城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究

《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》是一項基礎理論類科技成果，於2010年6月至2011年8月由石家莊鐵道大學完成，主要套用於交通運輸、倉儲和郵政業。

科技成果《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》基於3DGIS、VR技術、三維建模技術、立體投影技術重建地下管線、地質信息等三維可視環境，將GIS的空間分析方法線引入三維環境中，並與軌道線路相結合，從而實現了地下空間衝突直觀的、一體化的三維可視化分析和套用。

基本介紹

• 中文名：城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究
• 登記號：20112409
• 關鍵字：城市軌道交通、線路設計、地下空間、衝突
• 中圖分類號：U231.1
• 套用行業：交通運輸、倉儲、郵政業
• 成果類別：基礎理論
• 完成單位：石家莊鐵道大學
• 學科分類號：580.30
• 登記單位：河北省科學技術廳
• 登記日期：2011年8月24日

研究過程

研究背景

由於城市軌道交通線路多數位於城市核心區的繁華地段。受建設條件的限制，線路的敷設方式多採用地下線路。城市軌道交通線路設計中最容易發生與各種地下管線管道、各種結構物、建築物樁基礎、既有交通設施等地下各種結構物的位置衝突。若設計不合理，將造成大量拆遷、改造、改移和環境影響，造成巨大的浪費。而常用的設計手段是在二維環境下平、縱、橫互動設計，需要內外業反覆驗證，效率低，問題多，不能很好地解決上述問題，軌道交通線路設計面臨嚴重的挑戰。鑒於此，石家莊鐵道大學開展了科技成果《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》的研究。

研究進程

2010年6月，《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》開始立項研究。

2011年8月24日，《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》由河北省科學技術廳批准登記為國家科技成果。

研究工作

完成單位：第一完成單位為石家莊鐵道大學。

成果完成人：呂希奎、王明生、周小平、劉博航、姚勝永、閆小勇、齊利敏、康擁政。

研究內容

科技成果《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》通過結合工程實際，進行了理論分析、模型建立、方法研究、仿真計算、軟體系統套用等研究。其基於3DGIS、VR技術、三維建模技術、立體投影技術重建地下管線、地質信息等三維可視環境，將GIS的空間分析方法線引入三維環境中，並與軌道線路相結合，從而實現地下空間衝突直觀的、一體化的三維可視化分析和套用。

研究成果

1. 該科技成果實現了三維GIS線路設計與地下空間數據一體化管理。
2. 該科技成果實現了地下管線、地質條件等地下空間信息的三維可視化，使線路設計與地下結構物的衝突分析實現可視化表達和分析，解決了軌道線路設計與地下空間信息相互孤立，形成信息不對稱和信息孤島的弊端。
3. 該科技成果基於單通道立體投影系統，從更大範圍場景實現對軌道交通線路設計地下空間真三維可視化進行展示，解決了傳統的設計方式存在不易發現衝突、不能夠直觀表現和分析衝突的不足，使軌道交通與地下結構物的空間衝突從表現形式、發現和分析更為直觀，有效地避免或減少地下空間衝突，提高軌道交通線路設計質量，減少拆遷、改造、改移和環境影響。
4. 該科技成果提高了地下空間分析的真實感和沉浸感。

鑑定結果

鑑定委員會認為，該成果研究方法科學、合理、可行，且已成功運用到多條軌道交通線路設計，經過實際套用，達到了預定的目標，能夠滿足線路設計地下空間衝突分析、提高設計質量和效率需求，同意通過科技成果鑑定。

實施建議

1. 該科技成果應在套用研究中，隨著三維GIS技術的不斷發展，應藉助三維GIS技術實現對城市軌道交通基礎信息的全方面管理和數位化、可視化。以為軌道設計提供完備的基礎信息，實現更為智慧型化的軌道線路地下空間衝突分析和三維設計。同時研究成果及時的套用到實際項目中，不斷完善和提高項目研究。使之更好的滿足現代城市軌道交通線路設計要求。
2. 實施時需結合工程實踐，進一步開展相關技術的標準化和系統化研究。

意義價值

科技成果《城市軌道交通線路設計地下空間衝突理論與方法研究》與傳統的方法相比，可有效減少城市軌道線路設計地下空間衝突70%以上，設計周期減少20%以上，對提高設計效率、降低線路建設成本具有積極的作用。