wA道路路線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

1、ncad技術(shù)與道路技術(shù)與道路cad系統(tǒng)系統(tǒng)n計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì)n數(shù)字地形模型與道路選線設(shè)計(jì)自動(dòng)化數(shù)字地形模型與道路選線設(shè)計(jì)自動(dòng)化道路路線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)道路路線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容: （第（第3636講）講） l1. cad系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的基本構(gòu)成有哪些？系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的基本構(gòu)成有哪些？l2. 計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì)的基本原理是什么？計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì)的基本原理是什么？l3. 數(shù)字地形模型在道路選線中的如何合理應(yīng)用？數(shù)字地形模型在道路選線中的如何合理應(yīng)用？重點(diǎn)解決的問題重點(diǎn)解決的問題: 13.1.1 cad 13.1.1 cad基本概

2、念基本概念l計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computer aided design，簡稱，簡稱cad）是近年來工程）是近年來工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速、最引人注目的高技術(shù)之一。技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速、最引人注目的高技術(shù)之一。l 它將計(jì)算機(jī)迅速、準(zhǔn)確地處理信息的特點(diǎn)與人類的創(chuàng)造思維能力及它將計(jì)算機(jī)迅速、準(zhǔn)確地處理信息的特點(diǎn)與人類的創(chuàng)造思維能力及推理判斷能力巧妙地結(jié)合起來，為現(xiàn)代設(shè)計(jì)提供了理想的手段。推理判斷能力巧妙地結(jié)合起來，為現(xiàn)代設(shè)計(jì)提供了理想的手段。l 1963年，美國麻省理工學(xué)院（年，美國麻省理工學(xué)院（mit）首次建立）首次建立cad的概念，四十年的概念，四十年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子學(xué)

3、的發(fā)展，價(jià)格低廉，性能優(yōu)良的來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子學(xué)的發(fā)展，價(jià)格低廉，性能優(yōu)良的cad軟硬件系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。軟硬件系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。第第1313章章 道路路線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)道路路線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 13.1 cad13.1 cad技術(shù)與道路技術(shù)與道路cadcad系統(tǒng)系統(tǒng) 13.1.2 13.1.2 道路道路cadcad系統(tǒng)組成及目標(biāo)系統(tǒng)組成及目標(biāo) cad cad系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成: : 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)1. cad1. cad軟件系統(tǒng)組成：軟件系統(tǒng)組成：n 科學(xué)計(jì)算：科學(xué)計(jì)算：包括通用的數(shù)學(xué)函數(shù)和計(jì)算程序，以及在設(shè)計(jì)中占有很大比包括通用的數(shù)學(xué)函數(shù)和計(jì)算程序，以及在設(shè)

4、計(jì)中占有很大比例的常規(guī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，即例的常規(guī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，即cad的應(yīng)用軟件包。的應(yīng)用軟件包。n 圖形系統(tǒng)：圖形系統(tǒng)：包括幾何構(gòu)型；繪制工程設(shè)計(jì)圖；繪制各種函數(shù)曲線；繪制包括幾何構(gòu)型；繪制工程設(shè)計(jì)圖；繪制各種函數(shù)曲線；繪制各種數(shù)據(jù)表格；在圖形顯示裝置上進(jìn)行圖形變換（即圖形進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、各種數(shù)據(jù)表格；在圖形顯示裝置上進(jìn)行圖形變換（即圖形進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱刪除和修改）；以及分析和模擬等。對(duì)稱刪除和修改）；以及分析和模擬等。n 數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫：包括設(shè)計(jì)原始資料、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終成包括設(shè)計(jì)原始資料、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終成果等。果等。 2. cad2. ca

