1.本发明涉及铁路工程施工领域，特别是涉及一种基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法。
背景技术：
：：2.铁路工程施工具有规模大、工期长、工序衔接复杂、变更频繁等特点，施工进度计划与施工质量、安全、投资等方面相互关联、相互制约，是各施工活动在时间、空间、资源方面的综合体现，是铁路建设工程项目管理的核心内容之一。2018年颁布实施的《铁路工程施工组织设计规范》(q/cr9004‑2018)指出，我国铁路工程建设中，建设单位必须要提交施工进度计划，其成果需以施工组织形象进度图的形式体现。3.目前，我国铁路工程施工进度计划编制工作主要采用数据表格的形式进行，施工活动之间的工序衔接关系不明显，不能直观显示进度计划数据之间的合理性，冲突检查主要依靠人工对数据表格进行处理，所带来的重复耗时、低效易错等瓶颈难题日益突出。技术实现要素：4.为了解决现有铁路工程施工进度计划进行冲突检查时存在的重复、耗时、低效、易错等瓶颈难题，提升冲突检查的自动化水平和直观性，本发明提出一种基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法。5.本发明的目的通过以下技术方案实现：6.一种基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法，包括以下步骤：7.s1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成：利用gis对时空数据的集成和显示功能，设计底层几何图元绘图接口以及施工组织计划项的数据存储结构和语义关联关系，并设计施工组织形象进度图各模块的绘制方法，实现施工组织形象进度图的自动生成；8.s2，铁路工程施工活动时空约束模型建立：将施工活动的约束关系划分为时间约束与空间约束两种，并根据最大、最小时空约束关系建立施工活动‑时空约束二元组模型；9.s3，线性计划框架体系下时空约束模型表达与联动调整：根据线性计划方法的框架体系设计时空约束模型的可视化表达方式，同时，针对施工活动动态调整的需求，设计时空约束模型在时间维度上的联动调整方式；10.s4，基于空间分析的自动冲突检查：通过对施工组织计划项之间制定的约束规则，使用gis中的拓扑规则和空间分析方法对施工组织计划项进行自动冲突检查和智能预警。11.其中，步骤s4中所述的冲突检查包括计划项与计划项之间的冲突检查和计划项与约束项之间的冲突检查，其中，所述计划项与计划项之间的冲突检查包括交叉检查和父子关系检查；所述计划项与约束项之间的冲突检查是通过touches、within、contains拓扑关系对时间、空间约束进行自动检查。12.由于铁路施工活动之间不能出现时间或空间的交叉，因此可利用相交拓扑规则对形象进度图中各施工活动绘制的正确性进行初步筛查。上述的交叉检查为通过对不同矢量数据或图层进行叠加分析，利用mapwingis中的功能接口，判断计划项的矢量数据之间是否具有crosses关系，如果具备crosses关系，说明计划项绘制方法错误，并自动在错误处进行错误标识和预警；13.所述父子关系检查用于对计划项之间的逻辑层次关系进行检查，例如对隧道与围岩之间的隶属关系的检查，利用mapwingis中的功能接口，判断计划项的矢量数据之间是否具有within、contains拓扑规则，具有，则说明包含关系正确；不具有，则说明无包含关系，从而实现对隶属关系的检查。14.进行计划项与约束项之间的冲突检查时，如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围外，则计划项a与计划项b的时空约束间隔只能具有disjoint关系，一旦具有其他类型的拓扑关系则自动提示错误；如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围内，则利用mapwingis将计划项a与计划项b的约束条件进行叠加分析；如果计划项b的约束条件与计划项a之间具有contains拓扑关系，或者计划项a与计划项b的约束条件之间具有within的拓扑关系，则符合条件，否则提示错误，进行预警。5、根据权利要求1所述的基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下步骤：15.s11，设计几何图元绘制接口：施工组织形象进度图将施工活动划分为条状、线状和块状三类，根据施工计划项的绘制需求，采用mapwingis开源库底层绘图接口，设计点、线、面三类基本几何图元的绘制接口，并设计每一类几何图元的显示样式和绘图颜色接口；16.s12，设计施工计划项和绘图参数的存储结构及语义关联关系：所述施工组织计划项的存储结构包括空间约束、时间约束和逻辑约束字段，用于描述整个工程项目的所有施工计划项以及各施工计划项之间的父子关系，从而判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置，最终以二维表的形式描述树状的层次结构及属性信息；17.所述绘图参数则存储了每一个计划项的几何形态、绘图样式和颜色信息，并与所述施工计划项的数据存储结构进行语义关联；18.s13，自动生成形象进度图：通过遍历施工组织计划项，匹配相应的绘图参数并调用相应的几何图元绘制接口，在mapwingis开源库的activex控件中完成形象进度图整体框架、各子模块及其它模块的绘制，将各子模块进行拼接，完成形象进度图的自动生成，其中所述子模块包括施工形象进度、重点工点、标段划分、大临设施和里程标子模块。19.步骤s11中，所述的点的显示样式几何形态包括圆形、方形和星形，用于表示大临设施的位置与类型；所述的线的显示样式几何形态包括竖线和斜线，所述竖线用于表示连续梁的施工计划，斜线用于表示具有一定施工方向的计划项，且不同方向的斜线表达不同的施工方向；不同类型工点的施工计划通过不同的线型及/或颜色来区分；所述的面用于表示施工方向性不明显且具有一定里程范围的计划项，用方形表示，对于不同类型工点的施工计划，通过不同的填充样式及/或颜色来区分。20.步骤s12中，所述施工组织计划项的数据存储结构包括id、parentid、起始里程、终止里程、开始日期、结束日期和绘制级别，其中，id为该结构的索引字段，通过id和parentid来描述各计划项之间的逻辑关系，从而判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置，最终以二维表的形式描述树状的层次结构及属性信息；所述空间约束包括起始里程和终止里程；所述时间约束包括开始日期和结束日期；所述逻辑约束包括节点位置和绘制级别；所述绘图参数包括每一个计划项的id、jhxid、几何形态、绘图样式和rgb颜色信息，其中id为索引字段，jhxid字段能够与所述施工组织计划项的数据存储结构中的id字段进行语义关联。21.步骤s13的自动生成形象进度图包括以下步骤：22.s131，基于mapwingis开源库，根据页面布局风格参数绘制形象进度图整体框架：23.