[发明专利]高分遥感三维可视化铁路选线辅助决策系统及方法

说明书

本发明公开了高分遥感三维可视化铁路选线辅助决策系统及方法，包括步骤一，新建平面设计线；步骤二，生成初始导向线；步骤三，导向线智能优化；步骤四，节点详细编辑；步骤五，横纵端面设计；步骤六，设计方案评价；步骤七，费用综合评价；本发明利用高分影像提取模块提取线路规划地的高分遥感三维数据源，随后通过三维建模模块构建了基于高分遥感影像的沉浸式三维场景，并且通过三维可视化模块进行显现，增加了线路的直观性，提升了显示效果，并且采用基础HAO模型建立线路初始导向线，并利用RPSO粒子群优化算法对线路平纵面进行了优化，方法简单直接，大大提高了计算的效率，并且降低了误差，提升了计算结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及铁路地形测绘技术领域，具体为高分遥感三维可视化铁路选线辅助决策系统及方法。

背景技术

2011年，韩春华、易思蓉等基于最优路径分析研究了一种改进的Dijkstra算法，基于知识推理在控制点之间自动生成最优路径，但其优化算法对相关参数依赖性比较大，目前参数的选取还没有一套完整的方法体系；

西南交通大学易思蓉教授对虚拟环境的铁路选线设计方法及平面自动优化方法进行了大量的研究，其将虚拟环境概念引入铁路勘测设计中，提出了“智能环境建模”、“自然环境建模”等概念，并研究了虚拟环境中知识的表达模式和面向对象的推理机制，开发了基于虚拟环境的铁路新路线设计智能CAD原型系统，该种方应用于铁路新线设计智能CAD原型系统中，在IRLCAD系统中进行了实验，但该方法要求从一个已知初始点出发进行迭代计算，初始点的选择对于优化效率具有很大的影响；

中南大学的杨柏林在铁路智能选线方面根据主要技术标准完成了铁路线路空间位置定位和规划，提出了一种基于改进HAO模型与基于Rosenbrock的PSO算法(RPSO)的三维空间智能选线方法，并以此方法结合ArcGIS地理信息系统开发了一款三维空间智能选线实用化系统，但是该系统仅考虑了部分的约束条件，在费用计算上对于工程投资、工程费用、征地拆迁、环境影响方面考虑的因素较少；

Cheng和Lee提出了邻域启发线形优化模型来寻找得到平面线形，并用一个混合的整数规划方法寻找纵断面线形。该模型在目标函数中考虑了土方、桥涵、隧道等多种费用，并在平面线形优化中在满足曲线约束的同时直接加入缓和曲线，更加符合实际线形，但该模型是一种两阶段方式得到的三维线形，即先优化平面线形，再在此基础上优化纵断面线形，模型容易陷入局部最优；

现如今市面上的铁路选线优化系统较多，但大多数的线路优化系统不够直观，多是二维成像，路线设计难度大，并且线路计算和成本计算存在一定的差距，降低了设备的可靠性，并且现有的计算方法复杂，计算效率低下，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供高分遥感三维可视化铁路选线辅助决策系统及方法，以解决上述背景技术中提出计算效率低、误差大以及结果不直观的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：高分遥感三维可视化铁路选线辅助决策系统，包括显示屏，所述显示屏上依次安装有项目管理模块、高分影像提取模块、平面设计模块、横纵断面设计模块和设计评价模块。

优选的，所述项目管理模块包括三维可视化模块、三维漫游模块、三维建模模块、设计资料管理与输出模块、新建项目模块、打开项目模块、保存项目模块和加载项目模块，三维可视化模块位于三维漫游模块上方，且三维漫游模块位于三维建模模块上方，三维建模模块位于设计资料管理与输出模块上方，且设计资料管理与输出模块位于新建项目模块上方，新建项目模块位于打开项目模块上岗，且打开项目模块位于保存项目模块上方，保存项目模块位于加载项目模块上方。

优选的，所述高分影像提取模块包括影像新建模块、影像删除模块、影像加载模块和保存识别模块，影像新建模块位于影像删除模块的一侧，且影像删除模块位于影像加载模块的一侧，影像加载模块位于保存识别模块的一侧。