道路三维动态可视化几何设计

　　　　　　　　——纬地三维道路CAD系统教程

● 纬地道路辅助设计系统 ( HintCAD V4.0~5.0)

● 纬地土石方可视化调配系统 (TsfDp v1.x)

● 纬地外业手薄

中交第一公路勘察设计研究院

郭腾峰 王 蒙

2002.6 修订

序

道路计算机辅助设计软件的引进、开发和推广使用，在国内已有20余年的历史，在我国公路和城市道路建设中获得了很大的经济和社会效益。

纬地道路CAD系统软件是以我国交通部第一公路勘察设计研究院50余年测设实践经验为依托，追求新的设计方法，并吸取国内外同类软件精华的基础上，推陈出新，在更高的层面上由设计一线的工程师自主开发的。它适用于高等级公路设计与城市道路设计，包括互通式立体交叉的设计，也能满足一般等级道路的设计。经过国内多家设计单位的实践使用，效果显著。

纬地道路CAD系统软件可以完善建立和运用三维数字地面模型（DTM），在计算机屏幕上实现道路几何设计的动态可视化，其主要特点在于将道路线元结构以“实时拖动技术”轻松确定最佳线形方案，便于实时修改，对互通式立体交叉的线形进行互动设计特别有效。该系统基于DTM与道路设计实体模型的接合，借助3DMAX可以实现动态全景透视图，备作道路设计的安全和景观评价。纬地道路CAD系统软件在DTM的建立和运用、平交口立面设计、土方可视化调配、参数化横断面设计等各方面都有所创新，是国内自主开发的优秀软件。

纬地道路CAD系统软件开发完成以来，经V1.0～V4.6版本，不断吸取用户的反馈意见，改进完善，日臻稳定成熟。仍望该软件和教程的用户和读者本着爱护，提供宝贵意见，以便加强软件维护，清除缺点，继续前进。

在本书付印之时，我乐于应约写上序言来祝贺本教程的出版。

朱 照 宏

2002年8月于同济大学

前 言

传统的道路设计是以传统的测设方法为基础，以简单降维的平、纵、横设计和抽象的经验性组合设计为框架的数字计算与几何制图，其中包含着大量繁琐且重复性的人工计算、制图，计算机辅助设计（CAD）应用于道路设计，最初即是以此为出发点，主要以减少人工计算与制图和提高生产效率为目标。

随着计算机图形处理功能的发展和动态可视化技术的日渐成熟，以及GPS、航测、遥感等现代测量技术的应用和普及，道路CAD已逐步发展成为集数据采集与处理、设计、分析、优化于一体的集成化系统，主要表现为基于三维数字地面模型（DTM，以下简称数模）的自动化数据采集过程、实时动态可视化的高效辅助设计过程、三维路线（或全景）透视图检验，以及快速规范的成果文件输出过程。运用现代测量技术采集原始数据并预处理，实际上是道路CAD概念的外延扩展。应该说，今天的道路CAD基本实现了手段先进和过程高效及外业测设内业化的预期。

纬地道路辅助设计系统着眼于DTM的应用，在注重设计全过程动态可视化的基础上，强调以动态三维全景透视图仿真来进行道路三维实体设计和动态景观设计，系统地提出了“三维动态可视化”的道路CAD软件设计理念，即开放式多种数据格式接口的DTM应用，基于DTM的实时动态可视化道路平、纵、横设计与土石方调配、基于DTM与道路设计实体模型无缝接合的仿真三维道路实体与景观设计。这一理念在继承发扬国内外同类软件优点的基础上，突破了多数软件专注于减少人工工作量，提高成图效率，使图纸规范而美观等对设计成果而言仅仅是手段性、过程性，甚至是表面性的目标局限。在实现了手段先进与过程高效的同时，可以支持以高速移动的汽车为载体，以人、车、路、环境自然一体为理念的道路交通环境设计、道路建筑美学设计和道路人性化设计，从而大大地提升道路的设计水平，并丰富道路设计的内涵。

基于上述理念，纬地软件致力于道路CAD软件中几何设计的三维化、动态化与可视化。

第一，采用Delaunay 三角化法的三角网数模和多接口、开放式的纬地3D引擎（三维数模核心驱动模块），不仅其接口已包括目前专业测绘单位采用的DWG（或DXF）、DGN或其他多种三维地形数据格式，而且其“纬地３D引擎”采用灵活、严密和具有扩展性的三角网数据结构，并以专门开发的内存优化利用模块，自行使用、释放和管理内存，大大提高了数模处理速度，实破了国内外同类软件对数据量的限制，实现了海量数据处理；而与一般软件利用地形散点构网不同的是，该引擎引进构网时的“约束线”概念，着重考虑处理各种地形特征线信息（如断裂线、山脊线等），使三角网更为细致、准确，真正表达地形变化。如同没有DTM支持的软件不是真正意义上的道路CAD系统一样，没有考虑地形特征线信息的三角构网也不是真正意义上的DTM。同时，“纬地３D引擎”还对平面位置相同点、高程粗差点、废点、断裂线相交、网格边界等数模“瓶颈”问题专门做了处理，确保了引擎工作的快速、高效、稳定；另外系统还充分兼顾目前国内各设计单位的不同情况，全面兼容各种数据采集方式的接入要求；因而纬地三维数模处理功能在速度、精度、容量、稳定性、灵活性等多方面均较同类软件具有较大突破和整体优势。

第二，路线平面设计采用独创的三线元捆绑式结构和可组合交点曲线计算模型，而立交线位布设在采用单元法的同时，辅以匝道起终点智能化自动接线计算；基于线型的可移动的“刚体”特性（即线型在移动过程中保持相对稳定的“刚体”形状）和事先指定的条件变化（即以“刚体”的局部一定的自由度为基本条件），以“实时拖动技术”实现道路几何的可视化、动态化，使得用户在瞬息万变的动态线形变化中轻松确定最佳线形方案。在立交的连接部设计中，系统可自动搜索确定连接部位置及宽度变化，批量标注路面高程数据，所以纬地系统是完全融路线与立交设计于一体的。

第三，基于各项设计的初步设计成果，绘制指定视点的路线线型透视图，可用于简单的路线线型组合设计检验；以全三维真实道路模型（3DROAD）与DTM的无缝结合为基础，可从任意视点和角度浏览道路的全景透视效果，以便局部的道路三维评价和静态景观设计；在全景透视图基础上经3DMAX等动画制作软件渲染，以系统指定的动画路径模拟驾驶员实际驾车状态下的道路全景三维动画，即动态全景透视图，亦可进一步结合实景数字拍照和数字摄像制作更为逼真的多媒体电视片，从而进行高速移动中的道路与景观设计评价。

第四，基于传统的平交口立面设计理论和方法，创建FACE板块模型，可在宏观控制各设计参数的条件下，对普通三路、四路及五路，加铺转角式平面交叉口和环形交叉口自动布置FACE板块实现批量处理，也可单独编辑FACE板块以适应环形及设置路缘带、安全岛等特殊平交口的设计。

第五，电脑游戏风格的土石方可视化调配系统，以图形化显示各断面土石方数量为界面，用户可在游戏般的鼠标拖放操作中轻松完成土石方纵横向调配，系统则根据用户指定的各种调配计算原则和基本调配方向，自动完成土方分析、精密计算、运量统计和图表输出，用户更可根据工程实际，随意调整经济运距、施工机械组合、松方系统等参数。

第六，系统在国内最早结合现行标准和规范建立起路线与立交设计标准数据库，进而开发出方便实用的“设计向导”功能，用户在简单回答软件的一些提问和选择后，系统自动为该项目取用超高、加宽以及填挖方边坡、排水沟等设计控制参数。这一功能不仅从根本上解放了设计人员，而且可以自动根据规范检查一些设计指标。与设计向导功能相比较，系统中其它许多，如：长短链自动处理、桩位坐标表计算、放样计算、估算土方及实时填挖检查等只是纬地软件人性化设计的一些细节体现而已。

第七，横断面设计一直是道路几何设计中最为复杂和繁琐的部分之一，也是以往CAD软件发展较为滞后和薄弱的环节。纬地系统采用参数化定制的方法自动判断填挖方情况完成横断面设计、断面计算与绘图，不仅支持常规模式的横断面设计，而且完全适用于高等级公路沟底纵坡设计模式下的横断面“戴帽子”设计。在每一断面的自动设计中，系统均可根据用户指定考虑路槽、左右侧以及顶面超填、清除表土、支挡防护及挖台阶等诸多土方影响因素。特别是系统提供的“横断面修改”功能可在用户对部分断面进行非常规的修改编辑制之后，自动重新搜索计算断面面积并有条件的联动修改土方数据文件（表格）。

纬地三维道路CAD系统由中交第一公路勘察设计研究院纬地项目开发组自主研发，系统秉承一公院五十余年公路测设实践的雄厚技术积淀和浑然大器的技术风范，追求全新的道路设计方法和人性化的软件设计理念，同时融入了设计一线工程师求真务实的工程风格，不仅三维、动态、可视化地实现了道路设计从外业测量到土石方计算的“直通”，更为道路人文化移动景观的设计提供了技术平台。作为纯正的国产三维道路软件，纬地软件是在学习、吸取国内外同类软件精华的基础上，以充分适应我国道路设计的标准、规范、图表惯例，和我国道路工程师的一般工作方规为前提条件，完全由设计一线工程师自主开发的，因而软件在每一个细节无不流露出经典的设计院氛围和浓厚的工程师气质。

正是基于三维动态可视化的设计理念和对路线与互通立交设计、DTM应用、平交口设计以及土石方可视化调配等的集成，纬地软件不仅支持利用数字地形图直接定线并自动采集纵、横断面数据进而进行道路移动景观设计的高端需求的高等级公路与城市道路设计，更完全满足现场实测定线的低等级道路设计需要。所以，纬地软件自推出在短短的两年时间内，就很快被国内20多家省部级勘察设计单位所认可，并成为其路线与互通立交设计的专用软件；同时他们在被广泛使用的基础上，为软件的改进与完善提出了许多宝贵的意见，使得纬地软件日臻稳定成熟，在此深表谢意。

本书仅仅是纬地系统的入门手册，显然难以涵盖其全部的卓越性能，但以此为基础，读者（用户）可在长期的熟练应用过程中，逐渐感受到系统更为丰富的技术内涵和充分发挥的自由空间。本书同时也可作为道路三维动态可视化设计的向导，协助道路工程师进入全新的道路动态景观设计领域。

目前纬地软件的主版本是v4.0版，但我们并未就此满足，近期基于数据库核心的纬地挡土墙综合设计系统即将推出，它不仅利用数据库解决了设计中快速绘图并计算圬工数量的需求，更为重要的是，它直接利用路线的平、纵、横基础数据，真正意义上实现了挡土墙的动态布设、计算与出图。

由于编者知识和能力有限，本书中难免有错误和不妥之处，请用户和读者指正。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　编 者　　

2002年6月20日

第一部分

纬地道路辅助设计系统教程

（HintCAD V4.0～5.0）

第一章 系统主要功能及常规应用步骤

1.1 系统主要功能

1.1.1 路线辅助设计

（1）平面动态可视化设计与绘图

系统沿用传统的导线法（交点法）经典理论，可进行任意组合形式的公路平面线形设计计算和多种模式的反算。用户可在计算机屏幕上交互进行定线及修改设计，在动态拖动修改交点位置、曲线半径、切线长度缓和曲线参数的同时，可以实时监控其交点间距、转角、半径、外距以及曲线间直线段长度等技术参数。在平面设计完成的同时，系统自动完成全线桩号的连续计算和平面绘图。

系统支持基于数字化地形图（图像）上的上述功能，同时也可方便地将低等级公路外业期间已经完成的平面线形导入本系统。

（2）断面交互式动态拉坡与绘图

系统在自动绘制拉坡图的基础上，支持动态交互式完成拉坡与竖曲线设计。用户可实时修改变坡点的位置、标高、竖曲线半径、切线长、外距等参数；对大、中型桥梁等主要纵坡，受控处系统可自动提示控制情况。对于公路改建项目，系统可根据用户需要自行回归纵坡（点）数据。

系统支持以“桩号区间”和“批量自动绘图”两种方式绘制任意纵、横比例和精度的纵断面设计图及纵面缩图，自动标注沿线桥、涵等构造物，绘图栏目也可根据用户需要自由取舍定制。

以上功能不仅适用于公路主线，同样适用于互通式立交匝道的纵断面设计与绘图。

（3）超高、加宽过渡处理及路基设计计算

系统支持处理各种加宽、超高方式及其过渡变化，进而完成路基设计与计算、方便、准确地输出路基设计表，可以自动完成该表中平、竖曲线要素栏目的标注。系统在随盘安装的“纬地路线与立交标准设计数据库”的基础上，通过“设计向导”功能自动为项目取用超高和加宽参数，并建立控制数据文件。

另外，系统最新版中路基的断面型式（包括城市道路的多板块断面）可由用户随意指定。

（4）参数化横断面设计与绘图

系统支持常规模式和高等级公路沟底纵坡设计模式下的横断面戴帽设计，同时准确计算并输出断面填挖方面积以及坡口、坡脚距离等数据。用户可任意定制多级填挖方边坡和不同形式的边沟排水沟。新版中提供了横断面修改和土方数据联动功能。

系统直接根据用户设定自动分幅输出多种比例的横断面设计图，并可自动在图中标注断面信息和断面各控制点设计高程。

V4.0版新增横断面设计中的支挡防护构造物处理模块，可自动在横断面设计图中绘出挡土墙、护坡等构造物，并在断面中自动扣除其土方数量。

（5）土石方计算与土石方计算表等成果的输出

系统利用在横断面设计输出的土石方数据，直接计算并输出土石方计算表到Excel中，方便用户打印输出和进行调配、累加计算等工作。系统可在计算中扣除大、中桥，隧道以及路槽的土石方数量，并考虑到松方系数等影响因素。

特别是系统直接为最新开发完成的纬地系列软件“纬地土石方可视化调配系统”提供原始数据，用户在方便、直观的鼠标拖曳操作中完成土石方纵向调配，系统自动后台记录用户的每一次操作（可无限制返回），并据此直接绘制完成全线的土石方纵向调配图表。

（6）公路用地图（表）与总体布置图绘制输出

基于横断面设计成果，系统批量自动分幅绘制公路用地边线，标注桩号与距离或直接标注用地边线上控制点的平面坐标，同时可输出公路逐桩用地表（仅供参考）和公路用地坐标表。

同样，系统还可基于路线平面图，直接绘制路基边缘线、坡口坡脚线、示坡线以及边沟排水沟边线等，自动分幅绘制路线总体布置图。

系统新版中可区别跨径与角度自动标注所有大、中型桥梁、隧道、涵洞等构造物。

（7）路线概略透视图绘制（以及全景透视图）

系统可直接利用路线的平、纵、横原始数据，绘制出任意指定桩号位置和视点高度、方向的公路概略透视图（线条图）。

另外，在系统的数模版中，系统可直接生成全线的地面模型和公路全三维模型，方便地渲染制作成三维全景透视图和动态全景透视图（三维动画），并模拟行车状态。

（8）路基沟底标高数据输出沟底纵坡设计

系统的横断面设计模块中可直接输出路基两侧排水沟及边沟的标高数据，新版软件中，用户可交互式完成路基两侧沟底标高的拉坡设计。

（9）平面移线

平面移线功能主要针对低等级公路项目测设过程中发生移线情况而开发，系统可自动计算搜索得到移线后各对应桩号的纵、横地面线数据。

1.1.2 互通式立交辅助设计

（1）立交匝道平面线位的动态可视化设计与绘图

系统采用曲线单元设计法和匝道起终点智能化自动接线相结合的立交匝道平面设计思路，方便、快捷地完成任意立交线形的设计和接线。特别是系统在任意曲线单元和起点接线约束时，实时拖动任意曲线单元，匝道终点动态接线更为直观、灵活。立交匝道平面线位的动态可视化设计是纬地系统的核心和精髓。

与主线平面绘图相同，系统在立交平面设计完成的同时，完成立交平面线图的绘制，用户可根据出图需要控制其标注方向、内容和字体大小；同时可直接在线位图中绘制输出立交曲线表和立交主点坐标表。

（2）任意的断面型式、超高加宽过渡处理

系统采用独特而精巧的路幅变化描述和超高变化描述方式，可支持处理任意路基断面变化型式（如单、双车道变化、分离式路基等）和各种超高变化。

同样基于已随盘安装的“纬地路线与立交标准设计数据库”，“设计向导”功能也可为匝道项目自动建立超高和加宽变化控制数据。

（3）立交连接部设计与绘图

纬地系统除支持处理各种形式的加宽和超高过渡外，更可自动搜索计算立交匝道连接部（加、减速车道至楔形端）的横向宽度变化，根据用户指定批量标注桩号及各变化段的路幅宽度，自动搜索确定楔形端位置及相关线形的对应桩号。

（4）连接部路面标高数据图绘制

在连接部设计详图（大样图）的基础上，系统可批量计算、标注各变化位置及桩号断面的路基横向宽度、各控制点的设计标高、横坡及方向等数据。由于系统内部采用同一计算核心模块，所以自动保证立交连接部处路基设计表、横断面图和路面标高图等输出成果的一致性。

纬地系统的开发设计首先是基于互通式立交设计的，系统V1.0～V2.0版只有互通式立交设计部分的内容，是一套同时兼顾路线和互通式立交辅助设计两套功能的专业软件。前面所述及的关于路线设计部分的所有功能，如纵断面设计与绘图、路基设计、横断面设计与绘图、土石方计算等均同时适用于互通式立交设计，这里不再重复。

1.1.3 数字化地面模型应用（DTM）

（1）支持多种三维地形数据接口（来源）

系统支持AutoCAD的dwg / dxf格式、Microstation的dgn格式、Card/1软件的asc/pol格式，以及pnt/dgx/dlx格式等多种三维地形数据来源（接口），三维地形数据既可以是专业测绘部门航测后提供的，也可以是用户自行对地形图扫描矢量化后得到的。

（2）自动过滤、剔除粗差点和处理断裂线相交等情况

系统自动过滤并剔除三维数据中的高程粗差点，自行处理平面位置相同点和断裂线相交等情况，免去繁多的手工修改工作。

（3）快速建立最优化三角网三维数字地面模型（DTM）

以独特的内存优化模块和最快的点排序方法为引擎，纬地系统建立最优化三角数字地面模型的速度是国外其他同类软件的两倍以上，并且突破了其他软件在处理公路带状长大数模时存在的限制，没有可处理点数上限。

（4）系统提供多种数据编辑、修改和优化功能

系统不仅提供多种编辑三角网的功能，如插入、删除三维点，交换对角线或插入约束段，另外系统专门开发了自动优化去除平三角形的数模优化等模块。

（5）系统快速、准确地完成路线纵、横断面地面线插值（或剖切）

系统可根据用户需求快速插值计算（或剖切），并输出路线纵、横断面的地面线数据。用户可立即在计算机上完成纵断拉坡设计、路基设计、横断面设计，进而直接得到土石方工程量，使大范围的路线方案深度比选和优化成为现实。

（6）系统提供对两维平面数字化地形图的三维化功能

系统提供多种命令工具，可快速将两维状态的数字化地形图转化为三维图形，进而建立数字地面模型。

1.1.4 公路三维真实模型的建立（3DRoad）

1）基于三维地模快速建立公路全线地面三维模型。

2）基于横断面设计建立真实的公路全三维模型（包括护栏、标线、波型梁等）。

3）自动根据公路全三维模型完成对原地面模型的切割（挖除）。

4）方便地制作公路全景透视图和公路三维动态全景透视图（三维动画）。

建立在数字化地面模型基础上的公路三维模型才是真正意义上的公路三维模型。

1.1.5 平交口自动设计

1.1.6 其他功能

1）估算路基土石方数量与平均填土高度；

2）外业放线计算；

3）任意地理坐标系统的换带计算；

4）桥位、桩基坐标计算；

5）立交连接部鼻端（楔形端）位置自动搜索；

6）桩号自动查询等。

1.1.7 数据输入与准备

纬地系统中所有的平、纵、横基础数据录入均开发有实用、方便的录入工具（软件），如：平面数据（交点）导入/导出、纵断面数据输入、横断面数据输入等，减少了数据输入错误，方便用户使用。

1.1.8 输出成果

（1）绘图部分

1）路线平面设计图；

2）路线纵断设计图；

3）横断面设计图；

4）公路用地图（表）；

5）路线总体布置图；

6）路线概略与全景透视图；

7）互通式立交平面线位数据图；

8）立交连接部设计详图；

9）立交连接部路面标高图。

纬地系统V4.0版可批量、高效输出路线平、纵、横等所有相关图纸，用户可单张、多张或一次性输出打印所有图纸。

（2）出表部分

1）曲线转角表；

2）主点坐标表；

3）逐桩坐标表；

4）立交曲线表与路线平面曲线元素表；

5）纵坡与竖曲线表；

6）路基设计表；

7）超高加宽表；

8）路面加宽表；

9）路基排水设计表；

10）公路用地表；

11）土石方计算表；

12）边沟、排水沟设计表；

13）总里程及断链桩号表；

14）主要经济技术指标表。

以上输出的表格均可由用户自由选择输出方式（AutoCAD图形、WORD、EXCEL三种方式），并自动分页，方便打印。

1.2 系统应用常规步骤

使用HintCAD V4.6版进行公路路线及互通立交的设计工作，一般步骤如下。

1.2.1 常规公路施工图设计项目（对于工程可行性研究或初步设计项目，根据需

要简略应用下述有关内容）

1）点击“项目”→“新建项目”，指定项目名称、路径，新建公路路线设计项目。

2）点击“设计”→“主线平面设计”（也可交互使用“立交平面设计”），进行路线平面线形设计与调整；直接生成路线平面图，在“主线平面设计”（或“立交平面设计”）对话框中点击“保存”得到*.jd数据和*.pm数据。

3）点击“表格”→“输出直曲转角表”功能生成路线直线、曲线转角表。

4）点击“项目”→“设计向导”，根据提示自动建立：路幅宽度变化数据文件（*.wid）、超高过渡数据文件（*.sup）、设计参数控制文件（*.ctr）、桩号序列文件（*.sta)等数据文件。

5）点击“表格”→“输出逐桩坐标表”功能生成路线逐桩坐标表。

6）使用“项目管理”或利用“HintCAD专用数据管理编辑器”结合实际项目特点修改以下数据文件：路幅宽度变化数据文件（*.wid）、超高过渡数据文件（*.sup）、设计参数控制数据文件（*.ctr）等，这些数据文件控制项目的超高、加宽等过渡变化和横断面设计情况。

7）点击“数据”→“纵断数据输入”输入纵断面地面线数据（*.dmx）；“数据”→“横断数据输入”功能输入横断面地面线数据（*.hdm）；并在项目管理器中添加该数据文件。

8）点击“设计”→“纵断面设计”进行纵断面拉坡和竖曲线设计调整，保存数据至*.zdm文件中。

9）点击“设计”→“纵断面绘图”生成路线纵断面图，同时根据设计参数控制文件（*.ctr），标注各类构造物，点击“表格”→“输出竖曲线表”计算输出纵坡、竖曲线表。

10）点击“设计”→“路基设计计算”，生成路基设计中间数据文件（*.lj）；并可由路基设计中间数据文件，点击“表格”→“输出路基设计表”计算输出路基设计表。

11）点击“设计”→“支挡构造物处理”输入有关挡墙等支挡物数据，并将其保存到当前项目中。

12）点击“设计”→“横断设计绘图”，绘制路基横断面设计图，同时直接输出土石方数据文件（*.tf）、根据需要输出路基三维数据（C:\Hint40\Lst\hdmt.tmp）和左右侧沟底标高数据（C:\Hint40\Lst\zgdbg.tmp）、（C:\Hint40\Lst\ygdbg.tmp）。

13）点击“数据”→“控制参数输入”修改设计参数控制数据文件中关于土方分段的控制数据，点击“表格”→“输出土方计算表”计算输出土石方数量计算表。

14）点击“绘图”→“绘制总体布置图”绘制路线总体设计图。

15）点击“绘图”→“绘制公路用地图”可绘制公路占地图。

1.2.2 低等级公路设计项目

一般低等级公路项目需在外业期间现场进行平面线形设计，所以对于低等级公路项目应用纬地系统的步骤如下：

1）点击“项目”→“新建项目”，指定项目名称、路径，新建公路路线设计项目。

2）根据外业平面设计资料，点击“数据”→“平面数据导入/导出”（或“平面交点导入/导出”）功能，输入平面设计数据，并点击“导入为交点数据”将平面数据导入为纬地所支持的“平面交点数据”（对应文件后缀*.jd，关于如何应用平面导入功能，请参阅手册中的3.12和3.13节的内容）。

