纬地低等级公路设计要点

第一部分 纬地道路辅助设计系统教程

附录C

纬地道路CAD在低等级公路设计中的应用

随着计算机的逐渐普及和科技的高度发展，甩掉绘图板已不再是一句口号，利用计算机进行设计和绘图在整个设计行业已呈渐渐普及之势，期间经历了从无到有、从少到多、从低层次的计算绘图到高层次的在计算机上进行设计和方案比选，其发展速度不亚于计算机的发展，可以说是紧跟着计算机的发展。在这种形势下，许多低等级公路的建设、设计及施工等部门也纷纷开始添置计算机等设备及道路辅助设计软件进行工程项目的设计绘图等工作。而如何应用软件及熟练操作软件进行设计则成为首先需要解决的问题。本书就针对低等级公路的测设特点，详细讲述如何利用纬地道路辅助设计系统进行低等级公路的内业设计工作。

一般低等级公路的外业测设大多是采用传统的测设方法，即实地定线测量的一次定测方法，用花杆穿线、经纬仪测角、皮尺拉距、水准仪抄平等方法和手段完成外业测量，然后将测量得到的平面设计数据、纵、横断面数据以及桥涵、地质等其它外业调查资料带回来做内业设计。那么如何应用公路设计软件将这些原始数据输入计算机进行内业设计呢？纬地道路辅助设计系统充分考虑了这一类用户的需求，可以采用多种方法录入外业测量数据进行设计，下面就低等级公路如何利用纬地道路辅助设计系统进行设计，举例做一个详细的操作使用过程说明。

示例项目概况 项目名称：××电站库区公路迁建工程 公路性质：新建工程 公路等级：三级 计算车速：30km/h 路基宽度：7.5m 路面宽度：6m

本说明是按照设计的先后步骤，一步一步进行操作过程地说明的，用户须按照此步骤从新建项目开始，逐步地进行设计操作。例如用户要输出路基设计表，则须检查平面设计是否已经完成，设计向导是否已经运行生成了超高、加宽等文件，纵断面设计是否已经设计完成，是否进行了路基设计计算的操作等步骤，然后才能进行输出路基设计表的操作。当然，当用户已经完成了这些设计步骤，并将设计生成的数据文件添加并保存在了纬地的项目管理器中，则用户在纬地系统中打开该项目，就直接可以进行路基设计表的输出了。

1 平面设计

1．1

新建项目

设计项目一开始，首先是新建项目，指定项目文件的名称和保存路径。 点击“项目”菜单条下的“新建项目”命令，系统弹出如图1－1所示对话框。

1

道路三维动态可视化几何设计

图1－1

在该对话框中进行新建项目的操作，其步骤如下：

1） 输入项目名称，此名称可以是汉字名称或者是项目名称拼音缩写，用户可任意输入，以能方便识别为原则，示例中指定名称为“test3“。

2） 点击“浏览”按钮，指定项目文件存放的路径。

本示例中，我们在D盘下新建了一个“电站公路项目”文件夹。为了便于用户管理本项目的数据文件，系统将默认本项目设计的所有数据文件均存放在此文件夹，当然用户也可以自行指定其他的路径保存文件。

如图1－2所示，点击“保存”按钮，完成项目文件（test3.prj）的保存。

图1－2

3） 指定平面线形文件的名称和路径。如2）中所述，系统会默认平面线形文件（test3.pm）也存放于D盘的“电站公路项目”文件夹中。直接点击如图1－1中的“确定”按钮，即完成了新建项目的设置。

用户也可以点击平面线形文件的“浏览”按钮，指定其他位置存放“平面线形文件”或指定其他位置存放的已有的“平面线形文件”做为本项目的平面线形文件。

关于项目管理器：在新建项目设置完成后，系统会自动在纬地的项目管理器中增加一个平面线形文件的文件名（本例中为test3.pm），如图1－3所示。由于还没有进行平面设计，所以此时平面线形文件还只有一个空的文

2

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件名，在平面设计完成后，进行平面数据存盘时，系统会自动转换得到此文件的数据。有了这个平面线形数据文件（*.pm），就可以实现平面自动分图等操作。

图1－3

从图1－3中可看出，一个设计项目的所有数据文件均在此进行指定，由系统统一进行管理。当添加、删除了某个文件或是重新指定了某个文件后，“项目文件”菜单下的“保存退出”命令会自动亮显，点击“保存退出”命令，则系统自动保存对项目文件所做的修改。当用户在纬地系统中执行一个操作命令时，系统即从此处调用相关的数据文件完成一个命令的操作，而不用在执行操作命令时才去指定需要的文件，十分方便。

在纬地系统中，为了便于管理一个项目的数据文件，系统默认所有数据文件名都和项目名称（如test3）同名，只是给每个数据文件赋予不同的扩展名来区分不同的文件类型，所以用户不要隐藏文件的扩展名，这样在查看数据文件的时候就可以清楚的知道该文件是什么类型的文件。其设置方法是：打开“控制面板”中的“文件夹选项”，在“查看”选项卡中将“隐藏已知文件类型的扩展名”前面的小勾去掉即可。当然纬地系统对于不同文件名的文件以及没有扩展名的文本文件也是支持的。