以x轴方向表示里程，y轴方向表示时间，整体框架的宽度用里程范围计算、高度用各子模块的高度计算，其中施工形象进度子模块的高度用工期时长计算，整体框架的宽度和高度计算公式用式(1)所示：[0024][0025]其中，w表示框架的宽度，w表示框架两侧注记文字所占单元格的宽度，me表示终止里程，ms表示起始里程，sx表示在x轴方向的缩放因子，h表示框架的高度，h1～h4分别代表子模块重点工点、标段划分、大临设施和里程标的高度，te表示整个项目最终的结束时间，ts表示整个项目的开始时间，sy表示在y轴方向的缩放因子；[0026]s132，基于mapwingis开源库绘制施工形象进度子模块：[0027]首先，遍历工程项目表中的各计划项，判断当前计划项的绘制级别：如果绘制级别为1，表示该计划项必须绘制；如果绘制级别为2，表示该计划项不必绘制，此时去遍历下一个计划项；如果绘制级别为0，则根据节点位置去判断是否需要绘制，如果该节点为路径节点，则无需绘制，继续遍历下一个计划项；如果该节点为叶节点，则绘制该计划项；在绘制计划项时，先通过id匹配绘图参数表中的几何、样式、颜色参数，然后通过调用几何图元绘制接口，绘制该计划项；[0028]s133，基于mapwingis开源库绘制其他子模块，其中：[0029]重点工点子模块用于展示项目中重要工点的里程范围，主要通过绘制矩形来表示，加以不同的颜色来区分工点类型，并通过注记的形式描述具体工点名称；标段划分子模块用两端带箭头的直线表示，用于展示项目中各标段的里程范围；大临设施子模块用于展示制梁场、轨道板场、铺轨基地等大临设施的里程位置，主要通过点状符号来表示；里程标子模块绘制成标尺的样式，用于展示铁路线路里程信息，便于查看计划项中各工点的里程位置；图例通过符号和文字注记表示，用于说明各类型的工点所使用的几何符号和颜色。[0030]步骤s132中，所述施工形象进度子模块通过线、面两种形式展示工程项目各计划项的里程范围、计划的开始日期和结束日期，在画线和画面之前，先对线、面的顶点进行定位，假设施工形象进度子模块的左下角为原点，则顶点坐标的计算按式(2)计算：[0031][0032]其中，xi表示第i个点的横坐标，mi表示第i个点的里程，yi表示第i个点的纵坐标，ti表示第i个点的时间；[0033]如果所述施工形象进度子模块的左下角不在原点，则对坐标进行相应的偏移。[0034]步骤s2中，所述施工活动包括线状活动和块状活动；时空约束关系包括最大时间约束、最小时间约束、最大空间约束和最小空间约束。[0035]步骤s3中，所述设计时空约束模型的可视化表达方式包括：[0036]将时间约束分为最大时间约束与最小时间约束，其距离施工计划项的时间间隔分别为最大时间间隔与最小时间间隔；设计时间约束的表达方式为平行于x轴的横线，并将其里程范围与施工计划项的里程范围保持一致，同时将时间约束与施工计划项进行首尾相连绘制两条辅助线，最终，时间约束、两条辅助线、施工计划项四条线组成一个封闭的四边形；[0037]将空间约束分为最大空间约束与最小空间约束，其距离施工计划项的空间距离分别为最大空间间隔与最小空间间隔；设计空间约束的表达方式为平行于y轴的竖线，并将其时间范围与施工计划项的时间范围保持一致，同时将空间约束与施工计划项进行首尾相连绘制两条辅助线，最终，空间约束、两条辅助线、施工计划项四条线组成一个封闭的四边形；[0038]步骤s3中，所述设计时空约束模型在时间维度上的联动调整方式包括：[0039]根据所选择的施工计划项，获得该计划项的两个端点；[0040]查找与每一个端点具有touches拓扑关系的线条，获得两条辅助线；[0041]针对每一条辅助线，获取两个端点，并排除与施工计划项共用的端点，最终获得辅助线上另外一个端点；[0042]查找与上述两个端点具有touches拓扑关系的线条，获得时间或空间约束；[0043]将上述四条线放入一个泛型集合，完成施工计划项与时空约束模型的打包组合；[0044]当施工计划项在y轴平移时，记录其平移数值，对该集合进行遍历查询，对每一条线上两个端点的y值进行相应平移，从而完成所有线条的平移；[0045]使用datatable结构对每一次平移的结果进行记录，以便对不当的操作进行回退处理。[0046]本发首先利用gis对时空数据的集成和绘制功能，实现基于gis的施工组织形象进度图自动生成；其次，将施工活动的约束关系划分为时间约束与空间约束两种，并根据最大、最小时空约束关系，建立铁路工程施工活动时空约束模型；然后，根据线性计划方法的框架体系，设计时空约束模型的可视化表达方式和联动调整方式；最后，通过对施工组织计划项之间制定约束规则，基于gis的空间分析功能，在施工组织形象进度图上实现自动冲突检查。[0047]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0048]1、本发明将冲突检查问题从数学空间映射到图形空间，通过利用gis集成时空数据的管理、可视化、分析的能力特点，使用gis空间分析功能，将隐晦复杂的数学计算转换为直观的图形判断；[0049]2、与传统从数据表格进行数学判断不同，本方法实现基于图形的判别，使得施工组织形象进度图由传统的可视化图形上升为自动冲突检查工具，提高了自动化水平和直观性，保证了施工进度计划的准确性与合理性。附图说明[0050]图1是本发明的自动生成方法的框架图；[0051]图2是本发明中计划项与绘图参数的存储结构及语义关联图；[0052]图3是本发明中施工形象进度子模块绘制流程图；[0053]图4本发明中读取不同的页面布局参数绘制的形象进度图；[0054]图5本发明中不同铁路线路的施工组织形象进度图；[0055]图6本发明中不同尺度的施工组织形象进度图；[0056]图7是本发明中的施工活动时空约束模型；[0057]图8是本发明中线性计划框架体系下时空约束模型的表达图；[0058]图9是本发明中时空约束关系与施工活动的联动调整示意图；[0059]图10是本发明中拓扑规则约束的施工进度计划自动检查示意图。具体实施方式[0060]本发明的基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法包括以下四个步骤：[0061]s1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成：利用gis对时空数据的集成和显示功能，设计底层几何图元绘图接口以及施工组织计划项的数据存储结构和语义关联关系，实现施工组织形象进度图的自动生成；[0062]s2，铁路工程施工活动时空约束模型建立：将施工活动的约束关系划分为时间约束与空间约束两种，并根据最大、最小时空约束关系建立施工活动‑时空约束二元组模型；[0063]s3，线性计划框架体系下时空约束模型表达与联动调整：根据线性计划方法的框架体系，设计时空约束模型的可视化表达方式，同时，针对施工活动动态调整的需求，设计时空约束模型的联动调整方式；[0064]s4，基于空间分析的自动冲突检查：通过对施工组织计划项之间制定约束规则，使用gis中的拓扑规则和空间分析方法，对施工组织计划项进行自动冲突检查和智能预警。