3）点击“项目”→“项目管理器”中的“文件管理”属性页，在“编辑”菜单（或鼠标右键菜单）中点击“添加文件”菜单项，将平面导入生成的平面交点文件添加到项目中，保存项目。

4）启动“主线平面设计”便可自动打开交点数据，“计算显示”后可直接在AutoCAD中生成平面图形。点击“保存”按钮，系统自动将交点数据（*.jd）转化为平面曲线数据（*.pm）。

5）以下同1.2.1节中第3）步以后的内容。

1.2.3 互通式立交设计项目

1）新建互通式立交设计项目，并指定项目名称（如“×××立交×匝道”）、路径等。

2）用“立交平面设计”功能进行匝道平面线位设计（得到*.pm文件）。

3）生成匝道“曲线表”和“主点坐标表”。

4）启用“设计向导”，根据提示自动建立：路幅宽度变化数据文件（*.wid）、超高过渡数据文件（*.sup）、设计参数控制文件（*.ctr）、桩号序列文件（*.sta）等数据文件。

5）使用“生成逐桩表”功能生成路线逐桩坐标表。

6）使用“项目管理”或利用“HintCAD专用数据管理编辑器”结合实际修改以下数据文件：路幅宽度变化数据文件（*.wid）、超高过渡数据文件（*.sup）、设计参数控制文件（*.ctr）。

7）利用“纵断数据输入程序”输入纵断面地面线数据文件（*.dmx）；利用“横断数据输入”功能输入横断面地面线数据文件（*.hdm）；并将数据文件指定给当前项目。

8）利用“纵断面设计”功能进行纵断面拉坡和竖曲线设计调整（保存至*.zdm文件），同时可直接输出“纵坡竖曲线表”。

9）利用“连接部图绘制”功能，进行立交连接部图绘图和路线平面图绘图，特别是对于加宽设计区间。

10）绘制纵断面设计图，同时根据设计参数控制文件（*.ctr），标注各类构造物。

11）进行“路基设计计算”，输出路基设计中间数据文件（*.lj）；并可由路基设计中间数据文件直接生成路基设计表。

12）基于连接部设计图，利用“路面标高图绘制”功能进行路面标高图绘制。

13）利用“挡土墙录入”功能输入有关挡墙等支挡物数据，并将其保存到当前项目中。

14）进行“横断面设计绘图”，同时直接输出土石方数据文件。

15）修改设计参数控制数据文件中关于土方分段的控制数据，输入土石方数据文件，计算输出土石方数量计算表。

16）依据土石方数据文件中的路基左右侧坡口坡脚至中桩的距离，利用“路线总体设计图”程序，绘制路线总体设计图，同时可绘制公路占地图。

1.3 HintCAD V4.6版系统安装说明

（1）系统安装要求（原则上以能正常安装并使用AutoCAD为标准）

计算机：台式或笔记本式计算机均可。

CPU：PII200以上。

内存：64M以上。

操作系统：Windows 95 / 98 / me / Se / NT / 2000 /XP 均可。

图形平台：AutoCAD R14（包含Bonus菜单）

AutoCAD R2000（包含Express菜单）或AutoCAD R2002中英文版

推荐用户最好使用AutoCAD R2002。

Office环境：Office 97/2000/XP（以Word和Excel格式出表）。

（2）单机版安装

纬地软件光盘中可根据用户需求刻录不同版本软件，用户需根据所授权的版本选择安装本系统的标准版、专业版或数模版软件。安装时，用户只需直接双击运行软件目录下的“Setup.exe”，按安装向导程序提示可完成安装。一般安装程序启动后会自动搜索计算机所使用的操作系统、AutoCAD R14、R2000和R2002的安装版本、位置、Office 97 / 2000/XP中的Word和Excel的安装版本和位置，以及数据支持的版本类型等，然后自动安装支持不同操作系统下，不同AutoCAD版本以及Excel和数据库的支持程序和纬地系统。在安装程序的最后将自动识别系统的安装软件加密锁驱动程序（试用版除外）。在所有任务完成后，会自动提示用户是否需要重新启动计算机。

（3）网络版安装（包括标准版、专业版和数模版等的对应网络版）

以专业网络版为例，首先在服务器（或作为服务器的一台计算机）上安装运行系统光盘中“纬地服务器HintSever”目录下的“Setup.exe”，安装系统服务程序“HintSvr”；插上网络版加密狗，重新启动服务器，服务程序“Hintsvr”便会自动运行，出现图1-1所示对话框。

用户端计算机从纬地系统光盘中直接运行“专业网络版”目录下的“setup.exe”安装程序，完成纬地系统安装；启动AutoCAD后任意点选纬地系统菜单中某一项，系统便开始加载，出现登陆对话框如图1-2所示。

用户需在图1-2的“服务器名称”中输入服务器的名称或当作服务器使用的计算机名称（也可以是该计算机的IP号，特别在网络搜索不到该计算机时），点“确定”，将出现纬地系统V4.6网络版注册信息对话框，如图1-3所示。

图1-1

图1-2 图1-3

用户需输入姓名、单位名称、联系电话及注册密码（唯一，也可不输入）等信息，请您使用真实姓名，便于网上管理。点击“确定”，便可登陆使用。

网络版在使用过程中需与服务器随机读取并交换数据，您如果较长时间不使用纬地系统，请注意对数据及图形存盘，点击“系统”菜单并“卸载HintCAD V4.x”，以免网络意外中断可能会丢失数据。

因为系统网络版是通过IP地址来搜索服务器上的加密狗的，所以建议用户首先应在“网络邻居”中安装“TCP/IP”协议，并且建议固定服务器的IP地址，不要采用“自动捕获”方式。

（4）浮动式菜单

纬地系统V4.x版不再使用AutoCAD下拉式菜单。重新开发了浮动式菜单，用户可以随意移动其位置和停靠方式，这样不会影响用户使用AutoCAD菜单，也不会和其他运行于AutoCAD环境下的软件发生冲突。

（5）试用版的安装

纬地系统试用版可自由安装，但有一定使用次数限制，最新的试用版中已经包含数模部分内容；而标准版、专业版和数模版均需带狗才能运行。

（6）系统加载运行

纬地系统V4.x版采用动态加载运行方式，用户在系统安装完成后，任意点击某一菜单项，系统均会自动加载，出现上图1-4所示的欢迎界面，系统运行后界面如图1-5所示。另外，在运行过程中用户也可随时动态卸载纬地系统。

图1-4

图1-5

（7）系统安装目录和文件说明

安装程序除将一些动态库安装到操作系统的系统目录下，其他所有纬地系统程序、文档、模版均安装到“C:\Hint40”目录下，大小约20M。

“\Help”目录下为纬地在线帮助程序和《用户手册》文档。在线帮助可以直接运行查阅，“用户手册.doc”是通用的Word格式文档，用户可自由打印阅读。

“\示例1”目录下为利用纬地系统完成的一段高速公路设计的所有数据示例。

“\示例2”目录下为一段三级公路改建项目的所有数据示例（其中设有断链）。

“\实例3”目录下为一座互通式立交项目的数据示例。

用户在学习和练习时，可参考“\示例1”和“\示例2”目录下的两个示例项目，了解本系统的数据文件格式。

当用户安装纬地系统V4.6数模版后，系统目录（Hint40）下将自动生成“\数模”目录，其下又有“15t”、“asc-pol”、“dwg-dxf”和“pnt-dgx-dlx”等子目录，“15t” 目录下为利用三维数模进行高速公路设计的示例，其中数据为“ASC和POL”文件格式；其他分别安装有系统所支持的几种三维地形数据接口的示例（均为实际工程示例，具体应用请参见本用户手册第十五章关于数模部分的说明）。

纬地系统的所有图表的图框和模板均安装到C:\Hint40目录下，主要有：

Tk_hdmt.dwg 横断面设计图的图框

tk_pmt.dwg 平面图的图框（适用于平面裁图功能）

Tk_zdmt.dwg 纵断面设计图框

平面图框.dwg 平面图的图框（适用于平面自动分图功能）

低等路基表.dwg 低等级公路项目的路基设计表模板

（当用户选择R14方式时）

低等路基表R20.dwg 低等级公路项目的路基设计表模板

（当用户选择R2000方式时）

高等路基表.dwg 高等级公路项目的路基设计表模板

（当用户选择R14方式时）

高等路基表R20.dwg 高等级公路项目的路基设计表模板

（当用户选择R2000方式时）

路基超高加宽表.xls EXCEL格式的路基逐桩超高加宽表模板；

土方计算表.xls EXCEL格式的土方数量计算表模板

直曲表.xls EXCEL格式的直曲转角表模板

主要经济技术指标表.xls EXCEL格式的主要经济技术指标表模板

总里程及断链桩号表.xls EXCEL格式的总里程及断链桩号表模板

边沟排水沟设计表.xls EXCEL格式的边沟、排水沟设计表模板

低等级直曲表.doc Word格式的直曲转角表模板

低等路基表.doc Word格式的低等级公路项目路基设计表模板

高等路基表.doc Word格式的高等级公路项目路基设计表模板

公路逐桩用地表.doc Word格式的公路逐桩用地表模板

土方计算表.doc Word格式的土方数量计算表模板

直曲表.doc Word格式的直曲转角表模板

逐桩坐标表.doc Word格式的逐桩坐标表模板

纵坡竖曲线表.doc Word格式的纵坡竖曲线表模板

以上所有图表的图框和模板，用户均可根据实际工程项目需要修改其图框内容和表头文字，如设计单位名称、图号、编制、复核、项目名称等等，但不能修改图框大小、位置以及表格行列数。

第二章 纬地设计向导与项目管理

2.1 纬地设计向导

菜单：项目——设计向导

命令：Hwizard

纬地系统V3.0~V5.0版在国内首先建立起基于现行《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》的纬地路线与立交设计专用标准数据库，并研制开发“纬地设计向导”功能，该功能自动为不同等级和标准的设计项目选取超高与加宽过渡区间、数值，以及填挖方边坡、边沟排水沟等设计控制参数，引导用户更加快捷、方便地完成路线与互通式立交设计工作。这些通用标准数据可由用户自行修改（结合《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》修改），所取用的设计控制参数，用户还可使用“项目管理”功能结合实际工程情况加以修改变化。

该部分功能的研制开发成功，是纬地系统向部分智能化辅助设计方向探索的重要一步。

纬地设计向导启动后，第一步对话框如图2-1所示，程序自动从项目中提取“项目名称”、“平面线形文件”以及“项目路径”等数据，用户首先选择项目类型（公路主线、互通式立体交叉），其次选择“公路等级”、“地区类别”，根据等级和地区类别程序自动从数据库中提出其对应的计算车速。单击“下一步”进入设计向导第二步。

图2-1

第二步设计向导提示出对应的典型路基横断面型式和具体尺寸组成，用户可直接修改并调整路幅总宽；针对城市道路，用户还可在原公路断面的两侧设置左右侧附加板块，来方便地处理多板块断面。对话框如图2-2所示。单击“下一步”进入设计向导第三步。

图2-2

第三步、第四步引导用户完成项目典型填、挖方边坡的控制参数设置。用户可根据需要设置可处理高填与深挖断面的任意多级边坡台阶。对话框分别如图2-3和图2-4所示。

第五步、第六步引导用户进行路基两侧边沟排水沟型式及典型尺寸设置，用户可以根据需要设置矩形或梯形边沟，对于排水沟还可设置挡土堰等。对话框分别如图2-5和图2-6所示。

图2-3

图2-4

图2-5

图2-6

第七步由用户指定设置本项目设计起终点范围——进行最终设计出图的有效范围。该范围可能等于平面线形设计的全长，也可以是其中的某一部分。第七步用户还可设定逐桩桩号间距（如20m），程序将以此间距自动生成桩号序列文件，并增加所有曲线要素桩。对话框如图2-7所示。

图2-7

第八步提示用户选择确定该项目路基设计所采用的超高旋转方式、曲线加宽方式以及加宽渐变方式。点击“完成”按钮后，程序把将要自动生成的四个数据文件列于对话框中，点击“确定”即可自动生成。这里用户还可以修改其名称。对话框如图2-8和图2-9所示。

图2-8

图2-9

设计向导完成后，已将生成的四个数据文件自动添加到“项目管理”中。这四个数据文件分别是：超高渐变数据文件（*.sup）、路幅宽度数据文件（*.wid）、设计参数控制文件（*.ctr）、桩号序列数据文件（*.sta）。

特别说明：在纬地CAD系统中，超高、加宽等过渡变化以及横断面的边坡、边沟型式虽然可由“设计向导”自动结合规范、标准取用，但所有变化均不是程序内定的、不可改变的，用户可随时通过直接修改*.sup、*.wid以及*.ctr文件来改变控制，以适合不同项目的要求。

这里虽首先介绍设计向导功能，并不是说用户在应用纬地系统时应先使用设计向导，而应参考前面的常规应用步骤确定使用时机。

2.2 项目管理

菜单：项目——项目管理

命令：HPM

纬地系统V4.0以后版本最主要的一个功能变化是完全采用项目管理的方式，用户通过“项目管理器”来管理某一工程设计项目的所有数据文件及与项目相关的其他属性（如名称、地区类别、超高加宽方式、断链设置等）。

首次安装纬地系统后，第一次加载时系统会提示用户指定当前项目或新建项目。选择新建项目后，系统提示用户输入项目名称、路径以及平面曲线数据文件名。用户也可新建目录路径，以保证一个项目的所有数据，全部存放于同一个目录下。输入完成后，用户便可以利用“主线平面设计”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

至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2-10和图2-11所示。

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。

图2-10

图2-11

第三章 路线及立交平面线形设计

3.1 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，其数据可以相互转化。

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，需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》1999.9期和《国外公路》1999.6期杂志发表，可供参考，见附录。

3.2 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：

Z&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

这里为了便于说明，将所有曲线类型归为以下几类，见表3-1，括号内为各参数的取值范围。

表3-1

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。

说明：

① 本手册所述之缓和曲线均为回旋曲线。

② 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。

③ 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。

④ 本系统中曲线、坐标、长度等单位均采用“米”为单位；边坡、横坡等坡度均采用1:X，只输入其中的X。

⑤ 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。

3.3 立交平面线位设计

3.3.1 立交平面线形设计对话框

菜单：设计——立交平面设计

命令：Ht

立交平面线形设计对话框，如图3-1所示。

图3-1

“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“存盘”和“另存”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数据文件中。

“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。

横向滚动条控制向前和向后翻动数据表，“插入”、“删除”按钮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 &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”将完成当前输入数据的记忆、整个线形的几何计算及接线计算，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。

“确定”按钮首先关闭对话框，然后记忆当前输入数据并进行整个线形的几何计算，但是所有的记忆和计算都在计算机内存中进行，如果需要将数据永久保存到数据文件，必须点击“另存”或“存盘”按钮。

“取消”按钮可以关闭此对话框，同时当前对话框中数据的改动也被取消。

3.3.2 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，当前屏幕将出现如图3-2所示嵌套对话框。

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:”框中输入并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形实体。

“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1.0m；“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、右侧或平曲线内侧。

3.4 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。

3.4.1 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。如图3-3所示。

图3-3

3.4.2 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。如图3-4所示。

图3-4

3.4.3 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”和“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。如图3-5所示。

图3-5

3.4.4 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作为本匝道的起点位置，以其切线方位角加角度偏移值作为本匝道的起点方位角。如图3-6所示。

图3-6

3.5 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。

3.6 七种终点接线方式

3.6.1 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。在字符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。

3.6.2 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，且接线曲线段的曲线转向也由最后一段中间曲线段的曲线转向确定。如图3-7所示。

图3-7

3.6.3 圆曲线接线方式（选取终点接线“终止方式”中的“直+缓+圆”方式）

通过键盘在“Rc”框中输入目标圆曲线的半径，点取“拾取终点数据<”按钮在图形屏上直接点取目标圆曲线的圆心坐标入编辑框“Xc”、“Yc”中。程序将计算生成一段直线（A类）和一段回旋曲线（C类），使终点的位置定于目标圆曲线上，方位角等于该点的圆曲线切线方位角。

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曲线转向确定终点接线曲线段的曲线转向。如图3-8所示。

图3-8

3.6.4 同向圆曲线接线方式（选取终点接线“终止方式”中的“圆+缓+圆”方式）

通过键盘在“Rc”框中输入目标圆曲线的半径，点取 “拾取终点数据<” 按钮在图形屏上直接点取目标圆曲线的圆心坐标入编辑框“Xc”“Yc”中。程序将计算生成一段圆曲线（B类）和一段回旋曲线（E或F类，其曲率半径从所输入的最后一段中间曲线段的终点曲率变化到目标圆曲线的曲率半径），即生成“C”型曲线，使终点的位置定于目标圆曲线上，方位角等于该点的圆曲线切线方位角。

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，且接线曲线段的曲线转向必须和最后一段中间曲线段的曲线转向相同。如图3-9所示。

3.6.5 反向圆曲线接线方式（选取终点接线“终止方式”中的“圆+缓+缓+圆”方式）

通过键盘在“Rc”框中输入目标圆曲线的半径，在“A:A=1:”框输入接线将生成的“S”型曲线前后两段C类曲线和D类曲线的回旋线参数之比值，点取“拾取终点数据<”按钮，在图形屏上直接点取目标圆曲线的圆心坐标入编辑框“Xc”、“Yc”中。程序将计算生成一段圆曲线（B类）和两段回旋曲线，分别为C类和D类曲线，其曲率半径分别从所输入的最后一段中间曲线段的终点曲率变化到无穷大，和从无穷大变化到目标圆曲线的曲率半径，且两段回旋曲线的参数值之比为控制值，即生成“S”型曲线。如图3-10所示。使终点的位置定于目标圆曲线上，方位角等于该点的圆曲线切线方位角。

图3-9

图3-10

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，且接线终点曲线段的曲线转向必须和最后一段中间曲线段的曲线转向相反。

注意：如果目标圆曲线的曲率半径比较大时，可能会出现“S”型曲线的第二段缓和曲线长度太短，这时可以在“A:A=1:”框输入“0”，即表示第二缓和曲线参数或长度取“0”，程序将计算生成一段圆曲线（B类）和一段C类回旋曲线，其曲率半径从所输入的最后一段中间曲线段的终点曲率变化到无穷大。如图3-11所示。

图3-11

3.6.6 圆曲线与直线接线方式（选取终点接线“终止方式”中的“圆+直”方式）

通过键盘或在平面线位对话框中点取“拾取终点数据<”按钮，在图形屏上直接点取两点等方式在编辑框“X2”、“Y2”、“X3”、“Y3”中输入目标直线上的两点坐标，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）直接与目标直线相切，同时将在“Command:”命令行显示圆曲线终点到目标直线的垂直距离。用户可以使用“拖动”按钮，通过拖动匝道起点或已知曲线的参数使得显示的垂直距离趋近于零，即可完成接线。如图3-12所示。

图3-12

3.6.7 圆曲线与圆曲线接线方式（选取终点接线“终止方式”中的“圆+圆”方式）

点取“拾取终数据<”按钮在图形屏上直接点取目标圆曲线的圆心坐标入编辑框“Xc”、“Yc”中。程序将计算生成一段圆曲线（B类）直接与目标圆曲线相切，同时将在“Command:”命令行显示圆曲线终点到目标圆曲线的垂直距离，用户可以使用“拖动”按钮，通过拖动匝道起点或已知曲线的参数使得显示的垂直距离趋近于零，即可完成接线。如图3-13所示。

图3-13

3.7 曲线拖动

匝道中任何一段曲线段均可以进行拖动，用户可以通过拖动处理来实现匝道线位的移动变化。

首先选取匝道中要拖动的某一曲线段（点亮拖动标志），单击“拖动”按钮，程序会自动判断用户所选取的被拖动曲线段的类型，在命令行上显示不同的拖动提示，直线和圆曲线默认拖动其曲线长度变化，而回旋曲线则会提问拖动A参数或是S值（即回旋线长度）。然后提示输入一基点，用户可以在屏幕中心位置单击一次左键。此后随着鼠标的左右移动，屏幕上会显示整个匝道线位的拖动变化，并在命令行上显示被拖动参数的变化值，如“The S=xxx”、“The A=xxx""等。当拖动至所需位置后，单击左键，程序便马上完成计算与绘图任务。

注意在拖动过程中，用户随时键入“S”（“s”）或“L”（“l”）键将缩小或增大当前鼠标移动的步长，每按一次“S”或“L”键，步长将缩小或增大至原来的10倍。而在拖动中随时键入“X”或“ESC”键将中止拖动程序。

如果用户在点按“拖动”之前没有选择拖动对象，程序将默认为是拖动起点接线参数。这时，程序将按照本匝道的不同起点接线方式，显示不同的接线拖动提示。两点直线接线方式时，提示拖动第一点或移动第二点；点加方位角接线方式时，提示拖动方位角或点；而第三和第四种起点接线方式时，将默认为拖动控制本匝道的起点位置的桩号，直接提示用户拖动的基点。

3.8 接线计算和拖动接线计算

自动完成多种方式的终点接线计算也是本程序的主要功能之一。

用户可按照前面述及的七种接线方式输入终点接线数据，然后点按“计算显示”按钮，进行终点接线计算。如果程序完成匝道曲线计算和终点接线计算，将在当前屏幕绘制线位数据图（包括终点接线部分）；而如果不能完成终点接线，将出现“计算错误!”等计算错误的信息提示。用户可在检查和修改各项曲线数据和接线数据后，继续用“计算显示”按钮来完成接线计算和绘图。

用户可以利用拖动功能来直观、迅速地实现终点接线计算。在输入目标直线或目标圆曲线的数据后不直接单击“计算显示”按钮，而根据实际需要先选取拖动对象，再单击“拖动”按钮，按照命令行的提示进行拖动，此时用户可以直观地检查线位变化和接线的情况。命令行除提示被拖动曲线段的参数变化外，还将显示最终接线参数变化，一般为接线部分的回旋线参数值，如“目标参数 A=xxx”。当用户可以根据需要将接线参数确定在某一整数值上时，只需在移动鼠标的同时键入“S”或“L”键来控制鼠标的移动变化便可完成接线计算。这时的鼠标操作是需要一点小技巧的。

3.9 自动接线计算

平面线位对话框中的“测试”按钮可以自动完成匝道终点接线计算和试算，根据不同的起点接线方式和所选取的不同曲线段的不同参数，在“Command”行将出现不同的提示，但总是需要用户给定一个试算的范围，不论是改变桩号位置还是曲线参数等。例如：用户选择的拖动目标是一段圆曲线时，首先提示输入终点接线参数所要趋向的目标值“A=？”，然后提示被变化的圆曲线长度范围。如果对话框中此段圆曲线的长度值为123.23m，而输入的范围为200m，则程序将通过在123.23～200.00m这一范围内试算圆曲线的长度来使得匝道终点接线的参数值达到前面所输入的目标值。

这里特别说明：由许多利用纬地系统进行立交设计工作的用户，虽然已经使用本软件完成多个实际项目，但并没有完全掌握和利用本系统的“拖动中接线”功能。请您参考附录中的<<互通式立交动态可视化设计>>一文。

3.10 平曲线的设计方法之二“交点设计法”

3.10.1 交点设计法简介

“交点设计法”是针对公路主线线形设计而开发的，这里将两段缓和曲线和一段圆曲线捆绑作为一个交点曲线的基本组合，其中前部缓和曲线和后部缓和曲线既可以分别是任意一种缓和曲线类型，也可以分别存在或不存在，并且相邻两交点曲线可以相互组合。也正是基于这样的组合，本交点设计法适用于公路主线设计中各种线形组合，如对称与非对称、S型、凸型、卵型、C型以及回头曲线的设计。

3.10.2 主线平面设计主对话框功能介绍

此种方法适用于一般情况下利用交点转角进行公路主线的平面设计与计算、成图。

菜单：设计——主线平面设计

命令：jdpm

交点设计法主对话框，如图3-14所示。

图3-14

“存盘”和“另存”按钮用于将平面交点数据保存到指定的文件中。

在此对话框中，主要描述的是当前交点曲线的所有相关信息。下面叙述“交点数据输入:”线形数据输入部分各项对话框控件的功能用途。

其中“交点名称:”编辑框中输入显示当前对话框所显示交点的人为编号；“X(N):”、“Y(E):”编辑框分别输入显示当前交点的坐标数值；“拾取”、“拖动”按钮分别完成交点坐标的直接点取和交点的实时拖（移）动功能。

