铁路线路设计中信息化技术的运用

郭春梅

（中铁四院集团广州设计院有限公司，广东 广州 510600）

0 引言

近些年来，随着我国铁 路建设进程的快速提升，完善交通网线的同时，对社会经济发展以及人们出行安全发挥重要作用。在信息化技术发展背景下，信息技术融入到各行各业中展现技术优势，促进行业发展。在铁路建设中也不例外，应用信息化技术于铁路线路设计中，能合理进行造价成本设计的同时，还能保证施工质量和安全[1]。因此，在铁路设计中，应充分利用信息化技术对线路进行详细的勘察和分析，比选高效性线路，保证铁路质量。

1 铁路线路设计标准

我国铁路工程的建设、发展与社会发展形式密切关联，其设计能力、水平会不断调整和优化，促使设计过程逐渐趋于专业化、标准化、规范化以及标准化。现阶段，我国组建铁路专业勘测设计团队，进而明确铁路线路设计标准，主要标准内容如下：

第一，铁路等级划分，保证行车速度提升。铁路设计有着等级之分，不同等级的线路在设计过程中需要考虑铁路的性质、线路在整个铁路网中的定位、列车行驶的速度、列车载客量等因素。同时，还需要考虑铁路路线经过的地区，是否具有人文风情。确定铁路等级时应结合实际情况站在统筹角度分析铁路线路设计在全国铁路线路设计中的地位、等级。铁路性质、列车载客量、实际环境等因素会影响列车行驶的速度，但列车的行驶速度会直接影响铁路的运输效率、列车使用频率、铁路建设成本等。在设计的过程中还需要综合考虑列车的投资效益，一旦明确设计标准，也就需要明确列车行车速度的标准。

第二，明确铁路设计的年度。铁路的建设、发展与社会经济发展息息相关，在线路设计过程中，需要结合社会发展实际情况确定设计的年度设计，在质量和安全得到保证的前提下，还需考虑设计经济效益，是否满足社会发展的需要，是否存在一些社会因素等。同时，在铁路线路设计中应用的技术必须是目前较为成熟的技术，这样能保证在规定的期间内完成施工工作，保证建设质量，满足社会经济发展的需求[2]。我国铁路设计标准中需要明确规定线路设计的年度，包括近期和远期，近期的时间为5年，远期的时间为10年。这种标准是结合我国经济发展水平状况、社会产业结构形式等而制定的。近些年来，随着我国社会经济快速发展，对铁路设计年度也进行了适当的调整，将近期交付运营时间改为10年，远期的时间改为20年，这种标准调整鲜明的体现出我国根据经济发展需求进行铁路设计调整的理念。

第三，线路设计必须以安全为前提。在铁路运行速度不断提升的背景下，对安全的要求也越来越高。为了保证行车安全，线路设计标准也在不断进行改善，在安全的基本前提下，制定严格的安全设计标准，以保证铁路运输过程中的安全程度。例如，在设计标准中，针对时速超过120 km/h的列车，在其运行路线的两侧必须加装上隔离护栏或者隔离栅栏。在机动车穿过铁路桥梁的入口位置设置明显的限高栏和限高标识。这些标准体现了我国铁路线路设计的人性化，提升了铁路的服务质量。

2 铁路线路设计中信息化技术的运用

对于铁路线路设计而言，运用信息化技术能够有效提升设计效率，保证设计质量。由于信息化技术的范围较为大，包含的应用技术较多，在铁路线路设计中并不会应用到全部的信息化技术。因此，以下主要介绍几种信息化技术在铁路线路设计中的运用。

2.1 3S技术

铁路线路的设计必须综合考虑路线经过的区域的地理环境情况，保证线路设计与区域地形地貌相一致，进而保证铁路建设的质量和效率。在对地质环境进行勘测的过程中，可以搜集到与建设实际相关的数据，并对数据进行整理、归纳和研究，明确设计思路。在这个过程中，可以充分利用3S技术来实现，主要包括RS技术、GPS技术和GIS技术，能够促使线路设计更加具有科学性和合理性，减少成本投入，保证建设效率[3]。

对于RS技术的运用而言，能够有效收集到地理环境数据，而且操作便捷，获取的数据具有较高的准确性和可行性，在铁路线路设计中可以更好的应用这些数据，将地理环境状况全面呈现出来，为线路设计提供数据参考。

对于GPS技术的运用而言，在铁路线路设计中主要起到定位的效果。由于铁路线路的范围较大，经过的地理环境复杂多变，这时就可以利用GPS技术对线路进行精准测量，操作方便而且精确度很高，能够有效替代传统采用的位置测量方式，也成为铁路线路设计中采用的一种基础性技术。

对于GIS技术的运用而言，在铁路线路设计中能够实现空间分解、对比分析和三维可视化。GIS 三维可视化设计主要是利用DTM算法实施，借助该算法中的分治算法，构建三角网，对三角网进行合并，能够减 少 线 路设 计中的排序工作量。利用 GIS技术，实现铁路线路三维可视化设计，主要是进行地形、线路、地形及线路整体的三维模型设计，还可以实现双线铁路线路的分段建模设计、三维景观动画设计等。同时，采用GIS技术还能对铁路线路设计中各个方面的因素进行对比研究，从中选择出具有合理性的设计方案。

2.2 PDA技术

随着现阶段物联网技术的快速发展，PDA技术作为一种信息化数据采集和处理的技术，在各个行业都有广泛的应用。在铁路线路设计中运用PDA技术，能够通过数据自动采集和处理系统，保证各项数据的使用效率，减少设计流程的应用，而且还能有效实现数据对比分析，发现错误数据并进行重测改正[4]。同时，应用PDA技术还能指导测量人员的工作，保证采集到的数据具有可用性价值，能减少不必要的工作，还能缩短设计周期，确保设计质量。

2.3 虚拟现实技术

通常在完成铁路线路设计之后，需要对设计方案、流程、内容等可行性进行检测，判断其是否满足实际需求，在这种情况下就可以应用虚拟现实技术，对设计的铁路线路实施可视化模拟操作，及时发现其中存在的问题，并综合考虑勘测的数据、信息等对问题进行优化和调整，保证设计方案的合理性和可行性。另外，通过虚拟现实技术的运用，还能提升设计人员的创造能力，促使其将相关知识、技能融入到设计中，促使铁路线路设计更加具有规范性、完整性。

3 结束语

总之，信息化技术较多，应用范围广阔，在铁路线路设计中运用信息化技术，比如3S技术、PDA技术和虚拟现实技术，能够有效提升设计效率，减少铁路线路的建设成本投入，获取较高的社会经济效益。在信息化技术不断完善和创新发展的情况下，铁路线路设计会更加完美，能够有效促进我国铁路行业的发展。