[0065]以下结合附图对上述四个步骤进行详细说明。[0066]s1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成：[0067]铁路工程施工涉及到时间、空间等因素，施工进度计划的制定涉及到计划和进度数据的存储以及施工组织形象进度图的绘制两个方面，而gis既具备时空数据的集成能力，又具备可视化显示和分析能力，因此可使用gis辅助编制铁路工程施工进度计划。参见图1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成主要包括以下三个步骤：[0068]s11，基于gis的几何图元绘制接口设计：施工组织形象进度图将施工活动划分为条状、线状和块状三类，根据计划项的绘制需求，通过使用gis图形引擎，设计点、线、面三类基本几何图元的绘制接口，并设计其显示样式和绘图颜色接口。几何图元的几何形态与适用情况见表1：[0069]表1[0070][0071]具体如下：[0072](1)点：其几何形态主要分为圆形、方形、星形等样式，用于表示大临设施的位置与类型，如制梁场、轨道板场的里程位置；[0073](2)线：其几何形态主要分为竖线、向上斜线、向下斜线三种。其中，竖线用于表示连续梁(0号块、合拢段、其他段落)的施工计划，斜线用于表示具有一定施工方向的计划项，如架梁、铺轨、围岩的施工计划。由于在形象进度图中横轴表示里程，纵轴表示时间，因此不同方向的斜线所表达的施工方向不同：向上斜线表示从小里程到大里程进行施工，向下斜线表示从大里程到小里程进行施工。对于不同类型工点的施工计划，可以通过线型(如直线、折线、点划线等)和颜色来区分。[0074](3)面：对于施工方向性不明显且具有一定里程范围的计划项，用面来表示。面主要为方形，常用于表示路基、隧道、桥梁的施工计划。对于不同类型工点的施工计划，可以通过填充样式(如无填充、网格填充、横线填充等)和颜色来区分。[0075]s12，施工计划项和绘图参数的存储结构及语义关联：所述施工计划项的数据存储结构不仅需要描述整个工程项目的所有施工计划项，而且还能够描述各计划项之间的父子关系，从而可以判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置(根节点、逻辑节点、叶节点)，最终以二维表的形式描述树状的层次结构及属性信息；所述绘图参数则存储了每一个计划项的几何形态、绘图样式和颜色信息，并能够与所述施工计划项的数据存储结构进行语义关联。[0076]参见图2所示的施工组织计划项与绘图参数的存储结构及语义关联图。施工组织计划项的数据存储结构包含了id、parentid、起始里程、终止里程、开始日期、结束日期、绘制级别等参数，其中，id为该结构的索引字段。计划项的数据存储结构不仅描述了整个工程项目的所有施工计划项，而且还通过id和parentid来描述各计划项之间的逻辑关系，从而可以判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置(根节点、逻辑节点、叶节点)，最终以二维表的形式描述了树状的层次结构及属性信息。绘图参数则存储了每一个计划项的id、jhxid、几何形态、绘图样式、rgb颜色信息，其中id为索引字段，jhxid字段能够与计划项数据存储结构中的id字段进行语义关联。[0077]s13，施工组织形象进度图自动生成：所述施工组织形象进度图包括重点工点子模块、标段划分子模块、大临设施子模块、施工形象进度子模块和里程标子模块，通过绘制形象进度图整体框架、绘制施工形象进度子模块、绘制其他子模块，完成形象进度图的自动生成。[0078]具体地说，形象进度图自动生成包括三个步骤：绘制形象进度图整体框架、绘制施工形象进度子模块、绘制其他子模块，以下对这三个步骤进行详细说明。[0079]s131，绘制形象进度图整体框架：[0080]铁路工程施工组织形象进度图主要由重点工点、标段划分、大临设施、施工形象进度、里程标等子模块组成。在生成形象进度图之前，需要事先根据页面布局风格参数来绘制整体的框架。由于x轴方向表示里程，y轴表示时间，因此，整体框架的宽度能够用里程范围计算，高度能够用各子模块的高度计算，其中施工形象进度子模块的高度需要用工期时长计算。整体框架的宽度和高度计算公式如式(1)所示，其中，缩放因子可用于对形象进度图在x轴和y轴两个方向进行尺寸缩放，便于打印出图。[0081][0082]其中，w表示框架的宽度，w表示框架两侧注记文字所占单元格的宽度，me表示终止里程，ms表示起始里程，sx表示在x轴方向的缩放因子，h表示框架的高度，h1～h4分别代表重点工点、标段划分、大临设施、里程标等子模块的高度，te表示整个项目最终的结束时间，ts表示整个项目的开始时间，sy表示在y轴方向的缩放因子。[0083]s132，绘制施工形象进度子模块：[0084]图3展示了施工形象进度子模块的生成流程，左侧用于判断该计划项是否需要绘制，右侧则是绘制计划项的方式。如图所示，首先，遍历工程项目表中的各计划项，判断当前计划项的绘制级别。如果绘制级别为1，则表示该计划项必须绘制；如果绘制级别为2，则表示该计划项不必绘制，此时去遍历下一个计划项；如果绘制级别为0，则需要根据节点位置去判断是否需要绘制，如果该节点为路径节点，则无需绘制，继续遍历下一个计划项，如果该节点为叶节点，则需要绘制该计划项。在右侧绘制计划项时，则先通过id匹配绘图参数表中的几何、样式、颜色参数，然后通过调用几何图元绘制接口，绘制该计划项。[0085]施工形象进度子模块通过线、面两种形式展示工程项目各计划项的里程范围、计划的开始日期和结束日期。而画线和画面之前，需要对线、面的顶点进行定位，假设施工形象进度子模块的左下角为原点，则顶点坐标的计算公式如式(2)所示，而如果施工形象进度子模块的左下角不在原点，则对坐标进行相应的偏移即可。[0086][0087]其中，xi表示第i个点的横坐标，mi表示第i个点的里程，yi表示第i个点的纵坐标，ti表示第i个点的时间。[0088]s133，绘制其他子模块：[0089]其他子模块中，重点工点子模块用于展示项目中重要工点的里程范围，主要通过绘制矩形来表示，加以不同的颜色来区分工点类型，并通过注记的形式描述具体工点名称。[0090]标段划分子模块用两端带箭头的直线表示，用于展示项目中各标段的里程范围。[0091]大临设施子模块用于展示制梁场、轨道板场、铺轨基地等大临设施的里程位置，主要通过点状符号来表示。[0092]里程标子模块则绘制成标尺的样式，用于展示铁路线路里程信息，便于查看计划项中各工点的里程位置。[0093]图例通过符号和文字注记表示，用于说明各类型的工点所使用的几何符号和颜色。[0094]s2，铁路工程施工活动时空约束模型建立：[0095]铁路工程施工是在时间、空间上开展一系列活动的总和，而铁路工程施工时，施工工序之间不仅有时间层面的间隔要求，也具有空间层面的距离和间隙规定，因此，需要建立时空约束模型，对时间和空间的约束关系进行检查。