“请选取平曲线计算模式:”列表为本交点曲线组合的计算方式，其中包含基本的交点曲线组合和多种组合的切线长度反算方式，用户可以根据不同的需要选择适合的计算方式。而对于不同的计算方式，对话框均有不同的连锁控制，以提示用户应该输入的数据项目。具体参见3.11部分内容。

横向滚动条控制向前和向后翻动交点数据，“插入”、“删除”按钮分别控制在任意位置插入和删除一个交点。

整个交点的曲线及组合的控制参数均在“前缓和曲线”、“圆曲线”、“后缓和曲线”中的编辑框中显示和编辑修改，其中“S1”、“A1”、“RO”分别控制当前交点的前部缓和曲线的长度，缓和曲线参数值及其起点曲率半径；其中“Rc”、“Sc”分别控制曲线组合中部圆曲线的半径和长度；“S2”、“A2”、“RD”分别控制当前交点的后部缓和曲线的长度、缓和曲线参数值及其终点曲率半径；“T1”、“T2”、“Ly”分别控制本交点设置曲线组合后第一切线长度、第二切线长度、曲线组合的曲线总长度，这些控件组将根据用户选择的不同计算方式，处于不同的状态，以显示、输入和修改各控制参数数据。

“拖动R”按钮用于实时拖动中部圆曲线半径的变化。

“实时修改”按钮使用户可以动态拖动修改任意一个交点的位置和参数。

“控制…”按钮用于控制平面线形的起始桩号和绘制平面图时的标注位置、字体等（详细参见下文介绍）；注意请您在使用交点设计法进行路线平面设计及拖动时，将“控制”对话框中的“绘交点线”按钮点亮。

“计算绘图”按钮用于计算和在当前图形屏幕显示本交点曲线线形。

“计算”按钮用于计算包括本交点在内的所有交点的曲线组合，并将本交点数据显示于主对话框。

“确定”按钮用于关闭对话框，并记忆当前输入数据和各种计算状态，但是所有的记忆都在计算机内存中进行，如果需要将数据永久保存到数据文件，必须点击“另存”或“存盘”按钮。

“取消”按钮可以关闭此对话框，同时当前对话框中的数据改动也被取消。

对于已有项目，“主线平面设计”启动后，自动打开并读入当前项目中所指定的平面交点数据。用户点按“计算绘图”后便可在当前屏幕浏览路线平面图形。

当用户新建项目后，可直接应用主线平面设计功能进行路线平面设计。首先应用AutoCAD打开数字化地形图（如果有的话），点取“设计”菜单下的“主线平面设计”项，这时系统只为新建项目建立了一个交点（除了交点名称和交点坐标可输入外，其他控件将处于不可用状态），用户先输入第一个交点的X(N)、Y(E)坐标或直接在图形屏幕中点取交点。点按“插入”按钮，出现如图3-15所示对话框，用户点取“OK”后系统建立第二个交点，主对话框中的内容也由交点0转换到交点1，用户输入或点取第二点的X(N)、Y(E)坐标。重复插入交点并输入坐标，可以直到最后一个交点。

通过移动横向滚动条，分别给每个交点设置平曲线（圆曲线和缓和曲线），并可根据需要先选择交点的计算模式，输入已知参数，点“计算”按钮进行各种接线反算（计算模式参见下文说明）。在计算成功的情况下，点“计算绘图”按钮可直接实时显示路线平面图形；而当计算不能完成时，对话框中的数据将没有刷新，并且在AutoCAD命令行中将出现计算不能完成的提示信息，用户在调整参数后可继续进行计算。

请用户注意对话框右侧“数据显示”中的内容，以控制整个平面线形设计和监控试算结果。主线平面设计允许前后交点曲线相接时，会出现微小的相掺现象，即“前直线长”或“后直线长”出现负值。但其长度不能大于2mm，否则系统将出现出错提示。

另外，用户可点“实时修改”和“拖动R”按钮，根据命令行的提示实时拖动修改交点的位置和平曲线半径R，以达到绕避构造物及路线优化等目的。实时修改是纬地道路辅助设计的一大特点和优势，也是完成许多特殊设计最快捷的工具。

对于如何完成各种模式的平曲线反算及复曲线、卵形曲线设计，请参阅下文计算方式介绍。

3.11 十一种交点法曲线设计计算方式

3.11.1 常规通用计算方式（S1+Rc+S2）

此方式下用户可以根据需要通过输入不同的曲线控制数据来完成任意的交点曲线组合，即通过输入前部缓和曲线的长度、前部缓和曲线的起点曲率半径（程序将以中间圆曲线的半径作为前部缓和曲线的终点曲率半径）、中间圆曲线的半径、后部缓和曲线的长度、后部缓和曲线的终点曲率半径（程序将以中间圆曲线的半径作为后部缓和曲线的起点曲率半径）等数据，点取“计算”或“计算显示”按钮后，程序都自动判断本交点曲线组合的类型，并完成曲线的设置计算与平面绘图标注。例如：用户输入S1=280m、RO=9999.0（即无穷大，用户输入小于或等于零的实数程序会自动判断为无穷大）、Rc=1200m、S2=0.0m、RD=9999.0时，程序将会判断本交点的曲线组合为前端带有长度为280m缓和曲线，中间设有半径为1200m的圆曲线的曲线线形。

3.11.2 单圆曲线的切线反算方式（T+T）

此方式下交点的曲线组合为单圆曲线，用户可以通过输入切线长度（T1=T2）来反算单圆曲线的半径、长度等数据。当用户所输入的切线长度大于前一交点曲线的缓直（HZ）点到本交点之间的直线长度时，程序将提示输入有误，并自动以前一交点曲线的缓直（HZ）点到本交点之间的直线长度为切线长，计算得到其他曲线数据。

3.11.3 对称曲线的切线反算方式（T+Rc+T）

此方式下交点的曲线组合为对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置相同参数的缓和曲线，用户可以输入切线长度（T1=T2）以及圆曲线的半径（Rc）等数据，程序将反算其他数据。当程序通过试算后发现缓和曲线的长度太小（<10.0）或太大（>1000.0）时均会出现警告。

3.11.4 非对称曲线的切线反算方式一（T1+Rc+S2）

此方式下交点的曲线组合为非对称的曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入第一切线长度（T1）、圆曲线的半径（Rc）以及第二段缓和曲线的长度（S2）等数据,由程序反算得到其他数据。

3.11.5 非对称曲线的切线反算方式二（T1+S1+Rc）

此方式下交点的曲线组合为非对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入前部切线长度（T1）、前部缓和曲线的长度（S1）以及圆曲线的半径（Rc）等数据，由程序反算得到其他数据。

3.11.6 非对称曲线的切线反算方式三（S1+Rc+T2）

此方式下交点的曲线组合为非对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入前部缓和曲线的长度（S1）、圆曲线的半径（Rc）以及后部切线长度（T2）等数据，由程序反算得到其他数据。

3.11.7 非对称曲线的切线反算方式四（Rc+S2+T2）

此方式下交点的曲线组合为非对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入圆曲线的半径（Rc）、后部缓和曲线的长度（S2）以及后部切线长度（T2）等数据，由程序反算得到其他数据。

3.11.8 常规曲线参数计算模式（A1+Rc+A2）

此方式是为照顾部分设计单位在路线设计中，使用参数A控制（而不是长度S）缓和曲线的习惯而增加的，其原理基本类同（S1+Rc+S2）模式，只是交点的前后缓和曲线是由用户控制输入缓和曲线参数A值，而不是长度值。

3.11.9 反算―――与前交点相接计算模式

为了进一步方便用户进行相邻交点平曲线的相接计算，以及复曲线、卵型曲线等的设计，纬地系统V4.6版以后增加了两种相邻交点平曲线直接相接的计算模式：与前交点相接和与后交点相接。这里不论两交点是什么曲线类型（单圆曲线、对称与不对称曲线等），用户先选择“反算：与前交点相接”计算模式，然后输入两端缓和曲线的控制参数，点按“试算”，系统便可自动反求圆曲线半径，使该交点平曲线直接与前一交点平曲线相接（成为公切点，即两交点间直线段为零）。

对于卵型曲线设计应用，请参阅本手册附录中关于卵型曲线设计部分的详细内容。

3.11.10 反算―――与后交点相接计算模式

类同3.11.9节。

3.11.11 反算―――与前交点成回头曲线计算模式

此方式用于将当前交点和相邻的前一个同向交点自动设计成相同半径的圆曲线，且两交点的圆曲线直接相接（实际上是同一个圆曲线）。用户还可以在当前交点的后部和前一交点的前部指定一定长度的缓和曲线。此方式主要用于自动设计回头曲线。

3.12 平面曲线导入/导出

该功能用于将已完成公路项目的平面设计数据（特别是未使用交点坐标，而使用交点间距加转角的方式进行的低等级公路项目）导入到纬地项目中，将其转化为纬地专用的平面交点数据文件（*.jd）。同时也可将纬地系统的交点数据输出到单独的数据文件（*.jdx）中，便于用户应用或其他软件调用。

菜单：数据——平面数据导入/导出

命令：JD_IN，

平面数据导入/导出对话框如图3-16所示，“打开”和“存盘”按钮用于打开和将数据保存到“*.jdx”文件中。

在导入时，用户根据对话框中提示输入该项目的“起点桩号”、起点坐标X、Y和起点的方位角（单位为度、分、秒，如123°30′15″输入为123.3015即可）。（坐标和方位角可以是假设的。）

图3-16

“数据模式”控制用户输入的每个交点的数据是以“交点桩号”，还是以“交点间距”来控制。每个交点数据为一行，分别为“交点编号”、“交点桩号/间距”、“圆曲线半径”、“交点转角”（＋、－值为左右偏向）和“前缓长”、“后缓长”等。“插入”、“删除”分别可以在指定位置插入或删除一行交点数据。

在数据输入完成后，点击“导入为交点数据”按钮，系统提示用户输入平面交点数据文件名称（*.jd）后，点击“保存”，系统便可完成文件导入。

“交点数据导出”用于将当前纬地系统所打开项目的的平面交点数据导出为交点数据，即从jd→jdx的转换过程。

关于jdx文件的格式也可参照“数据文件介绍”一章的相关内容。

一般用户在上述导入过程完成后，将*.jd文件添加到项目中，可直接利用“主线平面设计”功能调出交点数据，对其进行进一步的调整，还可通过“输出直曲表”功能直接输出“直曲线转角表”。

在导入过程中遇到不能完成的情况需具体分析，如果在命令行中出现如下类似提示“T2（jd5）＋T1（jd6）大于两交点间距：”时，可能是jd5和jd6平曲线相接，中间直线段长度为0。但因为外业手工计算（或PC1500等计算）过程中精度相对较低，再加上四舍五入等，导致程序计算和外业计算结果稍有出入，不能完成导入，这里用户可按交点间距模式输入所有交点间距和转角，而将圆曲线半径和前后缓长暂时输入为0，先将交点导入到纬地系统中，然后在“主线平面设计”对话框中再根据外业资料输入并适当调整半径、缓长等数据，尽量减少程序计算结果和外业计算结果之间的出入。实际上纬地系统中也允许两交点曲线出现一些交叉（相掺），只是其交叉长度不能超过几个毫米。

另外，不能完成导入过程的原因可能还会有回头曲线、卵型曲线、复曲线、虚交等情况。这里一一说明其处理方法。

关于卵型曲线与复曲线等主要是原来老的计算方法和新的计算方法的差别。用户需利用本系统或手工找出对应原曲线新的计算方法的新交点。参见Help目录下的相关说明。

对于回头曲线，虽然纬地系统的“立交平面设计”功能可任意灵活布设回头曲线（以及环型匝道），但其计算方法和老的回头曲线计算方法不同。如果用户需要将其导入为纬地平面交点数据时，需手工或利用“立交平面设计”和“平面数据转换”的“PM→JD”功能，将原回头曲线在圆曲线长度约1/2的地方划分为两个交点，分别将两个新的交点输入到JDX数据中即可。（参见Help目录下的相关说明。）

在导入虚交数据时，也需要用户首先找到实交点，并将其输入，才能完成导入过程。

编者：实际上以上对于卵型、复曲线、回头曲线和虚交等的特殊处理均是由于老的计算方法和新的曲线计算法不同而导致的，再追溯其缘由便是老的公路测设方法、手段和新的测设方法与手段的不同而导致的。而彻底解决上述问题的方法便是：低等级公路外业期间也采用精确的新的计算方法，如使用我们开发的“纬地掌上设计手簿”和“放线手簿”。请参见纬地系统的相关介绍资料。

3.13 平曲交点导入

菜单：数据——平面交点导入/导出

命令：jdzb_in

平面交点导入/导出对话框，如图3-17所示。

图3-17

平面交点导入功能可将已经完成的低等级公路的平面设计数据（使用交点坐标控制）导入纬地系统中。用户需要输入原平面曲线文件名（*.jdw）和转化后的路线平面交点文件（*.jd）的文件名，其应用方法与3.12节的平面曲线数据导入类似。

原平面交点数据文件格式参见“数据文件介绍”一章的相关内容。

3.14 平面自动分图

纬地系统V4.6版同时提供了两种平面分图方式：一是“平面自动分图”，二是“平面分图处理”和“平面裁图”。这里首先介绍第一种“平面自动分图”功能。

（1）平面自动分图

由于该功能应用了AutoCAD图纸空间（Paper）的布局（layout）技术，所以只能在AutoCAD R2000和R2002版本上实现，该功能可同时应用于路线平面图、总体布置图、公路用地图及路基设计表等的分图。这种分图方式不仅分图方便、快捷，而且支持进行批量打印，纬地系统推荐用户使用此方式进行分图、打印，但需要用户熟练掌握AutoCAD R2000和R2002版本的打印功能。

菜单：绘图——平面自动分图

命令：PmCt

平面自动分图对话框，如图3-18所示。

用户首先选择出图的比例，对应比例系统自动提示每页的路线长度如：1:2000时，每页700m，这里用户也可以修改每页长度。然后用户需要指定出图的桩号范围，点按是否“插入曲线元素表”后，直接点“开始出图”便可完成分图过程。请用户注意，为了提高计算机出图、打印速度，在路线较长，特别是有数字地形图时，尽量分数段分别进行分图、打印。

图3-18

这种分图实际上并未将每页图纸裁开，而只是分别设置了若干个窗口显示。分图后DWG文件的大小也并不发生较大增加。

说明：

AutoCAD R2000/2002比AutoCAD R14打印功能增强了很多，操作对话框也复杂了，这里详细介绍纬地系统用AutoCAD R2000/2002的布局技术实现批量化打印的过程。

① 用AutoCAD R2000/2002打开“C:\Hint40\平面图框.dwg”模板文件，如图3-19所示。图中在图纸空间画了一图框，图框中黑矩形框为视口边界，矩形框内双击鼠标左键可进入模型空间，矩形框外双击鼠标左键可进入图纸空间。用户在图纸空间按设计需要定制图框，如“项目名称”、“工程名称”，修改视口大小，是否打印视口边界线等。

② 点击“File→Page Setup…...”进行模板文件的页面设置，如图3-20所示。点击“Plot Device”页选择打印机类型，点击“Properties…...”进行打印机属性设置，包括纸张类型、输出方式等；点击“Plot style table(pen assignments)”选择笔号模板，编辑修改各种笔型颜色、线宽等；点击“Layout Settings”页编辑其他属性，如出图比例、方向、是否生成打印文件等，点击“OK”退出对话框。

③ 保存并退出模板文件，打开平面设计图，进行平面分图处理。

④ 如用户想对分图之后的单张图调整，先切换到图纸空间，启动AutoCAD的属性“Properties”对话框，点选视口边界，在属性对话框中将“Display Locked”的属性值改为“No”,再切换到模型空间，这样就可以对视口中的图形进行平移、缩放等操作了。

⑤ 其他如路基设计表等模板文件设置方法同上，用户可参照执行。

图3-19

图3-20

（2）平面分图处理和平面裁图

菜单：扩展——平面分图处理

命令：PmFt

平面自动分图对话框，如图3-21所示。

图3-21

用户根据出图比例及需要，输入适当的左右侧图幅宽度及每页长度（m），程序自动计算出分幅总页数。“分幅预处理”按钮将完成平面分图预处理，并在当前图形窗口给出每页分幅范围边线。

平面分幅预处理完成后，用户使用“扩展”菜单项中“平面裁图”命令进行自动裁图处理。开始裁图时，程序将提示用户在屏幕中拾取一点，作为分图后每一幅平面图的中心位置。（这部分功能需要AutoCAD R14 / R2000完全安装后的“Bonus / Express”工具支持，请用户注意安装。）

3.15 平面移线

菜单：设计——平面移线计算

命令：Pmyx

平面移线功能主要针对低等级公路项目测设过程中发生移线情况而开发，系统可自动计算搜索得到移线后各对应桩号的纵、横地面线数据。

平面移线一般发生在低等级公路项目的实地外业测量完成以后，设计者通过戴帽子，发现路线平面局部进行左右移动（几米到一二十米范围之内），可能更为合理。这时用户可以先将原项目中的交点数据文件进行“另存”，建立新项目，指定另存的交点数据文件到新项目中。然后利用纬地的主线平面设计功能中的交点修改功能，移动或重新指定需要调整范围的交点，使路线平面位置发生移动（与原路线分离），完成平面线位的移动调整。并确定出两线位分离与再合并的对应桩号区间，确定断链的位置与长度，并在新项目的属性中填加断链。

打开原项目，启动“平面移线”命令，其对话框如图3-22所示，用户需在对话框中输入移线后新的平面数据文件名称和需要进行移线计算的桩号区间，点按“开始移线”后，程序自动基于原项目的平、纵、横数据，通过横向搜索计算得到新线位对应桩号的纵、横断地面线数据（直接输出到C:\Hint40\Lst\Temp. dmx和C:\Hint40\Lst\Temp.hdm文件中）。

图3-22

打开新项目，将C:\Hint40\Lst\Temp.dmx和C:\Hint40\Lst\Temp.hdm文件移动到新项目所在目录下并改名，添加到新项目中。然后将原项目中未移线部分的数据再分别复制到新项目的Dmx和Hdm文件中，注意断链位置和桩号标识，形成新的完整的纵、横断地面线数据。

接下来便可继续进行路线的其他设计内容了。

第四章 纵、横断面数据准备与

纵断面设计绘图

4.1 纵断面地面线数据输入

纬地系统开发了专门的纵、横断面地面线数据输入程序，推荐用户使用它们进行纵、横断面地面线数据输入（特别是对于横断面地面线数据），以便将许多类似键入手误、桩号不匹配、桩号顺序颠倒、格式不符等错误排除在数据录入阶段。纵、横断面地面线数据均为纯文本文件格式，用户也可以使用写字板、edit、Word及Excel等文本编辑器编辑修改，但请注意保存为纯文本格式。

菜单：数据——纵断数据输入

命令：DATTOOL

纵断数据输入对话框如图4-1所示，系统可自动根据用户在“文件”菜单“设定桩号间隔”设定按固定间距提示下一输入桩号（自动提示里程桩号），用户可以修改提示桩号，之后键入回车，输入高程数据，完成后再回车，系统自动下增一行，光标也调至下一行，如此循环到输入完成。输入完成后，用鼠标点击最后一行的序号，选中该行，点按图标工具中的“剪刀”，便可删去最后一行多余的桩号。当用户需要在某一行插入一行时，先将光标移到该行，再点按图标工具中的“插入”按钮。系统会自动检查用户输入的每一桩号的顺序，错误时会自动提示。

输入完成，点击“存盘”按钮，系统便将地面线数据写入到用户指定的数据文件中。纵断面数据格式请参见数据文件介绍一章的相关内容。

4.2 横断面地面线数据输入

菜单：数据——横断数据输入

命令：HDMTOOL

横断数据输入对话框如图4-2和图4-3所示，系统提供两种方式的桩号提示：按桩号间距或根据纵断面地面线数据的桩号。一般用户选择后一种，这样可以方便地避免出现纵、横断数据不匹配的情况。在图4-3的输入界面中，每三行为一组，分别为桩号、左侧数据、右侧数据。用户在输入桩号后回车，光标自动跳至第二行开始输入左侧数据，每组数据包括两项，即平距和高差，这里的平距和高差既可以是相对于前一点的，也可以是相对于中桩的（输入完成后，可以通过“横断面数据转换”中的“相对中桩→相对前点”转化为纬地系统需用的相对前点数据）。左侧输入完毕后，直接键入两次回车，光标便跳至第三行，如此循环输入。输入完成后点击存盘将数据保存到指定文件中。横断面数据格式请参见数据文件介绍一章的相关内容。

图4-3

另外，当项目管`理器中未指定横断面数据文件或横断面输入工具中新建横断面数据文件时，V4.6版的横断面输入工具可直接读入德国的Card/1软件所输出的横断面格式文件和HEAD等软件的横断面格式文件，并转化为纬地系统的横断面文件格式。

关于纵、横断面的桩号匹配，纬地系统中是这样要求的：纵断面包含横断面，即纵断面数据中的桩号，在横断面中可以没有；但横断面数据中有的桩号，在纵断面中则必须有。另外当两种数据中的某一桩号相差小于2cm，即0.02m时，系统会自动判断它们为同一桩号。

4.3 纵断面动态拉坡设计

系统在自动绘制拉坡图的基础上，支持动态交互式拉坡与竖曲线设计。用户可实时修改变坡点的位置、标高、竖曲线半径、切线长、外距等参数；对大、中型桥梁等主要纵坡，受控处系统可自动提示控制标高和相关信息。

菜单：设计——纵断面设计

命令：ZDMSJ

纵断面拉坡设计主对话框，如图4-4所示。

图4-4

此对话框启动后，如果项目中存在纵断面设计数据文件（*.zdm），系统将自动读入并进行计算显示相关信息。“存盘”和“另存”可将修改后变坡点及竖曲线等数据保存到数据文件中去。

第一次点按“计算显示”按钮，程序将在当前屏幕图形中绘出全线的纵断面地面线、里程桩号和平曲线变化，为用户直接在屏幕上进行拉坡设计作准备。在拉坡图中系统已自动设定了“栅格”，桩号方向间距为100m，标高方向为2.0m，用户也可自行修改。

点按“控制”按钮后将出现图4-5所示对话框，用于控制系统是否自动绘制纵断拉坡图和在拉坡图中标注桥梁、涵洞构造物的位置和控制标高，以方便在计算机屏幕上进行拉坡设计。如果用户使用纬地道路CAD数模版软件从数字地模中直接采集了路面左右侧边缘的地面高程，对话框中的“绘制路基左右侧地面高程”选项可以控制在拉坡图中同时绘出左右侧的地面高程线图形。这样用户在拉坡时便可直接控制路基左右侧边缘的填挖情况。

图4-5

“变坡点”中各控件显示当前变坡点的“序号”、“变坡点桩号”及“变坡点高程”等数据。“选点”用于在屏幕上直接拾取当前变坡点的位置；纵向滚动条控制向前或向后翻动变坡点数据。“插入”和“删除”按钮使用户可以在屏幕上通过鼠标点取的方式直接插入（增加）或删除一个变坡点及其数据。

在“竖曲线”中的“计算模式”包含三种模式，即常规的“已知R”（竖曲线半径）控制模式、“已知T”（切线长度）控制模式和“已知E”（竖曲线外距）控制模式，以达到不同的设计计算要求。根据用户对“计算模式”的不同选择，其下的三项“竖曲线半径”、“曲线切线”、“曲线外距”等编辑框呈现不同的状态，亮显时为可编辑修改状态，否则仅为显示状态。

“数据显示：”中显示了与当前变坡点有关的其他数据信息，以供随时参考、控制。

“水平控制线标高”中用户可编辑修改用于拉坡设计时作为参考的水平标高控制线（其默认标高为纵断面地面线的最大标高）。

“OK”按钮完成对对话框中数据的记忆后隐去对话框。

“计算显示”按钮用于重新全程计算所有变坡点，并将计算结果显示于对话框中；同时完成对拉坡图中纵断面设计线的自动刷新功能。

“实时修改”按钮是纵断面设计功能的重点，首先提示“请选择变坡点/坡段：”，如果用户需要修改变坡点，可在目标变坡点的附近单击鼠标左键，系统提示重选变坡点以确定修改。重复选择操作后，系统提示请用户选择“修改方式：沿前坡(F)/后坡(B) /水平(H) /垂直(V) /半径(R) /切线(T) /外距(E) /自由(Z)：”，用户键入不同的控制键(字母)后，可分别对变坡点进行沿前坡(F)、后坡(B)、水平(H)、垂直(V)等方式的实时移动和对竖曲线半径(R)、切线长(T)，以及外距(E)等的控制性动态拖动。该命令默认的修改方式是对变坡点的自由(Z)拖动。这里系统仍然支持“S”、“L”键对鼠标拖动步长的缩小与放大功能。如果用户需要将变坡点的桩号或某一纵坡坡度设定到整数值或固定值，可以通过实时拖动、直接修改对话框中变坡点的数据或直接指定变坡点的前、后纵坡值来实现。（灵活运用而已。）