5、d硬件系統(tǒng)組成：硬件系統(tǒng)組成： 硬件系統(tǒng)的基本配置：計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)及繪圖機(jī)等。硬件系統(tǒng)的基本配置：計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)及繪圖機(jī)等。 13.1.2 13.1.2 道路道路cadcad系統(tǒng)組成及目標(biāo)系統(tǒng)組成及目標(biāo)3. 3. 道路道路cadcad系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)n (1)野外勘查、測量資料的處理：常規(guī)測量、野外勘查、測量資料的處理：常規(guī)測量、 gps觀測、航測觀測、航測 n(2)路線幾何設(shè)計(jì)及計(jì)算路線幾何設(shè)計(jì)及計(jì)算n(3)道路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算：路基、路面、小橋涵、路線交叉道路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算：路基、路面、小橋涵、路線交叉n(4)工程概、預(yù)算編制工程概、預(yù)算編制n(5)工程設(shè)

6、計(jì)文件的自動(dòng)編制與輸出。工程設(shè)計(jì)文件的自動(dòng)編制與輸出。 l （1）計(jì)算機(jī)最初用于道路設(shè)計(jì)主要是完成繁重的計(jì)算任務(wù)）計(jì)算機(jī)最初用于道路設(shè)計(jì)主要是完成繁重的計(jì)算任務(wù) 如路線平面、縱斷面設(shè)計(jì)計(jì)算、路面結(jié)構(gòu)分析計(jì)算等。如路線平面、縱斷面設(shè)計(jì)計(jì)算、路面結(jié)構(gòu)分析計(jì)算等。l（2）縱斷面優(yōu)化優(yōu)化設(shè)計(jì)：）縱斷面優(yōu)化優(yōu)化設(shè)計(jì)： 從從70年代開始，隨著研究的深入，西方國家相繼進(jìn)行了縱斷面優(yōu)化方年代開始，隨著研究的深入，西方國家相繼進(jìn)行了縱斷面優(yōu)化方面的研究與軟件研制工作。面的研究與軟件研制工作。 l（3）道路平面線形和空間立體）道路平面線形和空間立體線形的優(yōu)化：線形的優(yōu)化： 在縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，許多國家對(duì)

7、一定寬度范圍內(nèi)的道路在縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，許多國家對(duì)一定寬度范圍內(nèi)的道路平面線形和空間立體線形的優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了研究。平面線形和空間立體線形的優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了研究。 l（4）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）系統(tǒng)的引入：）系統(tǒng)的引入： 從從70年代未開始，在道路工程設(shè)計(jì)中引入了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（年代未開始，在道路工程設(shè)計(jì)中引入了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成判別和設(shè)計(jì)計(jì)算，直接提供設(shè)計(jì)圖表。系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成判別和設(shè)計(jì)計(jì)算，直接提供設(shè)計(jì)圖表。l（5）數(shù)字地面模型應(yīng)用與內(nèi)外業(yè)一體化設(shè)計(jì)數(shù)字地面模型應(yīng)用與內(nèi)外業(yè)一體化設(shè)計(jì)13.1.3 13.1.3 實(shí)用道路實(shí)用道路ca

8、dcad系統(tǒng)簡述系統(tǒng)簡述1. 1. 道路道路cadcad的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程u 德國德國card1軟件：軟件：勘測、設(shè)計(jì)和繪圖的一體化勘測、設(shè)計(jì)和繪圖的一體化 ；u 英國英國mxroad軟件軟件 ：moss軟件。公路設(shè)計(jì)，平面和環(huán)型交叉，互通式軟件。公路設(shè)計(jì)，平面和環(huán)型交叉，互通式立交，山嶺地區(qū)和沙漠地區(qū)道路設(shè)計(jì)，城市道路設(shè)計(jì)，路面改建和加寬，立交，山嶺地區(qū)和沙漠地區(qū)道路設(shè)計(jì)，城市道路設(shè)計(jì)，路面改建和加寬，公路景觀設(shè)計(jì)，礦山工程，鐵路、機(jī)場和港口設(shè)計(jì)，排水設(shè)計(jì)，建筑景觀公路景觀設(shè)計(jì)，礦山工程，鐵路、機(jī)場和港口設(shè)計(jì)，排水設(shè)計(jì)，建筑景觀造型設(shè)計(jì)等；造型設(shè)計(jì)等； u 美國美國intergraph公司