时间约束用于约束两个施工活动之间的时间间隔不能小于(或不能大于)一个给定的时间长度，包含最小时间约束与最大时间约束两种。空间约束对两个施工活动之间的空间距离进行约束，两项施工活动之间的空间距离不能小于(或不能大于)一个给定的距离长度，包含最小空间约束与最大空间约束两种。在数学模型上，时空约束表现为两个时间值(或空间位置)的差值不能大于(或不能小于)某一个特定数值。在图形空间中，由于把时间和空间都转换成了图形空间，因此，时空约束关系表现为两条线(或面)在横轴(或纵轴)的差值不能大于(或不能小于)某一个特定数值。由于时空约束模型是对施工活动本身的约束，因此，本发明建立“施工活动‑时空约束”二元组模型，对时空活动的时空约束规则进行抽象表达，如图7所示。所述施工活动包括线状活动和块状活动；时空约束关系包括最大时间约束、最小时间约束、最大空间约束和最小空间约束。本发明将时空约束值赋予到某一施工活动上，通过将时空约束值与其他施工活动进行叠加判断，以分析是否满足时空约束关系。[0096]s3，线性计划框架体系下时空约束模型表达与联动调整：[0097]铁路工程施工组织形象进度图本质上是线性计划法的表现形式，通过使用横轴表示里程空间，纵轴表示时间，实现对施工活动的时间、空间信息的刻画。然而，对于时间和空间的约束机制，则并未进行可视化描述。由于施工活动主要通过线状活动与块状活动的形式进行体现，而时空约束往往针对某一个时间点或者某一个位置进行绝对的时间和空间约束，因此本发明提出时空约束模型的表达形式如图8所示。由于纵轴为时间轴，最大(或最小)时间约束为一个固定的时间间隔，因此时间约束在图形空间表现为，相对于起始(或终止)时间的一条平行于横轴的线，时间约束不随空间位置的改变而改变。同时，由于横轴为空间轴，代表空间里程，最大(或最小)空间约束为一个固定的空间距离间隔，因此空间约束在图形空间表现为，相对于起始(或终止)里程的一条平行于纵轴的线，空间约束不随施工时间的推移而改变。[0098]为了将时空约束与施工活动进行打包组合，将时空约束的线与线状(或块状)施工活动进行首尾相连，便于后续的联动和约束判断。在mapwingis中，通过将相应的几何图元进行重新组合，形成一个新的几何图元，从而完成时空约束与施工活动的组合。[0099]在确定时空约束关系在施工组织形象进度图中的表现形式之后，还需要制定施工活动调整过程中时空约束关系的变化方式。在施工计划项调整时，需要根据计划线‑约束面(或计划面‑约束面)的联动方式保证其时空约束间隔不变，如图9所示。施工计划项的调整主要表现为对开工时间(或竣工时间)的调整，而工序的工期、时空约束条件均保持不变。因此，表现在图形空间中，施工计划项的调整表现为线状活动(或块状活动)沿纵轴的平移，时空约束条件保持不变表现为随着线状活动(或块状活动)的平移而平移。在mapwingis中表现为，组合后的几何图元中各顶点的y值随着施工计划时间的调整而联动改变。[0100]s4，基于空间分析的自动冲突检查：[0101]施工进度计划项之间的冲突检查分为两类：计划项与计划项之间、计划项与约束项之间。[0102]计划项与计划项之间的检查包括交叉检查和父子关系检查。由于铁路施工活动之间不能出现时间或空间的交叉，因此可利用相交拓扑规则对形象进度图中各施工活动绘制的正确性进行初步筛查。通过对不同矢量数据或图层进行叠加分析，利用mapwingis中的功能接口，判断计划项的矢量数据之间的是否具有crosses关系，如果具备crosses关系，说明计划项绘制方法错误，并自动在错误处绘制圆圈进行错误标识和预警。父子关系检查用于对计划项之间的逻辑层次关系进行检查，例如对隧道与围岩之间的隶属关系的检查，利用mapwingis中功能接口，判断计划项的矢量数据之间是否具有within、contains拓扑规则，具有则说明包含关系正确，不具有则说明无包含关系，从而实现对隶属关系的检查。[0103]计划项与约束项之间的检查是通过touches、within、contains拓扑关系对时间、空间约束进行自动检查，主要包含两种情况：如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围外，则计划项a需要与计划项b的时空约束间隔只能具有disjoint的关系，一旦具有其他类型的拓扑关系则自动提示错误；如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围内，则利用mapwingis将计划项a与计划项b的约束条件进行叠加分析，如果计划项b的约束条件与计划项a之间具有contains拓扑关系，或者计划项a与计划项b的约束条件之间具有within的拓扑关系，则符合条件，否则提示错误。[0104]通过上述方法可以实现：[0105](1)不同布局形象进度图的自动生成：[0106]本发明将形象进度图分解为不同的子模块，并分别针对每一类子模块的绘制方法进行接口封装，因此，可根据不同项目针对形象进度图的不同页面布局需求，将各子模块进行灵活拼接，生成不同风格的形象进度图。图4展示了读取不同的页面布局参数而绘制的形象进度图，右上角的形象进度图中增加了标段划分子模块，并且里程标子模块和形象进度子模块的上下位置与左侧相反，下侧的形象进度图则在横轴方向进行了缩放。对形象进度图在横轴、纵轴上按照一定比例进行缩放，有利于出图、打印图纸时更方便的查看。[0107](2)不同项目形象进度图的自动生成：[0108]本发明通过设计底层几何图元绘制接口，将施工组织计划项与绘图参数进行数据库存储，实现形象进度图的自动绘制。该方法具备通用性，能适用于不同的铁路线路项目。图5展示了使用本方法自动生成的不同铁路工程项目的形象进度图。其中，上部为xx铁路施工组织形象进度图，下部为yy铁路施工组织形象进度图，虽然两者的页面布局一致，但各子模块的细节内容却不同。[0109](3)不同尺度形象进度图的自动生成：[0110]根据铁路工程施工工序、工法、指标等，计算生成项目级、工点级、分部分项级的施工组织计划数据。本发明通过对不同级别的施组计划数据进行解析，能够自动生成不同尺度的形象进度图。图6展示了项目级、工点级、分部分项级不同尺度的形象进度图。其中，项目级只显示整个主体工程的开始时间和结束时间，不显示具体的工点信息；工点级则显示路基、桥梁、隧道等具体工点计划项的时间；分部分项级可以显示分部分项工程的计划信息，如连续梁的桩基、承台、墩身的施组计划信息。[0111]本发明自动生成不同尺度内容的形象进度图，既能用于指导性施工组织，又能用于实施性施工组织。[0112](4)基于空间分析的自动冲突检查：[0113]根据所制定的拓扑规则，对施工进度计划进行冲突检查，用于检查计划项的施工方向、工期的合理性，以及工序活动间的时间搭接关系，是否满足安全距离及工期的合理搭接范围。图10展示了基于空间分析的自动冲突检查，主要包括计划项与计划项之间、计划项与约束项之间的两类冲突检查。[0114]本发明能够根据空间拓扑关系自动对施工进度计划项进行检查，免去了人工检查的繁琐工作，有效保证了施工进度计划的准确性和高效性。当前第1页12当前第1页12
