薛锐锋

在现有铁路勘察设计行业中各专业在工作中都采用了较多成熟稳定的辅助设计软件，极大地提高了设计人员的工作效率，使得专业技术人员可以在技术方案不断的优化方面投入更多的时间和精力。在实际设计工作中，铁路站场平面布置示意图是设计车站技术方案的直接承载体，更是设计方案比例尺图的微缩，仍需要设计人员根据已绘制比例尺图重新绘制车站方案示意图，效率较低。针对目前设计人员手工绘制车站平面布置示意图效率低的问题，使用Visual Studio C++语言和ObjectARX 组合，充分利用AutoCAD 外接API方式对AutoCAD 进行二次开发，设计并开发了铁路站场平面布置示意图自动制图系统。

铁路站场设计是铁路线路设计的重要部分，铁路车站是铁路运输的基本单位，它集中了与运输有关的各项技术设备，如客、货、运输设备，机务、车辆检修设备和集团设备等。

目前铁路站场设计中基于AutoCAD 进行二次开发软件的应用已广泛普及，是提高设计效率减少设计周期的重要工具。中铁第一勘察设计院有限公司的李长淮等发明了自动生成平面总体布置图的方法，提出了“二次断面扫描法”，大大提高了平面布置示意图的绘制速度和效率。

我院立足于站场设计专业设计人员视角，开发了TWSDI 系统，深化专业间一体化协同设计，实现了计算机绘图和专业间数据传递共享的功能。基于设计过程中实际需要，及站前站后专业数据共享的平台基础，所得车站平面布置示意图要求可根据需求专业的要求规则进行自动调整。

车站平面布置示意图是车站能力与设计方案的直观体现与反应，但目前在实际设计过程中，绘制车站平面布置示意图主要通过专业设计软件将设计线通过适当的比例缩放获得简易的示意图，示意图比例等均不太符合插入绘制文件的要求，因此实际生产设计中均需设计人员根据已绘制车站方案比例图，通过个人对比例、线间距等的初始要求重新绘制车站平面布置示意图，机械性和重复性工作较大，且绘制示意图中线条难以为后续专业增删布置设备等设计工作，因此亟需铁路站场平面布置示意图计算机辅助生成软件。

一、主要设计思路

1.总体思路

C++是一种安全、高效的面向对象的编程语言，具有强大的开发能力，并且运行快、性能高、占用资源少，基于这些优势，本文采用C++编程语言进行开发。

在软件设计上，以目前设计人员主流的AutoCAD图形系统为支撑，采用excel 表格数据作为站场设计数据存储，便于专业设计人员的自行初步检查和校核，采用面向对象的ObjexARX 开发技术。通过导入数据，实现站场设计数据的有机结合，从而自动生成铁路车站平面布置示意图的功能。

2.数据组成

铁路车站平面布置示意图可视为主要对股道等设备的集合体现，股道包含直线股道、曲线股道、道岔（复式交分道岔视为单开道岔的组合）、车档的集合，这些实体具有相应的专业设计信息及特征，通过对这些设备的识别、连接操作，最终可以绘制任意复杂的站场平面布置示意图。

铁路车站平面布置示意图的绘制需基于专业设计人员在专业设计软件中完成基本车站设计图，在站场专业设计软件中加入导出数据模块，从而获得铁路站场主要设备的相关参数信息，主要包括车站信息、股道、车挡、道岔、站台等相关参数，详细数据信息如表1 所示。表中所需坐标为世界坐标系统下三维坐标值。

表1 绘制示意图所需参数列表

将以上数据获取后生成excel 文档，以便于设计人员对数据进行查看修正等操作。绘制车站平面图需绘制出车站的结构框架图，得到点和线的组合图，车站内的道岔、曲线、站线及渡线均通过点或线进行连接。

3.数据的扩展

在绘图过程中，利用AutoCAD 绘制的点、线等图元来表示股道、道岔、车挡等不同的设备，此时需向对应图形元素中添加一些数据或说明，来区分绘制元素对象分类以及编号，便于筛查获得对应的图元。利用ObjectARX 提供的扩展数据功能，即可实现该功能要求，其主要代码如下：在开发过程中，需要选择识别获得已绘制图元时，可通过利用xData 函数读取获取对应图元保存的扩展数据进行判定，获得对应图元组或单个图元，从而对图元进行修改等基本操作。

