路基断面填挖区域快速分割及其面积计算探讨

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1、科技创新TechnologyINNOVATIONREASERCHONRAPIDSEGMENTATIONANDAREACALCULATIONABOUTEXCAVATION-FILLREGIONSOFSUBGRADECROSS-SECTIONS路基断面填挖区域快速分割及其面积计算探讨张树森中铁第四勘察设计集团有限公司信息中心【摘要】在路基工程中，计算填挖方量的传统方法误差大效率低，该文针对其主要影响因素提出了一种按断面上设计线和地面线的横坐标是否单调进行分类的计算方法。文章首先给出了能够反应填挖属性的一个更简形式的凹凸多边形面积计算公式，然后

2、提出了在横标单调条件下的求交追赶算法，最后介绍了非单调条件下的填挖区域分割与面积计算方法。该方法实现了填挖方量的精确计算，较好地满足了工程概算要求，同时有效提高了设计效率。【关键词】路基工程；填挖方；追赶算法；多边形面积【Abstract】Inrailwaysubgradeengineering,traditionalmethodsforcalculatingtheamountofexcavationandfilloftenhavebigerrorsandlowefficiency.Aimingatthemainfactorsinflue

3、ncingthecalculationresults,thispaperpresentsanalgorithmforcalculatingtheexcavationandfillvolumeaccordingtotheclassificationbytheabscissamonotonicityofpointssequenceondesignlinesandthegroundlines.Thepaperfirstpresentsaformulaoncalculatingtheareaofconcaveandconvexpolygons,w

4、hichhasasimplerformandcouldreflecttheexcavationorfillattributes.Thenitputforwardstheintersectioncatch-upalgorithmonconditionthattheabscissaofpointssequenceondesignlinesandgroundlinescouldbemonotonicallyarranged.Finally,thealgorithmaboutthesegmentationoftheexcavation-fillr

5、egionsandthecalculationofareaonnon-monotonicconditionisgiveninthispaper.Themethodsmentionedaboveimplementtheaccuratecalculationoftheexcavationandfillamounttomeettherequirementsofengineeringbudgetaryestimateandimprovethedesignefficiencyeffectivelyatthesametime.【Keywords】su

6、bgradeengineering;excavationandfillvolume;catch-upalgorithm;polygonalarea工程概况在路基测量中一般会沿线路在路基宽度适当范围内于地形突变处切取横断面，测得地面线点串，在该断面上的路基设计线（或称轮廓线）与地面线所围成的一个个封闭凹凸多边形就构成了工程的填方区域（图1中D和D）14或挖方区域（图1中D和D）。两相邻横断面间的路基工程填挖方量基本上25由以该两断面上填挖区域为底的“台体”确定，采用一定的算法分别计算这些台体的体积就可得到该两相邻断面间路基的填挖方量，最后将

7、各段填挖方·28·2010年第2期publicListptsSjx;//设计线点串publicListintePts;//两线交点}//填挖结构1.2两二维线段位置关系判断及其交点求法设P、Q是设计线上任一线段的两端点，R、S为地面线上任一线段的两端点，分别建立两线段的参数方ìx=P.x+(Q.x-P.x)*t图1路基横断面ítÎ程，PQ：,[0,1]，RS：îy=P.y+(Q.y-P.y)*t相加即得路基工程的总填挖方量。''在路基工程中，填挖方是其概预算的重要组成部ìïx=R.x+(S.x-R.x)

8、*t'í'',tÎ[0,1]，记D=分。数十或数百公里的路基工程，使用传统方法很难算ïîy=R.y+(S.y-R.y)*t准，同一项目不同的人算出的结果却差别很大，说不清哪个错哪个对，实际工作