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：：2.铁路工程施工具有规模大、工期长、工序衔接复杂、变更频繁等特点，施工进度计划与施工质量、安全、投资等方面相互关联、相互制约，是各施工活动在时间、空间、资源方面的综合体现，是铁路建设工程项目管理的核心内容之一。2018年颁布实施的《铁路工程施工组织设计规范》(q/cr9004‑2018)指出，我国铁路工程建设中，建设单位必须要提交施工进度计划，其成果需以施工组织形象进度图的形式体现。3.目前，我国铁路工程施工进度计划编制工作主要采用数据表格的形式进行，施工活动之间的工序衔接关系不明显，不能直观显示进度计划数据之间的合理性，冲突检查主要依靠人工对数据表格进行处理，所带来的重复耗时、低效易错等瓶颈难题日益突出。技术实现要素：4.为了解决现有铁路工程施工进度计划进行冲突检查时存在的重复、耗时、低效、易错等瓶颈难题，提升冲突检查的自动化水平和直观性，本发明提出一种基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法。5.本发明的目的通过以下技术方案实现：6.一种基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法，包括以下步骤：7.s1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成：利用gis对时空数据的集成和显示功能，设计底层几何图元绘图接口以及施工组织计划项的数据存储结构和语义关联关系，并设计施工组织形象进度图各模块的绘制方法，实现施工组织形象进度图的自动生成；8.s2，铁路工程施工活动时空约束模型建立：将施工活动的约束关系划分为时间约束与空间约束两种，并根据最大、最小时空约束关系建立施工活动‑时空约束二元组模型；9.s3，线性计划框架体系下时空约束模型表达与联动调整：根据线性计划方法的框架体系设计时空约束模型的可视化表达方式，同时，针对施工活动动态调整的需求，设计时空约束模型在时间维度上的联动调整方式；10.s4，基于空间分析的自动冲突检查：通过对施工组织计划项之间制定的约束规则，使用gis中的拓扑规则和空间分析方法对施工组织计划项进行自动冲突检查和智能预警。11.其中，步骤s4中所述的冲突检查包括计划项与计划项之间的冲突检查和计划项与约束项之间的冲突检查，其中，所述计划项与计划项之间的冲突检查包括交叉检查和父子关系检查；所述计划项与约束项之间的冲突检查是通过touches、within、contains拓扑关系对时间、空间约束进行自动检查。12.由于铁路施工活动之间不能出现时间或空间的交叉，因此可利用相交拓扑规则对形象进度图中各施工活动绘制的正确性进行初步筛查。上述的交叉检查为通过对不同矢量数据或图层进行叠加分析，利用mapwingis中的功能接口，判断计划项的矢量数据之间是否具有crosses关系，如果具备crosses关系，说明计划项绘制方法错误，并自动在错误处进行错误标识和预警；13.所述父子关系检查用于对计划项之间的逻辑层次关系进行检查，例如对隧道与围岩之间的隶属关系的检查，利用mapwingis中的功能接口，判断计划项的矢量数据之间是否具有within、contains拓扑规则，具有，则说明包含关系正确；不具有，则说明无包含关系，从而实现对隶属关系的检查。14.进行计划项与约束项之间的冲突检查时，如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围外，则计划项a与计划项b的时空约束间隔只能具有disjoint关系，一旦具有其他类型的拓扑关系则自动提示错误；如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围内，则利用mapwingis将计划项a与计划项b的约束条件进行叠加分析；如果计划项b的约束条件与计划项a之间具有contains拓扑关系，或者计划项a与计划项b的约束条件之间具有within的拓扑关系，则符合条件，否则提示错误，进行预警。5、根据权利要求1所述的基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下步骤：15.s11，设计几何图元绘制接口：施工组织形象进度图将施工活动划分为条状、线状和块状三类，根据施工计划项的绘制需求，采用mapwingis开源库底层绘图接口，设计点、线、面三类基本几何图元的绘制接口，并设计每一类几何图元的显示样式和绘图颜色接口；16.s12，设计施工计划项和绘图参数的存储结构及语义关联关系：所述施工组织计划项的存储结构包括空间约束、时间约束和逻辑约束字段，用于描述整个工程项目的所有施工计划项以及各施工计划项之间的父子关系，从而判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置，最终以二维表的形式描述树状的层次结构及属性信息；17.所述绘图参数则存储了每一个计划项的几何形态、绘图样式和颜色信息，并与所述施工计划项的数据存储结构进行语义关联；18.s13，自动生成形象进度图：通过遍历施工组织计划项，匹配相应的绘图参数并调用相应的几何图元绘制接口，在mapwingis开源库的activex控件中完成形象进度图整体框架、各子模块及其它模块的绘制，将各子模块进行拼接，完成形象进度图的自动生成，其中所述子模块包括施工形象进度、重点工点、标段划分、大临设施和里程标子模块。19.步骤s11中，所述的点的显示样式几何形态包括圆形、方形和星形，用于表示大临设施的位置与类型；所述的线的显示样式几何形态包括竖线和斜线，所述竖线用于表示连续梁的施工计划，斜线用于表示具有一定施工方向的计划项，且不同方向的斜线表达不同的施工方向；不同类型工点的施工计划通过不同的线型及/或颜色来区分；所述的面用于表示施工方向性不明显且具有一定里程范围的计划项，用方形表示，对于不同类型工点的施工计划，通过不同的填充样式及/或颜色来区分。20.步骤s12中，所述施工组织计划项的数据存储结构包括id、parentid、起始里程、终止里程、开始日期、结束日期和绘制级别，其中，id为该结构的索引字段，通过id和parentid来描述各计划项之间的逻辑关系，从而判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置，最终以二维表的形式描述树状的层次结构及属性信息；所述空间约束包括起始里程和终止里程；所述时间约束包括开始日期和结束日期；所述逻辑约束包括节点位置和绘制级别；所述绘图参数包括每一个计划项的id、jhxid、几何形态、绘图样式和rgb颜色信息，其中id为索引字段，jhxid字段能够与所述施工组织计划项的数据存储结构中的id字段进行语义关联。21.