【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線平面設(shè)計(jì)”或“立交平面設(shè)計(jì)”功能開始進(jìn)行該項(xiàng)目的平面設(shè)計(jì)等工作。 一般情況下，對(duì)于一條公路的施工圖設(shè)計(jì)任務(wù)，項(xiàng)目管理中可能需要添加以下數(shù)據(jù)文件： 平面曲線數(shù)據(jù)文件（ *.pm） 平面交點(diǎn)數(shù)據(jù)文件（ *.jd） 縱斷面地面線數(shù)據(jù)文件（ *.dmx） 橫斷面地面線數(shù)據(jù)文件（ *.hdm） 縱斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件（ *.zdm） 超高漸變數(shù)據(jù)文件（ *.sup） 路幅寬度數(shù)據(jù)文件（ *.wid） 樁號(hào)序列數(shù)據(jù)文件（ *.sta） 路基設(shè)計(jì)中間數(shù)據(jù)文件（ *.lj） 設(shè)計(jì)參數(shù)控制文件（ *.ctr） 擋墻設(shè)計(jì)文件（ *.dq） —— 設(shè)有擋土墻的情況下 最少需要設(shè)置以下項(xiàng)目屬性： 項(xiàng)目名稱及路徑 超高旋轉(zhuǎn)方式 加寬漸變方式 斷鏈位置（設(shè)有斷鏈時(shí)） “緯地項(xiàng)目管理”對(duì)話框如圖 22 和圖 23 所示 圖 22 圖 23 在“緯地項(xiàng)目管理”對(duì)話框的“項(xiàng)目文件”菜單中，用戶可以“打開項(xiàng)目”、“新建項(xiàng)目”，也可以從此啟動(dòng)“緯地設(shè)計(jì)向?qū)А?。?dāng)點(diǎn)取對(duì)話框中“文件管理”屬性頁后， 用戶可以從“編輯”菜單中對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行“編輯文件”、“添加文件”、“重新指定”或“刪除文件”等操作。這些操作也可以在選取文件名稱后，通過鼠標(biāo)的右鍵菜單來完成。當(dāng)用戶選取對(duì)話框中“屬性管理”頁后，可以使用“編輯”菜單完成“添加斷鏈”、“修改斷鏈”和“刪除斷鏈”等操作，同時(shí)也可進(jìn)行“超高旋轉(zhuǎn)方式”和“加寬漸變方式”等的設(shè)置。 第三章 路線及立交平面線形設(shè)計(jì) 前言 在 HintCAD系統(tǒng)中平面的設(shè)計(jì)主要采用兩種方法，即曲線設(shè)計(jì)法和交點(diǎn)設(shè)計(jì)法，前者適用于互通式立體交叉的平面線位設(shè)計(jì)，而后者適用于公路主線 的設(shè)計(jì)（類似于典型的交點(diǎn)轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)方法）。用戶可根據(jù)情況分別采用，兩者也可穿插使用，其數(shù)據(jù)可以互相轉(zhuǎn)化使用。 平面設(shè)計(jì)是 HintCAD的主要功能，要很好地掌握和應(yīng)用平面設(shè)計(jì)功能，請(qǐng)您先理解本系統(tǒng)所應(yīng)用的路線與互通立交平面的曲線設(shè)計(jì)思想： 立交平面設(shè)計(jì)采用的是以線元相互首尾搭接（積木法），再輔以起終點(diǎn)接線約束和終點(diǎn)智能化自動(dòng)接線的方法；主線平面設(shè)計(jì)仍以線元為最終計(jì)算單元，采用“緩圓緩”三線元捆綁結(jié)構(gòu)的可組合式交點(diǎn)曲線模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合設(shè)計(jì)需求開發(fā)有多種反算模式。 