9、的公司的inroads軟件。軟件。交通規(guī)劃和設(shè)計(jì)的全過程實(shí)現(xiàn)了交通規(guī)劃和設(shè)計(jì)的全過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化；自動(dòng)化；u 美國的美國的eagle point軟件軟件 ：適用于道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)、測量工程、建筑景適用于道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)、測量工程、建筑景觀設(shè)計(jì)、地理信息系統(tǒng)和地圖測繪等觀設(shè)計(jì)、地理信息系統(tǒng)和地圖測繪等；u 挪威的挪威的novacad軟件軟件 ：以交通地理信息系統(tǒng)以交通地理信息系統(tǒng)trafgis為基礎(chǔ)的多模塊為基礎(chǔ)的多模塊集成系統(tǒng)集成系統(tǒng) ；u 加拿大的加拿大的gwn-road軟件軟件 ：專事研究開發(fā)運(yùn)用于市政建設(shè)和土木工程專事研究開發(fā)運(yùn)用于市政建設(shè)和土木工程場地設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件場地設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件

10、。2. 2. 國外道路國外道路cadcad的發(fā)展概況的發(fā)展概況 13.1.3 13.1.3 實(shí)用道路實(shí)用道路cadcad系統(tǒng)簡述系統(tǒng)簡述3. 3. 我國道路我國道路cadcad的應(yīng)用概況的應(yīng)用概況 n 70年代中后期，有關(guān)公路科研單位、高等院校和公路測設(shè)部門開始研制年代中后期，有關(guān)公路科研單位、高等院校和公路測設(shè)部門開始研制與開發(fā)道路設(shè)計(jì)計(jì)算與優(yōu)化程序，并取得了初步成果。與開發(fā)道路設(shè)計(jì)計(jì)算與優(yōu)化程序，并取得了初步成果。 n 1986年，交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)、東南大學(xué)、西安公路交通大學(xué)等開發(fā)完年，交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)、東南大學(xué)、西安公路交通大學(xué)等開發(fā)完成高等級(jí)公路綜合優(yōu)化及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)成高等級(jí)

11、公路綜合優(yōu)化及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng) 。n 進(jìn)入進(jìn)入20世紀(jì)世紀(jì)90年代以來，計(jì)算機(jī)硬件的快速更新和降價(jià)，功能的快速提年代以來，計(jì)算機(jī)硬件的快速更新和降價(jià)，功能的快速提高，使得在微機(jī)平臺(tái)上開發(fā)的道路高，使得在微機(jī)平臺(tái)上開發(fā)的道路cad軟件占有一定的優(yōu)勢。軟件占有一定的優(yōu)勢。 n 目前公路路線目前公路路線cad輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)已非常普及，應(yīng)用十分廣泛。輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)已非常普及，應(yīng)用十分廣泛。13.1.3 13.1.3 實(shí)用道路實(shí)用道路cadcad系統(tǒng)簡述系統(tǒng)簡述同濟(jì)大學(xué)道路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)道路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)tjbd軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 東南大學(xué)道路東南大學(xué)道路cad軟件（立體交叉設(shè)計(jì)）軟件（立體

12、交叉設(shè)計(jì)）交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院開發(fā)的微機(jī)公路路線設(shè)計(jì)交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院開發(fā)的微機(jī)公路路線設(shè)計(jì)中交西安第一勘測設(shè)計(jì)研究院中交西安第一勘測設(shè)計(jì)研究院緯地道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)緯地道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)hintcad以及各設(shè)計(jì)單位自行開發(fā)或基于以及各設(shè)計(jì)單位自行開發(fā)或基于autocad支撐軟件作二次開發(fā)的各種支撐軟件作二次開發(fā)的各種軟件等軟件等 黑龍江黑龍江工程學(xué)院工程學(xué)院道路勘測設(shè)計(jì)一體化集成系統(tǒng)軟件開發(fā)（道路勘測設(shè)計(jì)一體化集成系統(tǒng)軟件開發(fā)（hsdis） 省科技攻關(guān)項(xiàng)目省科技攻關(guān)項(xiàng)目gz04a124，國家專利受理，國家專利受理20081013195.94. 4. 發(fā)展前景發(fā)展前景n傳統(tǒng)的道路路線、橋