步骤s13的自动生成形象进度图包括以下步骤：22.s131，基于mapwingis开源库，根据页面布局风格参数绘制形象进度图整体框架：23.以x轴方向表示里程，y轴方向表示时间，整体框架的宽度用里程范围计算、高度用各子模块的高度计算，其中施工形象进度子模块的高度用工期时长计算，整体框架的宽度和高度计算公式用式(1)所示：[0024][0025]其中，w表示框架的宽度，w表示框架两侧注记文字所占单元格的宽度，me表示终止里程，ms表示起始里程，sx表示在x轴方向的缩放因子，h表示框架的高度，h1～h4分别代表子模块重点工点、标段划分、大临设施和里程标的高度，te表示整个项目最终的结束时间，ts表示整个项目的开始时间，sy表示在y轴方向的缩放因子；[0026]s132，基于mapwingis开源库绘制施工形象进度子模块：[0027]首先，遍历工程项目表中的各计划项，判断当前计划项的绘制级别：如果绘制级别为1，表示该计划项必须绘制；如果绘制级别为2，表示该计划项不必绘制，此时去遍历下一个计划项；如果绘制级别为0，则根据节点位置去判断是否需要绘制，如果该节点为路径节点，则无需绘制，继续遍历下一个计划项；如果该节点为叶节点，则绘制该计划项；在绘制计划项时，先通过id匹配绘图参数表中的几何、样式、颜色参数，然后通过调用几何图元绘制接口，绘制该计划项；[0028]s133，基于mapwingis开源库绘制其他子模块，其中：[0029]重点工点子模块用于展示项目中重要工点的里程范围，主要通过绘制矩形来表示，加以不同的颜色来区分工点类型，并通过注记的形式描述具体工点名称；标段划分子模块用两端带箭头的直线表示，用于展示项目中各标段的里程范围；大临设施子模块用于展示制梁场、轨道板场、铺轨基地等大临设施的里程位置，主要通过点状符号来表示；里程标子模块绘制成标尺的样式，用于展示铁路线路里程信息，便于查看计划项中各工点的里程位置；图例通过符号和文字注记表示，用于说明各类型的工点所使用的几何符号和颜色。[0030]步骤s132中，所述施工形象进度子模块通过线、面两种形式展示工程项目各计划项的里程范围、计划的开始日期和结束日期，在画线和画面之前，先对线、面的顶点进行定位，假设施工形象进度子模块的左下角为原点，则顶点坐标的计算按式(2)计算：[0031][0032]其中，xi表示第i个点的横坐标，mi表示第i个点的里程，yi表示第i个点的纵坐标，ti表示第i个点的时间；[0033]如果所述施工形象进度子模块的左下角不在原点，则对坐标进行相应的偏移。[0034]步骤s2中，所述施工活动包括线状活动和块状活动；时空约束关系包括最大时间约束、最小时间约束、最大空间约束和最小空间约束。[0035]步骤s3中，所述设计时空约束模型的可视化表达方式包括：[0036]将时间约束分为最大时间约束与最小时间约束，其距离施工计划项的时间间隔分别为最大时间间隔与最小时间间隔；设计时间约束的表达方式为平行于x轴的横线，并将其里程范围与施工计划项的里程范围保持一致，同时将时间约束与施工计划项进行首尾相连绘制两条辅助线，最终，时间约束、两条辅助线、施工计划项四条线组成一个封闭的四边形；[0037]将空间约束分为最大空间约束与最小空间约束，其距离施工计划项的空间距离分别为最大空间间隔与最小空间间隔；设计空间约束的表达方式为平行于y轴的竖线，并将其时间范围与施工计划项的时间范围保持一致，同时将空间约束与施工计划项进行首尾相连绘制两条辅助线，最终，空间约束、两条辅助线、施工计划项四条线组成一个封闭的四边形；[0038]步骤s3中，所述设计时空约束模型在时间维度上的联动调整方式包括：[0039]根据所选择的施工计划项，获得该计划项的两个端点；[0040]查找与每一个端点具有touches拓扑关系的线条，获得两条辅助线；[0041]针对每一条辅助线，获取两个端点，并排除与施工计划项共用的端点，最终获得辅助线上另外一个端点；[0042]查找与上述两个端点具有touches拓扑关系的线条，获得时间或空间约束；[0043]将上述四条线放入一个泛型集合，完成施工计划项与时空约束模型的打包组合；[0044]当施工计划项在y轴平移时，记录其平移数值，对该集合进行遍历查询，对每一条线上两个端点的y值进行相应平移，从而完成所有线条的平移；[0045]使用datatable结构对每一次平移的结果进行记录，以便对不当的操作进行回退处理。[0046]本发首先利用gis对时空数据的集成和绘制功能，实现基于gis的施工组织形象进度图自动生成；其次，将施工活动的约束关系划分为时间约束与空间约束两种，并根据最大、最小时空约束关系，建立铁路工程施工活动时空约束模型；然后，根据线性计划方法的框架体系，设计时空约束模型的可视化表达方式和联动调整方式；最后，通过对施工组织计划项之间制定约束规则，基于gis的空间分析功能，在施工组织形象进度图上实现自动冲突检查。[0047]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0048]1、本发明将冲突检查问题从数学空间映射到图形空间，通过利用gis集成时空数据的管理、可视化、分析的能力特点，使用gis空间分析功能，将隐晦复杂的数学计算转换为直观的图形判断；[0049]2、与传统从数据表格进行数学判断不同，本方法实现基于图形的判别，使得施工组织形象进度图由传统的可视化图形上升为自动冲突检查工具，提高了自动化水平和直观性，保证了施工进度计划的准确性与合理性。附图说明[0050]图1是本发明的自动生成方法的框架图；[0051]图2是本发明中计划项与绘图参数的存储结构及语义关联图；[0052]图3是本发明中施工形象进度子模块绘制流程图；[0053]图4本发明中读取不同的页面布局参数绘制的形象进度图；[0054]图5本发明中不同铁路线路的施工组织形象进度图；[0055]图6本发明中不同尺度的施工组织形象进度图；[0056]图7是本发明中的施工活动时空约束模型；[0057]图8是本发明中线性计划框架体系下时空约束模型的表达图；[0058]图9是本发明中时空约束关系与施工活动的联动调整示意图；[0059]图10是本发明中拓扑规则约束的施工进度计划自动检查示意图。具体实施方式[0060]本发明的基于空间分析的铁路工程施工组织形象进度图自动冲突检查方法包括以下四个步骤：[0061]s1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成：利用gis对时空数据的集成和显示功能，设计底层几何图元绘图接口以及施工组织计划项的数据存储结构和语义关联关系，实现施工组织形象进度图的自动生成；[0062]s2，铁路工程施工活动时空约束模型建立：将施工活动的约束关系划分为时间约束与空间约束两种，并根据最大、最小时空约束关系建立施工活动‑时空约束二元组模型；[0063]s3，线性计划框架体系下时空约束模型表达与联动调整：根据线性计划方法的框架体系，设计时空约束模型的可视化表达方式，同时，针对施工活动动态调整的需求，设计时空约束模型的联动调整方式；[0064]s4，基于空间分析的自动冲突检查：通过对施工组织计划项之间制定约束规则，使用gis中的拓扑规则和空间分析方法，对施工组织计划项进行自动冲突检查和智能预警。