[发明专利]一种声屏障自动布置方法

说明书

本发明涉及声屏障布置技术领域，具体涉及一种声屏障自动布置方法。声屏障自动布置方法包括：获取完整地形图；基于Mask R‑CNN图像识别方法对完整地形图中房屋特征信息进行识别，房屋特征信息包括房屋类型和房屋面积；根据房屋特征信息筛选出满足要求的敏感性建筑并确定其在完整地形图中分布情况；基于DBSCAN聚类方法获得干线周围的敏感性建筑的集群分布结果；根据集群分布结果和规定的声屏障布置要求自动布置声屏障。其能够自动确定完整地形图中沿线建筑的类型与位置，同时自动确定沿线建筑的密集程度，实现了声屏障的自动布置，声屏障自动化布置效率提高，能够及时为线路方案比选提供反馈，为即时的线路选择提供支撑。

技术领域

本发明涉及声屏障布置技术领域，具体而言，涉及一种声屏障自动布置方法。

背景技术

本发明用于提高声屏障布置自动化程度及线路方案比选阶段的声屏障布置效率，为智慧选线提供绿色经济决策支持。

根据我国《中长期铁路网规划》（《中长期铁路网规划》发布[J].铁道技术监督，2016，44(07):23），到2030年，远期铁路网规模将达到20万公里左右，其中高速铁路4.5万公里左右，年均增速达2%左右。当铁路更频繁的穿过居民区时，需要布置声屏障以隔绝噪声并保障铁路沿线安全环境。在铁路高速发展时代，声屏障的布置需求量增高，这对声屏障的设计效率提出了新的挑战。

中国工程院的重大咨询研究项目“智能高铁战略研究（2035）”提及要将先进信息技术用于铁路智能建造。在智慧选线里，需要在线路方案的变更过程中高效制定对应的声屏障布置方案，为比选出更经济、绿色的线路提供支撑，并从设计层面助力达成国家双碳目标。因此对于声屏障的自动化能力又提出进一步的要求。目前，声屏障设计为人为分析图纸中存在的噪声敏感区，从而确定声屏障的布置。由于线路选择时会有多种方案进行比对，这种方法会重复消耗设计师精力，并且难以做出即时的方案支持。

声屏障布置一般需要考虑两点，第一为确定沿线建筑的类型与位置；第二为确定沿线建筑的密集程度。在确定沿线建筑的属性与位置时，传统做法是人眼辨识地形图上的房屋图示。继续采用这种做法不利于实现自动化，因此需要引用计算机识别的方式。常见确定CAD图纸中信息的方式为，对CAD地形图中的线性信息进行提取确定布置位置，然而CAD地形图中同一个图层信息过多，即使同一种信息，比如居民房，也采用多种绘图方式，容易造成数据漏读。如果提前对地形图预处理后识别，会降低自动化程度、影响适用范围。在确定沿线建筑的密集程度时，传统做法为人为判断沿线指定范围内建筑的密度是否满足100米范围内敏感房屋建筑数量达到10户以上，如果满足则需要布置声屏障，这种做法常常是设计师定性估计沿线距离和建筑数量，并不能做到声屏障准确地布置。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声屏障自动布置方法，其能够自动确定完整地形图中沿线建筑的类型与位置，同时自动确定沿线建筑的密集程度，实现了声屏障的自动布置，声屏障自动化布置效率提高，能够及时为线路方案比选提供反馈，为即时的线路选择提供支撑。该技术在选线方案比选中可根据变更线路高效自动布置声屏障，能够高效定位需要布置声屏障的声敏感区，推进了声屏障布置的自动化程度，提高声屏障布置效率，为绿色双碳选线提供决策支持。

本发明的实施例是这样实现的：

一种声屏障自动布置方法，其包括以下步骤：

S1：获取完整地形图。

S2：基于Mask R-CNN图像识别方法对完整地形图中的房屋特征信息进行识别，房屋特征信息包括房屋类型和房屋面积。

S3：根据房屋特征信息筛选出满足要求的敏感性建筑并确定其在完整地形图中的分布情况。

S4：基于DBSCAN聚类方法获得干线周围的敏感性建筑的集群分布结果。

S5：根据集群分布结果和规定的声屏障布置要求自动布置声屏障。