基于實(shí)體—關(guān)系概念模型的高速鐵路虛擬場(chǎng)景建模方法研究.pdf

1、截至2011年12月底，中國(guó)國(guó)內(nèi)時(shí)速200公里以上的高速鐵路里程已經(jīng)接近1萬(wàn)公里，中國(guó)已成為世界上高鐵里程最長(zhǎng)、規(guī)模最大的國(guó)家。目前鐵路系統(tǒng)正由傳統(tǒng)技術(shù)模式向智慧鐵路模式轉(zhuǎn)型。虛擬環(huán)境表達(dá)是認(rèn)識(shí)世界和研究世界的重要手段，對(duì)于各領(lǐng)域的信息化建設(shè)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究具有深遠(yuǎn)意義，構(gòu)建虛擬空間開(kāi)展高速鐵路科學(xué)實(shí)驗(yàn)和高效管理分析研究，對(duì)我國(guó)高鐵核心技術(shù)的自主創(chuàng)新和高鐵系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全具有重大意義。
　　由于高速鐵路系統(tǒng)的復(fù)雜性，對(duì)虛擬場(chǎng)景的建模工

2、作提出了較高的要求，現(xiàn)有的建模研究缺乏概念層次的領(lǐng)域表達(dá)能力，不具備專(zhuān)業(yè)建模技術(shù)的領(lǐng)域?qū)＜液茈y直接參于到三維場(chǎng)景建模中，從而影響場(chǎng)景的真實(shí)性和規(guī)范性。針對(duì)以上問(wèn)題，論文將概念建模方法引入高速鐵路虛擬環(huán)境建模中，使場(chǎng)景具備高鐵領(lǐng)域的合理性和規(guī)范性，易于建模人員所理解，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展高速鐵路場(chǎng)景建模，期望能夠降低錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)、減少開(kāi)發(fā)成本、縮短建模周期，保證建模工作的順利進(jìn)行。
　　論文首先分析了概念場(chǎng)景的層次結(jié)構(gòu)和約束條件，明確了高速

3、鐵路場(chǎng)景的實(shí)體組成類(lèi)別，建立了實(shí)體以及實(shí)體之間的空間關(guān)系和行為準(zhǔn)則，定義了實(shí)體在場(chǎng)景中的組合方式；其次，在概念建模的基礎(chǔ)上，論文討論了場(chǎng)景的建模方法，采用了實(shí)體-關(guān)系模型的組合方式，可對(duì)不同的線路進(jìn)行自適應(yīng)的場(chǎng)景表達(dá)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的自動(dòng)建立；接著論文通過(guò)研究不同實(shí)體的建模方法，確定以不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)建地形模型，以幾何精細(xì)建模方式構(gòu)建鐵路線路設(shè)施模型，為滿(mǎn)足大范圍場(chǎng)景的顯示需要，對(duì)建立的實(shí)體模型進(jìn)行了優(yōu)化處理；最后，論文選擇某條高速鐵路線路為案