13、梁、互通式立交等的傳統(tǒng)的道路路線、橋梁、互通式立交等的cad技術(shù)發(fā)展與改進(jìn)技術(shù)發(fā)展與改進(jìn)n道路與橋梁的三維造型和動(dòng)畫技術(shù)道路與橋梁的三維造型和動(dòng)畫技術(shù)n計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用n數(shù)據(jù)和信息采集新技術(shù)和數(shù)據(jù)和信息采集新技術(shù)和gps與與gis、遙感、攝影測量等技術(shù)的應(yīng)用、遙感、攝影測量等技術(shù)的應(yīng)用n道路工程庫和道路信息系統(tǒng)的建立道路工程庫和道路信息系統(tǒng)的建立n工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)在道路施工管理與營運(yùn)等方面的應(yīng)用工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)在道路施工管理與營運(yùn)等方面的應(yīng)用n智能化設(shè)計(jì)技術(shù)研究智能化設(shè)計(jì)技術(shù)研究 13.1.3 13.1.3 實(shí)用道路實(shí)用道路cadcad系統(tǒng)簡述系

14、統(tǒng)簡述13.2 13.2 計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì) n （1）利用數(shù)字地形模型進(jìn)行路線設(shè)計(jì)）利用數(shù)字地形模型進(jìn)行路線設(shè)計(jì)n 在數(shù)字地形模型支持下，借助數(shù)學(xué)方法，由初定路線平面位置，進(jìn)行數(shù)在數(shù)字地形模型支持下，借助數(shù)學(xué)方法，由初定路線平面位置，進(jìn)行數(shù)字地模的自動(dòng)查詢，獲取平縱橫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)工字地模的自動(dòng)查詢，獲取平縱橫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)工作。作。 n （2）人工設(shè)計(jì)路線，輸入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)完成計(jì)算與成圖）人工設(shè)計(jì)路線，輸入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)完成計(jì)算與成圖n 首先由設(shè)計(jì)人員確定路線平面位置，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)首先由設(shè)

15、計(jì)人員確定路線平面位置，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成路線平面設(shè)計(jì)，輸入平面設(shè)計(jì)方案所對(duì)應(yīng)的縱、橫斷面資料，由算機(jī)完成路線平面設(shè)計(jì)，輸入平面設(shè)計(jì)方案所對(duì)應(yīng)的縱、橫斷面資料，由計(jì)算機(jī)完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)（如內(nèi)業(yè)計(jì)算和有關(guān)圖表的繪制等）計(jì)算機(jī)完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)（如內(nèi)業(yè)計(jì)算和有關(guān)圖表的繪制等） 。 l 路線方案確定以后，設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際地形條件在實(shí)地或紙上確定路路線方案確定以后，設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際地形條件在實(shí)地或紙上確定路線平面線形，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。線平面線形，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。l輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)：交點(diǎn)坐標(biāo)（或交點(diǎn)樁號(hào)及轉(zhuǎn)角）；交點(diǎn)坐標(biāo)（或交點(diǎn)樁號(hào)及轉(zhuǎn)角）；l 平曲線

16、半徑；平曲線半徑；l 平曲線類型；平曲線類型；l 緩和曲線長度緩和曲線長度。l計(jì)算內(nèi)容：計(jì)算內(nèi)容：路線里程；路線里程；l 平曲線要素；平曲線要素；l 曲線上各特征點(diǎn)的樁號(hào)；曲線上各特征點(diǎn)的樁號(hào)；l 逐樁坐標(biāo)。逐樁坐標(biāo)。l輸出結(jié)果：輸出結(jié)果：編制直線、曲線轉(zhuǎn)角表（編制直線、曲線轉(zhuǎn)角表（excel文件）文件）l 繪制路線平面圖（輸出圖形文件）。繪制路線平面圖（輸出圖形文件）。13.2.1 路線平面設(shè)計(jì)路線平面設(shè)計(jì) 輸入平面設(shè)計(jì)資料輸入平面設(shè)計(jì)資料路線平面設(shè)計(jì)計(jì)算處理路線平面設(shè)計(jì)計(jì)算處理輸出設(shè)計(jì)成果或屏幕顯示圖表輸出設(shè)計(jì)成果或屏幕顯示圖表修改設(shè)計(jì)參數(shù)修改設(shè)計(jì)參數(shù)編制平面設(shè)計(jì)表、繪制平面設(shè)計(jì)圖編制平面