1．2

输入平面设计数据

纬地系统中平面数据的输入有两种方法，一种是在纬地系统专门为低等级公路外业测量的平面数据录入设置的录入工具“平面数据导入/导出”对话框中输入；另一种方法则是在纬地系统的数据编辑器里面按照一定的格式输入平面设计数据，这里的数据编辑器也可以是windows操作系统自带的记事本等工具，只要是保存为纯文本格式即可，下面分别做以介绍。

1．2．1 在“平面数据导入/导出”对话框中输入

点击“数据”菜单下的“平面数据导入/导出”命令，系统弹出“平面数据导入/导出”对话框，如图1－4所

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示。

图1－4

根据对话框的提示，用户逐项填入外业平面设计的各项数据。 各栏目的数据输入说明如下：

1）

起始桩号：输入本项目的路线起点桩号，纬地中的桩号录入均为纯数据格式，不能加入其它字符。如起点桩号为K0+000，则输入0，如起点桩号为K2+500，则输入2500。

2）

起点X、Y坐标：输入起点的测量坐标，如果外业测量中没有坐标，可以输入一个任意的假设X、Y坐标。注意坐标值宜输入较大的数值，避免坐标可能会产生负值，因为路线可能往坐标值减少的方向前进，而坐标取值一般都是正数。

3）

起始方位角：输入起始边与北方向的方位夹角，输入格式为：按度分秒的格式输入，用小数点分割度和分秒，如115°03′25.5″则输入115.03255，又如30°则输入30即可。如果外业中没有测量方位角，也可以输入一个大概估计的方位角，当然输入任意角度也可以。

4）

数据格式：系统支持输入“交点间距”或“交点桩号”两种格式的平面数据文件，在数据模式的下拉菜单中用户可以选择采用“交点间距”的模式还是采用“交点桩号”的模式输入平面设计数据。

5）

交点编号：输入路线起点、各交点号和终点的名称和编号。注意输入时可不带“JD”两个字符，在平面标注交点时，系统会自动加上“JD”，如“JD1”则输入1。

6）

交点间距或交点桩号：按照选择的数据格式，输入交点间距或交点桩号。注意：如果路线测量中存在虚交或者断链，则必须选择交点间距的数据模式，因为虚交点不存在交点桩号，而断链以后

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的桩号是路线测量的表面桩号，并非按路线实际距离推算的连续桩号，所以不能采用交点桩号的数据格式。

7） 8）

圆曲线半径：输入每个交点转角设置的曲线半径。路线终点的半径一栏则输入0。

交点转角：输入每个交点的转角，数据格式同3）中起始方位角的格式，如果是左转则在角度前加负号，角度为正值则表示右转。如交点1的转角为左转25°34′37.5″则输入-25.34375；又如交点2的转角为右转42°41′53″则输入42.4153。路线终点的转角输入0。

9）

前缓长、后缓长：输入前后缓和曲线的长度。由于平曲线前后缓和曲线可以设置不同的长度，所以需分别输入前缓长和后缓长。路线终点的前缓长和后缓长均输入0。

10）

关于平面交点虚交的数据格式说明：

本例中jd3即为一个虚交点，上面是jd3的数据格式，其基本格式还是平面数据的格式，下面逐行进行说明： ①第一行输入虚交点的编号、半径（本例中半径为45）和缓长（本例中缓长为25），转角一列输入0，交点间距一列输入-2，表示有两个虚交点，同样道理，如果有三个虚交点则输入-3，纬地系统支持多点虚交的模式。

②第二行输入虚交A点的设计数据，即交点编号、交点间距（是指到上一个实交点即交点2的交点间距）、转角，半径和缓长的位置输入0进行占位；

③第三行输入虚交B点的设计数据：即交点编号、交点间距（是指到虚交点A的交点间距）、转角、同样在半径和缓长的位置输入0占位。

注意：由于虚交点是没有交点桩号的，所以在输入带有虚交的平面数据时，只能选择“交点间距”的数据模式；同样道理，在输入带有断链的平面数据时，也需要选择“交点间距”的数据模式进行输入，而不能用“交点桩号”的数据模式进行输入，因为在导入时系统是默认按照连续桩号进行计算的，而断链以后的桩号并不是实际的连续桩号，而是设置断链以后的表面桩号。

对话框中各功能按钮说明：

点击“插入”按钮，可在光标所在行后面插入一个空行，继续输入下一个交点的平面数据。 点击“删除”按钮，可以删除光标所在的当前行。

点击“存盘”按钮，系统弹出一个如图1－5所示保存文件的对话框，指定文件保存的路径，在文件名一栏中输入文件名，点击“保存”按钮，则将当前输入的平面数据保存为一个扩展名为jdx的纯文本文件。如本例中保存的文件名为“test3.jdx”。

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3） 平曲线计算模式的选用：在“主线平面设计”主对话框，鼠标拖动滑块到需要进行调整计算的交点，点击

