(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111602372.8 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 石家庄铁道大 学 地址 050000 河北省石家庄市北二环东路 17号 (72)发明人 吕希奎　聂良涛　陈爱云　王伟翰　 白娇娇　王明生　 (74)专利代理 机构 河北国维致远知识产权代理 有限公司 13137 代理人 秦敏华 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/12(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 111/20(2020.01) (54)发明名称 用于铁路道岔的三维信息化模型设计方法 及设备 (57)摘要 本发明提供了一种用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法及设备， 该方法包括： 获取用 户输入的目标道岔轨道设计参数， 根据轨道设计 参数， 确定目标道岔的关键点； 从预先建立的关 键控制截面信息库中选取目标道岔的关键控制 截面作为放样轮廓； 根据关键点和用户输入的绘 制指令， 创建引导线； 并根据引导线和放样轮廓 建立道岔钢轨信息化模型； 获取用户输入的轨下 结构设计参数， 根据轨下结构设计参数从预先建 立的BIM模型库中选取目标道岔的轨下结构模 型； 将轨下结构模型与道岔钢轨信息化模型进行 拼装， 得到目标道岔的三维信息化模型。 通过预 先建立的多种数据库实现模型的快速拼装， 能够 提高铁路道岔模 型创建的效率和准确率， 以便于 其进行应用和推广。 权利要求书2页 说明书14页 附图6页 CN 114266097 A 2022.04.01 CN 114266097 A 1.一种用于 铁路道岔的三维信息化模型设计方法， 其特 征在于， 包括： 获取用户输入的目标道岔的轨道的设计参数， 其中， 所述轨道的设计参数为预先建立 的基本设计参数信息库中待填轨道的设计参数的一项或多项； 所述轨道的设计参数包括几 何参数和非几何参数； 所述 非几何参数包括下述至少一项： 轨道类型、 轨道材质、 轨道线 形； 所述目标道岔的轨道的设计参数满足预设的规范约束； 根据所述目标道岔的轨道的设计参数， 确定所述目标道岔的关键点； 从预先建立的关键控制截面信息库中选取所述目标道岔的关键控制截面作为放样轮 廓； 根据所述目标道岔的关键点和用户输入的绘制指令， 创建引导线； 并根据所述引导线 和所述放样轮廓， 建立道岔钢轨信息化模型； 获取用户输入的轨下结构的设计参数， 根据所述轨下结构的设计参数从预先建立的 BIM模型库中选取 所述目标道岔对应的轨下 结构模型； 将所述轨下结构模型与所述道岔钢轨信 息化模型进行拼装， 得到所述目标道岔的三维 信息化模型。 2.根据权利要求1所述的用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法， 其特征在于， 所述 引导线包括直线引导线、 圆引导线、 缓和曲线引导线； 所述根据所述目标道岔的关键点和用 户输入的绘制指令， 创建引导线， 包括： 接收用户输入 的Line命令， 根据Line命令创建所述直线引导线， 所述直线引导线上包 含至少一个关键点； 接收用户输入 的Arc命令， 根据Arc命令创建所述圆引导线， 所述直线引导线上包含至 少一个关键点； 接收用户输入的曲线绘制命令， 根据曲线绘制命令， 调用埃尔米特插值算法创建所述 缓和曲线引导线， 所述缓和曲线引导线上包 含至少一个关键点。 3.根据权利要求1所述的用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法， 其特征在于， 在得 到所述目标道岔的三维信息化模型之后， 所述方法还 包括： 对所述三维信 息化模型进行图元合并、 图元删除、 图元减面， 得到轻量化的三维信 息化 模型。 4.根据权利要求1所述的用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法， 其特征在于， 所述 根据所述引导线和所述 放样轮廓， 建立道岔钢轨信息化模型， 包括： 根据所述引导线和所述 放样轮廓， 建立道岔钢轨初始模型； 获取所述目标道岔的附属信息； 其中， 所述附属信息包括下述至少一项研究信 息、 设计 信息、 施工信息、 运维信息； 将所述目标道岔的附属信 息与所述道岔钢轨初始模型相结合， 得到道岔钢轨信 息化模 型。 5.根据权利要求4所述的用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法， 其特征在于， 所述 目标道岔的轨道的类型包括基本轨、 尖轨、 心轨、 长翼轨； 所述根据所述引导线和所述放样 轮廓， 建立道岔钢轨初始模型之前， 还 包括： 判断所述引导线对应的轨道的类型； 在轨道的类型为基本轨时， 判断引导线的终点是否在轨距线相交位置之后， 若引导线权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266097 A 2的终点在轨距线相交位置之后， 则在轨距线相交位置对引导线 进行截断； 在轨道的类型为尖轨或心轨时， 计算该轨道上的关键控制截面距离该轨道起点的距 离， 以进行多截面 放样。 6.根据权利要求1所述的用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法， 其特征在于， 所述 目标道岔包括 转辙器部分、 连接 部分、 可动心轨辙叉及护轨 部分； 所述方法还 包括： 获取用户设定的目标道岔的各部分的待填设计参数； 根据目标道岔的各部分的待填设计参数， 建立的基本设计参数信息库； 所述方法还 包括： 获取目标道岔中各类轨道的轨道轮廓； 根据各类轨道的轨道轮廓建立目标道岔的关键控制截面信息库； 所述方法还包括： 获取目标道岔的轨下结构， 按照预定的设计尺寸建立各类轨下结构 的模型以创建对应的BIM库。 7.根据权利要求1所述的用于铁路道岔的三维信 息化模型设计方法， 其特征在于， 所述 轨下结构模型包括下述至少一项： 岔枕模型、 岔板模型、 岔区扣件模型、 岔区传力结构模型、 转换设备模型； 将所述轨下结构模型与所述道岔钢轨信 息化模型进行拼装， 得到所述目标道岔的三维 信息化模型， 包括： 针对每个轨下结构模型， 根据所述目标道岔的轨下结构的设计参数， 确定该对应的预 设位置的坐标以及该轨下结构模型的类型； 并根据该轨下结构模型的类型对应的拼装方式 和预设位置， 将该轨下 结构模型拼装到所述道岔钢轨信息化模型； 依次将全部 轨下结构模型拼装完毕后， 得到所述目标道岔的三维信息化模型。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的用于铁路道岔的三维信息化模型设计方法， 其特征 在于， 根据所述目标道岔的轨道的设计参数， 确定所述目标道岔的关键点， 包括： 获取所述目标道岔平面几何形位的控制点； 从所述控制点中选取一个控制点作为基准 点； 以所述基准点为原点， 建立坐标系， 并计算各个控制点的坐标， 以得到所述目标道岔的 关键点。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上 运行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求 1 至8中任一项所述用于 铁路道岔的三维信息化模型设计方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求 1至8中任一项 所述用于铁 路道岔 的三维信息化模型设计方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266097 A 3