二、系统组成结构与功能简介功能的设计与实现

1.基本绘制流程

绘制示意图遵循里程为主，坐标为辅的原则用作判定各设备之间位置关系，首先通过导入设计车站内股道及设备数据判定获得车站平面布置示意图绘制涵盖的里程范围。而后以小里程到大里程为原则，判定绘图基本方向，从而确定站中心信息标注位于示意图上侧或下侧。

本次设计以如图1 所示的客货共线双线铁路中间站基本站型为例进行分析介绍绘制车站平面布置示意图的逻辑思路。

图1 绘制示意图示例站型

2.示意图绘制方案

（1）绘制股道

铁路站场内每根贯通股道的编号均为唯一，作为列车运行和作业的载体，在车站范围内可分为正线、到发线和其他站线，其他站线包括牵出线、机走线、安全线等线路。

根据站场标注正线采用罗马数字的规则，可确定出正线股道编号，通过遍历股道表获得与正线平行的所有股道编号，根据坐标点判定出各股道的位置关系，首先绘制出股道，将正线的线型进行加粗处理。在绘制过程中需要判定原方案图中各股道真是间距，按照间距范围对应值原则确定各新绘制示意图股道间的间距值。

对于示例车站，贯通股道包含正线I、II 股道，到发线2、3、4、5、6 股道，其他站线安全线和物流中心出入线，按照各股道位置关系顺序，自上到下分别考虑实际股道间距进行绘制，绘制结果如图2 所示。

图2 绘制股道结果图

（2）绘制道岔

为减少道岔编号对示意图绘制依赖性，本次开发采用设计车站比例图中的坐标关系，分别从位于正线上车站两侧最外侧道岔开始绘制，依次判定开口方向与连接股道，与已绘制股道通过求交点进行连接。

绘制道岔过程中，对于渡线的处理（交叉渡线按双渡线处理），判定方法为：①是否两组道岔的岔后连接股道编号一致；②道岔开口方向一致。通过判定确定该组道岔连接为渡线情况后，需对该组道岔组进行统一绘制。

对于示例车站站型，车站两端最外侧道岔分别为1号道岔和2 号道岔，自外侧向内，依次判定该道岔是否与渡线连通，对于粉色的渡线需进行同时绘制，来使得渡线倾斜度等统一美观。绘制9 号道岔后，程序判定侧向岔后与5 股道贯通，通过求已绘制5 股道线与9 号道岔侧向线的交点，对已绘制5 股道起始点位置进行调整，最终结果如图3 所示。

（3）绘制车挡等其他设备

在车站内股道和道岔框架图基本绘制完成后，即可增加车挡、站台等设施设备的绘制，对示意图进行进一步完善。

遍历所有车挡数据，根据中心里程与连接股道编号，根据里程比例确定出绘制位置，通过已创建车挡块进行载入，并根据新绘制示意图中股道向量对车挡块旋转至准确的角度，而后对多余长度的股道线进行裁剪。

遍历所有站台数据，根据已判定的位置关系确定出站台位于股道的位置关系，在已绘制框架图中通过识别对应股道信息，并绘制站台符号。

3.示意图大小调整与基本信息的标识

为了满足图幅美观的要求，根据常规绘制方案初步绘制的示意图，可能存在车站两端道岔组水平方向间距较近或相交等问题，并需要满足示意图能够在设定的图框范围内全部显示，则需要通过判定比例是否协调，对比例进行调整。

最后获得的示意图即为完成的框架图，此时需将对应车站中心里程、股道、道岔等编号进行统一标注，从而生成较为完善且美观的车站总体平面布置图。

三、结语

采用此计算机辅助生成铁路站场平面布置示意图系统，能够结合既有的铁路站场专业设计软件绘制完成比例尺图，通过自动生成设计人员所设计车站的相关设施设备数据并导出到固定格式的excel 表格中，便于后续插件的读取。该系统读取数据后，可自动对车站内设施设备数据进行识别判定，绘制出满足设备间逻辑关系、位置关系且图幅美观的铁路站场平面布置示意图。

车站是铁路运输、生产组织的最基本承载，随着铁路技术的快速发展，现实生活中包含各种设施设备的复杂车站非常多，在后续开发实践过程中仍需要不断完善开发逻辑，能够更加智能、自动的绘制更为复杂的车站平面布置示意图，从而有助于铁路设计专业间的协同设计配合，更好地服务于铁路事业的发展。