動(dòng)態(tài)可視化地設(shè)計(jì)與修改，是道路 CAD設(shè)計(jì)的主 要發(fā)展方向， HintCAD系統(tǒng)中，利用實(shí)時(shí)拖動(dòng)技術(shù)，在動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了大量的探索和實(shí)踐?！皩?shí)時(shí)拖動(dòng)”是本系統(tǒng)平面設(shè)計(jì)以及縱斷面拉坡設(shè)計(jì)的核心，您只有在熟悉和掌握了本系統(tǒng)的各種“拖動(dòng)”功能之后，才能真正體會(huì)到本系統(tǒng)在這些方面的優(yōu)越性能。 關(guān)于 HintCAD平面設(shè)計(jì)思想和方法的論文《互通式立交動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)研究》和《公路路線的交點(diǎn)曲線計(jì)算法》先后在《公路》 《國(guó)外公路》 ，可供參考，見附錄。 平面線形設(shè)計(jì)方法之一“曲線設(shè)計(jì)法” 公路路線與立交的線形可由三種基本 曲線段相互搭接組成，圓曲線、緩和曲線（回旋線）和直線。每一基本曲線段由以下幾項(xiàng)參數(shù)來加以確定描述： Zamp。Y 曲線在前進(jìn)方向上向左或向右 P 曲線在橫向錯(cuò)移值； S 曲線段的長(zhǎng)度， 正值表示曲線的弦長(zhǎng)，負(fù)值表示曲線弧長(zhǎng) ； A 曲線段回旋線參數(shù)值，直線和圓曲線為 0； RO 曲線段起始曲率半徑，為非零值， 9999 表示曲率半徑為無窮大（輸入 0 或負(fù)值也均被認(rèn)為是無窮大）； RD 曲線段終點(diǎn)的曲率半徑，為非零值， 9999 表示曲率半徑為無窮大。 本手冊(cè)所述之緩和曲線均為回旋曲線。 本章節(jié)所述及公路路線與立交設(shè)計(jì)方法（兩種）僅是 本系統(tǒng)中 線形設(shè)計(jì)方法的一種劃分和描述。 用戶在使用本系統(tǒng)繪圖時(shí)，請(qǐng)切記： 不要手工修改 AutoCAD的系統(tǒng)單位（ Units）設(shè)置， HintCAD 在加載之后會(huì)自動(dòng)設(shè)置該項(xiàng)控制； 確保系統(tǒng)成圖所要用到的各個(gè)圖層處于打開和非加鎖狀態(tài)； 確保關(guān)閉所有自動(dòng)捕捉方式； 如需控制系統(tǒng)生成圖表中數(shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)后是否出現(xiàn)“ .000”或“ .00”，請(qǐng)修改 AutoCAD 系統(tǒng)變量“ DIMZIN”值； 本系統(tǒng)中曲線、坐標(biāo)、長(zhǎng)度等單位均采 用以米為單位； 邊坡、橫坡等坡度均采用 1:X，只輸入其中的 X； AutoCAD 是雙精度圖形平臺(tái)，所以用戶在精確繪圖的同時(shí)已完成一定的數(shù)據(jù)計(jì)算工作，所需要的許多數(shù)據(jù)，可以直接從圖形屏幕上讀取，其精度絕對(duì)不低于計(jì)算得到的結(jié)果。例如：對(duì)緩和曲線的計(jì)算，對(duì)復(fù)雜線形時(shí)曲線加寬或平移后坐標(biāo)、距離及長(zhǎng)度等的計(jì)算，不過請(qǐng)您注意“曲線模擬步長(zhǎng)”這一控制。 