当用户选择拖动“坡段”时，系统提示“选择修改方式：指定坡度且固定前点(Q) /固定后点(H) /自由拖动(Z)”。这里用户可以在指定坡段的前点或后点固定的前提下，直接输入一指定纵坡坡度，“自由拖动(Z)”使用户可以在坡段坡度不变的前提下，整段纵坡进行平行移动。

在操作过程完成后，注意用“存盘”或“另存”命令对纵断面变坡点及竖曲线数据进行存盘。

4.4 路线纵断面图绘制

该功能可根据用户的不同需求进行不同设置，从而绘制任意比例及不同形式的纵断面设计图，并可自动分跨径标注桥梁、涵洞等构造物。

菜单：设计——纵断面设计绘图

命令：ZDMT

纵断面计算与绘图程序主对话框，如图4-6所示。

图4-6

“起始桩号:”和“终止桩号:”编辑框用于输入用户所需绘制的纵断面图的桩号区间范围。

“标尺控制:”按钮点亮后，可在其后的编辑框中输入一标高值，程序将通过以此数值作为纵断面图中标尺的最低点标高来调整纵断面图在图框中的位置，另外可以控制“标尺高度:”的高度值。

“前空距离:”按钮点亮后，控制在绘图时调整纵断面图与标尺间的水平向距离。

“绘图精度:”编辑框中用户可以制定在绘图过程中，设计标高、地面标高等数据的精度。

“横向比例:”和“纵向比例:”编辑框中分别输入指定纵断面的纵横向绘图比例。也正是因为纵横向比例可以任意调整，所以此程序还可以方便地用于路线平纵面缩图的绘制。

“确定”按钮可完成对话框数据的记忆功能。

“区间绘图”按钮将完成对话框输入，开始进行用户输入范围的连续纵断面图绘制，主要包括读取变坡点及竖曲线，进行纵断面计算，绘制设计线；读取纵断面地面线数据文件，绘制地面线；读取超高过渡文件，绘制超高渐变图；读取平面线形数据文件，绘制平曲线；将位于绘图范围内的地面线文件中的一系列桩号及其地面标高、设计标高标注于图中；将设计参数控制文件中qhsj.dat项及hdsj.dat项所列出的桥梁、分离立交、天桥、涵洞、通道包括水准点等数据标注于纵断面图中。

“批量绘图”按钮用于自动分页绘制纵断面设计图。批量绘图时，系统将自动确定标尺高度，当地形起伏较大时，系统会自动进行断高处理。（但纬地系统中默认在同一幅图中最多断高三次，否则用户应压缩纵向绘图比例了。）

“绘图栏目选择”中的一系列按钮分别控制纵断面图中诸多元素的取舍和排放次序，如：地质概况、里程桩号、设计高程、地面高程、直曲线、超高过渡、纵坡、竖曲线等。“构造物标注”控制是否标注桥梁和涵洞等构造物，用户可以根据自己的需要随意控制。

程序可在绘图时自动缩放并插入图框文件（C:\Hint40\tk_zdm.dwg），用户可以修改、替换该文件。请先修改该文件的属性，取消只读文件的设置，并将新的图框文件的插入点定位到内框的左下角。请注意图框的大小、位置不能变。

4.5 边沟、排水沟沟底标高设计

最新的纬地系统纵断面设计程序也可完成对路基左右侧边沟排水沟的沟底拉坡功能。这时用户只需将项目中的纵断面地面线文件（*.dmx），指定为路基的左（或右）侧沟底标高文件（此文件可由横断面设计程序在初步横断面设计戴帽子时直接输出，位于“C:\Hint40\Lst\zgdbg.tmp，C:\Hint40\Lst\ygdbg.tmp”）；从“项目管理器”中删去纵断面设计文件（*.zdm），然后启用“纵断面设计”功能对沟底进行拉坡设计，其过程同纵断面拉坡设计，只是不需要为变坡点输入竖曲线半径。

在拉坡完成后，用户需点按“存沟底标高”按钮（见图4-4），将左、右侧沟底纵坡数据分别存盘（为*.zbg或*.ybg文件），并将它们添加到项目中，便可进行沟底纵坡控制模式下的横断面设计了。

第五章 连接部图和路面标高图绘制

5.1 连接部图（端部设计详图）的绘制

菜单：绘图——绘制连接部图

命令：DBT

连接部图绘制功能主要用于分侧别、分段落绘制立交连接部图和路线加宽段变化图。对于正常宽度匝道和路线标准断面，推荐用户使用AutoCAD的平移线命令“Offset”直接平移得到路基的各条边缘线，同样方便、快速。系统主要针对性地处理路线线性或高次抛物线加宽等情况时的路基边线绘制。连接部图绘制主对话框，如图5-1所示。

图5-1

对话框中“位置：”控制绘图时的侧别，“左侧”或“右侧”。

“标注控制：”中的内容用于控制标注桩号的字体高度及旋转方向等。

“边线绘制：”按钮控制在用户点取“计算标注”按钮后，程序是否绘制各相应位置的边线，否则只完成桩号标注工作。而“步长”中的步长控制绘图过程中曲线的模拟步长。

“起始桩号：”、“终止桩号：”分别用于输入绘图的桩号区间。而其后的两行编辑框分别输入区间内的路基一侧的路幅宽度变化关于“附加车道”、“附加车道线形平面文件”和各项路幅参数的具体意义请参见下文13.4节中路幅宽度数据文件介绍中的详细内容。如果用户已经填写了路幅宽度数据文件，就可以单击“上一组”和“下一组”按钮，程序会读取路幅数据，并将匝道左右侧不同的区间路幅宽度变化自动显示于下面的编辑框中，用户可以在其基础上进行修改。连接部图绘制程序只根据对话框中的路幅宽度数据来绘图，并不是直接根据项目中的路幅宽度文件进行绘图的。

“绘图标注”按钮主要完成下列任务，从匝道平面线位数据文件中读取匝道平面数据，计算桩号区间路幅宽度的各项值的变化，绘制出有关的曲线线条，如中分带边缘线、行车道边线、土路肩外侧边线，及路基边线等。如果需要标注桩号时，用户必须输入“桩号序列文件”，程序将处于分段区间范围内的桩号读出，标注于连接部图上。

“确定”按钮用于关闭对话框并同时完成当前对话框输入数据的记忆功能（本系统各部分对话框中的“确定”按钮基本都具有此项功能）。

用户可以用连接部图绘制程序辅助完成图纸（底图）连接部详图、路面标高图、路面标线图等。

连接图中字体的大小、方向可以随意定制，在您计划以1:350、1:200或1:250的比例出图时，推荐采用0.4的字体高度比较合适，而1:400时应该设置字体高度为0.6。对于楔形端位置的确定，本系统开发有专用的自动搜索楔形端位置的功能，参见下文有关“辅助工具”的说明。

另外在连接部图的绘制中，用户还可以通过调整绘图的步长来准确绘制桥梁内外边线、路基（曲线时）内外侧挡土墙的边线等，进而准确求得其长度。

5.2 路面标高图绘制

菜单：绘图——绘路面标高图

命令：BGT

标高图绘制功能主要用于在连接部的基础上完成路面标高数据图的绘制和标注，主对话框如图5-2所示。

图5-2

与连接部图绘制功能相似，用户仍可分侧别、分段落进行绘图标注。

“标注定位:”中的各项分别控制桩号、标高、坡度等的字体高度、标高精度及标注方向位置。

“计算标注”按钮点取后，程序将开始路面标高图的辅助绘制，主要完成标高图分段区间内的桩号标注、各点标高标注、横向坡度及路幅宽度标注。

如果存在附加车道，程序可以自动搜索计算从本线形的路基中心线到附加车道中心线的横向距离，所以用户在“附加道”框中所应输入的是由附加车道中心向外到其行车道边缘的宽度，“硬路肩”和“土路肩”输入附加车道外侧的硬路肩宽度和土路肩宽度。如果在“计算标注”后出现“计算路幅宽度错误！”等，请用户检查“标注位置”的设置、路幅数据和分段区间的起始桩号。直观地理解就是用户所有的设置必须使任一桩号的法线都能够与附加车道中心线相交叉。

“上一组”和“下一组”按钮可直接从路幅宽度文件中提取左、右侧路基分幅变化（加宽等），进而批量准确地标注路面上的路幅宽度、各点设计标高、横坡方向与数值等等。

由于纬地系统路面标高图标注和路基设计计算均使用同一超高控制数据和加宽控制数据，便自然使得路基宽度变化范围内，特别是互通式立交连接部范围内的路面标高数据图、路基设计表，以及横断面戴帽子设计的成果完全统一（吻合），这一部分功能较其他国内软件具有较高的优越性。

5.3 端部平分线绘制——连接部双向路拱时路脊线绘制

菜单：绘图——端部平分线

命令：Db_pfx

该功能主要用于绘制从匝道偏出一个车道宽开始到楔型端为止这一区间内双向路拱时的路脊线。同时还可为用户自动搜索计算出这一区间主线和匝道的对应桩号及距离。这一功能的应用还取决于用户设计互通式立交连接部的一些习惯和方法。

第六章 路基设计计算

路基设计计算主要完成：读取有关数据，确定桩号区间内的每一桩号的超高横坡、设计标高、地面标高，以及路幅参数的变化，计算路幅各相对位置的设计高差，并将以上所有数据按照一定格式写入路基设计中间数据文件，以备打印路基设计表和计算、绘制横断面图之用。

菜单：设计——路基设计计算

命令：LJSJ

该功能对话框如图6-1所示。

图6-1

在进行路基设计计算前应完成对超高与加宽等的处理工件，如果当前项目中未指定路基设计中间文件，那么用户应在对话框中输入该文件名。另外用户还应在“项目管理”中检查当前项目的超高与加宽方式是否正确。

纬地系统V4.6版支持四种超高旋转方式：绕曲线内侧路基边缘旋转，绕曲线内侧行车道边缘旋转，绕行车道中心旋转和绕中央分隔带边缘旋转。其中“绕曲线内侧路基边缘旋转方式”和“绕曲线内侧行车道边缘旋转方式”适用于二、三四级新建公路，路基设计标高为未设超高和未设加宽状态下的曲线内侧路基边缘标高。“绕行车道中心旋转方式”适用于旧路改建以及无中央分隔带的互通式立交匝道等，其设计标高为路基中心位置。而“绕中央分隔带边缘旋转方式”则适应于所有有中央分隔带的公路或立交匝道，其设计标高位置为中央分隔带边缘以下。

特别说明：前述几种计算方式在进行路基设计计算时，采取的是先计算断面超高变化，后计算断面加宽变化的方式（即先超高后加宽）。

路基设计计算既可分段进行，也可以全线一次完成。如果项目中已经存在路基设计数据（文件），系统会提示用户覆盖文件或在原文件后追加数据。路基设计要对地面线文件中所有桩号断面进行超高和加宽计算（立交范围可能还需要自动搜索连接部），如果遇到系统提示xxx桩号计算路幅宽度或超高错误，一般问题可能出在超高和加宽文件（*.sup和*.wid）上，用户打开并编辑、修改该文件即可。修改一般原则是，两文件中描述的超高和加宽变化区间应包括地面线桩号所及范围。

第七章 参数化横断面设计绘图

7.1 横断面设计与绘图

主要功能：任意定制各种横断面类型、多级填挖方边坡、护坡道、边沟、排水沟，以及截水沟和路基支挡防护构造物，实现了横断面随意修改后的所有数据自动搜索刷新。针对不同公路等级和设计的不同需要，可随意定制横断面绘图的方式方法、断面各种图形信息的标注形式和内容。需要特别说明的是新的横断面设计模块可以方便、准确地考虑各种情况下路基左右侧超填、因路基沉降引起的顶面超填、清除表土以及路槽部分的土方数量增减变化（直接在断面数量中考虑），用户可以根据不同项目的特点选择应用。

菜单：设计——横断设计绘图

命令：HDM_new

横断设计与绘图主对话框如图7-1所示，主要分为三部分：设计控制、土方控制、绘图控制。

图7-1

（1）设计控制

1）自动延伸地面线不足。

控制当断面两侧地面线测量宽度较窄，戴帽子时边坡线不能和地面线相交，系统可自动按地面线最外侧的一段的坡度延伸，直到戴帽子成功（当地面线最外侧坡度垂直时除外）。

2）左右侧沟底标高控制。

如果用户已经在项目管理器中添加了左右侧沟底标高设计数据文件（其格式参见后面数据文件介绍一章），那么“沟底标高控制”中的“左侧”和“右侧”控制将会亮显，用户可以分别设定在路基左右侧横断面设计时是否进行沟底标高控制。结合《文件编制办法》要求，纬地系统自V3.0版起便已经支持路基两侧沟底标高控制模式下的横断面设计，V4.6版此功能有了进一步完善，更加灵活方便。

3）左右侧附加用地宽度。

需要用户输入从填方断面的排水沟外缘到用地界的宽度和从挖方的坡口坡脚（有截水沟时从沟的外缘）到用地界的宽度，以便程序自动计算并记录断面的左右侧用地总宽度。

4）下护坡道宽度控制。

此功能主要用于控制高等级公路项目填方断面下护坡道的宽度变化，其控制支持两种方式，一是根据路基填土高度控制，即用户可以指定当路基大于某一数值时下护坡道宽度和小于这一高度时下护坡道宽度；二是根据设计控制参数文件中左右侧排水沟形式（zpsgxs.dat和ypsgxs.dat）中的具体数据控制，一般当排水沟控制的第一组数据的坡度数值为0时，系统会自动将其识别为下护坡道控制数据。如果用户选择了第一种路基高度控制方式，系统将自动忽略zpsgxs.dat和ypsgxs.dat中出现的下护坡道控制数据（如果存在的话，其后的排水沟形式不受影响）。

5）矮路基临界控制。

用户选择此项后，需要输入左右侧填方路基的一个临界高度数值（一般约为边沟的深度），用以控制当填方高度小于临界高度时，直接设计边沟，而不先按填方放坡之后再设计排水沟。

6）扣除桥涵断面。

用户选择此项后，桥涵桩号范围内将不绘出横断面。

7）沟外护坡宽度。

用来控制戴帽子时当排水沟（或边沟）的外缘高出地面线，这时系统自动设计一段平台，再按填方放坡，“沟外护坡宽度”就指平台的宽度。

（2）土方控制（如图7-2所示）

1）计入排水沟面积。

用以控制在断面面积中是否考虑计入左右侧排水沟的土方面积。

图7-2

2）计入清除表土面积。

用以控制在断面面积中是否考虑计入清除表土面积。至于清除表土的具体分段数据（清除表土的宽度和厚度），请参见数据文件介绍一章关于设计参数控制文件*.ctr部分内容。请参见图7-3，其中W1的宽度即为清除表土的宽度。

3）计入左右侧超填面积。

用以控制在断面面积中是否考虑计入填方路基左右侧超宽填筑部分的土方面积。左右侧超填的具体分段数据（清除表土的宽度和厚度），请参见关于设计参数控制文件*.ctr部分内容。图7-3中左侧即为对路基超填部分土方面积的示意。

图7-3

4）扣除路槽面积。

用以控制在断面面积中是否考虑扣除路槽部分的土方面积，系统支持两种控制方式：“选项”和“数据文件”（*.ctr文件中的zlcsd.dat/ylcsd.dat）。其中“选项”控制方式由用户直接指定需要扣除路槽部分的宽度组成（中分带、行车道、硬路肩、土路肩），路槽的深度由*.ctr文件中的zlcsd.dat和ylcsd.dat部分控制。如果用户将中分带、行车道、硬路肩、土路肩等宽度全部考虑时，便可实现根据设计施工的实际需要，路基施工只填到路槽底面，然后培路肩等情况。

而用户选择“数据文件”控制方式时，系统将按照设计参数控制文件（*.ctr）中左右侧路槽（zlcsd.dat和ylcsd.dat）部分的分段数据来考虑扣除路槽土方。采用此方式扣除路槽时，系统默认用户在控制文件中输入的路槽宽度是从中分带的边缘向外开始计算的，这样所输入的宽度不能大于行车道、硬路肩及土路肩的宽度之和。

参见图7-3所示，系统在进行断面面积计算时，将从断面填方面积中减去路槽部分（图中阴影部分）的面积，而对于挖方部分，系统将自动在断面挖方面积中增加路槽的面积。

5）计入顶面超填面积。

这一控制主要用于某些路基沉降较为严重的项目，需要在路基土方中考虑因地基沉降而引起的土方数量增加。顶面超填也分为“路基高度”和“文件控制”两种方式，路基高度控制方式，即按路基高度大于或小于某一指定临界高度分别考虑顶面超填的厚度（路基实际高度的百分数）。当用户选择数据文件控制方式后，系统将自动控制参数文件中“顶超填”部分的分段数据来考虑顶面超填土方，其具体数据请参见设计参数控制文件*.ctr部分关于顶超填的介绍。

（3）绘图控制（如图7-4所示）

图7-4

1）出图方式和比例。

用户可以按项目需要自由控制绘图的比例和方式，其中包括：“比例1:200 A3纸横放”、“比例1:200 A3纸竖放”、“比例1:400 A3纸横放”、“比例1:400 A3纸竖放”、“自由出图”、“不绘出图形” 等，除 “自由出图”、“不绘出图形”两种方式外，其他方式系统均会自动分图装框。“自由出图”出图方式一般用于横断面设计检查和不出图等情况下，“不绘出图形”方式一般用在用户并不需要察看横断面设计图形，而是需要快速得到土方数据或其他数据等情况。

2）插入图框。

控制系统在横断面设计绘图时是否自动插入图框，图框模板为“C:\Hint40\ Tk_hdmt.dwg”文件，用户可以根据项目需要修改图框内容，但不能移动、缩放该图框。

3）每幅排放列数。

适用于低等级道路断面较窄的情况，用户可以根据需要直接指定每幅横断面图中断面的排放列数。

4）自动剪裁地面线。用于控制是否需要系统在横断面绘图时，自动根据用户指定宽度将地面线进行剪裁处理。

5）绘出路槽图形。

用于控制是否需要系统在横断面绘图时，自动绘出路槽部分图形。

6）标注部分。

系统新版中用户可以根据需要，自由选择在横断面图中自动标注哪些内容，包括：路面上控制点标高、沟底标高、坡口坡脚距离和高程、排水沟外缘距离和标高、边坡坡度、用地界和用地宽度等。对于每一横断面的具体断面信息，系统也支持两种方式：即“标注表格”和“标注数据”。

7）输出相关数据成果部分。

系统可根据用户选择在横断面设计绘图时，直接输出横断面设计“三维数据”和路基的“左右侧沟底标高”，其中断面“三维数据”用于系统数模版直接结合数模输出公路全三维模型。

“左右侧沟底标高” 数据输出的临时文件为“C:\Hint40\Lst\zgdbg.tmp”和“C:\Hint40\Lst\ ygdbg.tmp”，主要为高等级公路的边沟、排水沟沟底纵坡设计使用，用户可以直接以该文件作为某一新建项目的纵断面地面线数据，然后利用纬地系统的纵断面设计程序直接进行沟底拉坡设计，完成后直接选择“存沟底标高”按钮，即可将沟底纵坡数据保存为左右侧沟底标高文件（*.zbg和*.ybg），以便再次进行沟底纵坡控制模式下的横断面设计。请参见前文“边沟、排水沟沟底标高设计”部分的说明。

（4）生成土方数据文件

系统可以根据用户选择直接在横断面设计与绘图的同时输出土方数据文件，其中记录桩号、断面填挖面积、中桩填挖高度、坡口坡脚距离等数据，以满足后期的横断面设计修改、用地图绘制、总体图绘制等需要，特别是路基土石方计算和调配的需要。对话框中用户在选择输出土方数据文件后（数据文件名称变为亮显状态）需输入土方数据文件的名称，也可以点击其后的“…”按钮，指定该文件的名称及存放位置。

最新版中土方数据文件还进行了许多修改，记录了横断面设计中更多的数据，如：路基边缘宽度与高程、坡口坡脚宽度与高程、断面面积中已经考虑的分项土方面积等等。这样用户不仅可以利用该数据文件进行土方计算，还可以从中提取出路基排水设计、挡土墙设计、分项土方计算等所需要的数据，大大方便了相关专业的设计与出图工作。

（5）桩号列表和绘图范围

系统在启动横断面设计对话框时，便已经打开项目中的横断面地面线文件，读出所有桩号，并列于对话框右侧，便于用户查阅和选择横断面绘图范围中的起终桩号。

（6）绘横断面地面线（按钮）

用于在当前图形屏幕绘出所有横断面地面线图形，一般用于地面线输入后的数据检查。

（7）设计绘图（按钮）

系统开始根据用户所有（以上）定制，开始横断面设计与绘图。

7.2 横断面修改

自纬地系统Ｖ4.6版起在自动批量完成横断面设计与绘图后，如果用户发现个别断面的边坡、边沟、排水沟、截水沟以及其他路基支档构造物需要修改，可先将“sjx”图层作为当前层，用“explode”命令炸开整条连续的设计线，并对其进行修改。在完成后只需点取“设计”菜单的“横断面修改”项启动横断面修改功能（对话框如图7-5所示），根据提示点取该断面的中心线，系统便自动重新搜索计算断面填挖方面积、坡口坡脚距离以及用地界等，并根据用户需要自动刷新项目中土方数据文件里该断面的所有信息（即图形和数据的联动）。

菜单：设计——横断面修改

命令：EDITTF

横断面修改主对话框如图7-5所示，用户在运行该命令后，系统提示用户先“点取横断面中心线”，选取后系统自动搜索用户修改后的设计线信息，并以闪烁方式显示搜索的图形结果，用户可以根据图形检查并判断系统搜索的结果是否正确。之后系统将自动计算获得的断面的填挖方面积、坡口坡脚距离、沟外缘距离以及用地宽度等信息并显示于对话框中，用户点取“修改”按钮，系统便会完成对土方数据文件中该桩号断面所有信息的刷新。（实际上对话框中的数据虽由系统自动搜索得到，但用户也可以直接修改它。）

注意：如果用户需要修改横断面设计线，一定在设计线图层（层名为“sjx”）上进行，请不要将其他一些与设计线无关的文字、线段绘制到设计线图层中，以免影响系统对设计线数据的快速搜索计算。截水沟也请一并在设计线图层上修改，系统一般不将截水沟的土方计入断面面积中，但会自动将用地界的计算到截水沟以外。另外，用户可能在横断面设计的“土方控制”中对多方面的土方因素进行了考虑（如路槽、清表等），而横断面修改功能所搜索得到的填挖方面积只是纯粹的设计线与地面线相交所得到的面积，并未考虑路槽、清表等。

图7-5 图7-6

说明：

① 用户只需要根据路线沿线的地质变化、排水等需要，（原则性地）准备填挖方边坡、左右侧边沟、排水沟等控制数据，并不需要知道某一具体桩号的填挖情况，系统会自动判断路基左右侧填挖（根据路基边缘判断），自动套用控制数据。

② 边沟及排水沟沟底拉坡模式下的横断面设计原理与常规设计有所不同，在此模式下，为了保证路基左右侧边沟及排水沟沟底的标高设计要求，系统在横断面戴帽子设计时，需经过多次放坡试算，反算坡高等数据。

③ HintCAD参数化横断面设计部分是结合多个实际工程项目逐步开发完善起来的，本部分研制开发工作获得由中国质量协会等组织颁发的“1998年全国优秀QC小组奖”（小组名称为“交通部第一公路勘察设计院路线立交QC小组”）。

编者：

横断面设计是公路几何设计中最为复杂和繁重的部分之一，计算机辅助设计软件对横断面处理的发展也较平、纵面设计稍晚，其中原因可能主要是：变化太多、作法不一，另外可能还有编制办法和规范要求不明细等。几乎没有两个完全相同的设计项目，甚至同一单位的不同科室之间作法也不完全相同，例如对扣除路槽、清除表土等附加因素的考虑。纬地横断面设计与绘图部分虽已经过多次大规模的修改完善，但本版本再次根据部分用户单位的需求和实际作法，进行了非常大的完善，增加了许多设计控制项目、土方控制项目和绘图控制项目，即在设计上满足各种项目实际情况变化需要，在土方上综合考虑各种因素和各家的设计习惯，在绘图上由用户自由定制出图和标注方式，特别增加了“横断面修改”功能，实现土方等数据根据图形的有选择的自动更新。本次修改后的横断面设计模块必定会满足各种设计项目的需要和各家用户的要求。