[0065]以下结合附图对上述四个步骤进行详细说明。[0066]s1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成：[0067]铁路工程施工涉及到时间、空间等因素，施工进度计划的制定涉及到计划和进度数据的存储以及施工组织形象进度图的绘制两个方面，而gis既具备时空数据的集成能力，又具备可视化显示和分析能力，因此可使用gis辅助编制铁路工程施工进度计划。参见图1，基于gis的施工组织形象进度图自动生成主要包括以下三个步骤：[0068]s11，基于gis的几何图元绘制接口设计：施工组织形象进度图将施工活动划分为条状、线状和块状三类，根据计划项的绘制需求，通过使用gis图形引擎，设计点、线、面三类基本几何图元的绘制接口，并设计其显示样式和绘图颜色接口。几何图元的几何形态与适用情况见表1：[0069]表1[0070][0071]具体如下：[0072](1)点：其几何形态主要分为圆形、方形、星形等样式，用于表示大临设施的位置与类型，如制梁场、轨道板场的里程位置；[0073](2)线：其几何形态主要分为竖线、向上斜线、向下斜线三种。其中，竖线用于表示连续梁(0号块、合拢段、其他段落)的施工计划，斜线用于表示具有一定施工方向的计划项，如架梁、铺轨、围岩的施工计划。由于在形象进度图中横轴表示里程，纵轴表示时间，因此不同方向的斜线所表达的施工方向不同：向上斜线表示从小里程到大里程进行施工，向下斜线表示从大里程到小里程进行施工。对于不同类型工点的施工计划，可以通过线型(如直线、折线、点划线等)和颜色来区分。[0074](3)面：对于施工方向性不明显且具有一定里程范围的计划项，用面来表示。面主要为方形，常用于表示路基、隧道、桥梁的施工计划。对于不同类型工点的施工计划，可以通过填充样式(如无填充、网格填充、横线填充等)和颜色来区分。[0075]s12，施工计划项和绘图参数的存储结构及语义关联：所述施工计划项的数据存储结构不仅需要描述整个工程项目的所有施工计划项，而且还能够描述各计划项之间的父子关系，从而可以判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置(根节点、逻辑节点、叶节点)，最终以二维表的形式描述树状的层次结构及属性信息；所述绘图参数则存储了每一个计划项的几何形态、绘图样式和颜色信息，并能够与所述施工计划项的数据存储结构进行语义关联。[0076]参见图2所示的施工组织计划项与绘图参数的存储结构及语义关联图。施工组织计划项的数据存储结构包含了id、parentid、起始里程、终止里程、开始日期、结束日期、绘制级别等参数，其中，id为该结构的索引字段。计划项的数据存储结构不仅描述了整个工程项目的所有施工计划项，而且还通过id和parentid来描述各计划项之间的逻辑关系，从而可以判断某一个计划项在整个工程项目树中的节点位置(根节点、逻辑节点、叶节点)，最终以二维表的形式描述了树状的层次结构及属性信息。绘图参数则存储了每一个计划项的id、jhxid、几何形态、绘图样式、rgb颜色信息，其中id为索引字段，jhxid字段能够与计划项数据存储结构中的id字段进行语义关联。[0077]s13，施工组织形象进度图自动生成：所述施工组织形象进度图包括重点工点子模块、标段划分子模块、大临设施子模块、施工形象进度子模块和里程标子模块，通过绘制形象进度图整体框架、绘制施工形象进度子模块、绘制其他子模块，完成形象进度图的自动生成。[0078]具体地说，形象进度图自动生成包括三个步骤：绘制形象进度图整体框架、绘制施工形象进度子模块、绘制其他子模块，以下对这三个步骤进行详细说明。[0079]s131，绘制形象进度图整体框架：[0080]铁路工程施工组织形象进度图主要由重点工点、标段划分、大临设施、施工形象进度、里程标等子模块组成。在生成形象进度图之前，需要事先根据页面布局风格参数来绘制整体的框架。由于x轴方向表示里程，y轴表示时间，因此，整体框架的宽度能够用里程范围计算，高度能够用各子模块的高度计算，其中施工形象进度子模块的高度需要用工期时长计算。整体框架的宽度和高度计算公式如式(1)所示，其中，缩放因子可用于对形象进度图在x轴和y轴两个方向进行尺寸缩放，便于打印出图。[0081][0082]其中，w表示框架的宽度，w表示框架两侧注记文字所占单元格的宽度，me表示终止里程，ms表示起始里程，sx表示在x轴方向的缩放因子，h表示框架的高度，h1～h4分别代表重点工点、标段划分、大临设施、里程标等子模块的高度，te表示整个项目最终的结束时间，ts表示整个项目的开始时间，sy表示在y轴方向的缩放因子。[0083]s132，绘制施工形象进度子模块：[0084]图3展示了施工形象进度子模块的生成流程，左侧用于判断该计划项是否需要绘制，右侧则是绘制计划项的方式。如图所示，首先，遍历工程项目表中的各计划项，判断当前计划项的绘制级别。如果绘制级别为1，则表示该计划项必须绘制；如果绘制级别为2，则表示该计划项不必绘制，此时去遍历下一个计划项；如果绘制级别为0，则需要根据节点位置去判断是否需要绘制，如果该节点为路径节点，则无需绘制，继续遍历下一个计划项，如果该节点为叶节点，则需要绘制该计划项。在右侧绘制计划项时，则先通过id匹配绘图参数表中的几何、样式、颜色参数，然后通过调用几何图元绘制接口，绘制该计划项。[0085]施工形象进度子模块通过线、面两种形式展示工程项目各计划项的里程范围、计划的开始日期和结束日期。而画线和画面之前，需要对线、面的顶点进行定位，假设施工形象进度子模块的左下角为原点，则顶点坐标的计算公式如式(2)所示，而如果施工形象进度子模块的左下角不在原点，则对坐标进行相应的偏移即可。[0086][0087]其中，xi表示第i个点的横坐标，mi表示第i个点的里程，yi表示第i个点的纵坐标，ti表示第i个点的时间。[0088]s133，绘制其他子模块：[0089]其他子模块中，重点工点子模块用于展示项目中重要工点的里程范围，主要通过绘制矩形来表示，加以不同的颜色来区分工点类型，并通过注记的形式描述具体工点名称。[0090]标段划分子模块用两端带箭头的直线表示，用于展示项目中各标段的里程范围。[0091]大临设施子模块用于展示制梁场、轨道板场、铺轨基地等大临设施的里程位置，主要通过点状符号来表示。[0092]里程标子模块则绘制成标尺的样式，用于展示铁路线路里程信息，便于查看计划项中各工点的里程位置。[0093]图例通过符号和文字注记表示，用于说明各类型的工点所使用的几何符号和颜色。[0094]s2，铁路工程施工活动时空约束模型建立：[0095]铁路工程施工是在时间、空间上开展一系列活动的总和，而铁路工程施工时，施工工序之间不仅有时间层面的间隔要求，也具有空间层面的距离和间隙规定，因此，需要建立时空约束模型，对时间和空间的约束关系进行检查。时间约束用于约束两个施工活动之间的时间间隔不能小于(或不能大于)一个给定的时间长度，包含最小时间约束与最大时间约束两种。