“平曲线计算模式”栏右侧的下拉菜单，可看到各种平面曲线计算模式，如图1－9所示。

图1－9

纬地系统提供了常用的十三种反算模式和常规计算模式，一般常规使用第一种已知S1+Rc+S2的计算模式，输入半径、前缓长和后缓长进行计算。对于某些需要反算半径和缓长的交点，用户可以根据需要选择一种反算模式进行平面曲线的反算。关于这十三种计算模式的使用介绍详见本手册第三章“3.11十三种交点法曲线设计计算方式”的说明。

4） 点击对话框左下角的“控制?”按钮，可以对平面设计绘图的各项参数进行设置，如图1－10所示。

图1－10

下面对各项参数设置一一进行说明：

①路线起始桩号：用户可以在这里修改路线的起点桩号；

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②重绘刷新：选中此选项则在前面的小方框中出现一个小勾，可以对已绘制的平面图形重新进行绘制，并清除先前绘制的平面图形；

③绘设计线：选中此选项就可以在平面图中绘出路中线的线形；

④绘交点线：可以选择是否在路线平面图中绘出交点线，并可以设置图中绘制的交点号的字体大小。例如在绘制用地图及总体布置图时不需要绘制交点线，用鼠标点击小方框去掉小勾，在计算绘图时则不绘出交点线；

⑤曲线模拟步长：平面图中绘制的每一段曲线都是由若干个点连接组成的，点与点之间的距离即曲线的模拟步长，系统默认曲线的模拟步长为1米，已能满足公路平面图中曲线绘制的要求，根据不同的比例和精度要求，用户也可以修改此步长。

⑥标注公里桩：用户可以选择在平面图中标注公里桩，并可以选择所标注公里桩图形符号和公里桩字体的大小；

⑦标注百米桩：可选择是否标注百米桩并设置百米桩字体的大小；

⑧标注曲线要素点：可以选择是否标注曲线的主点桩号，并可以设置主点桩号的字体大小以及曲线节点绘制圆圈的大小；

⑨标注曲线参数：可以选择是否在平面图中绘出直线（R-∞）、圆曲线的半径参数以及缓和曲线参数； ⑩标注位置的设置：可以分别设置百米桩以及曲线主点桩号在平面图中标注的侧别是左侧还是右侧，主点桩号还可以根据习惯选择标注在曲线内侧，根据需要还可以设置主点桩号的标注和路中线横向空开一定的距离（单位为米）。在百米桩一栏的下拉菜单中，用户可以根据需要选择标注50m、25m、20m、10m间距的桩号。

5） “实时修改”按钮：用于在平面计算绘图后，对交点进行沿前边、沿后边或自由拖动的修改操作，可连续对多个交点进行修改操作。如图1－11A所示，即是在对平面交点进行实时拖动的修改。

当执行该命令，并选择平面交点进行拖动修改时，在屏幕左上角弹出一个平面参数显示框，框中显示当前鼠标位置的交点坐标、交点桩号、曲线要素以及前后直线长度等参数。在拖动交点的过程中，随着鼠标的移动，显示框中的参数随之发生改变，设计者可随时参考显示框中的参数来确定新的交点位置。结束修改时可点击鼠标右键返回主对话框。

主线平面设计的“实时修改”功能是在计算机上进行平面设计定线和调线时使用频率最高的一个工具，也是进行平面线形修改的一个非常方便的工具。

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图1－11A

6） “试算”：在当前交点位置选择一种新的计算模式，或是输入新的园曲线半径和缓和曲线长度等，点击“试算”按钮，系统将重新进行平面线形的计算，并刷新主线平面设计对话框中显示的当前交点的曲线要素、主点桩号及前后直线长度等信息。

1．5．2 平面计算绘图

用户在项目管理器中添加了平面交点文件（*.jd）后，并在主线平面设计对话框中检查各个交点的曲线设置和参数计算无误后，就可以进行平面计算绘图了。

其操作步骤如下：

1） 打开“主线平面设计”对话框，点击对话框左下角的“控制”按钮，系统弹出“主线设计控制参数设置”对话框，根据上一节中说明，对平面绘图的各项参数进行设置，设置完成后点击“确定”按钮退出此对话框。

2） 点击“主线平面设计”对话框中的“计算绘图”按钮，系统即自动在Autocad的图形屏幕上绘制出平面路线图形，可通过CAD的范围缩放等命令查看绘出的平面路线是否正确。如图1－11B所显示即为系统“计算绘图”绘出的平面路线中的一部分。

3） 点击主对话框右上角的“存盘”按钮，保存平面交点数据文件并通过系统自动转换得到平面线形数据文件，然后就可以进行“平面自动分图”了。

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图1－11B

提示：（1） AutoCAD是一个双精度的绘图平台，系统在此平台上绘制的路线平面图是按照平面数据输入时给定的起点坐标和起始边方位角，在Autocad图形屏幕的坐标对应位置绘制出来的，所以用户可能在当前屏幕所显示的区域看不到平面图，利用Autocad的范围缩放命令（即在AutoCAD命令行输入z回车，再输入e回车）就可以将路线平面图在当前屏幕窗口全部显示出来。