17、設(shè)計(jì)表、繪制平面設(shè)計(jì)圖是否滿足要求是否滿足要求結(jié)結(jié) 束束開開 始始yesno圖圖1-1 路線平面設(shè)計(jì)流程圖路線平面設(shè)計(jì)流程圖路線平面設(shè)計(jì)流程框圖路線平面設(shè)計(jì)流程框圖 1縱斷面地面高程的獲取縱斷面地面高程的獲取n（1）實(shí)地進(jìn)行路中線水準(zhǔn)測量）實(shí)地進(jìn)行路中線水準(zhǔn)測量n（2）紙上定線時(shí)在地形圖上人工讀取中樁高程）紙上定線時(shí)在地形圖上人工讀取中樁高程n （3）利用建立的帶狀數(shù)模，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)模內(nèi)插，得到道路中線上）利用建立的帶狀數(shù)模，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)模內(nèi)插，得到道路中線上任一點(diǎn)的高程值，從而獲得縱斷面地面線。任一點(diǎn)的高程值，從而獲得縱斷面地面線。 2縱斷面設(shè)計(jì)線的確定縱斷面設(shè)計(jì)線的確定 n （1）計(jì)算機(jī)自

18、動(dòng)產(chǎn)生道路的最優(yōu)縱斷面；）計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生道路的最優(yōu)縱斷面；n （2）設(shè)計(jì)者進(jìn)行手工拉坡。）設(shè)計(jì)者進(jìn)行手工拉坡。 3. 繪制縱斷面圖（輸出圖形文件）。繪制縱斷面圖（輸出圖形文件）。圖圖1-2 路線縱面設(shè)計(jì)流程圖路線縱面設(shè)計(jì)流程圖輸入縱斷面地面線資料輸入縱斷面地面線資料輸出縱斷面地面線圖或屏幕顯示地面線圖輸出縱斷面地面線圖或屏幕顯示地面線圖逐樁計(jì)算設(shè)計(jì)高程逐樁計(jì)算設(shè)計(jì)高程輸出縱斷面設(shè)計(jì)成果（圖表）輸出縱斷面設(shè)計(jì)成果（圖表）是否滿足要求是否滿足要求結(jié)結(jié) 束束開開 始始yesno人工設(shè)計(jì)縱坡并將設(shè)計(jì)成果資料輸入計(jì)算機(jī)人工設(shè)計(jì)縱坡并將設(shè)計(jì)成果資料輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算各坡段的坡度及坡長計(jì)算各坡段的坡度及坡長計(jì)算

19、豎曲線要素及起終點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算豎曲線要素及起終點(diǎn)樁號(hào)修改設(shè)計(jì)參數(shù)修改設(shè)計(jì)參數(shù)路線縱斷面設(shè)計(jì)流程框圖路線縱斷面設(shè)計(jì)流程框圖 n設(shè)計(jì)流程：設(shè)計(jì)流程：n（1）設(shè)計(jì)者根據(jù)路線所經(jīng)地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣候等條件，歸）設(shè)計(jì)者根據(jù)路線所經(jīng)地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣候等條件，歸納可能出現(xiàn)的橫斷面形式和處理方式，確定各段的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)橫斷面型式納可能出現(xiàn)的橫斷面形式和處理方式，確定各段的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)橫斷面型式及構(gòu)造物布置型式。及構(gòu)造物布置型式。n（2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)套用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面逐樁進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)，并可根據(jù)需要）計(jì)算機(jī)自動(dòng)套用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面逐樁進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)，并可根據(jù)需要顯示在屏幕上。設(shè)計(jì)者可在屏幕上修改不合理的設(shè)計(jì)斷面。顯示

