[发明专利]一种获取空间线位平曲线要素的方法

说明书

一种获取空间线位平曲线要素的方法，将空间线位向水平面投影，获取水平投影线的所有一维拓扑形状子集，以向量的形式存储；在生成的一维拓扑形状向量范围内循环，将生成的所有一维拓扑形状的几何类型和几何参数，并以结构体向量的方式存储，并在结构体向量范围内循环，依次找到完整的平曲线要素区段，结合生成的包含所有一维拓扑形状几何类型和几何参数的结构体向量和所有完整的平曲线要素区段，计算出每个完整的平曲线要素区段的参数，最终获得全线平曲线要素，本发明基于数字化的空间线位，能够从空间线位直接批量生成平曲线要素，并将结果以结构体向量的方式存储，能精确、高效的提高BIM设计效率。

技术领域

本发明涉及桥梁建造领域，尤其涉及一种获取空间线位平曲线要素的方法。

背景技术

建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具，建筑信息模型(BuildingInformation Modeling，简称BIM)，被定义成由完全和充足信息构成以支持生命周期管理，并可由计算机应用程序直接解释的建筑或建筑工程信息模型。简言之，即数字技术支撑的对建筑环境的生命周期管理。

在铁路桥梁设计中，平曲线要素对于桥梁弯道布置计算非常重要，在二维设计时，线路专业在设计空间线位的同时向桥梁专业人员提供平曲线要素数据；但是在三维BIM环境下，线位以空间曲线的形式存在，线路专业也不再单独向桥梁专业提供额外数据。

发明内容

本发明提供一种获取空间线位平曲线要素的方法，目的是解决现有技术问题，提供精确、高效、通过空间线位获取平曲线要素的方法。

本发明解决问题采用的技术方案是：

一种获取空间线位平曲线要素的方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：将空间线位向水平面投影，获取水平投影线的所有一维拓扑形状子集，并以向量的形式存储；

S2：在S1生成的一维拓扑形状向量范围内循环，生成所有一维拓扑形状的几何类型和几何参数，并以结构体向量的方式存储；

S3：在S2生成的结构体向量范围内循环，依次找到完整的平曲线要素区段；

S4：根据S2生成的包含所有一维拓扑形状几何类型和几何参数的结构体向量，和S3生成的所有完整的平曲线要素区段，计算出每个完整的平曲线要素区段的参数，最终获得全线平曲线要素。

所述S1中一维拓扑形状子集包括直线、缓和曲线、圆曲线，这些一维拓扑形状子集依次存储于向量中；所述S2中一维拓扑形状的几何类型包括直线、缓和曲线、圆曲线。

所述一维拓扑形状子集和一维拓扑形状的几何类型均为空间线位向水平面的投影线分解而成。

所述S2中一维拓扑形状的几何参数包括直线一维拓扑形状的长度、圆曲线一维拓扑形状的曲率半径、圆曲线一维拓扑形状是否向左偏。

所述一维拓扑形状的几何类型和几何参数的获取方法为根据S2中获取的所有一维拓扑形状计算出每个一维拓扑形状的两个端点，再从每个一维拓扑形状的一个端点沿一维拓扑形状向另一个端点移动至一维拓扑形状的10％位置处，并生成两个移动后的点，计算每个一维拓扑形状在这两个移动后的点位处的曲率和切向量，判断两个切向量是否平行，如果平行，表示当前一维拓扑形状的几何类型是直线，如果不平行，判断两个曲率半径之差是否小于0.1mm，如果不小于0.1mm，表示当前一维拓扑形状是缓和曲线，如果小于0.1mm，表示当前一维拓扑形状是圆曲线，再计算此圆弧的曲率半径并判断是否向左偏。

所述S2中结构体向量的储存方式为，将每个一维拓扑形状的几何类型和几何参数保存到结构体类型数据中，将所有结构体类型数据以向量的形式存储。