纬地道路辅助设计系统用户手册

纬地道路辅助设计系统用户手册内容摘要：

线平面设计”或“立交平面设计”功能开始进行该项目的平面设计等工作。 一般情况下，对于一条公路的施工图设计任务，项目管理中可能需要添加以下数据文件： 平面曲线数据文件（ *.pm） 平面交点数据文件（ *.jd） 纵断面地面线数据文件（ *.dmx） 横断面地面线数据文件（ *.hdm） 纵断面设计数据文件（ *.zdm） 超高渐变数据文件（ *.sup） 路幅宽度数据文件（ *.wid） 桩号序列数据文件（ *.sta） 路基设计中间数据文件（ *.lj） 设计参数控制文件（ *.ctr） 挡墙设计文件（ *.dq） —— 设有挡土墙的情况下 最少需要设置以下项目属性： 项目名称及路径 超高旋转方式 加宽渐变方式 断链位置（设有断链时） “纬地项目管理”对话框如图 22 和图 23 所示 图 22 图 23 在“纬地项目管理”对话框的“项目文件”菜单中，用户可以“打开项目”、“新建项目”，也可以从此启动“纬地设计向导”。 当点取对话框中“文件管理”属性页后， 用户可以从“编辑”菜单中对数据文件进行“编辑文件”、“添加文件”、“重新指定”或“删除文件”等操作。 这些操作也可以在选取文件名称后，通过鼠标的右键菜单来完成。 当用户选取对话框中“属性管理”页后，可以使用“编辑”菜单完成“添加断链”、“修改断链”和“删除断链”等操作，同时也可进行“超高旋转方式”和“加宽渐变方式”等的设置。 第三章 路线及立交平面线形设计 前言 在 HintCAD系统中平面的设计主要采用两种方法，即曲线设计法和交点设计法，前者适用于互通式立体交叉的平面线位设计，而后者适用于公路主线 的设计（类似于典型的交点转角的设计方法）。 用户可根据情况分别采用，两者也可穿插使用，其数据可以互相转化使用。 平面设计是 HintCAD的主要功能，要很好地掌握和应用平面设计功能，请您先理解本系统所应用的路线与互通立交平面的曲线设计思想： 立交平面设计采用的是以线元相互首尾搭接（积木法），再辅以起终点接线约束和终点智能化自动接线的方法；主线平面设计仍以线元为最终计算单元，采用“缓圆缓”三线元捆绑结构的可组合式交点曲线模型进行设计，并结合设计需求开发有多种反算模式。 动态可视化地设计与修改，是道路 CAD设计的主 要发展方向， HintCAD系统中，利用实时拖动技术，在动态可视化设计方面进行了大量的探索和实践。 “实时拖动”是本系统平面设计以及纵断面拉坡设计的核心，您只有在熟悉和掌握了本系统的各种“拖动”功能之后，才能真正体会到本系统在这些方面的优越性能。 关于 HintCAD平面设计思想和方法的论文《互通式立交动态可视化设计研究》和《公路路线的交点曲线计算法》先后在《公路》 《国外公路》 ，可供参考，见附录。 平面线形设计方法之一“曲线设计法” 公路路线与立交的线形可由三种基本 曲线段相互搭接组成，圆曲线、缓和曲线（回旋线）和直线。 每一基本曲线段由以下几项参数来加以确定描述： Zamp。 Y 曲线在前进方向上向左或向右 P 曲线在横向错移值； S 曲线段的长度， 正值表示曲线的弦长，负值表示曲线弧长 ； A 曲线段回旋线参数值，直线和圆曲线为 0； RO 曲线段起始曲率半径，为非零值， 9999 表示曲率半径为无穷大（输入 0 或负值也均被认为是无穷大）； RD 曲线段终点的曲率半径，为非零值， 9999 表示曲率半径为无穷大。 本手册所述之缓和曲线均为回旋曲线。 本章节所述及公路路线与立交设计方法（两种）仅是 本系统中 线形设计方法的一种划分和描述。 用户在使用本系统绘图时，请切记： 不要手工修改 AutoCAD的系统单位（ Units）设置， HintCAD 在加载之后会自动设置该项控制； 确保系统成图所要用到的各个图层处于打开和非加锁状态； 确保关闭所有自动捕捉方式； 如需控制系统生成图表中数据小数点后是否出现“ .000”或“ .00”，请修改 AutoCAD 系统变量“ DIMZIN”值； 本系统中曲线、坐标、长度等单位均采 用以米为单位； 边坡、横坡等坡度均采用 1:X，只输入其中的 X； AutoCAD 是双精度图形平台，所以用户在精确绘图的同时已完成一定的数据计算工作，所需要的许多数据，可以直接从图形屏幕上读取，其精度绝对不低于计算得到的结果。 