20、在屏幕上。設(shè)計(jì)者可在屏幕上修改不合理的設(shè)計(jì)斷面。n（3）計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取已存入修改后的數(shù)據(jù)，計(jì)算土石方工程數(shù)量，并）計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取已存入修改后的數(shù)據(jù)，計(jì)算土石方工程數(shù)量，并進(jìn)行土石方調(diào)配。進(jìn)行土石方調(diào)配。 n（4）輸出橫斷面設(shè)計(jì)圖和有關(guān)圖表。）輸出橫斷面設(shè)計(jì)圖和有關(guān)圖表。 開開 始始調(diào)平、縱面設(shè)計(jì)成果調(diào)平、縱面設(shè)計(jì)成果橫斷面設(shè)計(jì)及面積計(jì)算橫斷面設(shè)計(jì)及面積計(jì)算屏幕顯示檢查屏幕顯示檢查滿意否滿意否土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配繪制橫斷面設(shè)計(jì)圖繪制橫斷面設(shè)計(jì)圖編制路基設(shè)計(jì)表、土石方表等編制路基設(shè)計(jì)表、土石方表等修改橫斷面修改橫斷面保存修改數(shù)據(jù)保存修改數(shù)據(jù)輸入橫斷面地面線輸入橫斷面地面線輸入地

21、質(zhì)資料輸入地質(zhì)資料定義標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式定義標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式noyes結(jié)結(jié) 束束路線橫斷面設(shè)計(jì)流程框圖路線橫斷面設(shè)計(jì)流程框圖 13.3 13.3 數(shù)字地形模型與道路選線設(shè)計(jì)自動(dòng)化數(shù)字地形模型與道路選線設(shè)計(jì)自動(dòng)化 n 數(shù)字地形模型（數(shù)字地形模型（digitai terrain model，簡稱，簡稱dtm）是按照某種數(shù)學(xué)）是按照某種數(shù)學(xué)模型表達(dá)地形特征的數(shù)值描述方式。它由許多規(guī)則或無規(guī)則排列的地形模型表達(dá)地形特征的數(shù)值描述方式。它由許多規(guī)則或無規(guī)則排列的地形點(diǎn)三維坐標(biāo)點(diǎn)三維坐標(biāo)x、y、z組成。組成。 n 數(shù)字地形模型是路線優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是道路自動(dòng)化設(shè)計(jì)不可缺少的數(shù)字地形模型是路線優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是道

22、路自動(dòng)化設(shè)計(jì)不可缺少的工具。工具。13.3.1 13.3.1 數(shù)字地形模型的基本概念與工程應(yīng)用數(shù)字地形模型的基本概念與工程應(yīng)用1. 1. 基本概念基本概念n 公路路線選線公路路線選線n 其他工程設(shè)計(jì)，如水壩等其他工程設(shè)計(jì)，如水壩等n 發(fā)展：發(fā)展：gis2. 2. 工程應(yīng)用工程應(yīng)用13.3.2 13.3.2 數(shù)字地形模型的種類數(shù)字地形模型的種類n 離散型數(shù)字地形模型，簡稱散點(diǎn)數(shù)模。是由隨機(jī)分布的離散地形數(shù)據(jù)構(gòu)成，離散型數(shù)字地形模型，簡稱散點(diǎn)數(shù)模。是由隨機(jī)分布的離散地形數(shù)據(jù)構(gòu)成，是公路設(shè)計(jì)中常用的形式之一?？赏ㄟ^內(nèi)插產(chǎn)生路線設(shè)計(jì)所需要的縱、橫斷是公路設(shè)計(jì)中常用的形式之一?？赏ㄟ^內(nèi)插產(chǎn)生路線設(shè)計(jì)所需