虽然纬地系统考虑的因素很多，但请用户根据实际项目需要选用。我们发现有的用户不论实际项目如何简单，只要纬地系统能够实现的功能均要使用，其实未必，这样只是给自己增加了一些工作量，例如有的用户对三、四级公路项目也要进行沟底拉坡设计。

7.3 挖台阶处理

在横断面设计绘图完成以后，如果用户发现个别断面地面线坡度较大时，可利用此功能进行地面线的挖台阶处理。

菜单：设计——挖台阶处理

命令：DRAW_TAIJIE

挖台阶处理的对话框如图7-7所示，用户首先选择挖台阶的方式：水平等距或垂直等高。然后输入水平距离或垂直高度，点击“确定”后，系统提示直接在该断面的地面线上拾取挖台阶的起点，用户在需要挖台阶的起点位置点击鼠标左键，之后跟随鼠标的左右向移动，从挖台阶的起点开始到鼠标的移动距离，蓝色的台阶线也会随之自动出现。当用户再次点击左键以确定挖台阶终点后，台阶线直接在该断面上绘制完成。注意：一般从地面线较高点向较低点进行挖台阶处理。

图7-7

台阶线生成后，用户需要再次运用“横断面修改”功能，让系统自动重新计算断面的填挖方面积，即考虑挖台阶部分土方后的断面面积。这里说明，挖台阶所引起的挖方增加量和填方增加量的考虑方式可以由用户在“横断面修改”中选择控制。

7.4 边坡相交计算

在分离式路基的分离处和互通式立交的楔型端之后，均会出现一段路基虽然已经分离但两侧填方边坡会相交的情况，许多软件中均不能准确计算并判断边坡相交的具体位置和两侧的对应断面，只是根据用户指定的区间和位置或采用到两侧路基边缘等距的近似做法。而这一区间特别是在山区高速公路中，当填土高度较大时对土方数量的影响也较为严重，同时也影响路基分离处的排水设计。

纬地道路CAD系统基于横断面设计绘图后自动生成的每一断面的三维数据，利用相邻断面的边坡实体面相交（空间三维面相交确定其交线），可以准确计算并确定任意断面与相邻路基断面的边坡相交位置、桩号与距离。边坡相交计算的界面如图7-8所示。

菜单：设计——边坡相交计算

命令：HDMSJX_INTER

根据对话框提示，用户需要指定相邻项目的项目名称和系统自动搜索计算边坡相交的横向宽度（一般100m即可）。点击“确定”后，用户直接拾取需要搜索计算确定边坡相交位置的横断面中心线，如果能够完成搜索确定，那么系统将直接绘制边坡相交线（位置），并在命令行中显示出该断面对应相邻项目的边坡相交断面的桩号和距离。否则，提示不能完成搜索计算，那么该断面就没有出现边坡相交情况。

注意：需要进行边坡相交的桩号必须包含在横断面设计绘图（并纪录断面三维数据）的范围之内，相邻项目也是如此。

图7-8

第八章 支挡防护构造物录入

8.1 支挡防护构造物录入

纬地系统V4.6版新增了路基支挡防护构造物处理功能，用户在支挡构造物录入中指定或输入构造物的断面信息，系统可在横断面设计绘图时直接在横断面图中绘制构造物的断面图，并准确扣除构造物部分的土方面积。该功能可同时用于处理路基挡土墙、护坡、护脚等各种支挡防护构造物。

菜单：数据——支挡构造物处理

命令：DQ

“挡土墙录入”工具的界面如图8-1所示。整个窗口界面除去菜单和工具栏外，被分为三个部分：左侧为树状“挡土墙管理”窗口；右上为挡土墙输入、平移、缩放、选择的“图形窗口”；右下为“挡土墙属性编辑窗口”。三个窗口的大小均可自由调整。

图8-1

8.2 标准构造物录入（标准挡土墙录入）

在左侧挡土墙管理窗口中的“标准挡墙”下，存放着由“纬地系统”提供的部分标准挡墙（断面），标准挡墙库的文件名为：C:\Hint40\dqdb.hdq。该库可由用户不断扩增更新，用户每次增加的标准挡土墙（断面）均会自动存储到该库中。

用户在录入新的标准挡墙断面时，先双击“左侧标准挡墙”，然后从“编辑”菜单中选择“新增挡墙”或从鼠标右键菜单中选择“新增挡墙”，可以看到在“左侧标准挡墙”下出现“新建挡墙”项，此时用户可在右上图形窗口中用鼠标勾绘出该挡墙大致断面形式，完成时单击鼠标右键。进入右下“属性编辑”窗口，逐个修改输入该挡墙断面各边的具体数据（坡度和高度），编辑“挡墙名称”（其中坡度为0时，表示垂直；坡度为9999时，表示水平）。

完成“属性编辑”后，还应继续设置该挡墙断面的“填土线”，系统将在横断面设计时自动搜索断面填土线，从而与横断面地面线交叉，准确计算在设置挡墙情况下的路基土石方面积。在左侧窗口中单击该挡墙（断面），选择右键菜单的“设置填土线”项，如图8-2所示，启动设置挡墙填土线对话框，如图8-3所示。

图8-2 图8-3

按“CTRL”或“SHift”键单选或多选左侧栏中的挡墙边线作为填土线，从“近路面点”中选择挡墙插入点，点“确定”保存。在设置填土线后，右上图形窗口中将以绿色线显示挡墙填土线，以蓝色点显示插入点（近地面线点一般不用设置）。

在“右侧标准挡墙”中新建挡墙的方法与左侧相同，也可直接点按“左侧标准挡墙”中的挡墙（断面），并拖放到“右侧标准挡墙”中，系统将其镜像为对应的断面。

8.3 当前工程项目的挡墙设置

首先用户需输入“左侧挡墙”和“右侧挡墙”的“起点桩号”和“终点桩号”，一般直接将其设定为路线全长范围。再在“左（右）侧挡墙”下建立“挡墙分段”（使用鼠标的右键菜单“新增挡墙分段”），并设定“起终点桩号”；直接从“左（右）侧标准挡墙”中选择某一挡墙（断面），拖放到“左（右）侧挡墙分段”中，设定其“起终点桩号”。同样的方法完成全线左右侧挡墙及其他防护、支挡物录入。完成后分别点击“左、右侧挡墙”，使用右键菜单的“排序功能”，对各段挡墙按桩号自动进行排序处理，一般如果排序时系统未提示出错信息，那么说明挡墙设置基本正确了。

8.4 注意事项

1）设置“填土线”和“插入点”直接影响到系统能否正确在横断面设计中插入挡墙，并正确计算断面土方面积，用户可在正式绘出设计图前先试绘图，以检查并掌握“填土线”等的设置方法。

2）请注意“左（右）侧挡墙”与其下的“挡墙分段”等的桩号包含关系，一般前者应包含后者。

3）请注意排序功能会自动检查出用户输入中的错误，建议用户在输入完成后均使用此功能。

8.5 继续开发

纬地系统V4.6版对挡土墙的处理还仅限于横断面设计中的自动插入断面和计算土方面积等方面。在用户已经输入挡墙断面尺寸及桩号范围等数据的情况下，我们正在进一步开发直接利用已有的路线平、纵、横数据完成挡土墙布设与设计绘图的挡土墙设计与绘图系统。

第九章 路线总体设计图及公路用地图绘制

9.1 路线总体设计图绘制

菜单：绘图——绘制总体布置图

命令：ZTT

总体设计图功能用于分侧别、分段落地绘制路线总体布置图，包括绘制路基边线、示坡线、坡口坡脚线以及边沟排水沟外边缘线等。自纬地系统V4.6版起已能够自动分跨径和角度标注桥涵构造物等。对话框参见图9-1所示。

图9-1

绘制总体图时，一般要求用户必须完成横断面设计并输出土方数据文件（程序需从中提取路基填挖方情况以及两侧坡口坡脚到中桩距离等数据）。

首先选择“绘图位置”左侧或右侧，需要时点亮“路基边线绘制”按钮，根据总体图的出图比例指定“示坡线绘制步长”。在点按“路幅宽度变化分段区间”中的“上一组”或“下一组”按钮后，程序自动从当前项目的路幅宽度文件中提取每一组分幅变化（和附加车道文件），显示到对话框中。点按“计算绘图”按钮可开始绘图。

注意：绘图过程中所用起讫桩号及路幅变化均使用对话框中的数据，而没有直接使用路幅宽度文件（*.wid）中的数据。而在总体图绘制完成后，用户可使用“构造物标注”命令进行桥涵等构造物的标注。

新版软件中因为已经记录了每一断面的三维数据，所以还可以准确地在总体图中的填挖方边坡线中分层表示护坡道和多级碎落台的信息。

9.2 公路用地图绘制

菜单：绘图——绘制公路用地图

命令：ZDT

对话框如图9-2所示。

“公路用地图”功能与“路线总体图”相似，用于分侧别、分段落地绘制公路用地图（占地图），同样需在横断面设计完成并输出了土方数据文件后才可进行。用地图绘制时点击“上一组”和“下一组”按钮可直接从当前项目的路幅宽度文件中将路幅变化数据读出。

纬地系统V4.6版的土方数据文件中，同时记录了每一横断面设计完成后左右侧坡口、坡脚到中桩的距离和挡土堰外边缘（或排水沟外边缘）到中桩的距离，绘图时系统自动读出以上数据。系统支持“桩号及宽度”、“点位坐标”等多种用地图标注方式，标注内容的“字体高度”也可由用户控制。

图9-2

9.3 路线透视图绘制

菜单：绘图——绘制路线透视图——设定视点

命令：Tstpo

菜单：绘图——绘制路线透视图——绘制透视图

命令：Gltst

用户需先设定透视图视点的方向（向前或向后），位置（视点位于路基的左侧，还是右侧，视点的桩号和视点距道路中心线的距离，距路面的高度，视线偏移的单位为度，如向右偏移10°，便输入10），点击计算设定。对话框如图9-3所示。例如用户需要检查K10+000~K10+700之间的平纵组合，可将视点设置为K10+000向前或K10+700向后两个位置。

图9-3

纬地系统概略透视图制作与数模版中的三维公路模型制作不同，对话框如图9-4所示。这里只需要路线的平、纵面设计原始资料（即pm和zdm两个数据文件，而后者需在数模和完整的横断面设计的基础上进行），公路的基本断面用户在对话框中直接输入，包括左右侧的中分带、行车道、硬路肩、土路肩等宽度。对应上面的例子，用户应输入的绘图范围为：K10+000~K10+700。点“计算生成”后系统便直接在屏幕中生成路线概略透视图。参见本说明中附录A的图17-1所示。

图9-4

屏幕中的透视图是三维的图形，要将它转化为平面图用户可采用如下步骤。

先使用WMFOUT命令将所有实体输出为WMF格式文件，新建一个dwg文件，再应用WMFIN命令将WMF格式文件调入即可。

9.4 构造物标注

新版的纬地道路CAD系统中增加了构造物标注功能，可以同时在路线平面图和路线总体布置图中自动标注桥梁、涵洞、通道、天桥等构造物。

菜单：绘图——构造物标注

命令：ZTTBZ

构造物标注功能的对话框如图9-5所示，标注模式分为路线平面图和路线总体图两种。用户可在标注内容和标注定位中指定需要标注的内容和标注的字体位置等。在输入标注起终点桩号后点击“标注”按钮系统开始自动标注。在路线平面图模式下，系统自动标注大中桥梁、涵洞、通道等均以示意图的方式，而在路线总体图模式下，系统还将根据横断面的边坡情况自动分角度和跨径绘制桥梁（包括锥坡）等详细图形。

当然，在此之前用户必须先在“控制参数输入”界面中输入所有构造物的相关信息，同样在路线纵断面图以及横断面设计和土方计算等多处需要这些资料。

图9-5

第十章 设计表格输出

10.1 设计表格输出方式

纬地道路辅助设计系统V4.6版的设计表格输出支持三种方式：

1）直接输出到当前图形屏幕下，即输出成AutoCAD的实体数据形式，包括“立交曲线表”、“立交主点坐标表”、“路基设计表”等；

2）输出成文本文件格式（原DOS环境下支持的格式），用户可以使用CCED以及WPS等字处理软件进行打印输出，包括“直线、曲线与转角表”、“路基设计表”、“土方计算表”、“纵坡竖曲线表”、“逐桩坐标表”等；

3）首次实现设计表格直接输出到Word97/2000/XP或Excel 97 / 2000/XP之上，极大地方便了打印输出；包括“直线、曲线与转角表”、“路基设计表”、“土方计算表”、“纵坡竖曲线表”、“逐桩坐标表”等。

10.2 计算输出“直、曲线转角表”

菜单：表格——输出直曲转角表

命令：przqb

用户在完成“主线平面设计”后（当前项目存在*.jd文件），可直接输出直、曲线转角表，对话框如图10-1所示。用户可以根据公路等级及设计需要选择适用的“表格形式”和表格“输出方式”。点按“计算输出”即可完成。

10.3 计算输出立交“匝道曲线表”

菜单：表格——绘制立交曲线表

命令：draw_qxb

用户在完成“立交平面设计”（当前项目中已指定*.pm文件）后，可直接输出立交匝道平面设计曲线表。

10.4 计算输出立交匝道“主点坐标表”

菜单：表格——绘制主点坐标表

命令：draw_zdzbb

用户在完成“立交平面设计”（当前项目中已指定*.pm文件）后，可直接输出立交匝道平面设计主点坐标表。

10.5 计算输出“逐桩坐标表”

菜单：表格——输出逐桩坐标表

命令：calzzzbb

用户在完成路线或立交匝道平面设计后（当前项目中已指定*.pm文件和*.sta文件），可直接输出逐桩坐标表。逐桩坐标表中所要表现的所有桩号可从当前项目的桩号序列“*.sta”文件或地面线数据“*.dmx”文件中直接读出，也可以由用户指定桩号间距（包含曲线要素）。如果没有（*.sta）桩号序列文件，可使用“纬地工具”菜单的“桩号文件”一项（或命令crsta）直接生成。

输出逐桩坐标表对话框如图10-2所示。用户点按“输出到Word 97/2000/XP”后，系统可自动搜索Word 97/2000/XP的安装位置，并启动Word，输出逐桩坐标表。

图10-2

10.6 计算输出纵坡与竖曲线表

菜单：表格——输出竖曲线表

命令：calzpb

输出纵坡竖曲线表的对话框，如图10-3所示。用户在完成“纵断面设计”后（当前项目中已存在*.zdm文件），可直接点按“输出到Word97”按钮，输出该表格。

图10-3

10.7 计算输出路基设计表

菜单：表格——输出路基设计表

命令：ljsjb

在用户完成“路基设计计算”后（当前项目存在*.lj文件），可直接输出路基设计表。其对话框如图10-4所示。V4.6版现提供了三种路基表形式：“高等级公路”形式、“低等级公路”形式和高等级公路（带附加板块）形式。用户根据当前项目类型选择适用的表格式。

点按“计算输出”按钮后可直接在当前图形屏幕中生成路基设计表（自动分页输出）。

如果用户选择“高等级公路”的表格形式时，因为该表格中存在“坡口坡脚至中桩距离”两列，所以请用户注意在项目管理器中添加土方数据文件，以便从中提取坡口坡脚至中桩距离。

对话框中的“高等级公路”形式适用一般高等级公路和互通式立交匝道（即超高方式采用绕中心线旋转方式），如果用户所面对的任务为二级或以下等级公路时（即超高方式采用绕路基内侧边缘旋转方式），请选择“低等级公路”的表格形式。

10.8 计算输出土石方计算表

菜单：表格——输出土方计算表

命令：tfjs

该功能读取当前项目中的土石方数据文件（*.tf横断面设计时生成）、土石分类数据以及大、中桥隧道等起讫桩号（从设计参数控制文件*.ctr中），进行土石方数量计算，并将结果输出为土石方数量表。对话框如图10-5所示。

图10-5

“计算模式”控制在土石方计算表输出时是否每公里作一次断开，这样便于统计输出每公路土石方计算表。

“计算控制”控制在输出土石方计算表时是否扣除路槽和大、中桥的土方数量。

“输出方式”控制土石方计算表是以“文本文件”形式输出，还是以“Word”形式或Excel形式输出。

“松方系数”包括两项，土方系数和石方系数，是指压实方与自然方之间的换算系数。

土方计算中需要用到土石分类、大中桥隧道起讫桩号以及路槽面积等数据。参见第十二章数据文件介绍中关于设计参数控制文件（*.ctr）的说明。（关键字分别为tffd.dat、qhsj.dat及lcsd.dat。）

说明：

① 纬地道路辅助设计系统仅生成土石方数量计算表，不做调配。要进行土石方数量调配可选用纬地系列软件的“纬地土石方可视化调配系统”，纬地土石方可视化调配系统是纬地道路CAD开发组最新开发完成的公路土石方可视化、交互式动态调配软件，该软件采用图形方式显示各断面土石方数量，用户只需通过简单的鼠标拖放操作，便可轻松、快捷地完成项目全线的土石方纵横向调配全过程，并立即得到Excel格式的全线土方数量计算表（含纵向调配图）、每公里土方数量表和运量统计表。

② 纬地道路辅助设计系统的土石方计算表将被纬地土石方可视化调配系统所取代，不再升级。

10.9 计算输出逐桩用地与坐标表

菜单：表格——输出逐桩用地表

命令：Calglydb

该功能利用横断面设计输出的土方数据，直接生成“公路逐桩用地与坐标表”，计算输出路线中桩、左右侧边桩的坐标、左右侧用地宽度、用地面积和累计面积。该表可用于公路外业勘察，征地放线等，并进而统计形成公路用地表。对话框见图10-6。

图10-6

10.10 计算输出超高加宽表

菜单：表格——输出超高加宽表

命令：CHGJKB

系统可在路基设计正常完成并输出路基设计中间数据文件后，直接输出超高与加宽表，描述每一桩号断面路基的超高和加宽变化数值，方便施工。对话框见图10-7。（此表部分设计单位使用。）

图10-7

10.11 计算输出路面加宽表

菜单：表格——输出路面加宽表

命令：LMJKB

系统直接利用平面交点设计数据（*.jd）和路幅宽度变化数据（*.wid）,统计输出路面加宽表，同时以便于统计路面加宽数量。对话框见图10-8。

图10-8

10.12 计算输出边沟、排水沟设计表

菜单：表格——输出排水设计表

命令：OUT_BGB

系统根据横断面设计完成之后生成的土方数据文件和左右边沟拉坡文件，读出部分数据，计算生成边沟、排水沟设计表。对话框见图10-9。

图10-9

10.13 计算输出总里程及断链桩号表

菜单：表格——输出里程断链表

命令：OUT_DLB

系统根据项目管理器中设置的断链信息和平面线形文件、桩号序列文件，生成总里程及断链桩号表。对话框见图10-10。

图10-10

10.14 计算输出主要技术指标表

菜单：表格——输出技术指标表

命令：OUT_JJB

系统在设计完成之后，可统计公路平、纵、横各数据，生成反映公路技术状况的主要技术指标表。对话框见图10-11。

图10-11

第十一章 电缆管线图绘制

电缆管线图绘制（专用程序略）

菜单：绘图——绘制管线图

命令：GXT

程序可以在纵断面图绘制的基础上完成电缆管线图绘制，标注人井、空位及各位置的设计高程等数据。

图11-1

参见图11-1所示，该功能是高速公路项目交通工程设计部分的内容，如果有用户对此功能需要进一步了解可直接与编者联系，我们可以单独提供此功能的专用说明，包括数据文件的格式说明。

第十二章 其他辅助功能

12.1 生成桩号文件

菜单：工具——桩号文件

命令：crsta

用户可通过指定桩号间距直接输出所选定平面线形的桩号序列文件，并包含所有曲线要素桩在内。

12.2 平面数据转换之Jd→Pm

菜单：数据——平面数据转换——交点→曲线(Jd→Pm)

命令：Jdtopm

用于将交点设计法得到的平面线形数据文件（*.jd）转化为曲线设计法得到的线形数据文件（*.pm），HintCAD系统以曲线法线形为基本线形。一般用交点法完成的平面线形均可转换为曲线法的数据。

12.3 平面数据转换之Pm→Jd

菜单：数据——平面数据转换——曲线→交点(Pm→Jd)

命令：Pmtojd

用于将曲线设计法得到的平面线形数据文件（*.pm）转化为交点设计法得到的线形数据文件（*.jd）。

对于某些情况用曲线法生成的平面线形是不能转化为交点形式的，例如平面线形只有一段缓和曲线等情况。

而对于某些情况，曲线平面线形在转化为交点法形式时，可能不完全正确，需要用户在转换前稍作一些调整，例如（回头曲线）环形匝道。用户可在转换前将环形匝道中间的圆曲线单元一分为二，如原长度为120.35m，可分为60m和60.35m两段同向同心圆曲线。

12.4 搜索确定连接部位置

菜单：工具——搜索端部

命令：Caldb

本功能用于自动搜索互通立交交叉处楔形端的位置及其对应两条线形的桩号和切线方位角等数据，对话框如图12-1所示。

图12-1

根据对话框中内容的提示，用户需要分别输入D1当前项目支距、D2相邻项目支距、R鼻端半径和相邻项目的平面线形数据文件名称等信息，点按“搜索”按钮后，系统提示用户在所要搜索的楔形端附近输入一段分别与两条线形的平面线形相交叉的直线段（如图12-2所示），软件在分别读入两条线形的平面数据文件的同时，根据用户输入的直线段来确定搜索计算的对应范围开始自动搜索计算。如果搜索成功，系统将以表格的形式在AutoCAD的文本屏幕显示楔形端数据对应表；如果点按“搜索标注”按钮，系统在完成“搜索”的全部工作后，并在当前图形屏幕标注楔形端位置，同时还将楔形端数据对应表写入“\Hint40\lst\currut.dat”文件之中。

12.5 计算已知桩号的X、Y坐标

菜单：工具——桩号坐标

命令：Calzb

计算平面线形上任意桩号的坐标和切线方位角，对话框如图12-3所示。

在对话框中输入计算桩号，点按“计算”按钮，系统即可完成坐标计算，并将数据显示于对话框中，另外“点坐标”按钮可以将此坐标标注于当前屏幕之上。

图12-2

图12-3

12.6 搜索路线中心线上任意点桩号

菜单：工具——搜索桩号

命令：Calzh

搜索计算平面线形上任意一点所对应的桩号数值，对话框如图12-4所示。

在对话框中选择恰当的搜索方式（若需要计算桩号附近的平面线形近似水平方向时，选择“X方向交叉”方式，反之选择“Y方向交叉”方式），点按“捕捉点位”按钮，根据系统提示，通过捕捉方式（Osnap）准确获得目标点位，系统开始搜索计算，后将桩号数据显示于命令行中。

图12-4

12.7 计算两点方位角

菜单：工具——两点方位

命令：Calfw

计算任意输入两点连线的地理方位角，并分别以弧度与度两种形式显示。

12.8 计算任意桩号的设计标高

菜单：工具——设计标高

命令：Calbg

计算匝道上任意桩号的设计标高，需输入纵断面设计线数据文件。

12.9 计算路线外一点到中心线距离与桩号

菜单：工具——点到曲线

命令：Ptoqx

计算路线外一点到路线中心线的垂直距离，根据系统提示准确捕捉目标点，并输入另外一点与路线中心线成交叉，输入平面线形数据文件，系统通过搜索计算目标点到中心线距离，并在屏幕绘制这一距离与对应点桩号。

12.10 绘制已知桩号的法线

菜单：工具——桩号法线

命令：Pertiqx

输入平面线形数据文件后，系统绘制路线中心线上某一输入桩号的垂线。

12.11 标注坐标点

菜单：扩展——点标注——点标注

命令：Ppt

标注任意输入点的坐标数值，“Setppt”命令可以设置其标注字体的高度。

12.12 智能标注坐标

菜单：扩展——点标注——智能标注

命令：xyz

带指示线的任意点的坐标标注，并可以智能化的判断坐标的长度及标注的方向，可以任意修改标注字体的高度、标注的精度等。“XYZ”对话框如图12-5所示。

当标注的内容并不是目标点的坐标时，用户还可以在对话框中随意修改“X”、“Y”中的内容。

图12-5

12.13 示坡线绘制

菜单：扩展——绘制——示坡线——示坡线绘制

命令：Spx

自动绘制示坡线(能够自动识别“Line”、“PLine”、“Arc”等实体)“Setspx”命令可以设置示坡线的长度、间距等因素。

12.14 计算桥梁等桩位坐标

菜单：工具——桩位坐标

命令：Calqd

用于辅助计算任意平面线形情况下，路线中心线内外侧斜交或正交的桥墩坐标，其主对话框如图12-6所示。用户选择所要计算坐标的位置（路线前进方向的左右侧），输入桩号、斜支距以及目标与路线切线方向的夹角，点按“计算”，“输出”栏中将显示出目标点的具体坐标，“点坐标”将把目标点的坐标标注于当前图形屏幕，标注字体的插入点即为目标的准确点位；而“连线”把目标点与路线中心线点用一直线段连接起来。