例如：对缓和曲线的计算，对复杂线形时曲线加宽或平移后坐标、距离及长度等的计算，不过请您注意“曲线模拟步长”这一控制。 这里为了便于说明，将所有曲线类型归为以下几类：（见下表 31，括号内为各参数的取值范围） 曲线单元 Z P S A RO RD A 类：直线段 [1,1] (+∞，－ ∞ ) (S0) (A=0) (RO=9999) (RD=9999) B 类：圆曲线 [1,1] (+∞，－∞ ) (S0) (A=0) (RO0) (RD=RO) C 类：回旋曲线 (RO－ ∞ ) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO0) (RD=9999) D 类：回旋曲线 (∞－ RO) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO=9999) (RD0) E 类：回旋曲线 (RORD) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO0 和RORD) (RD0) F 类：回旋曲线 (RORD) [1,1] (+∞，－∞ ) (S=0 或S0) (A0 或 A＝ 0) (RO0 和RORD) (RD0) 平面线形由以上三种基本曲线相互搭接组合而成， 而起点接线约束和终点的接线约束确定了本立交线形与其他立交匝道或主线之间的相对关系。 立交平面线位设计 立交平面线形设计对话框 菜单 :几何设计 —— 立交平面设计 命令： Ht 立交平面 线形设计 对话框，如下图所示。 图 31 “立交平面设计”启动后自动读入当前项目所指定的平面曲线数据文件 (*.pm)。 其中“保存” 按钮用于在用户完成该平面线位的设计与调整之后将当前数据保存到“文件名” 所示的文件中。 “起始方式 :”列表为本线形的起点接线方式，其后的“ X0”“ Y0”“ X1”“ Y1”和“选取文件”按钮及编辑框分别用于输入、显示不同起始方式下的线形起点接线控制数据。 用户可以根据所要设计的线形实际情况，选择不同的起点接线方式。 “前页”“后页”按钮分别向前和向后翻动数据表，而“插入”“删除”分 别控制在任意位置插入和删除一段曲线段，“拾取起点数据 ”和“拾取终点数据 ”分别根据不同的起点接线方式和终点接线方式直接拾取不同的坐标数据和目标实体数据。 考虑到对话框布局的需要，曲线数据表只显示三段曲线段（分别对应为三行）的数据，每一行行首的小单选框为曲线段拖动选择钮，其后分别为曲线段编号（ No xx）、左右转向（ Z amp。 Y）、横向错移值（ P）、曲线段长度（ S）、曲线参数（ A）、曲线段起点曲率半径（ RO）、曲线段终点曲率半径（ RD）。 “终止方式 :”选择列表中用户可以根据实际需要选择不同的线形终点接线类型， 其控制数据分别在“ X2”“ Y2”“ X3”“ Y3”编辑框中输入和显示，默认为“不接线”方式，即不进行终点接线计算。 “实时拖动”用于完成平面线形实时拖动修改功能，可以根据用户所选择的不同曲线类型及曲线参数进行实时拖动接线计算和试算； “测试”使用户可以直接根据拖动中的实际情况输入接线参数的目标值和试算范围，程序将自动完成试算操作功能； “计算显示”将完成当前输入的记忆、整个线形几何的计算及接线计算，并在当前图形屏幕显示整个设计线形及各段曲线参数、控制点桩号及百米桩号等； “ OK”按钮用于完成当前输入记忆、整个 线形几何的计算等功能； “ Cancel”按钮可以隐去此对话框。 曲线计算与显示控制 立交平面线形设计对话框 中“控制 … ”为线形计算与显示控制按钮，点取“控制 … ”按钮后，当前屏幕将出现如下嵌套对话框，如图 32： 图 32 其中“计算控制”栏中的“线元连续计算”为曲线线形计算控制按钮，它控制在曲线计算和显示过程中程序是否把每段曲线段进行曲线线形连续计算；“匝道线形编号 :”框中输入、显示当前线形的编号名称，例如：“ A”表示为 A匝道线形，“ MR”表示为主线线形。 “匝道起始桩号 :”框中输入显示 当前曲线线形设计的起点桩号； “绘图与标注”中 “绘设计线”控制在用户点取主对话框中“计算显示”按钮后，程序是否在当前屏幕重新刷新绘制整个设计线型实体； “绘交点线”控制是否绘制各曲线段之间交点的连线； “曲线模拟步长”控制在用户点取主对话框中“计算显示”按钮后，程序在重新绘制整个设计线形过程中对缓和曲线近似绘制的步长，“曲线模拟步长”在未设置状态下时，其默认步长为 米；“标注公里百米桩”控制在绘制设计线形过程对各控制点及百米桩等的桩号标注与否及标注字体高度； “曲线起讫点”控制对各控制点是否进行点位的标 注及标注符号的大小； “曲线参数”控制是否标注各曲线段的曲线参数值及其字体高度； “标注位置 :”控制曲线桩号等数据标注于线形的左或右侧。 四种起点接线方式 任意一段路线或一条匝道，它的起点均存在一定的控制或约束条件，这里暂归为以下四种： 两点直线接线方式：（选取起点接线“起始方式”中的“两点直线”方式） 通过键盘或在平面线位对话框中点取 “拾取起始数据 ” 在图形屏上点取两点等方式在输入框“ X0”“ Y0”“ X1”“ Y1”中输入两点坐标来确定匝道的起点位置和方位角。 程序以从第一点 到第二点的方位角为起点方位角，以第二点为起点位置。 如下图所示： 图 33 一点加方位角的接线方式：（选取起点接线“起始方式”中的“点加方位角”方式） 通过键盘和在平面线位对话框中点取 “拾取起始数据 ” 在图形屏上点取一点在输入框“ Alpha”“ X1”“ Y1”中输入一点和一方位角作为立交的起点位置和方位角。 如下图 34所示： 已知约束匝道的两桩号及横向支距接线方式： （选取起点接线“起始方式”中的“文件控制 _1”方式） 通过键盘或点取“选取文件”按钮或在其后的编辑框中输入 约束匝道的平面线位数据文件名，在“ Sta0”“ Sta1”框中输入约束匝道上的两桩号值，并在其后对应的“ Y0”“ Y1”框中输入横向支距。 程序将自行搜索已知匝道平面线位数据文件，并计算两桩号点的平面坐标和其切线方位角。 以约束匝道的第二桩号横向错移后的位置为本匝道的起点位置， 以约束匝道上第一桩号和第二桩号横向错移后的连线方位角为本匝道的起点方位角。 如下图 35所示： 图 34 图 35 已知约束匝道的一桩号及其方位角偏移值的接线方式： （选取起点接线“起始方式”中的“文件控制 _2”方 式） 通过键盘或点取“选取文件”按钮或在其后的编辑框中输入约束匝道的平面线位数据文件名，在“ Sta1”“ Alpha”框中输入约束匝道上的一桩号值和相对其切线方位角的角度偏移值（正值表示向右偏移，负值反之），程序将以约束匝道上给定桩号的位置为本匝道的起点位置，以其切线方位角加角度偏移值为本匝道的起点方位角。 如下图 36所示： 图 36 中间曲线段数据输入与搭接 前面叙及本程序采用曲线段积木式搭接的计算方式，任意曲线段（直线、圆曲线、回旋曲线）均由以下项参数加以控制： P（左右横向错移值）； S（曲 线段长度）； A（缓和曲线参数值）； RO（起始点曲率半经）； RD（终点曲率半经）。 在立交平面线形设计对话框中间是三行中间曲线段数据输入显示栏，分别控制每一曲线段的转向、横向错移值、曲线长度、曲线参数、曲线的起始曲率半径和终止曲率半径，（每一行前还设有一拖动标志）用户分别在中间曲线段数据输入显示栏中输入曲线段的各项控制参数（必须输入程序所规定的正确数据）。 点按“前页”和“后页”按钮可以向前和向后翻动中间匝道曲线数据，“插入”“删除”按钮可完成任意中间曲线段的插入和删除操作。 七种终点接线方式 不接线：（选取终点接线“终止方式”中的“不接线”方式） 终点不进行接线计算。 在 立交平面线形设计对话框 中，三项中间曲线段数据输入显示栏中所显示的最后一段曲线段终点即为本匝道的终点。 两点直线接线方式：（选取终点接线“终止方式”中的“圆 +缓 +直”方式） 通过键盘或在立交平面线形设计对话框中点取 “拾取终点数据 ” 按钮在图形屏上点取两点等方式在编辑框“ X2”“ Y2”“ X3”“ Y3”中输入两点坐标，来确定匝道接线计算的终点位置和方位角。 程序将计算生成一段圆曲线（ B 类）和一段回旋曲线（ D 类）， 使终点的位置定于给定的直线上，方位角等于直线的方位角，终点曲率半径为无穷大。 以此方式进行终点接线计算时，所输入的最后一段中间曲线段的终点曲率要求为非零和非无穷大值，程序需由此确定生成接线曲线段的曲率半径变化，且接线曲线段的。