23、要的縱、橫斷面地面線資料。面地面線資料。n 離散型三角點(diǎn)地面模型離散型三角點(diǎn)地面模型1離散型數(shù)字地形模型離散型數(shù)字地形模型n格網(wǎng)式數(shù)字地形模型是將路中線左、右一定寬度內(nèi)的地面劃分成大小相等格網(wǎng)式數(shù)字地形模型是將路中線左、右一定寬度內(nèi)的地面劃分成大小相等的方格或長方格，按一定次序讀取網(wǎng)格點(diǎn)的高程，輸入計(jì)算機(jī)而構(gòu)成的數(shù)的方格或長方格，按一定次序讀取網(wǎng)格點(diǎn)的高程，輸入計(jì)算機(jī)而構(gòu)成的數(shù)模。模。 13.3.2 13.3.2 數(shù)字地形模型的種類數(shù)字地形模型的種類n 離散型數(shù)字地形模型，簡稱散點(diǎn)數(shù)模。是由隨機(jī)分布的離散地形數(shù)據(jù)構(gòu)成，離散型數(shù)字地形模型，簡稱散點(diǎn)數(shù)模。是由隨機(jī)分布的離散地形數(shù)據(jù)構(gòu)成，是公路設(shè)計(jì)

24、中常用的形式之一。可通過內(nèi)插產(chǎn)生路線設(shè)計(jì)所需要的縱、橫斷是公路設(shè)計(jì)中常用的形式之一?？赏ㄟ^內(nèi)插產(chǎn)生路線設(shè)計(jì)所需要的縱、橫斷面地面線資料。面地面線資料。n 離散型三角點(diǎn)地面模型離散型三角點(diǎn)地面模型1離散型數(shù)字地形模型離散型數(shù)字地形模型2. 格網(wǎng)式數(shù)字地形模型格網(wǎng)式數(shù)字地形模型 3魚骨式數(shù)字地形模型魚骨式數(shù)字地形模型n 魚骨式數(shù)字地形模型是在路線方案確定以后，沿路線方向和垂直于路線魚骨式數(shù)字地形模型是在路線方案確定以后，沿路線方向和垂直于路線方向上采集地形點(diǎn)而構(gòu)成的數(shù)字地形模型。方向上采集地形點(diǎn)而構(gòu)成的數(shù)字地形模型。 13.3.2 13.3.2 數(shù)字地形模型的種類數(shù)字地形模型的種類4. 隨意魚骨式

25、數(shù)字地形模型隨意魚骨式數(shù)字地形模型13.3.2 13.3.2 數(shù)字地形模型的種類數(shù)字地形模型的種類13.3.3 13.3.3 數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)采集數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)采集n 地形數(shù)據(jù)采集是指選取構(gòu)造數(shù)模的數(shù)據(jù)點(diǎn)及量取其坐標(biāo)值的過程，是建地形數(shù)據(jù)采集是指選取構(gòu)造數(shù)模的數(shù)據(jù)點(diǎn)及量取其坐標(biāo)值的過程，是建立數(shù)字地形模型的基礎(chǔ)工作。立數(shù)字地形模型的基礎(chǔ)工作。n地形數(shù)據(jù)構(gòu)成地形數(shù)據(jù)構(gòu)成：點(diǎn)號(hào)、屬性、點(diǎn)號(hào)、屬性、x坐標(biāo)、坐標(biāo)、y坐標(biāo)、地面高程坐標(biāo)、地面高程1地形圖矢量化地形圖矢量化n 通過對(duì)已有地形圖進(jìn)行掃描，獲得照片格式文件，利用專門的地形圖矢通過對(duì)已有地形圖進(jìn)行掃描，獲得照片格式文件，利用專門的地形圖矢

26、量化軟件識(shí)別等高線及高程點(diǎn)，形成數(shù)字地形圖。量化軟件識(shí)別等高線及高程點(diǎn)，形成數(shù)字地形圖。2航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用n 任何一種立體測圖儀都可以從航空照片上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。任何一種立體測圖儀都可以從航空照片上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。3全站儀、全站儀、gps等儀器進(jìn)行人工野外實(shí)測獲取。等儀器進(jìn)行人工野外實(shí)測獲取。13.3.4 13.3.4 道路勘測設(shè)計(jì)一體化技術(shù)應(yīng)用道路勘測設(shè)計(jì)一體化技術(shù)應(yīng)用 （內(nèi)外業(yè)一體化）（內(nèi)外業(yè)一體化）u（1）在路線帶范圍內(nèi)獲取帶狀地形數(shù)據(jù)；）在路線帶范圍內(nèi)獲取帶狀地形數(shù)據(jù)；u（2）計(jì)算機(jī)生成沿路線導(dǎo)線走向的數(shù)字地面模型）計(jì)算機(jī)生成沿路線導(dǎo)線走向的數(shù)字地面模型dtm；u（

