道路cad系统设计及实用程序设计.pptxVIP

道路CAD系统是一套复杂、庞大的系统。包括路线、路基、路面和支挡结构的设计。其中路线设计内容包括平面、纵断面、横断面、土石方计算等主要内容，涉及到土石方调配、设计图表的自动生成、透视图的生成。考虑到设计一体化，还包括对数字地面模型系统，以及地形原始数据的处理。需要指出一点是，在道路CAD系统中，各子系统或功能模块是分散开发的，各子系统相互独立，但又具有联系。例如，某个模块运行后生成的数据文件，可以被另一个模块运行时调用。因此协调各子系统(或模块)之间???关系，提高系统的整体性、系统性以及易维护、易扩充的功能，对道路CAD系统非常重要。;1．道路平面线形计算机辅助设计;1.1 道路平面线形设计系统的总体设计;;平面线形设计系统流程图 ;1.1.1平面中心线设计方法简述 ;导线法;2、平曲线模型：详见路勘教材 ★　单交点对称型，即基本型（Ls+Ly+Ls） ★　单交点不对称型（Ls1+Ly+Ls2） ★　双交点（两点虚交）：在实地定线中经常遇到 ★　复曲线（Ls1+R1+Lf+R2+Ls2） ★　S型曲线 ★　C型曲线;曲线法;2、平曲线模型：直线与圆弧连接;★　两同向圆弧间的连接 一圆内包含另一圆 两同向圆互不包含;★　两反向圆弧间的连接 ;线元法;如图1-1-2所示，AB是一段线元(可能是直线，圆曲线和回旋线中的任一种)，P为曲线上任意一点，这里定义(x，y，z，φ，k)为P的几何参数，x,y,z为该点的三维坐标、φ为该点处的切线与x轴正方向的夹角，以逆时针方向为正，k为该点处的曲率，由于这里讨论的是平面线形，所以其中z暂不考虑。如果定义该段曲线起点的几何参数为(x0，yo，z0，0，k0)，则任意点P的几何参数(x，y，z，，k)可以这样表达：;2 道路中心线的边界约束模型;1)xl=x2,y1=y2,zl=z2，l≠2，k1≠k2，Pl和P2在此处连接成折点，如导线点； 2)xl=x2，yl=y2,zl=z2，l=2，kl≠k2，Pl和P2在此处满足一阶导数连续，如直线和圆曲线相连接的情况； 3)xl=x2,y1=y2,zl=z2，l≠2，kl=k2,Pl和P2在该点处满足二阶导数连续，如直线和缓和曲线相连接或圆曲线和缓和曲线相连接的情况。;这样曲线的设计就可以通过曲线端点一段一段地衔接下去，比如N个线元组合而成道路中心线，沿道路前进方向各端点几何参数分别为P1、P2、………PN，在计算机中要储存的便是P1、P2、………PN依次各端点的约束资料，一般可以称之为SK模型（S指桩距、K指曲率）。由于道路中心线形无论多么复杂都是由三种线元组合而成，所以都可以用上述的边界约束模型来统一管理，这就使得应用计算机来处理中心线设计简捷方便，曲线上任意点的约束均可根据式1-1-2计算得到，在具体设计中，可以根据各端点的约束建立几何参数方程，最终落实到解方程组上面，解方程组对于计算机来说是非常方便的事。有了任意点的约束就可以进行后续设计，包括曲线的绘制等等都将非常方便。;3.用边界约束模型进行平面中心线曲线要素的计算;;3.用边界约束模型进行平面中心线曲线要素的计算;3.用边界约束模型进行平面中心线曲线要素的计算;;4 平面法线模型及其应用;;2) 平面法线模型的应用;接着，可以利用法线模型绘制道路边线。利用法向模型可以计算距中心线任意距离点的坐标，这是绘制道路各条边线的基础，依次计算出中心线上各桩号点所对应的各边线上点的平面坐标，将这些坐标点连接起来就可以绘制出道路边线，在后面将要提出的道路平面图的绘制就是利用法向模型进行处理的。 在实际应用中，除了依据中心线给定偏距、利用法向模型绘制边线外，还应该考虑反向操作，也就是用户首先用自己熟悉的绘图命令绘出图形，然后为其指定所依据的中心线，反算其中的有关法向参数，这一功能很有实用意义。