中求解警冲标和信号机位置的各种方法,通过比较各种求解方法的优缺点,根据本系统的站场数据结构特点,选择最为合适的方法,通过计算机算法完成警冲标和信号机位置的求解和绘制。
　　 3.详细介绍站场平面图辅助设计系统中所需用到的各类模型及其算法。针对咽喉区的优化设计,运用图论思想对车站咽喉区结构图型进行数学抽象,提出了识别咽喉区结构图型中道岔邻接关系的象限推理方法,然后建立以缩短咽喉长度为优化目标的数学模型,并依此实现了利用计算机推算咽喉区最优岔心位置坐标的算法,最后通过实例对文中提出的模型算法进行了验证。
　　 4.在生成了站场平面的设计方案图后,利用本文提出的搜索车站进路的A*算法,求得各项车站列车作业的进路组合,然后采用最大平行进路优化法对生成的对于同一列车作业的多条进路进行筛选,得到最终作业进路,在此基础之上完成车站运营的模拟。