27、3）計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集路線中線的地面高程及橫斷面地面線的高程；計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集路線中線的地面高程及橫斷面地面線的高程；u（4）由設(shè)計(jì)人員提出路線設(shè)計(jì)方案（平、縱、橫）；）由設(shè)計(jì)人員提出路線設(shè)計(jì)方案（平、縱、橫）；u（5）計(jì)算機(jī)完成路線的平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，并以）計(jì)算機(jī)完成路線的平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，并以規(guī)范規(guī)范要求的設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)圖表形式輸出設(shè)計(jì)成果。圖表形式輸出設(shè)計(jì)成果。 技術(shù)路線技術(shù)路線（外業(yè)）（外業(yè)）（內(nèi)業(yè)）（內(nèi)業(yè)）（外業(yè)工作內(nèi)業(yè)完成）（外業(yè)工作內(nèi)業(yè)完成）（內(nèi)業(yè)）（內(nèi)業(yè)）（內(nèi)業(yè)）（內(nèi)業(yè)）道路勘測設(shè)計(jì)一體化集成系統(tǒng)運(yùn)行航空攝影測量技術(shù)航空攝影測量技術(shù)常規(guī)測量技術(shù)常規(guī)測量技術(shù)地形圖矢量化技術(shù)地形圖矢

28、量化技術(shù)確定路線導(dǎo)線初步設(shè)計(jì)階段獲取導(dǎo)線帶狀地形圖信息（三維坐標(biāo)等）構(gòu)建帶狀數(shù)字地面模型dtm（離（離散型三角網(wǎng)數(shù)模）散型三角網(wǎng)數(shù)模）計(jì)算中線逐樁坐標(biāo)，由數(shù)模dtm自動(dòng)采集縱、橫斷面地面高程路線平面設(shè)計(jì)：紙上定線確定路線中線（標(biāo)定交點(diǎn)坐標(biāo)）路線平面設(shè)計(jì) （施工圖設(shè)計(jì)階段）（施工圖設(shè)計(jì)階段）實(shí)地定線實(shí)地定線實(shí)測路線中線實(shí)測路線中線沿路線實(shí)測縱、橫斷面地面高程橫斷面設(shè)計(jì)擬定路幅及路基各組成部分尺寸建立/編輯路線cad輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫路線平縱橫綜合設(shè)計(jì)與輸出縱斷面設(shè)計(jì)人工拉坡，確定縱斷面設(shè)計(jì)線道路勘測道路勘測設(shè)計(jì)一體化設(shè)計(jì)一體化集成系統(tǒng)集成系統(tǒng)流程框圖流程框圖路線平縱橫綜合設(shè)計(jì)與輸出路線平縱橫綜合設(shè)計(jì)與輸出平曲線要素及里程樁號(hào)平曲線要素及里程樁號(hào)路線逐樁坐標(biāo)路線逐樁坐標(biāo)路線逐樁設(shè)計(jì)高程路線逐樁設(shè)計(jì)高程路基橫斷面尺寸、土石路基橫斷面尺寸、土石方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配公路用地?cái)?shù)量公路用地?cái)?shù)量直線曲線及轉(zhuǎn)角表直線曲線及轉(zhuǎn)角表路基設(shè)計(jì)表路基設(shè)計(jì)表路基土石方數(shù)量表路基土石方數(shù)量表每公里土石方數(shù)量表每公里土石方數(shù)量表公路用地表公路用地表逐樁坐標(biāo)表逐樁坐標(biāo)表路線平面圖路線平面圖路線縱斷面圖路線縱斷面圖路線橫斷面圖路線橫斷面圖路線總體布置圖路線總體布置圖路線平縱面縮圖路線平縱面縮圖路線排水系統(tǒng)平面圖路線排水系統(tǒng)平面