图12-6

12.15 外业放线计算

菜单：工具——外业放线

命令：Fangxian

用于直接根据桩号进行外业放线计算，其对话框如图12-7所示。用户在输入桩号后，“计算”得到路线中心线上任意“目标”的X、Y坐标，也可以直接从图形屏幕点取目标点坐标，在输入或点取测站坐标和后视点坐标之后，通过计算得到后视点和目标点的平面距离与方位角。

当用户分别在“目标”的X、Y中输入“前视方位”角和“前视距离”，可以用“支点计算”得到支点处的X、Y坐标。

12.16 土石方数量估算与计算平均填土高度

菜单：工具——估算土方

命令：Pjgd

用于初步设计或“工可研”阶段直接根据纵断面设计资料和纵断面地面线数据文件估算路基土石方数量。程序利用微分原理在假设任意桩号横断面左右两侧水平的基础上微分计算得到土石方数量，精度高，完全满足设计人员对工程设计的控制和检验。程序需要用户根据实际情况输入路基的标准宽度，以及一般情况下填方路基和挖方路基的边坡坡度值。用户在输入起始桩号和终止桩号以后，点按“<<计算>>”按钮，程序将在“输出” 栏目中输出路基填方数量、挖方数量、路线纵剖面的面积、填方总距离、挖方总距离以及本段内的路基填方平均高度和挖方平均深度。参见图12-8。

图12-7

图12-8

12.17 坐标换带

菜单：工具——坐标换带

命令：ZUOBIAOZH

用于任意不同中央子午线坐标系统之间的坐标换算。用户在“新建”并输入某一坐标系统的若干个具体坐标数据后，先进行原坐标系统的“初始化” ，即在对话框中输入原坐标系统的中央子午线（度、分、秒）、Y坐标加值（如500km）、地球椭球长轴半径（如6378245m）、地球椭球扁率（如1/298.3时输入298.3）、坐标类型（如高斯坐标），点击“确定”。参见图12-9。

图12-9

直接点击“坐标换带”，再输入换带后新的坐标系统的中央子午线（度、分、秒）、Y坐标加值、地球椭球长轴半径、地球椭球扁率等数据，点“转换”便可完成坐标转换。

特别说明：本坐标换带程序需要输入坐标系统的中央子午线（度、分、秒）、Y坐标加值、地球椭球长轴半径、地球椭球扁率等数据，所以请用户在换带前先确定换带前后坐标系统的这些参数，如果已知参数不全（或测绘部门并未提供）时，应向提供地形图的测绘部门索取以上资料。（特别是有时测绘部门提供的是高斯投影面的高度资料。）

12.18 单桩填挖

菜单：工具——单桩填挖

命令：TWJS

用于计算任意桩号位置的设计标高、地面标高、填挖深度、临界纵坡。参见图12-10。

图12-10

12.19 线形显示

菜单：工具——线形显示

命令：CHL

用于将缓和曲线转化为所在图层线形。进行公路总体图设计时，一般将公路中心线转化为点划线，即可以将图层“zhix”的线形改为点划线，但缓和曲线为多义线，不为点划线，用工具“线形显示”可将缓和曲线转化为点划线。

第十三章 数据文件介绍

纬地道路辅助设计系统（HintCAD V4.6版）中所有数据文件基本沿用V3.0版的数据格式（只有土方数据文件*.tf，控制参数*.ctr略有修改）。所有数据文件和过程文件均采用纯文本格式，便于用户随时检查修改。所有数据文件中各数据项之间均由空格隔开，空格的数量不限，数据之所以按一定格式编写，是为了检查修改一目了然，但必须注意数据项数不能少，也不能多，特别是文字说明中间不能出现空格等。

为了数据文件的建立及方便修改，HintCAD开发了专用数据管理编辑器“Ehint.exe”模块，纵、横断面数据输入模块和控制参数录入模块，用户可以用它们来完成所有数据文件的操作任务，并可以减少数据出错的机会。各数据文件名称及其后缀名称均可随意，但为了统一和便于管理期间，本系统对数据文件名的后缀做以下约定：

*.pm 曲线设计法所生成的平面线形数据文件

*.jd 交点设计法所生成的平面线形数据文件

*.sup 超高过渡数据文件

*.zdm 纵断面设计数据文件

*.dmx 纵断面地面线（地面高程）数据文件

*.zmx(*.ymx) 路基左（右）侧边缘地面线（地面高程）数据文件

*.hdm 横断面地面线数据文件

*.wid 路幅宽度数据文件

*.lj 路基设计中间数据文件

*.tf 土石方数据文件

*. zbg (*.ybg) 左(右)侧沟底纵坡数据文件

*.ctr 设计参数控制文件

*.sta 桩号序列数据文件

*.lst 其他表格

*.GTM 三维数模组文件

*.3DR 横断面三维数据文件

*.dat 其他设计数据及控制数据文件

与路线项目相关的数据很多，纬地系统为了方便用户，尽量减少数据文件的数目，例如将许多控制参数数据以关键字的形式同时存储于设计参数控制文件（*.ctr）中，并且开发了专门的编辑管理程序——“控制参数录入”。

13.1 平面线形数据文件（*.pm）

此文件原则上由HintCAD的“立交平面设计”功能自动生成和修改，用户在完成一段线形的设计以后，一定注意单击“存盘”或“另存”按钮，将内存中数据写入此文件，否则平面数据只记忆于当前状态下的计算机内存之中，内存的刷新和释放都会使您的数据丢失掉（文件为纯文本格式）。用户在必要时也可以修改它，例如用户要把一段（或几段）曲线续入本线形之后，桩号虽然连续，但方位角却不连续的情况，一般为立交线形中平行式出入口的三角段等。

另外，如果用户选择终点接线计算方式完成接线计算后，请注意最好再完成以下操作：在立交平面设计对话框中，把“终点接线模式”改为“不接线”，即点取“不接线”方式，然后单击几次“插入”按钮，将完成终点接线后生成的位于内存中的数据显示出来，这样用户还可以再在本线形设计之后继续增加曲线段数据。

文件第一行为平面线形的曲线段数、起点约束文件名（NULL表示起点不由文件控制）及线形（匝道）编号字母等数据。

第二行分别为起点接线模式编号、线形（匝道）起点桩号及起点接线的控制数据（例如X0、Y0、X1、Y1之值，并随起点接线方式的不同有相应变化）。

以下每三行为一组表示线形中每一曲线段的数据。其中第一行分别为曲线段的Z、P、S、A、RO、RD值和曲线段类型编号；第二行分别为曲线段诸多控制点的坐标；第三行分别为曲线段的起点桩号、终点桩号、起始点的方位角（RAD）、终止点的方位角（RAD）。

文件下面隔开两行后一行数据分别表示平面线形终点的接线方式，以及接线数据共四项（例如两点直线接线模式时为“X2、Y2、Y3、Y4”等数值）。

请注意最后一行的最后一个数据默认值为“1”，只有在用户需要把方位角不连续的曲线段续入本线形（匝道）中时，才需将此数据改为“0”，这样程序在以后的坐标计算中不会再将线形（匝道）中的所有曲线段做方位角连续计算了。（程序自己生成的任意相邻曲线段之间的方位角都是连续的，前一曲线段的终止方位角便为后一曲线段的起始方位角。）另外，如果*.pm文件是由*.jd直接转换而来的话，此项也设为0，用户将不能用“立交平面设计”功能修改它，除非用户将此项手工设为1。

如果线形（匝道）终点接线模式并非模式一（不接线），那么在上面的线形（匝道）终点接线控制数据行后还会有接线计算所生成的曲线段数据，格式仍然与前相同，每三行为一组。

例如下面的平面数据文件：

3 NULL C 0.0000

0 24685.4100 3885377.887470 97873.170100 3885744.8030 96147.7740

1 0.0000 2397.3680 0.0000 5500.0000 5500.0000 3

3885744.8030 96147.7740 3886000.2758 94946.4294 3886742.53 98 93967.8899 3891124.5060 97291.7990

24685.4100 27102.1743 4.92192335 5.36133504

-1 0.0000 3887.6695 0.0000 5511.8800 5511.8800 3

3886742.5400 93967.8900 3887997.9436 92312.8558 3887848.7386 90240.9209 3882351.0950 90636.8192

27102.1743 31075.3000 5.36133101 4.64050069

1 0.0000 3004.0699 0.0000 9999.0000 9999.0000 1

3887848.7386 90240.9209 3887740.8532 88742.7655 3887632.9678 87244.6100 0.0000 0.0000

31075.3000 34079.3699 4.64050093 4.64050093

3 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0

V3.0版用曲线设计法时，平面线形数据中的曲线段总数受到控制，V4.6版中已消除这些控制。原则上可以支持无穷多个曲线段（单元）。

13.2 交点设计法平面数据文件（*.jd）

此文件原则上由HintCAD V4.6的“主线平面设计”功能自动生成和修改，用户在完成一条路线的线形设计以后，一定注意单击“存盘”或“另存”按钮，将内存数据写入此文件。

此数据文件的记录格式较为复杂（包含*.pm数据文件的格式），这里不作详细说明。

V4.6版取消了V3.0对交点数目的限制。

13.3 纵断面设计数据文件（*.zdm）

此文件要求纯文本格式，主要描述变坡点及竖曲线数据。

文件第一行为本线形所有变坡点的个数，同时等于文件以下的总行数。因为每一变坡点和竖曲线的数据只占一行。

第二行开始每行中前三项数据分别为变坡点桩号，变坡点的设计标高，竖曲线的半径（第一个变坡点和最后一个变坡点只能为0）。其中最后两项数据是针对互通立交匝道上出现标高错台现象而设置的，分别表示标高错台位置的桩号及错台的标高差值（向上错开输正值，向下为负值，单位为米）。如果没有错台现象或当前项目为一般公路主线时，这两项数据同时输为0即可。

例如下面的数据文件：

10

28360 92.00 0 0 0

29100 93.90 60000 0 0

29740 92.00 80000 0 0

30300 92.00 30364.69 0 0

30800 99.40 48639.77 0 0

31300 101.14 45086.28 0 0

32100 95.95 20000 0 0

32800 98.90 40000 0 0

33540 94.00 20000 0 0

34360 99.00 0 0 0

V4.6版也已取消对变坡点总数的限制。

13.4 路幅宽度数据文件（*.wid）

此文件可由纬地设计向导自动生成。

此文件描述了整个路线（或匝道）路幅左右侧的分段变化情况，特别是加宽处理。文件中只填写路幅变化的特征位置数据。一行“Z”字母或一行“Y”分别表示其后跟随的是描述左侧或右侧路幅变化的数据。

数据每两行为一组，说明路基一侧某个桩号区间内的路幅宽度变化情况。其中每一行数据格式分别为：起终桩号，中央分隔带宽度，半侧路面（行车道＋侧带）宽度，附加车道宽度，硬路肩宽度，土路肩宽度，有附加车道时附加车道的平面线位数据文件名（没有附加车道时输“0”）。

此文件桩号区间必须成对出现，桩号区间要连续。

例如下面的数据文件：

zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

29000.00 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

31420.98 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

31420.98 1.50 8.75 0.0 2.0 0.00 0

31436.47 1.50 8.75 0.0 2.0 0.00 0

31436.47 1.50 8.75 0.0 2.0 0.00 0

31466.46 1.50 8.75 0.0 3.0 0.00 0

31466.46 1.50 8.75 2.25 2.0 0.75 0

31696.40 1.50 8.75 2.25 2.0 0.75 c:\wuzhilj\zdpm-b.dat

31696.40 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

33100.00 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

29000.00 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

31530.41 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

31530.41 1.50 8.75 0.0 2.0 0.00 0

31548.89 1.50 8.75 0.0 2.0 0.00 0

31548.89 1.50 8.75 2.25 2.0 0.75 0

31820.00 1.50 8.75 2.25 2.0 0.75 c:\wuzhilj\zdpm-aa.dat

31820 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

33100.00 1.50 8.75 0.0 2.0 0.75 0

（系统对此文件没有行数的限制）

13.5 超高过渡数据文件（*.sup）

——此文件可由纬地设计向导自动生成。

此文件每一行描绘路线（或匝道）左右侧超高过渡的特征位置的具体超高变化。每一行前三项数据与后三项数据绕第四项数据呈对称位置排列。分别为左侧行车道宽度（左侧未加宽的路面宽度）、左侧土路肩的横坡值、左侧行车道（路面）的横坡值、桩号、右侧路面横坡值、右侧土路肩横坡、右侧行车道宽度（右侧未加宽的路面宽度）。其中左侧行车道宽度和右侧行车道宽度在绕中心或中央分隔带旋转时，只为计算超高渐变率之用；而在绕内侧边缘旋转时，同时也将作为推算路基标准宽度的依据（因为根据现行《路线设计规范》，绕内侧边缘旋转时，路基的设计高程为路基边缘未超高、未加宽时的标高）。

此文件要求桩号区间连续，但不必成对。桩号连续才能保证程序可以从此文件确定任意桩号位置的两侧超高及横坡。

例如下面的数据文件：

8.25 -3.0 -2.0 7527.027 -2.0 -3.0 8.25

8.25 -3.0 -2.0 7582.366 +2.0 -3.0 8.25

8.25 -3.0 -3.0 7596.200 +3.0 -3.0 8.25

8.25 -6.0 -6.0 7637.703 +6.0 -3.0 8.25

8.25 -6.0 -6.0 7807.986 +6.0 -3.0 8.25

8.25 -3.0 -3.0 7849.490 +3.0 -3.0 8.25

8.25 -3.0 -2.0 7863.325 +2.0 -3.0 8.25

8.25 -3.0 -2.0 7918.663 -2.0 -3.0 8.25

8.25 -3.0 -2.0 8298.087 -2.0 -3.0 8.25

13.6 路基设计中间数据文件（*.lj）

此文件由程序的“路基设计计算”自动生成，为中间数据文件，其中保存所有指定桩号（*.dmx文件中的所有桩号）断面的路幅宽度、设计标高、地面标高及超高情况。路基设计表程序将打开此文件，从中提取有关数据，直接填写到路基设计表中去。横断面戴帽子的路基设计数据也需从此提取。

程序每一行描述一个桩号断面，分别为桩号、地面标高、设计标高、左侧土路肩宽度、左侧硬路肩宽度、左侧路面宽度、左半幅中分带宽度、右半幅中分带宽度、右侧路面宽度、右侧硬路肩宽度、右侧土路肩宽度。然后是前述各路幅宽度位置相对于路面设计标高位置（超高旋转位置）的设计高差。每一行共20项数据。

此文件在特殊情况时，用户可做少量修改。

13.7 纵断面地面线数据文件（*.dmx）

此文件记录外业中桩标高测量成果。每一行记录一桩号的地面标高。格式分为桩号、地面标高。

例如下面的数据文件：

0.000 93.414

20.000 93.000

23.13 93.00

40.00 93.000

60.000 92.900

.......

此文件建议用户使用纵断面地面线数据输入功能输入，以减少错误。

13.8 横断面地面线数据文件（*.hdm）

此文件记录外业横断面测量的成果数据。数据格式如下：

每三行数据记录一个桩号断面，其中第一行为断面的中桩号，第二行和第三行分别记录左侧和右侧横断面的数据；首先是每侧的总点数，后面是每一测量位置相对与前一位置的平距和高差，其格式、顺序与横断面实际测量时的一样。（请注意：自V4.0版起取消每侧总点数的限制。）

例如下面的数据文件：

0.00

6 0.60 0.00 0.00 -0.20 16.00 0.00 12.00 -2.20 1.00 0.00 1.00 0.80

5 0.60 0.00 0.00 -0.20 17.00 0.00 12.00 -2.00 0.40 0.00

20.00

1 30.00 0.00

5 12.00 -0.80 14.00 -1.40 2.00 0.00 1.00 0.80 1.00 -0.40

40.00

3 15.00 1.00 8.00 0.60 7.00 0.00

5 12.00 -0.60 4.00 -0.60 5.00 0.00 3.00 0.80 6.00 0.00

60.00

4 3.00 0.00 4.00 0.60 12.00 0.60 15.00 1.00

3 2.00 0.00 3.00 0.80 25.00 0.00

….....

V4.0版开发了方便、直观的横断面地面线数据输入工具，建议用户使用此工具输入数据，以减少数据输入错误和保证纵、横断面桩号相互匹配。

另外，当项目管理器中未指定横断面数据文件或横断面输入工具中新建横断面数据文件时，横断面地面线数据录入程序可以直接读入德国“Card/1”软件的横断面数据和直接读入“Head”软件横断面数据。但用户在进行以上两种数据读入时，必须保证当前项目中未设置断链，并保证原始数据格式正确。

注意：一般将纵断面地面线数据文件和横断面地面线数据文件的终点桩号设定为略小于路线平面终点桩号，这样可以消除横断面最后一个桩号不予处理等问题。如：路线平面终点桩号为K45+238.758（因桩号最后一位数字为四舍五入所得，实际可能不存在此桩号），可将纵断面地面线数据文件和横断面地面线数据文件的终点桩号设定为K45+238.757，这样可以消除最后一个桩号不予处理等问题。

13.9 土方数据文件（*.tf）

新版中土方数据文件所记录的横断设计信息更为丰富，不仅为土方计算提供数据，更可为排水设计、挡墙设计等提供必须的横断设计资料。

此文件由“横断设计绘图”功能根据用户选择生成。记录桩号、填挖方断面面积、左右侧坡口坡脚至中桩的距离等数据，格式如下：

每一行分别记录：[ 桩号] [填方面积] [挖方面积] [中桩填挖] [路基左宽] [路基右宽] [基缘左高] [基缘右高] [左坡脚距] [右坡脚距] [左坡脚高] [右坡脚高] [左沟缘距] [右沟缘距] [左用地宽] [右用地宽] [清表面积] [顶超面积] [左超面积] [右超面积] [计排水沟] [左沟面积填] [左沟面积挖] [右沟面积填] [右沟面积挖] [路槽面积填] [路槽面积挖]。数据正、负值用以表示填挖。具体格式示例可参见示例1、示例2下的土方数据文件。

此文件将作为土石方计算、公路用地图和总体图生成时的基础数据，所以用户在横断面设计绘图的同时应留心它的生成。

13.10 设计参数控制数据文件（*.ctr）暨“控制参数录入”

此文件可由“纬地设计向导”自动生成，用户只需通过“控制参数输入”便可方便地完成对各项控制数据的修改。

此文件中的数据是横断面设计、纵断面标注等系统重要功能的参数控制文件。系统是通过关键字来读取此文件中数据的，其中：

1）关键字“ztfbp.dat”、“ytfbp.dat”、“zwfbp.dat”、“ywfbp.dat”后的数据，用于控制横断面戴帽设计时路基左右两侧的填、挖方边坡的坡度与坡高设计，程序将按照这里的数据进行参数化横断面设计。

“ztfbp.dat”、“ytfbp.dat”、“zwfbp.dat”、“ywfbp.dat”的数据每一行描述一段分段变化情况，其数据格式为：

分段桩号，本段变化组数，坡度，控制坡高，最大坡高，坡度，控制坡高，最大坡高，…...

每一分段中变化组数原则上是不限制的，也就是说用户可以定制无限多级填挖方边坡。

注意：在数据描述中，每组包括坡度、控制坡高和最大坡高等三项数据。其中坡度有正、负之分，正值表示坡度方向向上，负值表示坡度向下；当坡度为零时，表示从中央水平向外（即碎落台或护坡道，此时最大坡高表示碎落台或护坡道的宽度）；坡度为0.001和-0.001时表示垂直向上和向下。

系统在自动戴帽子设计时，首先根据第一级边坡的坡度开始放坡，当坡高大于第一级边坡的最大坡高时，开始考虑设置第二级边坡（第一级边坡中的控制坡高一般无意义）。在第二级边坡中，如果控制坡高不为零，那么系统先继续按上一级坡度试放坡。当继续放坡的高度大于控制坡高时，再按第二级坡度放坡，放坡的高度大于最大坡高时再考虑下一级，依此类推。

一般道路设计项目中，用户只需要将控制坡高设置为0即可，从某种意义上，控制坡高可以理解为最小坡高。

2）关键字“zpsgxs.dat”和“ypsgxs.dat”后的数据控制横断面戴帽设计时路基左、右侧排水沟的断面形状及尺寸设计。

3）关键字“zbgxs.dat”和“ybgxs.dat”后的数据控制横断面戴帽设计时路基左、右侧边沟的断面形状及尺寸设计。

数据的每一行描述一段分段变化情况，其数据格式为：

分段桩号，本段变化组数，坡度，坡高，坡度，坡高，......

注意：在数据描述中，每组包括一个坡度和一个坡高数据。坡度有正、负之分，正值表示坡度方向向上，负值表示坡度向下；零坡度时，坡高数据应为零坡时所需的水平向距离（即碎落台或护坡道的宽度）；垂直向上和向下的坡度分别为0.001和-0.001。

每一分段中的变化组数原则上是不限制的。

4）关键字“tffd.dat”后的数据，控制土石方数量计算时挖方数量中不同的土石成份分类。

数据格式为：分段桩号，第一类至第六类土（石）所占挖方数量中的百分比。

5）关键字“qhsj.dat”后的数据，为纵断面图、总体图等绘制时所需标注的主要桥涵构造物数据，该数据同时在土方计算时扣除大、中桥土方中使用。

数据格式为：桥梁起点桩号，终点桩号，标注桩号，桥名称，跨径，主要结构形式，路线角度（单位为度），控制标高，标高控制类型（0或1分别表示控制在此标高“以上”或“以下”）。

格式较原V3.0版有所变化，系统需自动识别桥梁跨径分布及其与路线夹角等。

请注意：大、中桥等构造物必须以桩号递增为序，纵、横断面地面线数据文件中需包含大、中桥等构造物起终点桩号，否则在土方计算时不能正常扣除其土方数量；标注桩号由原字符串形式变化为数字类型，跨径格式为30+3*45+30m。

6）关键字“hdsj.dat”后的数据为涵洞等构造物的数据。

“hdsj.dat”后的涵洞数据格式为：涵洞中心桩号，与路线角度，跨径说明，构造物名称，控制标高。

格式较原V3.0版有所变化，原标注桩号变为与路线夹角，单位为度。

“qhsj.dat”和“hdsj.dat”中所能描述的构造物并无严格界限，用户可以根据标注内容需要灵活调整，另外用户还可将分离立交、天桥、管道，以及水准点等资料输入，程序也将完成它们的标注，只是需要严格遵守其格式要求。