（2） 如果需要调整桩号位置及字体大小等，打开参数“控制”按钮进行适当调整，点击“确定”按钮退出，重新点击“计算绘图”按钮，系统将按照新的绘图参数设置重新刷新绘制出路线平面图。

（3） 如果放大查看路线局部的曲线部分，可能显示出来的曲线会以折线显示，这属于曲线模拟显示的步长没有刷新的原因，并非曲线变成了折线，对平面图的打印输出没有影响。可以利用Autocad“视图”菜单下的“重生成”命令对当前显示的图形重新生成就可以了，也可以在AutoCAD命令行输入“re”回车即可。

注意：有时在进行平面计算绘图时，不能绘出交点号和曲中桩号，这是因为还没有对项目的属性进行设置，即需要设置本项目为公路主线。系统在平面计算绘图时，有两种方法可以进行项目属性的设置：

① 用户运行“项目”菜单下的“设计向导”程序，根据设计向导的提示一步步完成项目类型、公路等级等等设置，然后“保存项目”退出纬地系统，重新进入纬地系统后打开本项目，再运行“主线平面设计”的“计算绘图”命令，就可以绘制出交点号和曲中桩号。

② 第二种方法是一种简便的临时方法，因为在平面设计完成以后，还是要运行设计向导进行本项目的一些常规参数的设置。

操作步骤：打开“项目管理器”，选择“属性”选项卡，界面切换到项目属性的设置窗口如图1－12所示。选择项目类型一栏，点击右侧的下拉按钮，可选择项目类型为“公路主线”或“互通式立体交叉”，如果要在平面图中绘出交点号和曲中桩号或标注缓和曲线长度，则需要选择项目类型为“公路主线”。

当选择一个项目类型或改变项目类型后，系统会弹出一个提示对话框如图1－12A所示，提醒用户：“若修改项目类型，可能导致设计向导计算生成的超高、加宽不能适应新的项目类型”，即提醒用户在设计向导完成后不可随便改变项目的类型，点击“确定”按钮可退出对话框。完成项目类型的设置后，点

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击“保存退出”命令退出“项目管理器”，重新执行“主线平面设计”的“计算绘图”命令，就可以绘出交点号和曲中桩号。

图1－12

图1－12A

1．6 自动转换平面线形文件

平面线形文件是记录路线每一个曲线单元的相关信息的文件，文件的扩展名为pm（本例中平面线形文件的名称为test3.pm）。每一条路线都是由若干的直线段、缓和曲线段和圆曲线组合而成的，每一段直线、缓和曲线和圆曲线都属于一个曲线单元，而直线也属于圆曲线，是曲率半径为无穷大的一种特殊圆曲线。平面线形文件在公路主线设计时是根据平面交点文件（*.jd）由系统自动转换得到的，一般不需要用户进行修改。

这是平面设计中很关键的一个文件，有些用户在平面设计中会忽略这个文件的转换生成。有了这个文件，才可以进行平面自动分图时，才能在生成的路线平面图的视口框中显示出平面线形。

操作步骤：平面线形文件的转换生成非常简单，打开“主线平面设计”对话框，完成了平面交点曲线的设计、修改以后，点击对话框右上角的“存盘”按钮，系统提示平面交点文件保存结束，点击“确定”按钮，系统会接着提示是否将平面交点文件自动转换为平面线形文件，如图1－13所示，点击“是”按钮，平面线形文件则自动生成完毕。

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图1－13

另外纬地系统还专门提供了平面文件的转换工具，点击“数据”菜单下的“平面数据”转换命令，可以选择将平面交点文件自动转换为平面线形文件，也可以将一个平面线形文件自动转换为平面交点文件，也就是说这两个平面文件只要有一个就可以通过自动转换得到另外一个文件。

1．7 平面自动分图

路线平面图“计算绘图”完成以后，就可以进行平面分图了。纬地系统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”。纬地系统推荐用户使用“平面自动分图”功能，该分图方式具有分图方便、快捷、占用硬盘空间小而且支持批量打印等优点，另外“平面自动分图”功能还可用于公路总体布置图和公路用地图的自动分图。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 2000以上版本实现。“平面分图处理”和“平面裁图”主要用于AutoCAD R14平台下进行平面分图处理。

下面介绍“平面自动分图”的操作步骤，关于“平面裁图”的操作说明详见本手册第三章“3.14平面自动分图”中的相关介绍。

1）

首先在AutoCAD的模型空间绘制出路线平面图，如果用户有本项目的电子地形图（可以通过矢量化扫描得到，也可以由测绘部门测量后提供），可以先打开此地形图（此地形图必须和路线为同一坐标系），然后再进行路线平面图的计算绘图，如图1－14所示。

图1－14

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2） 点击“绘图”菜单下的“平面自动分图”命令，系统弹出“平面自动分图”对话框，如图1－15所示。

图1－15

平面分图的操作步骤如下：

① 用户可以根据需要在分图比例一栏的下拉菜单中选择不同的分图比例，系统默认为1:2000的比例，对应比例系统会自动提示每页分图的路线长度如700米，当然用户也可以手工输入任意的出图比例和每页分图的路线长度。