這里為了便于說明，將所有曲線類型歸為以下幾類：（見下表 31，括號(hào)內(nèi)為各參數(shù)的取值范圍） 曲線單元 Z P S A RO RD A 類：直線段 [1,1] (+∞，－ ∞ ) (S0) (A=0) (RO=9999) (RD=9999) B 類：圓曲線 [1,1] (+∞，－∞ ) (S0) (A=0) (RO0) (RD=RO) C 類：回旋曲線 (RO－ ∞ ) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO0) (RD=9999) D 類：回旋曲線 (∞－ RO) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO=9999) (RD0) E 類：回旋曲線 (RORD) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO0 和RORD) (RD0) F 類：回旋曲線 (RORD) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO0 和RORD) (RD0) 平面線形由以上三種基本曲線相互搭接組合而成， 而起點(diǎn)接線約束和終點(diǎn)的接線約束確定了本立交線形與其他立交匝道或主線之間的相對(duì)關(guān)系。 立交平面線位設(shè)計(jì) 立交平面線形設(shè)計(jì)對(duì)話框 菜單 :幾何設(shè)計(jì) —— 立交平面設(shè)計(jì) 命令： Ht 立交平面 線形設(shè)計(jì) 對(duì)話框，如下圖所示。 圖 31 “立交平面設(shè)計(jì)”啟動(dòng)后自動(dòng)讀入當(dāng)前項(xiàng)目所指定的平面曲線數(shù)據(jù)文件 (*.pm)。其中“保存” 按鈕用于在用戶完成該平面線位的設(shè)計(jì)與調(diào)整之后將當(dāng)前數(shù)據(jù)保存到“文件名” 所示的文件中。 “起始方式 :”列表為本線形的起點(diǎn)接線方式，其后的“ X0”“ Y0”“ X1”“ Y1”和“選取文件”按鈕及編輯框分別用于輸入、顯示不同起始方式下的線形起點(diǎn)接線控制數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)所要設(shè)計(jì)的線形實(shí)際情況，選擇不同的起點(diǎn)接線方式。 “前頁”“后頁”按鈕分別向前和向后翻動(dòng)數(shù)據(jù)表，而“插入”“刪除”分 別控制在任意位置插入和刪除一段曲線段，“拾取起點(diǎn)數(shù)據(jù) ”和“拾取終點(diǎn)數(shù)據(jù) ”分別根據(jù)不同的起點(diǎn)接線方式和終點(diǎn)接線方式直接拾取不同的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和目標(biāo)實(shí)體數(shù)據(jù)。 考慮到對(duì)話框布局的需要，曲線數(shù)據(jù)表只顯示三段曲線段（分別對(duì)應(yīng)為三行）的數(shù)據(jù)，每一行行首的小單選框?yàn)榍€段拖動(dòng)選擇鈕，其后分別為曲線段編號(hào)（ No xx）、左右轉(zhuǎn)向（ Z amp。Y）、橫向錯(cuò)移值（ P）、曲線段長(zhǎng)度（ S）、曲線參數(shù)（ A）、曲線段起點(diǎn)曲率半徑（ RO）、曲線段終點(diǎn)曲率半徑（ RD）。 “終止方式 :”選擇列表中用戶可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的線形終點(diǎn)接線類型， 其控制數(shù)據(jù)分別在“ X2”“ Y2”“ X3”“ Y3”編輯框中輸入和顯示，默認(rèn)為“不接線”方式，即不進(jìn)行終點(diǎn)接線計(jì)算。 “實(shí)時(shí)拖動(dòng)”用于完成平面線形實(shí)時(shí)拖動(dòng)修改功能，可以根據(jù)用戶所選擇的不同曲線類型及曲線參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)拖動(dòng)接線計(jì)算和試算； “測(cè)試”使用戶可以直接根據(jù)拖動(dòng)中的實(shí)際情況輸入接線參數(shù)的目標(biāo)值和試算范圍，程序?qū)⒆詣?dòng)完成試算操作功能； “計(jì)算顯示”將完成當(dāng)前輸入的記憶、整個(gè)線形幾何的計(jì)算及接線計(jì)算，并在當(dāng)前圖形屏幕顯示整個(gè)設(shè)計(jì)線形及各段曲線參數(shù)、控制點(diǎn)樁號(hào)及百米樁號(hào)等； “ OK”按鈕用于完成當(dāng)前輸入記憶、整個(gè) 線形幾何的計(jì)算等功能； “ Cancel”按鈕可以隱去此對(duì)話框。 曲線計(jì)算與顯示控制 立交平面線形設(shè)計(jì)對(duì)話框 中“控制 … ”為線形計(jì)算與顯示控制按鈕，點(diǎn)取“控制 … ”按鈕后，當(dāng)前屏幕將出現(xiàn)如下嵌套對(duì)話框，如圖 32： 圖 32 其中“計(jì)算控制”欄中的“線元連續(xù)計(jì)算”為曲線線形計(jì)算控制按鈕，它控制在曲線計(jì)算和顯示過程中程序是否把每段曲線段進(jìn)行曲線線形連續(xù)計(jì)算；“匝道線形編號(hào) :”框中輸入、顯示當(dāng)前線形的編號(hào)名稱，例如：“ A”表示為 A匝道線形，“ MR”表示為主線線形?！霸训榔鹗紭短?hào) :”框中輸入顯示 當(dāng)前曲線線形設(shè)計(jì)的起點(diǎn)樁號(hào)； “繪圖與標(biāo)注”中 “繪設(shè)計(jì)線”控制在用戶點(diǎn)取主對(duì)話框中“計(jì)算顯示”按鈕后，程序是否在當(dāng)前屏幕重新刷新繪制整個(gè)設(shè)計(jì)線型實(shí)體； “繪交點(diǎn)線”控制是否繪制各曲線段之間交點(diǎn)的連線； “曲線模擬步長(zhǎng)”控制在用戶點(diǎn)取主對(duì)話框中“計(jì)算顯示”按鈕后，程序在重新繪制整個(gè)設(shè)計(jì)線形過程中對(duì)緩和曲線近似繪制的步長(zhǎng)，“曲線模擬步長(zhǎng)”在未設(shè)置狀態(tài)下時(shí)，其默認(rèn)步長(zhǎng)為 米；“標(biāo)注公里百米樁”控制在繪制設(shè)計(jì)線形過程對(duì)各控制點(diǎn)及百米樁等的樁號(hào)標(biāo)注與否及標(biāo)注字體高度； “曲線起訖點(diǎn)”控制對(duì)各控制點(diǎn)是否進(jìn)行點(diǎn)位的標(biāo) 注及標(biāo)注符號(hào)的大??； “曲線參數(shù)”控制是否標(biāo)注各曲線段的曲線參數(shù)值及其字體高度； “標(biāo)注位置 :”控制曲線樁號(hào)等數(shù)據(jù)標(biāo)注于線形的左或右側(cè)。 四種起點(diǎn)接線方式 任意一段路線或一條匝道，它的起點(diǎn)均存在一定的控制或約束條件，這里暫歸為以下四種： 兩點(diǎn)直線接線方式：（選取起點(diǎn)接線“起始方式”中的“兩點(diǎn)直線”方式） 通過鍵盤或在平面線位對(duì)話框中點(diǎn)取 “拾取起始數(shù)據(jù) ” 在圖形屏上點(diǎn)取兩點(diǎn)等方式在輸入框“ X0”“ Y0”“ X1”“ Y1”中輸入兩點(diǎn)坐標(biāo)來確定匝道的起點(diǎn)位置和方位角。 程序以從第一點(diǎn) 到第二點(diǎn)的方位角為起點(diǎn)方位角，以第二點(diǎn)為起點(diǎn)位置。如下圖所示： 圖 33 一點(diǎn)加方位角的接線方式：（選取起點(diǎn)接線“起始方式”中的“點(diǎn)加方位角”方式） 通過鍵盤和在平面線位對(duì)話框中點(diǎn)取 “拾取起始數(shù)據(jù) ” 在圖形屏上點(diǎn)取一點(diǎn)在輸入框“ Alpha”“ X1”“ Y1”中輸入一點(diǎn)和一方位角作為立交的起點(diǎn)位置和方位角。