7）关键字“zlcsd.dat”和“ylcsd.dat”后的数据，控制土方计算时应扣除路槽面积的具体分段情况。

左右侧路槽数据的格式为：分段桩号，路槽宽度，路槽深度（单位为米）。

8）关键字“zfjbk.dat”和“yfjbk.dat”后的数据，控制路基左右侧附加路面板块的分段变化。

左右侧附加路面板块的数据格式为：

分段桩号，板块数据变化组数，坡度，高度，坡度，高度，......（一个分段为一行。）

其中坡度同断面的横坡，即2.0表示2.0%，0表示平坡（0坡度时其后的高度代表宽度），9999表示垂直（高度为正值表时向上，负值表时向下）。

9）关键字“zbzdm.dat”和“ybzdm.dat”后的数据，控制路基左右侧标准断面的分段变化。左右侧标准断面的数据格式为：

分段桩号，半幅中分带的宽度，中分带的坡度，中分带的高度，行车道的宽度，行车道的坡度，硬路肩的宽度，硬路肩的坡度，土路肩的宽度，土路肩的坡度。（一个分段为一行。）

10）关键字“zcht.dat”和“ycht.dat”后的数据，控制填方路基左右侧超宽填筑部分的分段变化。

左右侧超宽填筑的数据格式为：

分段桩号，一侧超填水平宽度。（一个分段为一行。）

11）关键字“dcht.dat”后的数据，控制填方路基顶面超填部分的分段变化。

顶面超填的数据格式为：

分段桩号，超填厚度。（一个分段为一行。）

12）关键字“qchbt.dat”后的数据，控制填方路基断面清除表土部分的分段变化。

清除表土的数据格式为：

分段桩号，左右侧坡脚外增加宽度，清除表土厚度。（一个分段为一行。）

13）关键字“dzgk.dat”后的数据，用以分段描述公路沿线地质概况，便于纵断面绘图时调用。

地质概况的数据格式为：

分段桩号，地质概况文字说明。（不超过128个汉字字节数，不能换行，即一个分段说明为一行。）

14）关键字“zjsg.dat”和“yjsg.dat”后的数据，控制挖方断面需要设置截水沟时，截水沟的分段变化数据。

截水沟的数据格式为：

设置起点桩号，终点桩号，距坡口距离，沟型数据点数，第一组数据的坡度，坡高，第二组的坡度，坡高，第三组的坡度，坡高，……（只占一行）

其中坡度和坡高的数据要求同于路基边坡及排水沟等数据。

用户可以根据不同的实际情况对以上各参数控制数据进行分段填写。

例如下面的设计参数控制数据文件（以下内容位于同一设计参数文件内，数据之间均以空格分开，空格数量不限，但文字说明一项中间不能出现空格）：

ztfbp.dat

5000 3 -1.5 8.0 0 2.0 -1.75 10

6000 5 -1.5 8.0 0 2.0 -1.75 10 0 2.0 -2.0 10

ytfbp.dat

8000 3 -1.5 8.0 0 2.0 -1.75 10

6000 5 -1.5 8.0 0 2.0 -1.75 10 0 2.0 -2.0 10

zwfbp.dat

5000 3 0.5 8.0 0 2.0 0.75 8.0

6000 5 0.5 8.0 0 2.0 0.75 8.0 1.0 10.0 1.5 15.0

ywfbp.dat

8000 3 0.5 8.0 0 2.0 0.75 8.0

6000 5 0.5 8.0 0 2.0 0.75 8.0 1.0 10.0 1.5 15.0

zbgxs.dat

5000 3 -1.0 1.0 0 0.5 1.0 1.0

6000 7 -1.0 1.0 0 0.5 1.0 1.0 0 0.6 1.0 0.5 0 0.5 -1.0 0.6

ybgxs.dat

5000 3 -1.0 1.0 0 0.5 1.0 1.0

6000 7 -1.0 1.0 0 0.5 1.0 1.0 0 0.6 1.0 0.5 0 0.5 -1.0 0.6

zpsgxs.dat

1000 0

2300 3 1 -1 0 1 1 1

5000 6 1 -1 1 0 1 1 0.5 0.5 0.5 0 0.5 -0.5

ypsgxs.dat

30680 6 1 -1 1 0 1 1 0.5 0.5 0 0.5 0.5 -0.5

50000 6 1 -1 1 0 1 1 0.5 0.5 0 0.5 0.5 -0.5

tffd.dat

1000 20 60 20 0 0 0

4500 60 40 0 0 0 0

qhsj.dat

44000 44100 44050 京广铁路分离式立交桥 5*35m 预应力混凝土箱梁 90.00 0.00

45000 45122 45061 小徐岗大桥 20+30+20m 预应力混凝土箱梁 85.00 0.00

hdsj.dat

350 90.0000 1-2.0M 钢筋混凝土人行信道 0.00

300 65.2500 3x12M 钢筋混凝土板天桥 0.00

zlcsd.dat

43700 12.0 0.20

ylcsd.dat

43700 12.0 0.20

xxx.dat （结束）

纬地系统新版中，此文件已经开发有专用的编辑修改程序——“CTREDIT”，用户从菜单中可直接启动CTREDIT程序，轻松方便地建立、编辑、修改设计参数控制文件（*.ctr）。该程序启动后界面如图13-1所示。

图13-1

13.11 沟底纵坡变坡点数据文件（*.zbg和*.ybg）

其中内容为：路基两侧边沟及排水沟沟底纵坡的变坡点数据（左右侧分别为不同文件），其格式与纵断面地面线数据文件相同，只不过这里的桩号和标高指的是沟底纵坡的变坡点的桩号和设计标高。

13.12 平面数据导入文件(*.jdx)

用于将已经完成的低等级公路的平面设计数据（未使用交点坐标）导入纬地系统之中，并将其转化为纬地系统专用路线平面交点设计数据文件（*.JD）。

平面交点导入数据文件格式如下所示。

第一行数据分别为：平面交点总数（不含起点，同时等于此行以下数据的总行数），路线起点桩号，假设起点的X(N)坐标，假设起点的Y(E)坐标，假设起始边的方位角，交点桩号或交点间距控制位（0表示以下使用交点桩号；1表示以下使用交点间距）。

第二、三、......行数据分别为：交点编号，交点桩号（或交点间距），交点转角，平曲线半径，第一缓和曲线长度，第二缓和曲线长度。

最后一行数据分别为：终点编号，交点桩号，0，0，0，0。

说明：

① 数据之间均以空格分开，空格数量不限；

② 假设起点的X(N)、Y(E)坐标和假设起始边的方位角，可任意指定，坐标尽量使用较大的数值（6位以上），以免在路线较长时出现坐标为负值等情况；

③ 交点的转角采用度、分、秒形式输入，右偏取正值，左偏取负值，如86.52075表示交点转角为右偏86度52分07.5秒。

如下示例数据文件：

4 8500.0 3899162.8773 66399.4301 12.3026 0

JD1 1325.0485 500.0 86.52075 128.0 222.0

JD2 1608.0315 600.0 -70.4835 100.0 200.0

JD3 2237.8488 1000.0 58.34094 250.0 250.0

JD4 1464.6668 0 0 0 0

纬地系统V4.0版可根据用户指定，接受含交点桩号或交点间距的两种数据文件。

13.13 平面交点数据导入文件（*.*）

此文件用于将已经完成的公路平面设计数据（包含交点坐标）导入纬地系统之中，并将其转化为纬地系统专用路线平面交点设计数据文件（*.jd）。

平面交点导入数据文件格式如下所示。

第一行数据分别为： 路线起始桩号

第二、三....行数据分别为： 交点编号，交点坐标X，交点坐标Y，曲线半径，第一缓和曲线长度，第二缓和曲线长度。

说明：

① 数据之间均以空格分开，空格数量不限。

② 对于卵型曲线等，用户可先在此文件中输入交点坐标，曲线半径及缓和曲线长度均输入0，待下一步在导入完成后使用“主线平面设计功能”进行调整计算。

如下示例数据文件：

18982.160

BP 48268.24 30300.742 0 0 0

JD1 48360.276 30121.375 250 50 50

JD2 48400.218 29907.010 600 100 100

JD3 48592.750 29496.008 0 0 0

13.14 三维数模组文件（*.GTM）

三维数模组文件用于管理纪录一个项目中的多个数模数据，由系统自动生成并修改，用户可由菜单“数模”中的“数模组管理”命令来操作它。该文件主要纪录了一个项目中所有已建立数模的边界、路径、大小等信息，为二进制文件格式。

13.15 横断面三维数据文件（*.3DR）

由横断面设计绘图时自动生成并添加到项目中，纪录每一断面全三维的相关数据信息，主要用于总体图绘制、边坡相交计算及公路全三维模型制作等。

该文件为纯文本文件格式。

第十四章 关于路线测量断链

14.1 关于断链处理

纬地系统从V4.0开始使用独特的断链软件处理方法，支持处理任意多级断链，用于解决许多低等级公路勘察设计项目因多处断链设置而带来的诸多不便。用户不需再因断链而不得不将一项工程分成若干段来分别处理，并且避免在平面计算、纵断面接坡等方面容易出现的错误。

14.2 纬地系统关于断链的处理方法

14.2.1 平面设计与绘图

用户在进行平面设计计算时，不论输入坐标、半径、曲线长度、反算等均不需要先考虑断链的存在。一般是在平面发生调整后才出现断链情况，用户只需记录下断链位置在调整前和调整后的桩号，在平面调整完成后启动“项目管理”的“属性管理”，从“编辑”菜单或从鼠标右键菜单中进行“添加断链”即可（图14-1~图14-3）。此后在进行平面设计绘图时，系统便可自动识别断链位置，并在平面图中标注断链的前后桩号及长短链数值。

图14-1

图14-2

图14-3

14.2.2 纬地系统断链处理方法与约定

路线设有断链后，桩号可分为两种：表面桩号和实际桩号。表面桩号就是我们现场打桩、记录、图表文件中所用到的桩号，它可能是不连续的，也可能有一小部分会重复；所谓实际桩号就是软件实际进行平、纵面连续计算的桩号，它必定是连续的，从数值上它表示了从路线起点到某一位置的真实绝对距离。

用户在使用纬地系统进行路线设计时，只需要使用（关心）表面桩号。几乎在所有用户可以浏览、编辑的数据文件中，均使用表面桩号。由于表面桩号可能出现重复（长链时）现象，为了加以区分，我们作出以下约定：

如果路线全线设有n处断链，可将路线分为n+1个区间，分别用英文字母A，B，C等（字母大、小写不限）加以标识，在每个区间的表面桩号前冠上标识字母，如CK21+123.501。原则上用户在进行对话框输入、数据文件编辑时，每个桩号前均应冠以字母标识，这样可能比较繁琐。纬地系统已经能够自动识别断链表面桩号，用户只需在长链位置附近可能重复的表面桩号前冠上相应的字母标识即可。

用户在输入桩号时，如果记不清桩号所处断链区间，可以不加字母标识，系统会自动识别并自动冠上字母标识。而对于长链可能重复的桩号，系统会提示您断链区间；对于断链时可能不存在的桩号，系统也会提示。

14.2.3 数据文件中（断链）桩号输入

在以下数据文件中：*.sup、*.wid、*.zdm、*.dmx、*.hdm、*.ctr、*.tf、*.lj、*.zbg、*.ybg等，用户只需在长链位置附近可能重复的桩号前冠以相应的字母标识。具体可参见系统安装路径C:\Hint40\示例2下的相应数据。

例如存在断链设置“K13+500 = K13+480”时，在dmx文件中只需输入桩号K13+500和其地面高程，而不需输入桩号K13+480，因为它们是同一位置。

14.2.4 常见问题

一般即使用户未完全标识断链桩号（包括长链区间内的），系统也会自动提示并识别。如果系统出现“xxx.xxx所示断链不存在”或“xxx.xxx桩号超出断链范围”等提示，便说明在项目的某个数据文件中出现了xxx.xxx桩号，而该桩号不应存在（短链时），或该桩号前的字母标识有误（长链时），用户需找到该桩号并做出必要的处理即可。

第十五章 数字地面模型建立与应用

15.1 主要功能说明

2000年底纬地道路辅助设计系统的高速三维数字地面模型（DTM即Digital Terrain Model）驱动引擎（核心模块）开发成功，包括三维数据及约束信息读入、数模排序与建立、数模插值与剖切应用等模块。“纬地3D引擎”不但突破了以往软件对可处理数据量的限制，而且其三角构网的速度是部分国外软件的两倍以上。纬地“高速三维数模驱动引擎”打破了国内公路行业数模应用由国外软件形成的垄断。

这样，纬地道路CAD系统在保持符合国内专业设计理念习惯、界面友好、上手简便、功能系统全面等优势的基础上，V4.0以后的纬地道路CAD数模版，不仅能够基于国内常用的外业测量数据进行公路与互通式立交的辅助设计,同时也可基于三维数字化地形图（或数据）进行公路和城市道路的直接三维化设计，实现与国际勘测设计的接轨。

系统三维数字地面模型所采用的Delaunay三角化方法（Delaunay Triangulation，简称DT）无论在数学上还是工程上都具有良好的性质。它所形成的网格具有整体最优特性，是一种最新，也是国际上流行的二维三角网格划分方法,系统在实际应用中还对该理论进行了推广和延伸。另外，考虑到数模中高程对三角网的影响，在系统中作了必要的优化，可自行剔除平三角形、高程异常及粗差点等情况。

众所周知，三维数字地面模型处理具有相当的难度，不仅需要优秀数模理论支持，更需要较高的计算机软件技术支持。另外，纬地系统能在一年多的时间内开发，并完成高速的数模处理模块，也离不开对其他许多国外软件的研究和学习，这让我们少走了许多弯路，并进一步克服别人的不足。

“科技无国界”，国外的软件可以引进来，相信中国的纬地也可以走出去！

15.1.1 支持多种数模来源或接口

（1）DXF格式和DWG格式

系统可在不打开dwg/dxf 图形文件的基础上，直接从中提取三维数据。该数据既可通过地形图矢量化后得到，也可直接由测绘、航测部门提供。

（2）asc和pol文件格式

在*.asc文件中以文本文件格式存储所有与地形图实测点位相对应的高程点的数据，其数据格式每一行分别为：点号，X坐标，Y坐标，Z坐标，层号。其中点号必须唯一，一般由十进制数字组成。

在*.pol文件中以文本文件格式注明地形图所有等高线的起终点数据。其格式每一行为：点号，层号。数据空行表示一条连续等高线、断裂线的结束。

（3）pnt、dgx和dlx格式

其中与*.pnt同名的*.dgx和*.dlx文件分别存放所有地形点的坐标与高程数据，等高线上的三维点数据和断裂线的三维点数据。

（4）对其他由地形图三维数字化后所得到的数模格式（但同样需要表明所有三维数据）

本系统可根据用户需要，特别开发相应的接口。

15.1.2 输出成果与应用

1）进行任意桩号或已知平面坐标点的高程插值。

2）完成路线任意方案的纵、横断面高程插值（即对数模进行任意剖切）。

3）直接输出三维真实地面模型。

4）可沿任意内部边界对数模进行挖空等处理，自动将路线和立交三维模型叠加处理后，得到整个路线与立交方案的三维真实模型。

15.1.3 数模建立精度、容量与速度

（1）数模的精度

系统采用国际上先进的数模理论DT法形成具有整体最优特性的三角网格，其精度已与许多国外软件作过比较，十分可靠。

在整体最优化三角网的基础上，数模的精度将主要取决于采点的精度和数量。

系统专门开发了三维数模优化模块，可自动剔除数据中的粗差点和提示警告数据中高差突变点。

（2）数模的容量

系统支持海量数据处理功能，可将数十、百公里带状数模（几百万个点）一次读入、排序、建立，并进行插值等处理。

目前一些国外软件处理数模时，仍存在一次性可处理数据量的限制，而“纬地3D引擎”完全突破可处理数据点数上的限制，用户的计算机配置越高，处理的效率越高。

但受AutoCAD图形显示速度等的制约，不便将超过100万个点的数模图形很快的显示和进行操作，建议用户将全线数模进行适当的分块建模处理（一般数模点数在20~60万个左右最为经济可行）。

（3）建模速度

由于采用独特的内存管理方式和快速建模排序方法，系统读入、排序并建立100万个点左右的数模所需时间不超过1分钟，但AutoCAD显示整个数模需要的时间却较长一些（还取决于用户计算机的配置情况）。

如果用户不需要对数模进行优化和手工修改编辑（即不需要用AutoCAD打开并显示全部数模，而只显示其数模轮廓边界的情况），可将路线上百公里一次建模，并进行计算插值等。

在完全保证精度的条件下，纬地系统建立并应用数模的速度至少是目前国外软件的2倍以上。

（以上说明均已经过实际工程的数模应用对比，用户也可进行测试。）

15.2 数模建立与应用

15.2.1 开始新数模

第一次建立数模，应先点选“数模”→ “新数模”菜单项，进行系统初始化。

用户在点选“新数模”菜单项或键入“newDTM”命令后，将出现如图15-1所示“点数据高程过滤设置”对话框，其中的“采用高程过滤器”项用于控制是否在读入数据时自动启动高程过滤器，即可将高程为0或高程超出用户指定范围的粗差点或废弃点自动剔除，以免影响后面构网。

图15-1

15.2.2 三维数据读入

当用户安装纬地系统V4.6数模版后，系统目录(Hint40)下将自动生成“数模”目录，其下又有“asc-pol”、“dwg-dxf”和“pnt-dgx-dlx”等子目录，分别安装有系统所支持的几种三维地形数据接口数据的示例（均为实际工程示例）。

（1）读入AutoCAD的dwg格式(参见“dwg-dxf”目录下的数据)

纬地系统可在不打开dwg图形文件的情况下，直接从中提取并读入三维数据。一般三维地形图文件按规定均将等高线（计曲线和首曲线），特征线（水系线、断裂线、陡坎线或山脊线等），地形点等三维数据和图形信息分层存放，用户通过手工或其他数字化软件（矢量化软件）所建成的三维图形信息也应分层存放。

用户点选“数模”→“三维数据读入”→“读入dwg和dxf格式”菜单项，根据提示选取所要读入的dwg文件，程序从中提取出所有的图层，列于图15-2所示的对话框中。用户依次点选存储有三维地形数据的图层，并分别指定其存储的三维数据信息参加构网时的性质，如“地形点”、“约束线”、“非约束线”等。其中一般“地形点”对应存放所有单个三维散点的图层，而“约束线”对应存放等高线的图层（不论是计曲线还是首曲线）。一般计曲线和首曲线分别存放在不同的图层中，用户需要将这两个图层指定为“约束线”性质，其他的三维地形信息，如山脊线、陡坎线等也应指定为“约束线”性质。（纬地系统数模处理模块将所有参与构网并必须沿之构网的等高线、山脊线等统称为“约束线”。）

图15-2

在以上指定工作完成后，还应注意对话框中的“SPLINE搜索”选项，用户可以在此选择只读入约束线（如等高线）上的控制点或读入约束线上的拟合圆滑点（一般测绘部门会将等高线在赋于控制点后并将其拟合，以使等高线更加圆滑、美观）。请注意，提取拟合圆滑点所得到的点数要远远超过提取控制点所得到的点数。

点按“开始读入”按钮，程序开始从该dwg文件中分类提取数据。提取完成后，AutoCAD命令行中将显示所提取到的三维点的总数目。

纬地系统支持AutoCAD R14、R2000 和R2002版的dwg格式的三维地形数据。

（2）读入Card/1所支持的asc和pol文本格式的三维数据(参见“dwg-dxf”目录下的数据)

在纬地系统数模应用模块未开发完成以前，国内利用数模进行设计的单位主要使用德国的Card/1软件。该软件主要支持读入asc和pol文本格式的三维数据。Asc文件存放所有三维点的点号、X、Y、高程等信息，而pol文件中以点号记录来描述所有等高线、断裂线等的关联信息。纬地系统也支持读入此格式的三维数据。

点选“数模”→“三维数据读入”→“asc和pol格式”菜单项，将出现如图15-3所示对话框。“同时读入同名pol文件”用于控制系统在读入“*.asc”文件时是否同时读入“*.pol”文件。“ASC文件中点号前缀长度”用于去除*.asc和*.pol文件中所有点号的前缀。为了区别点号数据，Card/1支持在每个点号前用数字或字符组成的前缀。而纬地系统为了提高数据点排序、检索、构网的速度，不支持带有字符的点号。用户需在此输入ASC文件中点号字符前缀长度，以便程序在读入时将其去除。（众所周知，计算机对字符数据排序、检索速度要远远慢于对整数的检索速度。）

图15-3

在“ASC文件格式”中，需由用户根据*.ASC文件的具体格式指定每一行中三维点的X、Y、Z坐标和小数位数。

点按“确定”按钮后，用户根据提示选取所要读入的*.asc文件（可以一次多选，也可分多次进行）后，程序便显示开始读入数据的过程，并在每一个文件完成后，在命令行中提示已经读入的三维点的总数目。

（3）读入pnt-dgx-dlx文本格式的三维数据（参见“pnt-dgx-dlx”目录下的数据）

该三维数据格式也是国内测绘部门提供的一种，其中*.pnt文件存放所有地形点的坐标与高程数据；同名的*.dgx文件中存放所有等高线上的三维点数据；同名的*.dlx文件中存放所有断裂线的三维点数据。每幅图一般均同时由这三种文件组成。

点选“数模”→“三维数据读入”→“PNT、DGX和DLX格式”菜单项，将出现如图15-4所示对话框。“同时读入同名DGX和DLX文件”用于控制系统在读入“*.pnt”文件时是否同时读入“*.dgx和*.dlx”文件。

图15-4

另外，纬地系统也可根据用户的需要，特别定制各种形式的数模接口。

在数模理论中不存在平面坐标相同的点（即X、Y坐标完全相同，高程不一定相同），如果三维数据中存在平面坐标相同点时，系统会自动以第一次出现的点来进行构网，其后出现的点将被滤去。同时系统会将这些平面坐标相同的点记录到“C:\Hint40\lst\Sortpt.err”出错文件中，如果用户需要检查修改这些点，可以依据此文件。

15.2.3 数据预检

为了方便用户在三角构网前对原始三维数据进行检查，纬地系统新开发了“数据预检”功能，用户在读完三维数据之后，用户可点选“数模”→“数据预检”菜单项，程序开始模拟三角构网，对已经读入内存的所有三维点进行排序、检索等操作，同时检查并逐一记录数据中出现的所有问题。检查的内容主要包括：零高程点和高程为无穷大的点，高程超出合理范围的点，平面位置相同点，断裂线相交点，在断裂线上而未标识的点，平三角形等。参见图15-5所示。

图15-5

15.2.4 三角构网

在读完三维数据之后，用户可点选“数模”→“三角构网”菜单项，程序开始对已经读入内存的所有三维点进行排序、检索、按DT理论构建三维数字化地面模型。通过测试，纬地系统“构网”的速度在目前可以处理数模的国内外软件中是最快的。同时系统将显示构网的进度、过程，并在构网过程中自动剔除平面坐标相同的点和其他高程粗差点。因为构网时数据量大，出现问题的机率也很多，纬地系统鉴于一些国外软件在构网时操作过程复杂、构网条件苛刻等问题，自动将平面坐标相同点和一些粗差点进行剔除，并自动处理断裂线相交等情况，大大减小了构网的操作难度和人工修改、纠正的工作量。

15.2.5 网格显示

为了进一步提高AutoCAD显示数模图形的速度，纬地系统在显示数模三角网格时用户可以选择“只显示数模边界”，而不显示全部数模中的所有网格线。也可虚拟显示所有网格线，这种情况下只在计算机屏幕上显示网格线，而不在AutoCAD中生成图形实体，其显示速度大大加快。另外，用户也可指定网格在显示时“约束线”、“网格线”和“边界”的颜色。参见图15-6所示的“数模网格显示设置”对话框。点按“确定”后，系统开始在当前AutoCAD图形窗口中显示所有网格线，或只显示数模“边界线”，或虚拟显示网格线。

因为这里显示出的网格线均带有实际的高程坐标，所以用户可以通过AutoCAD的三维显示命令（如“dview”、“ddvpoint”等），从三维立体的角度来观察所形成的整个三维数模。

图15-6

15.2.6 网格的编辑与修改（即对数模的编辑与修改）

在显示数模全部实体网格后，系统允许用户对数模进行适当的编辑与修改，主要包括插入或删除三维点、交换三角形对角线和插入约束线等。用户可根据显示的构网结果，并结合实际地形情况，在数模中插入或删除三维点，此时系统将重新构网。另外，对数模中出现的不符合实际地形或出现平三角形等问题，系统提供用户“交换三角形对角线”或“插入约束线”两种修改方式。（一般出现这些情况的原因主要是三维数据点采集不足或约束线指定不完整等。）

15.2.7 数模优化（即三角网优化）

目前处理数模的国内外软件所采用的基本都是二维的平面三角网构网理论，它们都没有考虑Z坐标（高程）对三角网的影响。在三维数据采点的密度和位置不十分理想的情况下，所形成的三角网格就不能更贴切地反应实际地面的变化，如出现平三角形等。其他一些国外软件均需要采用人工加入“约束线”的方法来消除平三角形。

纬地系统数模处理模块特别开发了三角网优化程序，它可以自动消除网格内的平三角形等情况。同时也可以自动剔除不在用户指定范围的高程粗差点、异常点和废点。

用户选取“数模”→“三角网优化”菜单项可启动三角网优化程序，其对话框如图15-7所示。请注意，自动剔除的高程粗差点不包括高程等于最大（小）高程的数据点，而对话框中出现的最小高程和最大高程是当前数模中搜索得到的最大最小高程值。点按“开始优化”按钮，系统开始对当前数模中的三角网进行优化。优化完成后将在命令行中显示优化结果。一般经优化处理后余留的平三角形以红色显示，这些平三角形都是无法避免的。

图15-7

请注意，优化程序只有在网格线全部显示的条件下才可以使用。

15.2.8 数模组管理与保存

（1）关于分段建模

虽然纬地系统数模模块采用独特的数据结构和专门的内存优化管理程序，数十、百公里（超过100万个点）可以一次建模，这已经打破了其他国外软件在处理数模时对总点数上限的限制，但考虑到AutoCAD图形显示速度等因素，一般仍需用户对整条路线（大于50km长度的）进行分段建模。与其他国外软件相比，用户所需分段的数目要少得多。一般用户应将一个数模的总点数控制在20~60万个之间比较理想，当然这还取决于用户计算机的配置情况（主要是内存的大小和CPU的速度）。我们测试发现，一般100万个点形成数模后的网格图形文件或数模文件的大小均超过100M（兆），这样大的数据文件对于目前PⅢ系列的计算机在读写时均需较长的时间。

