铁路既有线及增建二线平面计算方法的研究及软件研制
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摘要
铁路运输及其建设在中国经济社会发展中具有极为重要的地位和作用。铁路运输是运输网的骨干和主体,是建设中国综合交通运输网的关键。随着国民经济和对外贸易的不断扩大,客货运量也逐年大幅度增长。今后除大量修建必要新线外,改建既有线以提高铁路能力,是投资少、见效快的一项重大措施,也是我国铁路建设的一个长期任务。既有线改造问题复杂、牵涉面广、投资巨大。因此,如何利用先进的科学技术手段和方法快速的给出高质量的改建设计方案就成为既有线改建设计的关键,是目前迫切需要研究的问题。
本论文在对国内外的大量研究资料进行探讨和分析的基础上,尝试采用一些方法对既有线拨距整正和增建二线线间距计算进行优化改进,以达到计算数据精确的目的。
对于既有线拨距整正计算,本文在拨距图逼近法的基础上,采用级差的方法进一步改进优化,通过编写相应的程序验证了本方法的正确性和准确性,对于曲线半径取整对拨距的影响问题和缓和曲线的优化都进行了认真探讨和分析,同时针对特殊路段的多曲线联测的特点,研究了相应的拨距计算优化方法。
对于增建二线的线间距优化计算,尝试引入迭代法来解决缓和曲线段线间距的严密计算以提高误差精度。对计算系统中的线间距计算进行了简单介绍,同时针对几种特殊路段,提出了反向曲线群线路平面改建的线间距计算方法。
根据本文提出的理论方法编制了一个软件系统。通过用实例进行计算,证明了本文理论方法的正确性。
Railway transportation and build in China it has to be extremely important status and function in the socio-economic developmenting. Railway transportation is backbone and subject of the transport network, is the key to building the comprehensive transportation network of China. With the constant enlargement of national economy and foreign trade, Volume of passenger transport and goods transported increases by a large margin year by year. Besides building essential new line in a large amount in the future, reconstructing the existing railway lines in order to improve the transport capacity of the railway, it is a great measure with little investment , with instant effect, and a long-term task of the railway construction of our country too. It has a lot of problem in reconstructing the existing railway lines such as the wiredly complicated questions, a lot of things widely involved ,and enormous investment. So it is key to reconstructing the existing railway lines that getting high-quality design plan of reconstruct fastly by advanced scientific and technical means and method, that is the problem needing to study urgently at present.This thesis is on the basis of analysing and discussing to a large number of research materials both at home and abroad, adopts some methods improve and optimize to calculating on setting right the distance to put in order in reconstructing the existing railway lines and the distance of space in expanding the second-line, in order to achieve the goal of calculating the data accurately.As to calculating on setting right the distance to put in order in reconstructing the existing railway lines, this text adopts the differential method to improve and optimize further on the basis of the method set right the distance before pursueing to approach, exactness and accuracy of this method that corresponding procedure has proved through writing, serious analysis and discuss the issue such as influence of curve radius intercepted into integer and optimization of relaxative
本论文在对国内外的大量研究资料进行探讨和分析的基础上,尝试采用一些方法对既有线拨距整正和增建二线线间距计算进行优化改进,以达到计算数据精确的目的。
对于既有线拨距整正计算,本文在拨距图逼近法的基础上,采用级差的方法进一步改进优化,通过编写相应的程序验证了本方法的正确性和准确性,对于曲线半径取整对拨距的影响问题和缓和曲线的优化都进行了认真探讨和分析,同时针对特殊路段的多曲线联测的特点,研究了相应的拨距计算优化方法。
对于增建二线的线间距优化计算,尝试引入迭代法来解决缓和曲线段线间距的严密计算以提高误差精度。对计算系统中的线间距计算进行了简单介绍,同时针对几种特殊路段,提出了反向曲线群线路平面改建的线间距计算方法。