② 在“起始桩号”和“终止桩号”栏输入需要进行分图的路线的起始桩号和终止桩号，系统默认为本项目的路线起、终点桩号。

③ 如果用户勾选“精确剪裁地形图”，则激活右侧的“剪裁宽度”编辑栏，可在此输入路线左右侧地形图的保留宽度。这样设置后，分幅得到的每一张平面图将以多边形视口显示平面图形。用户可根据需要选择视口框进行平移或改变其形状等操作。

④ 在“页码设置”栏选择是否在图中输出页码和桩号范围，系统会根据设定的分图比例和桩号范围自动提示起始页码和总页码。

⑤ 在“曲线元素表设置”栏选择是否在平面图中插入曲线要素表，如果选择插入元素表，在元素表的下拉菜单则可以选择不同形式的元素表，用户可以自由选择输出的要素表中的交点是否带坐标、要素表中是否带要素桩号等不同的形式。

⑥ 在插入指北针栏用户可选择是否在平面图中自动绘出指北针。

⑦ 设置完成后，点击“开始出图”按钮，系统根据设定的比例和起始桩号，在Autocad的图纸空间自动分出每张平面图。如图1－16所示即为纬地系统在本示例项目中自动按照A3图纸、1:2000的比例分

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出的路线平面图的第一张图。

图1－16

⑧ 曲线表消隐：在生成的平面图中，曲线要素表可能会和地形图局部重叠在一起，选择“扩展工具”菜单下的“曲线表消隐”命令，按照CAD命令行的提示，先用鼠标点击图框内灰色的视口线框，接着点击曲线要素表的表格线，则曲线要素表下面的地形图自动消隐。其效果如图1－16中所示。 1．8 图纸的打印输出

以下这些内容属于AutoCAD的基本应用知识，针对一些刚接触CAD的用户，可能对CAD的打印和设置还不是太熟悉，笔者觉得还是有必要对CAD的打印和设置进行一下说明。对于已能熟练运用CAD进行操作的用户可略过此节内容。

下面专门就CAD2000以上版本的打印设置进行操作说明：

1） 选择打印机：鼠标点击CAD工具条下的打印图标，系统弹出如图1－16A所示的打印对话框，在打印机配置一栏的名称设置栏的下拉列表中选择一种打印机（与本机连接的打印机或是网络打印机）。

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图1－16A

2） 设置打印样式表：一般设计图纸均需要以黑色线条打印输出，而系统生成的图形多是以各个图层用不同颜色绘制以方便用户查看，如果打印时不进行打印样式表的设置，则打印出来的线条颜色会深浅不一。用户在设置打印样式表时，可以点击 新建(E)? 按钮新建一个打印样式表，也可以选择一个已有的打印样式表进行编辑，我们这里选择一个已有的打印样式表“acad.ctb”进行编辑。

① 在打印样式表的名称一栏的下拉列表中选择一种打印样式表，如“acad.ctb”；

② 点击 编辑(D)? 按钮，系统弹出如图1－16B所示的打印样式表编辑器，在编辑器右侧是打印样式列表框，框中每一种颜色为一个打印样式，共255种颜色即255种样式。使用鼠标拖动选中所有的样式，选中的样式名显示蓝色，如果不想选择某几种样式，也可按住Ctrl键单击该样式去掉选择。

③ 在编辑器的右侧特性栏中，对选中的样式进行特性设置。大部分设置在生成的图形中已设定好了，在这里根据需要一般只需对颜色和填充进行设置为黑色即可。

④ 特性设置完成后，点击样式表编辑器下方的 保存并关闭 按钮，退出样式表编辑器对话框。 在以后进行黑白图纸打印输出的时候，随时可以选择此样式表（acad.ctb）进行打印即可，不需要再重新进行设置。

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图1－16B

3） 进行打印设置：点击打印对话框中的“打印设置”选项卡，对话框的内容切换到“打印设置”栏， 如图1－16C所示。

在“图纸尺寸”设置栏的下拉列表中选择图纸为A3图纸。根据需打印的图形方向在“图形方向”一栏中选择图纸的放置方向。一般图纸均为横向放置，只有横断面图有的用户采用竖向放置，在这里我们选择“横向”，其它设置均采用系统的默认设置。

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图1－22

12） 打开原项目（test3），在项目管理器中添加移线后的相关数据。

① 选中平面线形文件test3.pm，重新指定test3a.pm为新的平面线形文件；选中平面交点文件test3.jd，重新指定test3a.jd为新的平面交点文件。

② 根据平面移线的终点桩号和其对应的老桩号确定断链桩号，然后在项目管理器中添加此断链桩号。 ③ 打开项目管理器中的纵断面地面线文件和横断面地面线文件，将其中进行了移线的段落的原数据删除（按照图1－22中的移线情况，即将K0＋420～K0＋600段的数据删除），然后打开C:\\Hint40\\Lst目录下的Temp.dmx文件和Temp.hdm文件，将此段的新数据分别复制粘贴到纵断面地面线文件和横断面地面线文件中的对应位置并保存文件。

