路线及立交平面线形设计.doc

. . 第三章 路线及立交平面线形设计 3.1前言 在纬地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。 平面设计是纬地系统的主要功能，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，纬地系统中，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： ZY 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 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。 说明： ① 本手册所述之缓和曲线均指回旋曲线。 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，其精度一般不低于计算得到的结果。例如：对缓和曲线的计算，对复杂线形曲线加宽或平移后坐标、距离及长度的计算等，不过请您注意“曲线模拟步长”这一控制的影响。 3.2.1 立交平面线位设计 （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