根据本文提出的理论方法编制了一个软件系统。通过用实例进行计算,证明了本文理论方法的正确性。
Railway transportation and build in China it has to be extremely important status and function in the socio-economic developmenting. Railway transportation is backbone and subject of the transport network, is the key to building the comprehensive transportation network of China. With the constant enlargement of national economy and foreign trade, Volume of passenger transport and goods transported increases by a large margin year by year. Besides building essential new line in a large amount in the future, reconstructing the existing railway lines in order to improve the transport capacity of the railway, it is a great measure with little investment , with instant effect, and a long-term task of the railway construction of our country too. It has a lot of problem in reconstructing the existing railway lines such as the wiredly complicated questions, a lot of things widely involved ,and enormous investment. So it is key to reconstructing the existing railway lines that getting high-quality design plan of reconstruct fastly by advanced scientific and technical means and method, that is the problem needing to study urgently at present.This thesis is on the basis of analysing and discussing to a large number of research materials both at home and abroad, adopts some methods improve and optimize to calculating on setting right the distance to put in order in reconstructing the existing railway lines and the distance of space in expanding the second-line, in order to achieve the goal of calculating the data accurately.As to calculating on setting right the distance to put in order in reconstructing the existing railway lines, this text adopts the differential method to improve and optimize further on the basis of the method set right the distance before pursueing to approach, exactness and accuracy of this method that corresponding procedure has proved through writing, serious analysis and discuss the issue such as influence of curve radius intercepted into integer and optimization of relaxative
引文
[1] 李京文,李平,张国初,杨敏英.铁道与发展.社会科学文献出版社,2000,6
[2] 中国铁路建设概论 郝瀛编写中国铁道出版社P116-136
[3] 邓午天,李泽民,卢世荣.线路工程.西南交通大学出版社,2000年4月
[4] 北方交通大学铁道建筑系译.电子计算机在铁路工程中的应用.北京:人民铁道出版社,1979
[5] 邓域才.选线自动化评述.中南公路工程,1981年7月增刊
[6] B.K.马雅夫斯基著,汤曙曦、宋治伦译.最优化方法在铁路纵断面设计中的应用.北京:人民铁道出版社,1979
[7] 易思蓉.铁路纵断面计算机辅助设计(讲义).成都:西南交通大学,1993
[8] 易思蓉.铁路纵断面自动设计[硕士学位论文].成都:西南交通大学,1984
[9] 易思蓉.虚拟环境铁路选线设计系统的理论与方法研究[博士学位论文].成都:西南交通大学,2000
[10] 杨竞衡.计算机辅助设计技术与应用.机械工业出版社,1995
[11] 尚守平.土木工程CAD.武汉工业大学出版社,2000
[12] 易思蓉等.既有线改建与增建二线设计三维CAD研究报告.成都:西南交通大学,1999.6
[13] 张安平,邵建贵.铁路曲线整正优化设计方法研究.石家庄铁道学院学报,1996,12:51
[14] 徐志飞.铁路曲线拨正优化计算综合程序.上海铁道大学学报,1996,9:17
[15] 刘鑫.约束非线性铁路既有曲线最优整正.兰州铁道学院学报,1991,3:27
[16] (苏联)B.H.洛格诺夫著 北方交大铁道建筑系译.用电子计算机计算曲线.电子计算机在铁路工程中的应用,人民铁道出版社,1978
[17] 陶全新,李景.结构优化设计方法.北京:清华大学出版社,1985
[18] 周宪忠.既有线不等长缓和曲线和曲线半径优化方法的探讨.西南交大学报,1990,3:26
[19] 宁明哲,唐进锋,潘自立.既有线提速时缓和曲线长度的最优化算法.山 西建筑,2003.2:37.