④ 由于项目中添加了断链，所有数据文件中的桩号均需要添加桩号标识，对于需要系统重新计算的文件，系统可根据断链设置自动添加桩号标识，如路基设计中间数据文件等。对于原始数据文件，如纵断面地面线文件和横断面地面线文件，可在断链位置附近添加几个桩号标识，保存退出，然后利用纬地系统的“纵断数据输入”和“横断数据输入”工具读入纵断面地面线文件和横断面地面线文件来自动添加桩号前缀，重新保存文件即可。

通过第12）的操作，此时的test3项目就是移线以后的新的平、纵、横数据了，接着就可以进行其他内容的设计了。当然，用户也可以根据习惯，以移线以后的test3a项目为基础，添加断链和添加、修改其它的数据文件来继续进行平面移线以后的设计。 1．11．2 平面移线需注意的问题

在进行平面移线时，主要需注意三个方面的问题：

1） 在进行移线的段落，移线之前的平面路线上的每一个桩号，其法线方向延长后必须可以和移线后的平面

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线形相交。

2） 平面移线的左右移距不能大于其对应桩号的横断面地面线的左右有效宽度。

3） 系统在进行平面移线计算时，首先根据指定的移线桩号区间，对纵断面地面线文件中的每一个桩号进行移距的搜索计算，然后根据每一个桩号的移距在原来的纵横断面数据文件中搜索对应的桩号进行计算，生成新的横断面地面线数据和纵断面地面线数据。所以在纵、横断面数据的桩号对应关系上需注意：在纵断面地面线文件中有的桩号，横断面地面线文件中必须有，否则系统不对此桩号进行计算。

1．12 卵形曲线的设计计算

在低等级公路的测设中，有时会因为地形的限制而需要设置卵形曲线，以往传统的测设方法均是采用一种近似计算的方法来设计卵形曲线，基本上能够满足设计施工的需要，但是此方法对于敷设半径比较小而缓和曲线又很长的卵形曲线则显得精度不够。纬地系统基于三线元捆绑式结构的任意组合模式可处理任何复杂的交点曲线，如卵形曲线、复曲线、凸曲线、双卵形曲线等，并进行精确的计算。下面分别就纬地系统中进行卵形曲线设计的方法以及传统方法设计的卵形曲线如何转换到纬地系统进行介绍。

1．12．1 在纬地系统中设计卵形曲线

在纬地系统中，可以很方便地设置卵形曲线。如图1－23就是一个典型的卵形曲线，中间的缓和曲线是不同于两端的缓和曲线，其曲率半径由JD1大半径圆曲线终点处的R-130逐渐变化到JD2的小半径圆曲线起点处的R-83.089。下面就其设计方法进行说明。

图1－23

1） 打开“主线平面设计”对话框，移动滑动块到准备设置大圆曲线的JD1位置（一般为转角稍小的交点），输入前缓和曲线长度55（如果此交点位于卵形曲线的后交点位置，则输入后缓和曲线长度），圆曲线半径130，后

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缓和曲线长度输入0，前后缓和曲线的起点曲率半径均取常规的系统默认值“9999”，即无穷大，然后进行试算。如图1－24所示。

2） 移动滑动块到JD2的位置（设置小圆曲线），输入前缓和曲线长度55，设置前缓和曲线的起点曲率半径为130（和JD1的圆曲线半径相同），输入后缓和曲线的长度55，后缓和曲线的起点曲率半径为常规的默认值“9999”，在平曲线计算模式的下拉列表中选择“与前交点相接”的计算模式，其设置如图1－25所示。点击“试算”按钮，系统则根据设置的缓和曲线参数及对应的计算模式，自动计算出JD2的园曲线半径，并且与JD1的平曲线径向相接，中间直线长度为0（也可以点击“拖动R”按钮，运用纬地系统的实时拖动技术，拖动JD2的曲线，使之和JD1的曲线相接）。

3） 通过JD1和JD2这样一个设置组合，就完成了一个卵形曲线的设计计算，点击主对话框中的“计算绘图”命令，系统则在CAD屏幕中绘出卵形曲线的平面图，如图1－23所示。

注意：对于大圆曲线的缓和曲线，只设置位于卵形曲线外侧的缓和曲线长度，另一端为0；小圆曲线两端均设置缓和曲线，其中位于卵形曲线中间的缓和曲线起点（接大圆的位置）曲率半径为大圆曲线的半径。

图1－24 图1－25

1．12．2 传统方法测设的卵形曲线的转换 1） 传统方法计算的卵形曲线

如图1－26所示为路线中出现的典型的卵型曲线，其中 JD1 和 JD2 为纬地系统中采用的新方法所对应的曲线交点（导线和路线相切），而 JD-1 和 JD-2 为与之对应的传统的定线方法所使用的交点（存在内移值）。

传统的计算方法是一种近似的方法，其原理假设是将中间的缓和曲线一分为二，前后交点各含一半长度。这种方法仅能适用于低等级公路且缓和曲线长度较小时的情况，根本不能满足高等级公路缓和曲线数百米长时的高精度要求。