空间约束对两个施工活动之间的空间距离进行约束，两项施工活动之间的空间距离不能小于(或不能大于)一个给定的距离长度，包含最小空间约束与最大空间约束两种。在数学模型上，时空约束表现为两个时间值(或空间位置)的差值不能大于(或不能小于)某一个特定数值。在图形空间中，由于把时间和空间都转换成了图形空间，因此，时空约束关系表现为两条线(或面)在横轴(或纵轴)的差值不能大于(或不能小于)某一个特定数值。由于时空约束模型是对施工活动本身的约束，因此，本发明建立“施工活动‑时空约束”二元组模型，对时空活动的时空约束规则进行抽象表达，如图7所示。所述施工活动包括线状活动和块状活动；时空约束关系包括最大时间约束、最小时间约束、最大空间约束和最小空间约束。本发明将时空约束值赋予到某一施工活动上，通过将时空约束值与其他施工活动进行叠加判断，以分析是否满足时空约束关系。[0096]s3，线性计划框架体系下时空约束模型表达与联动调整：[0097]铁路工程施工组织形象进度图本质上是线性计划法的表现形式，通过使用横轴表示里程空间，纵轴表示时间，实现对施工活动的时间、空间信息的刻画。然而，对于时间和空间的约束机制，则并未进行可视化描述。由于施工活动主要通过线状活动与块状活动的形式进行体现，而时空约束往往针对某一个时间点或者某一个位置进行绝对的时间和空间约束，因此本发明提出时空约束模型的表达形式如图8所示。由于纵轴为时间轴，最大(或最小)时间约束为一个固定的时间间隔，因此时间约束在图形空间表现为，相对于起始(或终止)时间的一条平行于横轴的线，时间约束不随空间位置的改变而改变。同时，由于横轴为空间轴，代表空间里程，最大(或最小)空间约束为一个固定的空间距离间隔，因此空间约束在图形空间表现为，相对于起始(或终止)里程的一条平行于纵轴的线，空间约束不随施工时间的推移而改变。[0098]为了将时空约束与施工活动进行打包组合，将时空约束的线与线状(或块状)施工活动进行首尾相连，便于后续的联动和约束判断。在mapwingis中，通过将相应的几何图元进行重新组合，形成一个新的几何图元，从而完成时空约束与施工活动的组合。[0099]在确定时空约束关系在施工组织形象进度图中的表现形式之后，还需要制定施工活动调整过程中时空约束关系的变化方式。在施工计划项调整时，需要根据计划线‑约束面(或计划面‑约束面)的联动方式保证其时空约束间隔不变，如图9所示。施工计划项的调整主要表现为对开工时间(或竣工时间)的调整，而工序的工期、时空约束条件均保持不变。因此，表现在图形空间中，施工计划项的调整表现为线状活动(或块状活动)沿纵轴的平移，时空约束条件保持不变表现为随着线状活动(或块状活动)的平移而平移。在mapwingis中表现为，组合后的几何图元中各顶点的y值随着施工计划时间的调整而联动改变。[0100]s4，基于空间分析的自动冲突检查：[0101]施工进度计划项之间的冲突检查分为两类：计划项与计划项之间、计划项与约束项之间。[0102]计划项与计划项之间的检查包括交叉检查和父子关系检查。由于铁路施工活动之间不能出现时间或空间的交叉，因此可利用相交拓扑规则对形象进度图中各施工活动绘制的正确性进行初步筛查。通过对不同矢量数据或图层进行叠加分析，利用mapwingis中的功能接口，判断计划项的矢量数据之间的是否具有crosses关系，如果具备crosses关系，说明计划项绘制方法错误，并自动在错误处绘制圆圈进行错误标识和预警。父子关系检查用于对计划项之间的逻辑层次关系进行检查，例如对隧道与围岩之间的隶属关系的检查，利用mapwingis中功能接口，判断计划项的矢量数据之间是否具有within、contains拓扑规则，具有则说明包含关系正确，不具有则说明无包含关系，从而实现对隶属关系的检查。[0103]计划项与约束项之间的检查是通过touches、within、contains拓扑关系对时间、空间约束进行自动检查，主要包含两种情况：如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围外，则计划项a需要与计划项b的时空约束间隔只能具有disjoint的关系，一旦具有其他类型的拓扑关系则自动提示错误；如果计划项a在计划项b的时间或空间约束范围内，则利用mapwingis将计划项a与计划项b的约束条件进行叠加分析，如果计划项b的约束条件与计划项a之间具有contains拓扑关系，或者计划项a与计划项b的约束条件之间具有within的拓扑关系，则符合条件，否则提示错误。[0104]通过上述方法可以实现：[0105](1)不同布局形象进度图的自动生成：[0106]本发明将形象进度图分解为不同的子模块，并分别针对每一类子模块的绘制方法进行接口封装，因此，可根据不同项目针对形象进度图的不同页面布局需求，将各子模块进行灵活拼接，生成不同风格的形象进度图。图4展示了读取不同的页面布局参数而绘制的形象进度图，右上角的形象进度图中增加了标段划分子模块，并且里程标子模块和形象进度子模块的上下位置与左侧相反，下侧的形象进度图则在横轴方向进行了缩放。对形象进度图在横轴、纵轴上按照一定比例进行缩放，有利于出图、打印图纸时更方便的查看。[0107](2)不同项目形象进度图的自动生成：[0108]本发明通过设计底层几何图元绘制接口，将施工组织计划项与绘图参数进行数据库存储，实现形象进度图的自动绘制。该方法具备通用性，能适用于不同的铁路线路项目。图5展示了使用本方法自动生成的不同铁路工程项目的形象进度图。其中，上部为xx铁路施工组织形象进度图，下部为yy铁路施工组织形象进度图，虽然两者的页面布局一致，但各子模块的细节内容却不同。[0109](3)不同尺度形象进度图的自动生成：[0110]根据铁路工程施工工序、工法、指标等，计算生成项目级、工点级、分部分项级的施工组织计划数据。本发明通过对不同级别的施组计划数据进行解析，能够自动生成不同尺度的形象进度图。图6展示了项目级、工点级、分部分项级不同尺度的形象进度图。其中，项目级只显示整个主体工程的开始时间和结束时间，不显示具体的工点信息；工点级则显示路基、桥梁、隧道等具体工点计划项的时间；分部分项级可以显示分部分项工程的计划信息，如连续梁的桩基、承台、墩身的施组计划信息。[0111]本发明自动生成不同尺度内容的形象进度图，既能用于指导性施工组织，又能用于实施性施工组织。[0112](4)基于空间分析的自动冲突检查：[0113]根据所制定的拓扑规则，对施工进度计划进行冲突检查，用于检查计划项的施工方向、工期的合理性，以及工序活动间的时间搭接关系，是否满足安全距离及工期的合理搭接范围。图10展示了基于空间分析的自动冲突检查，主要包括计划项与计划项之间、计划项与约束项之间的两类冲突检查。[0114]本发明能够根据空间拓扑关系自动对施工进度计划项进行检查，免去了人工检查的繁琐工作，有效保证了施工进度计划的准确性和高效性。当前第1页12当前第1页12
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