[20] 李光明,刘香武.铺设曲线型缓和曲线的建议.铁道标准设计,2000,1:33
[21] 郭敦义.求线间距的AUTOCAD图解法.铁道建筑,2001,3:37
[22] 吕世友.用坐标变换法计算线间距.铁道建筑,1994,3:25
[23] 王国辉,马莉.铁道建筑,1998,11:39
[24] 王卫东,詹振炎.坐标法计算线间距及其电算实践.长沙铁道学院学报,1998,12:54
[25] 葛根荣.基于线元模型的线间距计算.铁路航洳,1998,1:43
[26] 周宪忠.关于我国高速铁路缓和曲线的探讨.西南交通大学报,1996.1
[27] 铁一院.铁路工程技术手册(线路).中国铁道出版社,1994,12
[28] 郝瀛.铁路选线设计.北京:中国铁道出版社,1995
[29] 刘鑫,曾学贵.铁路既有曲线约束非线性最优化整正模型研究.铁道学报,2003,6:102
[30] 铁二院.铁路测量手册.北京:中国铁道出版社,1999
[31] 郝瀛.铁道工程.北京:北京中国铁道出版社,2000
[32] 张子春.线路.北京:中国铁道出版社,1999
[33] 易思蓉.铁路选线设计.成都:西南交通大学出版社,2001
[34] 廖晓钟,赖汝.科学与工程计算.北京:国防工业出版社,2003
[35] 施妙根,顾丽珍.科学与工程计算基础.北京:清华大学出版社,2001
[36] 徐成贤,陈志平.近代优化方法.西安:西安交通大学出版社,2002
[37] 张滨.高速铁路缓和曲线线型探讨.铁道建筑,1995.12:13
[38] 王小文.准高速、高速铁路缓和曲线线型选择研究.铁道学报,2001.4
[39] 王齐荣,马讳.缓和曲线和曲线线间距加宽标准的制订.铁道标准设计,1998.4:16
[40] 陈泽建,陈耀明.高速铁路平面曲线的设计.铁道勘测与设计,1997.3:3
[41] 尚让.准高速铁路缓和曲线线型的选择问题.铁道标准设计,1994.3:9
[42] 成岩.C++语言与应用基础.科学出版社,2002
[43] 朱战立.面向对象的程序设计玉C++语言.西安电子科技大学出版社,2002
[44] 于明,李惠然.Visual C++程序设计教程.海洋出版社,2001
[45] 郑莉,董渊.C++程序设计语言.清华大学出版社,2002
[46] 江义华.C/C++完美演绎.中国水利水电出版社,2002
[47] 陈世忠.C++编码规范.人民邮电出版社,2002
[2] 中国铁路建设概论 郝瀛编写中国铁道出版社P116-136
[3] 邓午天,李泽民,卢世荣.线路工程.西南交通大学出版社,2000年4月
[4] 北方交通大学铁道建筑系译.电子计算机在铁路工程中的应用.北京:人民铁道出版社,1979
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[9] 易思蓉.虚拟环境铁路选线设计系统的理论与方法研究[博士学位论文].成都:西南交通大学,2000
[10] 杨竞衡.计算机辅助设计技术与应用.机械工业出版社,1995
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[12] 易思蓉等.既有线改建与增建二线设计三维CAD研究报告.成都:西南交通大学,1999.6
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[15] 刘鑫.约束非线性铁路既有曲线最优整正.兰州铁道学院学报,1991,3:27
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[20] 李光明,刘香武.铺设曲线型缓和曲线的建议.铁道标准设计,2000,1:33
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[26] 周宪忠.关于我国高速铁路缓和曲线的探讨.西南交通大学报,1996.1
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[30] 铁二院.铁路测量手册.北京:中国铁道出版社,1999
[31] 郝瀛.铁道工程.北京:北京中国铁道出版社,2000
[32] 张子春.线路.北京:中国铁道出版社,1999
[33] 易思蓉.铁路选线设计.成都:西南交通大学出版社,2001
[34] 廖晓钟,赖汝.科学与工程计算.北京:国防工业出版社,2003
[35] 施妙根,顾丽珍.科学与工程计算基础.北京:清华大学出版社,2001
[36] 徐成贤,陈志平.近代优化方法.西安:西安交通大学出版社,2002
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[39] 王齐荣,马讳.缓和曲线和曲线线间距加宽标准的制订.铁道标准设计,1998.4:16
[40] 陈泽建,陈耀明.高速铁路平面曲线的设计.铁道勘测与设计,1997.3:3
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[45] 郑莉,董渊.C++程序设计语言.清华大学出版社,2002
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[47] 陈世忠.C++编码规范.人民邮电出版社,2002