原文传递
面向数字孪生的铁路隧道实体模型构建与跨平台服务研究
| 论文题名： | 面向数字孪生的铁路隧道实体模型构建与跨平台服务研究 |
| 关键词： | 铁路隧道;工程建设管理;几何语义;参数化建模;数字孪生;BIM技术 |
| 摘要： | 随着我国铁路工程建设管理逐渐向数字化、信息化、智能化发展，铁路工程数字孪生技术成为重点研究方向。铁路隧道作为铁路工程的重要组成部分，目前我国铁路隧道数字化建设主要基于BIM技术，实体模型的构建方法主要依托客户端软件手动绘制实现，该方法效率低且通用性差。此外，应用于客户端平台上的实体模型仅支持本地客户端应用，不利于数据共享管理与跨平台应用。为实现铁路隧道实体模型参数化构建以及跨平台服务，本文对面向数字孪生的铁路隧道实体模型构建与跨平台服务进行研究，提出符合数字孪生的铁路隧道参数化建模方法，构建铁路隧道实体模型，实现跨平台空间数据服务。主要研究内容及成果如下： （1）对铁路隧道实体模型进行分类，优化建模过程，提高建模效率。对铁路隧道洞身实体分类进行研究，提出了铁路隧道洞身实体建模对象；总结了我国铁路隧道横断面类型与特征分类方法，提出了一种几何-语义的特征分类方法，对铁路隧道洞身进行实体分类。 （2）根据几何-语义的特征分类方法，对几何-语义铁路隧道参数化实体模型构建进行研究。研究了参数化建模原理，对铁路隧道横断面进行几何-语义分析，确立了参考坐标系与描述铁路隧道横段面的必要参数；在圆方程极坐标系下推导铁路隧道横断面参数关系，利用OpenCascade开源几何造型库对其参数关系进行验证。 （3）基于C#语言在BentleyOpenRailDesigner软件平台上进行二次开发，利用几何-语义铁路隧道参数关系构建了铁路隧道参数化横断面模板库，依据横断面形式，沿铁路隧道空间线拉伸，生成参数化建模实体，批量生成实体模型，更好地满足实际工程需要。 （4）研究了基于开源Cesium体系架构、网络服务、数据格式以及模型轻量化铁路隧道数字化应用。基于Cesium开源技术实现了铁路隧道实体模型跨平台基本功能应用，在浏览器端实现了模型漫游、距离测量、高度测量、面积测量、模型标绘、剖视分析等功能应用。 面向铁路隧道实体模型构建与跨平台服务研究为数字孪生铁路开放共享应用管理和展示提供了技术路径，对铁路数字化、信息化、智能化具有重要研究意义与实际工程价值。 |
| 作者： | 郭泽 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 谭衢霖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