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第一部分 纬地道路辅助设计系统教程

图1－26

2） 转换方法

如果用户在外业测量中采用的是传统的计算方法进行卵形曲线的敷设，在内业设计中如何将此平面数据转换到纬地道路CAD中呢？下面结束其转换方法。

① 新建项目后，点击纬地系统菜单的“立交平面设计”命令，参考外业采用传统方法测设卵形曲线计算的直曲表，在确定起点位置和方向后，在“立交平面设计”主对话框中逐段输入卵型曲线范围的每一个曲线单元，请注意输入时圆曲线、缓和曲线的长度应输为负值（代表弧长），注意曲线单元的转向和曲率半径；输入中可随时点击“计算显示”按钮，绘出路线图形，以直观判断输入是否正确，桩号是否吻合。

② 在输入完成后，单击“存盘”按钮将数据存盘为*.pm文件；然后点击纬地“数据”菜单下“平面数据转换”菜单之“曲线→交点〈pm→jd〉”命令，根据提示将 *.pm文件转换为 *.jd 文件，在此转换过程中系统已经自动反推得到新的交点坐标及曲线设置，保存在 *.jd 文件中。

③ 打开“项目管理器”，执行“编辑”菜单中的“添加文件”命令，选择将刚刚转换得到的*.jd 文件添加到项目中，保存项目后，点击纬地系统菜单的“主线平面设计”命令启动路线设计对话框，即可看到新的交点和曲线设置情况。 1．13 大头曲线的设计计算

在山区的低等级公路测设中，由于复杂的地形限制，在平面设计时往往会遇到交点转角大于180°的情况，即设置大头曲线的问题。可利用纬地系统的虚交设置功能和回头曲线的计算模式两种方法来进行此类线形的设计。

1） 按照虚交点进行设计，如图1－27所示。

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道路三维动态可视化几何设计

图1－27

在测设中，在该交点曲线的两条导线边上确定两个虚交点（如JD16－A和JD16－B），按照前面介绍的虚交设置方法进行计算。在内业设计时，将包含该虚交点的交点间距格式的平面数据文件（*.jdx）或平面交点坐标文件（*.jdw）通过导入为平面交点文件（*.jd），即可进行平面的设计计算绘图等操作了。

2） 按照回头曲线的计算模式进行设计，如图1－28所示。

图1－28

在测设中，根据地形和曲线的大致走向，确定JD16A和JD16B两个交点，然后按照回头曲线进行设计。在纬地系统中可通过输入JD16A的前缓和曲线长度和JD16B的后缓和曲线长度，然后选择“与前交点成回头曲线”的计算模式快速反算出园曲线半径，该回头曲线实际上就是一个同半径的复曲线。

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图1－16C

4） 打印预览：点击打印对话框中的 完全预览(W)? 按钮，打印对话框消失，系统根据用户的打印设置在当前屏幕显示出将打印输出的图纸效果，用户可据此检查所做的打印设置是否正确。

5） 打印：如果检查打印设置正确无误，可点击鼠标右键，在右键菜单中执行“打印”命令，也可选择“退出”命令，退出预览窗口，返回打印对话框点击“确定”按钮进行打印。

提示：以上这些设置，用户可在打开纬地安装目录下的“平面图框.dwg”模板后，在AutoCAD系统的“文件”菜单下的“页面设置”命令中进行设置。设置完成后点击“确定”按钮退出页面设置，再使用AutoCAD的“保存”命令保存对平面图框模板所做的设置并关闭该文件。然后执行纬地系统的平面自动分图命令，这样分出的每一张平面图在打印时均不用再进行打印设置了，可直接进行打印。 1．9 输出直线、曲线转角表

执行纬地系统的“表格”菜单下的“输出直曲转角表”命令，系统弹出输出直线、曲线转角表的对话框，如图1－17所示。

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道路三维动态可视化几何设计

图1－17

用户可以选择输出不同形式和内容的直线、曲线转角表，也可以选择输出Word形式或者Excel形式的直线、曲线转角表。本示例中选择输出“低等级公路”及“Excel格式”的表格，即交点和主点要素桩号均不带坐标的Excel表格形式，点击“计算输出”按钮，系统启动Excel输出直线、曲线转角表。输出的直曲表如图1－18所示。

图1－18

1．10 关于图表模板的修改

纬地系统的安装目录（如C:\\Hint40）中保存了所有输出图表的各种格式的模板，系统在输出图表时均会自动调用此目录下的各种标准模板。在新版Hint5.6中，可以由用户指定存放于其它位置的图框表格模板。

1．10．1 图表模板的修改

对于不同的设计项目，用户可以打开这些模板进行各种修改和编辑，以满足不同工程项目的需要。

1） 修改表格模板：例如在Excel中打开C:\\Hint40下的“低等级直曲表.xls”模板，用户可修改表头位置本项

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目的项目名称，可添加表下端编制、复核的人员名称，可以重新设定表中数据的小数位数、位置以及字体大小等等，然后存盘退出。纬地系统在输出Excel格式的低等级直曲表时，会自动调用修改后的表格模板进行低等级直曲表的输出。其它Excel格式和Word格式的表格模板的修改方法与此相同。