（2）数模组管理与保存

在系统中可根据路线的里程等因素分若干段分别建模，同一个公路项目用数模组来管理这若干个数模。用户可以在“数模组管理”中建立、删除、激活某个数模。

用户在点选“新数模”→“三维数据读入”→“三角构网”之后（或在“网格显示”完成后），应点选“数模” →“数模组管理”菜单项，系统显示如图15-8所示的数模组管理对话框。其中处于激活状态“”的一行表示当前刚构网完成的数模，其后的“X最小”、“Y最小”、“X最大”、“Y最大”表示该数模中X、Y的最大、最小值。

在用户点按对话框右侧的“保存数模”按钮后，系统提示用户输入数模文件名（*.dtm），将数模存储到硬盘中指定的位置。下一次再使用该数模时就不需要重新读入数据并构网了。

图15-8

“打开数模”按钮用于将对话框中用户指定的某一数模打开（即激活），并读入到内存中来，以便对其进行编辑、显示或进行数模的剖切应用。

“新建数模”按钮的功能与“新数模”菜单项功能基本相同，用于关闭已打开的数模。

“添加数模”按钮用于将对话框中用户指定的某一数模添加到数模组中。

“删除数模”按钮仅用于将数模组中某一数模项删去，但并不直接将保存到硬盘上的数模文件（*.dtm）删除。

“保存数模组”按钮将用户在同一个项目中建立的若干个数模的信息保存到*.gtm文件（系统中称为数模组文件）中，并自动将*.gtm文件增加到“HPM（项目管理器）”中，这样用户下次重新打开项目时，便可方便地浏览到上次所建立的各个数模。

15.2.9 数模应用

数模应用是公路勘察设计建立三维数模的最终目的，其核心问题在于高程插值和对数模进行各种方式的剖切。

（1）点高程插值

用户点选“数模”→“数模应用”→“点高程插值”菜单项后，根据提示在数模边界内点取一点，或在命令行中输入一个X、Y平面坐标，程序通过搜索，确定该平面点位于哪一个三角形之中，并通过插值计算准确得到该平面点在数模上的投影高程值。

（2）输出等高线

该功能可以在数模构网的基础上迅速反推得到数模范围内用户指定等高距的等高线。

（3）桩号高程插值

该功能是对“点高程插值”的扩展，用户在输入已知路线（当前项目）的任意桩号、支距和角度后，系统将计算得到该桩号的平面坐标，进而插值计算得到该桩号位置地面的高程。功能界面如图15-9所示。

图15-9

（4）边桩高程插值

该功能又是对“桩号高程插值”的扩展，用以批量计算输出桥位等坐标和地面高程。其桩号来源可以是项目中的桩号序列文件（*.sta），也可以在用户指定固定的间距后系统自动生成。同样用户在输入插值计算的范围、支距及与路线的夹角后，点击“插值”按钮开始插值输出。一般系统还会提示用户指定输出数据的路径和名称。请参见15-10所示界面。

图15-10

（5）纵断面插值

用户点选“数模”→“数模应用”→“纵断面插值”菜单项，将启动数模应用的最主要功能―—直接从数模中插值得到路线的纵断面地面线数据，这一功能和下面将要介绍的“横断面插值”功能是数模应用的核心。纬地系统这些功能的实现使用户不需要通过现场放线、打中桩、测中平、测横断面即可准确方便地获得路线纵、横断地面线数据，一方面大大地节省了外业测量所需耗费的人力、物力，提高了勘察设计的效率和精度，另一方面也使大范围的路线方案比选成为可能。用户每完成一条方案平面设计，即刻便可得到该方案全套的纵、横断地面数据。

“纵断面插值”对话框如图15-11所示，其中“桩号范围”默认值为路线的总体长度，用户需根据当前数模的边界范围重新输入插值的起终点桩号范围，超出数模边界范围的桩号将不能进行插值计算。

图15-11

“插值控制”中的“路面左边线”和“路面右边线”控制在进行中桩插值的同时，是否将路基左右侧边线的对应地面高程插值获得，以备以后设计参考之用。其中“包含地形变化点”项用来控制插值计算时是否将地形变化点进行插值，对此有两种设置方式：一是所有网格线交叉点，二是根据用户指定的地形变化率。一般将此变化率设置为0.1～1.0弧度之间，设置为0.1时其插值结果与所有地形变化点方式时相似，设置为1.0时插值结果与20m等桩距的桩号数基本接近。通常选择变化率控制方式是不会漏掉地形变化点的，用户可以根据需要对其进行设置。（以上插值是在默认包含项目桩号序列文件*.sta中的所有桩号的前提下进行的。）

“绘制三维地面线”控制在插值完成后，是否在数模基础上绘制出插值范围的路线投影到数模表面上的实体图形。

点按“开始插值”按钮，提示用户输入插值后生成的纵断面地面线文件名（*.dmx），如果项目中已存在该文件，那么系统会提示是否覆盖原地面线文件。在开始进行纵断面插值计算时，AutoCAD命令行中将逐桩提示插值进度情况。

（6）横断面插值

“横断面插值”对话框如15-12图所示，“插值方式”控制系统在横向插值计算时（剖切时），是包括所有地面变化点，还是只以等间距的方式。“两侧宽度”控制横断面两侧插值计算的宽度。“输出格式”中的选项用以控制输出的横断面地面线数据文件格式，对话框中默认的输出格式即为纬地系统所需要的格式。所以这一输出格式的控制主要为其他软件作接口。

图15-12

“绘制三维地面线”控制在插值完成后是否绘制所有横断面三维剖切线，即三维地面线。用户可以用AutoCAD的“ddvpoint”命令从三维的角度来观察三维地面线。

15.2.10 路线与地面三维模型建立

公路与地面真实三维模型的快速建立，是本系统数模应用部分超越其他一些国外软件的又一表现。

在用户完成横断面设计工作之后（请注意必须选择横断面设计对话框“绘图控制”中的“记录横断面三维数据”，这样系统会在横断面设计绘图的同时，将每一断面完成设计后的路基边坡、边沟等的三维数据存储到横断面三维数据文件*.3DR文件中），将数模激活或打开，然后选择“数模”→“三维建模”→“输出公路三维模型”菜单项，系统在读取横断面设计记录的三维数据的同时对原数模进行沿边界挖空，之后先将地面模型以三维实体(3Dface)形式输出到当前的AutoCAD图形窗口中，再生成公路路基、边坡、边沟、排水沟、标线、护栏等的三维实体。参见图15-13所示。

图15-13

由于纬地系统是在横断面设计的基础上输出路线三维模型，所以模型就是设计项目最准确的体现，路基中各位置的标高、坐标、边沟、边坡等的高度尺寸同样也是精确的，任意型式的路基变化、超高过渡也都能如实表达。特别是系统会自动区分公路等级（路基宽度等）生成不同的路面型式、标线、护栏等。这一模型克服了其他软件无法处理路基边坡和地面模型互相切割的难点，路基模型的边缘和地面模型十分吻合，而国外软件只能生成简单的网格状的路线模型。

生成地面模型和路线三维真实模型后，用户可以用AutoCAD的“ddvpiont”等命令从任意的角度来浏览观察公路建成的景观；还可以使用“绘图”→“绘制路线概略透视图”菜单项（即TSTZ命令）中的“视点设定”功能，从行车时驾驶员的角度观察路线——公路全景透视图。参见图15-14和15-15所示的路线全景透视图。

图15-14

图15-15

用户采用绘制路线概略透视图部分的方法，使用“WMFOUT”和“WMFIN”命令很容易将全景透视图装入可打印输出的图框之中。最有表现力的方法是将AutoCAD中的地面、路线模型输出到专业渲染、动画制作软件如3dmax等，经过渲染、制作后，即可制作成漂亮的公路全景三维透视图或公路动态全景三维透视图（公路动态仿真模型）。用户可参见后文附录中的经渲染后的路线全景透视图，也可参考浏览本书附赠光盘中“动画”目录下的AVI格式的三维动态全景透视图（请使用Windwos的媒体播放器进行浏览）。

15.2.11 地形图三维数字化

为了把原本两维的数字化地形图或通过矢量化得到的地形图方便地转化为三维数字化地形图，系统特别提供了“地形图三维化”功能，用户通过它直接给等高线和地形点赋高程值。

（1）赋值前系统设置

在地形图三维化之前，先应设置等高线的等高距，（参见图15-16所示）是否由程序根据坐标判断等高的自动跟踪，以及为了方便操作，定义赋值后的等高线的颜色变化。

（2）等高线赋值

1）用户选择“数模”→“地形图三维化”→“等高线赋值”菜单项，命令行中将首先提示“点取一等高线”，用户直接从图中点取一条等高线；

2）提示“请输入等高线高程”，用户键入所选取的等高线的高程，如830.0；

3）回车后程序立即给所选取的等高线赋上高程值830.0,并将其颜色改变为红色，以示区分；

4）命令行中继续提示“点取一等高线”，用户直接从图中点取一条等高线；

5）命令行中提示“请输入高程: 键入高程(S)/加等高距(+)/减等高距(-)/回车取默认当前值<830.0>”，用户输入“S”可以键入高程，输入“+”给默认当前高程值增加一个等高距，输入“-”给默认当前高程值减去一个等高距，回车即取用默认当前高程值；

6）以后从4）开始反复。

在以上过程中用户可随时按“ESC”键退出等高线赋值功能。

（3）等高线高程刷

用于快速给相同高程但不连续地等高线赋高程值，运行时先根据提示选取一条已经赋过高程的等高线作为高程源，程序将自动为以后用户所选取的每一条（段）等高线赋上相同的高程值。

（4）多等高线赋值（+/-）

以多等高线赋值（+）为例，用户需根据命令行的提示在图中拾取两个点，形成从第一点到第二点的一段直线，该直线段与图中多条等高线成法向交叉，要求从第一点到第二点所跨越的第一条等高线必须已赋有高程值，那么系统将自动为其后的多条等高线赋上相应的高程值（自动增加等高距）。用户可以从命令行的提示中检查赋值具体结果。

多等高线赋值（-）与上述用法相似。

（5）地形点赋值（逐个）

1）用户选择“数模”→“地形图三维化”→“地形点赋值”菜单项，命令行中提示“点取一高程点:”， 用户直接从图中点取一地形点；

2）提示“选取高程标注(手工输入请按回车):”，用户可以直接从图中选取该高程点对应的高程标注，程序将自动把标注中的高程赋给地形点，并将其颜色改为黄色；也可以按回车键后手工键入高程；

3）提示“点取一高程点:”，重复2）。

在以上过程中用户可随时按“ESC”键退出等高线赋值功能。

（6）点高程批量赋值（块/组）

有些数字化的地形图，图中的地形点和其对应的高程标注字体文本已经连接形成了一个图块或图组（单元），对于这样的数字化地形图，纬地系统可以一次批量完成整张图纸的地形点的高程赋值，用户只需要选择图中一个高程点（单元）即可。

15.2.12 关于纬地系统数模处理部分几个问题的说明

（1）多种数据接口

系统不仅直接支持AutoCAD中DWG格式图形文件形式的三维地形数据，还可以支持如CARD/1等其他软件的典型数据接口，更可以根据用户需要专门定制接口。

（2）平面位置相同点的处理

关于对平面位置相同点的自动处理已经在前面数据读入部分进行了说明。

（3）高程粗差点、废点的处理

系统在数据读入和三角网优化中均设置有高程过滤器，对高程为0和高程超出指定范围的粗差点自动过滤。

（4）断裂线（约束线）相交的处理

在三维地形数据中会出现断裂线相交的情况，如山脊线和等高线可能会相交。系统会自动计算交叉点的平面坐标，以后出现的断裂线为基准插值计算交叉点的高程，然后直接在数模中增加三维交叉点参加构网。

（5）点在断裂线上的处理

如果系统判断某一点的平面位置处于一条断裂线上（即点到该线的垂直距离小于0.1mm）时，便直接将此点增加到断裂线上。

（6）网格边界的处理

系统在构网前自动搜索并建立数模边界，一般构网均要求边界为凸多边形。

正是由于纬地系统对以上问题按照测量理论和一般手工处理的常规，进行了软件内部自动处理，从而使构网高速轻松。而其他一些国外软件中对构网要求苛刻，许多问题均需操作者逐一手工处理，否则便不能正常构网。

第十六章 平 交 口 设 计

16.1 平交口设计命令详细说明

主对话框见图16-1。

图16-1

16.1.1 路拱设置

菜单：平交——路拱设置

命令：LG_SET

主对话框见图16-2。

路拱设置中路拱形式的选择，主要是为了确定标高计算线上标高点的计算方程。

路拱形式可根据路面类型来选用，一般宽14m以下的次高级路面和中级路面可用二次抛物线；宽14m以上的高级路面采用三次抛物线。

一次式为简化了的直坡路拱。

路拱横坡坡度的输入，主要是为了系统在用户输入路脊线端点高程后，根据输入的路拱横坡坡度值，和系统搜索到的模型板块中相对应路边线端点与路脊线端点的距离，自动为相对应的路边线端点赋默认高程值。当然用户也可重新对路边线端点高程赋值。

图16-2

16.1.2 创建平交口模型

菜单：平交——创建平交口模型

命令：CREATE_PJK

创建平交口模型命令主要是利用系统自动批量建立Face模型板块组，适用于常用的加铺转角式各类平交口。系统会提示用户依次选取路脊线，转角圆曲线和平交口设计范围线。其中路脊线支持直线和圆曲线，转角圆曲线也支持直线（如T形交叉时用最外边的长路边直线代替），平交口设计范围线须与所在位置路脊线垂直。

16.1.3 添加模型单元

菜单：平交——添加模型单元

命令：ADDF

添加模型单元命令用于用户向Face模型板块组中新建立单个Face模型板块单元。提示用户依次选取路脊线、路边线和路边线上两点。系统会由路边线上的两点分别向路脊线作垂线，和路脊线、路边线共同建立一新的Face模型板块单元。

16.1.4 删除模型单元

菜单：平交——删除模型单元

命令：DELF

删除模型单元命令用于用户在Face模型板块组中删除单个Face模型板块单元。用户仅需单击要删除模型单元范围内任一点即可。

选择All，删除所有模型单元。

16.1.5 编辑模型单元

菜单：平交——编辑模型单元

命令：EDITF

编辑模型单元命令用于改变任一Face模型板块单元的划分。用户在激活命令后，点选要编辑的模型单元，模型单元四个角点即高亮显示。用户既可点取任一角点沿原实体拖动，也可脱离原实体自由点选新位置。

用户用Regen等图形显示命令可取消编辑状态的高亮显示。

16.1.6 路脊线高程赋值

菜单：平交——路脊线高程赋值——（批量、单点）

命令：SETLJS/SETLJ

路脊线高程赋值命令有两种类型：批量、单点。

批量路脊线高程赋值时，系统依次高亮显示路脊线端点，并提示用户在命令栏输入高程值。此类型主要适用于创建平交口模型时，利用系统自动批量建立的Face模型板块组。

单点路脊线高程赋值时，用户需点选要赋值的路脊线端点并在命令栏输入高程值。

16.1.7 路边线高程赋值

菜单：平交——路边线高程赋值——（批量、单点）

命令：SETLBS/SETLB

路边线高程赋值的使用类似于路脊线高程赋值，并且在完成路脊线高程赋值后，路边线高程已由系统计算出默认值，用户仅需对不合适的高程值进行修改。

16.1.8 等高线设置

菜单：平交——等高线设置

命令：PJK_SET_CONTOUR

主对话框见图16-3。

等高线设置提示用户输入等高线的等高距，等高距需根据纵坡度的大小和精度要求选定，一般为0.02~0.10m，习惯上取偶数为宜。

输入计算精度是为了控制用Polyline模拟的等高线上基点的疏密，具体上指等高线所表示的高程与模拟等高线上任意相邻两基点连线中点的实际设计高程之差不大于的误差值，目前系统可支持误差值小至0.000000001m。

“绘制颜色”让用户自由选择输出的等高线中计曲线、首曲线的颜色。

图16-3

16.1.9 等高线输出

菜单：平交——等高线输出

命令：DRAW_CONTOUR

用户在创建平交口模型、路脊（边）线高程赋值及等高线设置完成以后，即可输出等高线。

16.1.10 标注设置

菜单：平交——标注设置

命令：BZ_SET

对话框见图16-4。

图16-4

标注设置对话框主要用于标注网格和标注板块宽度时控制输出字符的格式。

标注位置在标注网格时X、Y值分别表示标注字符相对于网格交叉线的偏移矢量。

标注位置在标注板块宽度时X值不起作用，Y值表示标注字符相对于板块边线的平行偏移量。

16.1.11 标注网格

菜单：平交——标注网格

命令：BZ_PJK

用户在创建平交口模型、路脊（边）线高程赋值完成以后，即可标注平交口板块网格线交叉点高程，使用时仅需根据提示利用点选或窗选方式选取网格线即可。

16.1.12 标注板块宽度

菜单：平交——标注板块宽度

命令：BZ_WGJL

标注板块宽度命令使用前需已绘好板块网格线，选取任意两角点后，系统会完成两点连线间所有板块边线的宽度标注。此命令使用时对图形比例有要求，即必须是一个图形单位代表1m。

16.1.13 等距批量复制

菜单：平交——等距批量复制

命令：HCOPYS

动态等距批量复制工具，虽是专为绘制板块网格线定制，但可与AutoCAD的其他绘图命令一样广泛应用。

16.2 常见平交口模型建立过程

16.2.1 四路交叉口（如图16-5所示）

（1）在CAD下绘制平交口平面图

（2）路拱设置

（3）创建平交口模型

1）根据提示分别选择两条路脊线。

2）再提示“请选择第3条路脊线”时按Esc键。

3）依次根据提示分别选择四条转角圆曲线。

4）依次根据提示分别选择四条范围线（范围线必须与相交路脊线垂直）。

（4）路脊高程赋值(批量)

（5）路边线高程赋值

图16-5

16.2.2 三路交叉口（如图16-6所示）

（1）在CAD下绘制平交口平面图

（2）路拱设置

（3）创建平交口模型

1）根据提示分别选择两条路脊线。

2）再提示“请选择第3条路脊线”时按Esc键。

3）依次根据提示分别选择三条转角圆曲线。

4）依次根据提示分别选择三条范围线（范围线必须与相交路脊线垂直）。

（4）路脊高程赋值(批量)

（5）路边线高程赋值

图16-6

16.2.3 部分交叉口1（如图16-7所示）

（1）在CAD下绘制平交口平面图

（2）路拱设置

（3）创建平交口模型

1）根据提示分别选择两条路脊线。

2）再提示“请选择第3条路脊线”时按Esc键。

3）依次根据提示分别选择两条转角圆曲线。提示第三条时按Esc键。

4）依次根据提示分别选择三条范围线（范围线必须与相交路脊线垂直）。提示第四条时按Esc键。

（4）路脊高程赋值(批量)

（5）路边线高程赋值

图16-7

16.2.4 部分平交口2（如图16-8所示）

（1）在CAD下绘制平交口平面图

（2）路拱设置

（3）创建平交口模型

1）根据提示分别选择两条路脊线。

2）再提示“请选择第3条路脊线”时按Esc键。

3）依次根据提示分别选择第一条转角圆曲线。提示第二条时按Esc键。

4）依次根据提示分别选择二条范围线（范围线必须与相交路脊线垂直）。提示第三条时按Esc键。

（4）路脊高程赋值(批量)

（5）路边线高程赋值

16.2.5 环型交叉口（参见图16-9和图16-10）

1）在CAD下绘制平交口平面图。

2）如图所示，将环型交叉分为四部分。

3）路拱设置。

4）按图中红线范围将环型作为四个三路交叉口处理。具体三路交叉模型建立过程参见16.2.2。

5）如果环道为单向坡，按图中红线范围将环型作为四个部分平交口处理。具体部分平交口模型建立过程参见16.2.3。

图16-9

图16-10

16.3 深入了解纬地平交口基本模型单元

要使计算机实现辅助设计功能，必须首先建立适合计算机表达的模型，以便于计算机的处理和计算。平面交叉口由于其特殊性，不能用与公路主线类似的纵、横断面相组合的鱼骨式模型来表达。必须建立一个能精确描述交叉口立面设计面的曲面模型，在工程设计领域，常用的有三种数学表示方法：

（1）双线性曲面

在单位正方形的参数空间内，以其相反边界进行线性插值而得到的面称为双线性曲面。

（2）Coons（孔斯）曲面

Coons曲面的主要思想是用多个”曲面片”拼接成一张复杂的曲面，每个曲面片由四条边界曲线和边界连续性条件来定义。

（3）B样条曲面

B样条曲面是B样条曲线的拓广，其中最常用的是双三次B样条曲面。

这三种曲面模型广泛地应用于汽车、飞机及各部件外形等机械行业的计算机辅助设计与制造。但它们具有共同的特点，即模型的建立都是基于计算几何理论，是从纯数学模型角度考虑。数学理论过于复杂，应用者如果不具备较强的数学思维能力，在进行建模设置完成各种数学参数之前，在头脑中对结果就很难产生直观的感性模型。如果将这几种建模方法应用于平面交叉口的模型建立，则完全抛弃了传统的设计方法与思想，与以往的路拱横坡、纵坡等设计概念无丝毫联系，各种设计原则与指标无从应用。

基于路脊线和路边线的Face单元

为了实现用面向对象的计算机语言来描述平面交叉口的立面设计过程，系统首先构造了一个最底层的CFace类。为了表述的方便，如下为简化了的程序代码：

class CFace

{

private:

AcGeCurver3d LuJiXian;

double HLuJiXianStart, HLuJiXianEnd;

AcGeCurver3d LuBianXian;

double HLuBianXianStart, HLuBianXianEnd;

public:

double GetHeightFromPoint(AcGePointEnt3d Point);

AcGePointEnt3d GetPointFromHeight(double Height);

}

CFace类描述了一个仅由一条路脊线和一条路边线组成的最基本模型单元。类的私有数据成员包括两个AcGeCurver3d类型的路脊线和路边线对象，和描述它们四个端点高程的四个double类型数据。由于AcGeCurver3d类是AcGeLineSeg3d（线段）类、AcGeCircArc3d（圆弧）类、AcGePolyLine3d（多义线）类等的基类，所以FACE板块的路脊线、路边线就可适应道路设计中的直线、圆曲线、缓和曲线等任何线型和任意组合以构建实际板块（如图16-11所示）。

图16-11

CFace类中另外的两个公有函数则分别由AcGePointEnt3d类型的点求高程，由高程求AcGePointEnt3d类型的点数组。

由AcGePointEnt3d类型的点求高程函数的编制过程，完全遵循了传统的平面交叉口立面设计方法，即首先确定已知点的标高计算线，为了尽量使所定标高计算线位置与车辆行驶方向垂直，并且也为了程序实现上的方便，系统采用优化了的等分法来实现标高计算线的确定，具体如图16-12所示。

得到已知点的标高计算线后，再根据路脊线、路边线线性内差得到计算线两个端点的高程（本系统目前仅考虑平交口模型纵坡为直坡的情况，下一步将结合纬地的主线纵坡设计模块解决平交口模型纵坡为竖曲线的情形），最后根据路拱计算式中的线性、二次抛物线式或三次抛物线式计算得到已知点的高程。

由高程求AcGePointEnt3d类型的点数组，其编制过程类似于上述传统的平面交叉口立面设计方法中由点求高程的逆过程。简单地描述就是遍历Face模型中的所有标高计算线，再求每一条标高计算线上等于已知高程的点，并把所有Face模型中等于已知高程的点组成点数组。当然，一个Face模型中求得的点数量理论上应该是无限的，在系统的编制过程中处理方法如图16-13所示。

图16-12 图16-13

图中小方框表示所求得的点，很明显可以看出点的密度并不是均一的，它的间距随所在位置Face面的坡度变化缓急而调整，坡度变化缓的地方点比较稀，坡度变化急的地方点比较密。控制的条件是，仅需满足所给已知高程与任意求得相邻两点连线中点的实际设计高程之差不大于给定值，目前系统可支持差值小至0.000001m。这种编程方法既节省了用户计算机系统资源，又能远远满足设计、施工等对数据精度的要求。

第十七章 附 录

附录A 附图

图17-1 使用HintCAD 透视图绘制程序直接生成的公路路线概略透视图

图17-2 利用HintCAD三维模型制作程序制作的公路路线全景透视图