(19)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 202211019122.6 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 中国铁道科 学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号 申请人 北京经纬信息技 术有限公司 (72)发明人 郭泽　鲍榴　史瑞昌　秦琳　杨兴　 陈雪娇　乔方博　王泽彦　刘红峰　 解亚龙　 (74)专利代理 机构 北京金咨知识产权代理有限 公司 11612 专利代理师 王晓雅 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/13(2020.01)G06T 17/10(2006.01) (54)发明名称 铁路隧道参数化建模方法及装置 (57)摘要 本申请提供一种铁路隧道参数化建模方法 及装置， 方法包括： 根据通用铁路隧道断面几何 语义参数化算法数据的程序代码形成程序， 通用 铁路隧道断面几何语义参数化算法数据包括： 基 于各类铁路隧道轮廓的几何语义分解定义数据 和参数定义数据生成的各类铁路隧道轮廓中的 各个轮廓分段各自对应的参数化算法数据； 接收 目标铁路隧道的参数值数据并运行铁路隧道参 数化建模程序以生成目标铁路隧道的隧道断面 轮廓模型。 本申请无需借助商用BIM建模软件也 能够实现铁路隧道的参数化建模， 不受建模软件 内置算法的限制， 能够有效提高铁路隧道参数化 建模所需几何语义参数定义的全面性及可靠性， 进而能够有效提高铁路隧道参数化建模的适用 广泛性、 准确性及便捷性。 权利要求书3页 说明书28页 附图13页 CN 115525990 A 2022.12.27 CN 115525990 A 1.一种铁路隧道参数化建模方法， 其特 征在于， 包括： 根据通用铁路隧道断面几何语义参数化算法数据对应的程序代码， 形成对应的铁路隧 道参数化建模程序， 其中， 所述通用铁路隧道断面几何语义参数化算法数据包括： 基于预获 取的各类铁路隧道轮廓的几何语义分解定义数据和参数定义数据， 预生成的各类铁路隧道 轮廓中的各个 轮廓分段 各自对应的参数化 算法数据； 接收目标铁路隧道的参数值数据， 并基于该目标铁路隧道的参数值数据运行所述铁路 隧道参数化建模程序， 以生成所述 目标铁路隧道的隧道断面轮廓模型， 并基于该隧道断面 轮廓模型生成所述目标铁路隧道的铁路隧道实体模型。 2.根据权利要求1所述的铁路隧道参数化建模方法， 其特征在于， 在所述形成对应的铁 路隧道参数化建模程序之前， 还 包括： 确定各个通用铁路隧道断面类型； 对各类所述通用铁路隧道断面类型分别进行轮廓分解以得到各类铁路隧道轮廓， 并对 各类所述铁路隧道轮廓中各个轮廓分段分别进行几何语义分解定义， 得到各类所述铁路隧 道轮廓中各个 轮廓分段 各自对应的几何语义分解定义数据； 获取各类所述铁路隧道轮廓中各个轮廓分段各自对应的参数定义数据， 并基于各类所 述铁路隧道轮廓的几何语义分解定义数据和 参数定义数据生成的各类铁路隧道轮廓中的 各个轮廓分段 各自对应的参数化 算法数据。 3.根据权利要求2所述的铁路隧道参数化建模方法， 其特征在于， 所述确定各个通用铁 路隧道断面类型， 包括： 将铁路隧道参数化建模通用对象确定为仅包含有二次衬砌和初期支护的铁路隧道洞 身部分； 获取所述铁路隧道参数化建模通用对象对应的各个通用铁路隧道断面类型， 其中， 所 述通用铁路隧道断面类型包括： 单心圆隧道断面类型、 三心圆隧道断面类型和五心 圆隧道 断面类型； 获取铁路隧道实体模型的通用构建公式。 4.根据权利要求3所述的铁路隧道参数化建模方法， 其特征在于， 所述对各类所述通用 铁路隧道断面类型分别进 行轮廓分解以得到各类铁路隧道轮廓， 并对各类所述铁路隧道轮 廓中各个轮廓分段分别进 行几何语义分解定义， 得到各类所述铁路隧道轮廓中各个轮廓分 段各自对应的几何语义分解定义数据， 包括： 对各类所述通用铁路隧道断面类型分别进行轮廓分解以确定各个铁路隧道轮廓类型， 其中， 各个铁路隧道轮廓类型包括： 二次衬砌内轮廓、 二次衬砌外轮廓及 初期支护外轮廓； 对各类所述铁路隧道轮廓中各个轮廓分段分别进行几何语义分解定义， 得到各类所述 铁路隧道轮廓中各个 轮廓分段 各自对应的几何语义分解定义数据。 