注意：编辑修改表格模板时不能增减表格的行和列。

2） 修改图框模板：例如在Acad中打开C:\\Hint40下的“平面图框.dwg”模板，用户可以按照各自不同的要求，修改或者重新绘制符合自己要求的标题栏，添加项目名称、图名、设计和复核人员名称、比例、日期以及调整字体大小等等，修改完成后保存退出。同表格模板一样，系统会自动调用修改后的图框模板进行平面图的分图及输出。其它CAD图形格式的图表模板的修改方法与此相同。

注意：修改图框模板和图形格式的表格模板（即Acad下的dwg格式的图形模板），不能对图形的位置进行移动（即move命令），不能对图形的大小进行比例缩放（即scale命令）。

1．10．2 图框表格模板的设置

在新版Hint5.6中，在纬地系统的“系统”菜单下增加了“图框表格模板设置”功能。如果用户对图框表格模板进行了修改并存放在其它位置，当用户需要在纬地系统中使用存放在其它位置的图框表格模板来进行出图出表，可以通过“图框表格模板设置”重新指定新的图框和表格模板。如图1－19即为“图框表格模板设置”的对话框，此对话框的风格和项目管理器中的文件管理窗口很相似，其操作方法也基本相似。

图1－19

1．11 平面移线

对于外业一次定测的低等级公路项目，在外业测设完成后进行内业设计时，通过纵断面拉坡或者进行横断面戴帽时发现设计不合理，需要对局部平面线形进行调整时，一般采用纸上移线的做法。纬地系统针对此问题，专门

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道路三维动态可视化几何设计

开发了“平面移线计算”程序，通过平面移线计算，系统可自动搜索得到移线后旧桩号对应的新的中桩桩号、旧桩号的左右移距、新的中桩地面高程和新的横断面地面线数据文件，省去了手工进行纸上移线的许多繁琐的步骤，在提高工作效率的同时也提高了平面移线计算的精度。

1．11．1 平面移线的操作过程

下面将以test3项目为例，介绍平面移线计算的详细操作步骤：

1） 先根据纵、横断面的调整，记录好准备进行移线的路线段落中每一个桩号的最佳移距。

2） 打开移线前的test3.prj项目，使用“主线平面设计”绘出原路线平面图，并将其设置为另外一种颜色（如红色）。见图1－20中红颜色路线部分。

图1－20

3） 利用“工具”菜单下的“桩号法线”命令，准确绘出准备移线的每一个桩号的法线，并根据最佳移距标绘出每一个移距点。如在图1－20中，用蓝色的十字标记表明最佳的移距位置。

4） 打开“项目管理器”，鼠标双击“平面交点文件”使其在纬地数据编辑器中打开，点击“文件”菜单中的“另存为”命令，将test3.jd文件另存为一个新的平面交点文件（例如另存为test3a.jd文件）。

5） 新建一个项目。点击纬地“项目”菜单下的“新建项目”命令，在弹出的对话框中输入新项目的名称（如test3a）并指定保存路径，可保存在原项目同一路径下，点击“确定”完成新建项目的设置。

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6） 打开新项目test3a的项目管理器，在文件管理控件中添加刚才另存的平面交点文件test3a.jd，然后保存退出。

7） 打开“主线平面设计”对话框，点击“计算绘图”按钮，绘出路线平面图，此时绘出的路线平面图和原项目的路线平面图是一样的，因为平面交点文件的数据是一样的。

8） 利用“主线平面设计”对话框中的“实时修改”命令、“拖动R”命令、或选择不同的计算模式以及做辅助线等各种方法灵活运用，对平面线形进行调整，使之调整后的路线尽量吻合最佳移距点，如图1－20中黑色路线部分基本和蓝色十字控制点吻合。

9） 点击“主线平面设计”对话框中的“存盘”按钮，保存调整后的平面交点数据文件（test3a.jd），当系统提示是否将平面交点数据自动转换为平面曲线数据时，点击“是”按钮，得到调线后新的平面线形文件（test3a.pm）。

10） 打开移线前项目test3.prj，运行纬地“设计”菜单下的“平面移线计算”命令，弹出如图1－21所示对话框，根据对话框中的提示：

图1－21

① 在“移线后平面线文件”一栏中输入移线后的平面线形文件的名称及路径，可点击右侧的浏览按钮指定test3a.pm文件；

② 在其下的两行分别显示通过移线计算得到的新的纵断面地面线文件和横断面地面线文件的保存路径，此路径为系统默认，不可更改。

③ 在“起点桩号”栏和“终点桩号”栏分别填上移线起点的桩号和移线终点的桩号，注意：此处的桩号是指当前项目的桩号，也就是移线以前的旧桩号。

④ 点击“开始移线”按钮，此对话框消失，系统开始移线计算。

11） 系统在CAD命令行提示用户输入“横向搜索宽度〈50m〉”，系统默认为50米，用户可键入一个最大移距的搜索宽度或直接回车取系统默认的50米搜索宽度，系统自动读取移线前、后的平面线形文件进行平面移线计算，并在CAD命令行显示每一个桩号的左右移距和对应的新桩号，如图1－22所示。在计算完成的同时将移线生成的新的纵断面地面线文件（Temp.dmx）和横断面地面线文件（Temp.hdm）自动保存到C:\\Hint40\\Lst目录下。

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