如下圖 34所示： 已知約束匝道的兩樁號(hào)及橫向支距接線方式： （選取起點(diǎn)接線“起始方式”中的“文件控制 _1”方式） 通過鍵盤或點(diǎn)取“選取文件”按鈕或在其后的編輯框中輸入 約束匝道的平面線位數(shù)據(jù)文件名，在“ Sta0”“ Sta1”框中輸入約束匝道上的兩樁號(hào)值，并在其后對(duì)應(yīng)的“ Y0”“ Y1”框中輸入橫向支距。程序?qū)⒆孕兴阉饕阎训榔矫婢€位數(shù)據(jù)文件，并計(jì)算兩樁號(hào)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和其切線方位角。以約束匝道的第二樁號(hào)橫向錯(cuò)移后的位置為本匝道的起點(diǎn)位置， 以約束匝道上第一樁號(hào)和第二樁號(hào)橫向錯(cuò)移后的連線方位角為本匝道的起點(diǎn)方位角。如下圖 35所示： 圖 34 圖 35 已知約束匝道的一樁號(hào)及其方位角偏移值的接線方式： （選取起點(diǎn)接線“起始方式”中的“文件控制 _2”方 式） 通過鍵盤或點(diǎn)取“選取文件”按鈕或在其后的編輯框中輸入約束匝道的平面線位數(shù)據(jù)文件名，在“ Sta1”“ Alpha”框中輸入約束匝道上的一樁號(hào)值和相對(duì)其切線方位角的角度偏移值（正值表示向右偏移，負(fù)值反之），程序?qū)⒁约s束匝道上給定樁號(hào)的位置為本匝道的起點(diǎn)位置，以其切線方位角加角度偏移值為本匝道的起點(diǎn)方位角。如下圖 36所示： 圖 36 中間曲線段數(shù)據(jù)輸入與搭接 前面敘及本程序采用曲線段積木式搭接的計(jì)算方式，任意曲線段（直線、圓曲線、回旋曲線）均由以下項(xiàng)參數(shù)加以控制： P（左右橫向錯(cuò)移值）； S（曲 線段長(zhǎng)度）； A（緩和曲線參數(shù)值）； RO（起始點(diǎn)曲率半經(jīng)）； RD（終點(diǎn)曲率半經(jīng)）。 在立交平面線形設(shè)計(jì)對(duì)話框中間是三行中間曲線段數(shù)據(jù)輸入顯示欄，分別控制每一曲線段的轉(zhuǎn)向、橫向錯(cuò)移值、曲線長(zhǎng)度、曲線參數(shù)、曲線的起始曲率半徑和終止曲率半徑，（每一行前還設(shè)有一拖動(dòng)標(biāo)志）用戶分別在中間曲線段數(shù)據(jù)輸入顯示欄中輸入曲線段的各項(xiàng)控制參數(shù)（必須輸入程序所規(guī)定的正確數(shù)據(jù)）。點(diǎn)按“前頁”和“后頁”按鈕可以向前和向后翻動(dòng)中間匝道曲線數(shù)據(jù)，“插入”“刪除”按鈕可完成任意中間曲線段的插入和刪除操作。 七種終點(diǎn)接線方式 不接線：（選取終點(diǎn)接線“終止方式”中的“不接線”方式） 終點(diǎn)不進(jìn)行接線計(jì)算。在 立交平面線形設(shè)計(jì)對(duì)話框 中，三項(xiàng)中間曲線段數(shù)據(jù)輸入顯示欄中所顯示的最后一段曲線段終點(diǎn)即為本匝道的終點(diǎn)。 兩點(diǎn)直線接線方式：（選取終點(diǎn)接線“終止方式”中的“圓 +緩 +直”方式） 通過鍵盤或在立交平面線形設(shè)計(jì)對(duì)話框中點(diǎn)取 “拾取終點(diǎn)數(shù)據(jù) ” 按鈕在圖形屏上點(diǎn)取兩點(diǎn)等方式在編輯框“ X2”“ Y2”“ X3”“ Y3”中輸入兩點(diǎn)坐標(biāo)，來確定匝道接線計(jì)算的終點(diǎn)位置和方位角。 程序?qū)⒂?jì)算生成一段圓曲線（ B 類）和一段回旋曲線（ D 類）， 使終點(diǎn)的位置定于給定的直線上，方位角等于直線的方位角，終點(diǎn)曲率半徑為無窮大。 以此方式進(jìn)行終點(diǎn)接線計(jì)算時(shí)，所輸入的最后一段中間曲線段的終點(diǎn)曲率要求為非零和非無窮大值，程序需由此確定生成接線曲線段的曲率半徑變化，且接線曲線段的