5.根据权利要求4所述的铁路隧道参数化建模方法， 其特征在于， 所述五心圆隧道断面 类型中各类所述铁路隧道轮廓中各个 轮廓分段包括： 根据沿所述二次衬砌内轮廓依次排布的预设位置点A1至位置点A6的6个位置点划分的 所述二次衬砌内轮廓的6个轮廓分段： 弧段A1 ‑A2、 弧段A2 ‑A3、 弧段A3 ‑A4、 弧段A4 ‑A5、 弧段 A5‑A6和弧段A6 ‑A1； 根据沿所述二次衬砌外轮廓依次排布的预设位置点B1至位置点B6的6个位置点划分的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115525990 A 2所述二次衬砌外轮廓的6个轮廓分段： 弧段B1 ‑B2、 弧段B2 ‑B3、 弧段B3 ‑B4、 弧段B4 ‑B5、 弧段 B5‑B6和弧段B6 ‑B1； 以及， 根据沿所述初期支护外轮廓依次排布的预设位置点C1至位置点C10的10个位置 点划分的所述初期支护外轮廓的10个轮廓分段： 弧段C1 ‑C2、 弧段C2 ‑C3、 直线段C3‑C4、 直线 段C4‑C5、 弧段C5‑C6、 弧段C6‑C7、 弧段C7 ‑C8、 直线段C8 ‑C9、 直线段C9 ‑C10和弧段C10 ‑C1； 相对应的， 所述二 次衬砌内轮廓中各个轮廓分段各自对应的几何语义分解定义数据包 括： 弧段A1‑A2的几何语义分解定义： 二衬内轮廓拱顶； 弧段A2‑A3的几何语义分解定义： 二衬内轮廓右侧墙； 弧段A3‑A4的几何语义分解定义： 二衬内轮廓右拱脚； 弧段A4‑A5的几何语义分解定义： 二衬内轮廓 仰拱； 弧段A5‑A6的几何语义分解定义： 二衬内轮廓左拱脚； 以及， 弧段A6 ‑A1的几何语义分解定义： 二衬内轮廓左侧墙； 所述二次衬砌外轮廓中各个 轮廓分段 各自对应的几何语义分解定义数据包括： 弧段B1‑B2的几何语义分解定义： 二衬外轮廓拱顶； 弧段B2‑B3的几何语义分解定义： 二衬外轮廓右侧墙； 弧段B3‑B4的几何语义分解定义： 二衬外轮廓右拱脚； 弧段B4‑B5的几何语义分解定义： 二衬外轮廓 仰拱； 弧段B5‑B6的几何语义分解定义： 二衬外轮廓左拱脚； 以及， 弧段B6 ‑B1的几何语义分解定义： 二衬外轮廓左侧墙； 所述初期支护外轮廓中各个 轮廓分段 各自对应的几何语义分解定义数据包括： 弧段C1‑C2的几何语义分解定义： 初支外轮廓拱顶； 弧段C2‑C3的几何语义分解定义： 初支外轮廓右侧墙； 直线段C3‑C4的几何语义分解定义： 初支外轮廓右拱脚竖 段； 直线段C4 ‑C5的几何语义分解定义： 初支外轮廓右拱脚横段； 弧段C5‑C6的几何语义分解定义： 初支外轮廓 仰拱右拱脚底座； 弧段C6‑C7的几何语义分解定义： 初支外轮廓 仰拱底座； 弧段C7‑C8的几何语义分解定义： 初支外轮廓 仰拱左拱脚底座； 直线段C8 ‑C9的几何语义分解定义： 初支外轮廓左拱脚横段； 直线段C9 ‑C10的几何语义分解定义： 初支外轮廓左拱脚竖 段； 以及， 弧段C10 ‑C1的几何语义分解定义： 初支外轮廓左侧墙。 6.根据权利要求2所述的铁路隧道参数化建模方法， 其特征在于， 所述获取各类所述铁 路隧道轮廓中各个轮廓分段各自对应的参数定义数据， 并基于各类所述铁路隧道轮廓的几 何语义分解定义数据和 参数定义数据生成的各类铁路隧道轮廓中的各个轮廓分段各自对 应的参数化 算法数据， 包括： 应用圆方程参数坐标系作为各类所述铁路隧道轮廓中各个轮廓分段中弧段的参数坐 标系； 获取各类所述铁路隧道轮廓中各个 轮廓分段 各自对应的参数定义数据； 基于各类所述铁路隧道轮廓的几何语义分解定义数据和参数定义数据生成的各类铁权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115525990 A 3