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第8章公路计算机辅助设计—纬地软件内容提要：⏹软件的主要功能及常规应用步骤⏹路线平面线形设计⏹纵、横断面数据准备与纵断面设计绘图⏹路基设计计算⏹横断面设计绘图8.1 软件的主要功能及常规应用步骤8.1.1 软件的主要功能✓路线辅助设计✓互通式立交辅助设计✓数字化地面模型应用（DTM）✓公路三维真实模型的建立（3DRoad）✓平交口自动设计✓其他功能✓数据输入与准备✓输出成果8.1.1 软件的主要功能(1) 路线辅助设计⏹平面动态可视化设计与绘图⏹断面交互式动态拉坡与绘图⏹超高、加宽过渡处理及路基设计计算⏹参数化横断面设计与绘图⏹土石方计算与土石方计算表等成果的输出⏹公路用地图（表）与总体布置图绘制输出⏹路线概略透视图绘制（以及全景透视图）⏹路基沟底标高数据输出沟底纵坡设计⏹平面移线8.1.1 软件的主要功能(1) 路线辅助设计⏹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。
8.1.1 软件的主要功能(1) 路线辅助设计⏹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；对设计者指定的控制点高程或临界坡度，受控处系统可自动提示控制情况。
8.1.1 软件的主要功能(1) 路线辅助设计⏹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。
8.1.1 软件的主要功能(1) 路线辅助设计⏹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，并可以根据用户选择准确扣除断面中的路槽面积，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。
纬地道路设计软件( HintCAD)教程目录第一章系统主要功能与常规应用步骤 (4)1.1系统主要功能 (4)1.2系统应用常规步骤 (9)1.3系统版本与安装说明 (11)第二章纬地设计向导与项目管理 (21)2.1纬地设计向导 (21)2.2项目管理 (27)2.3纬地项目中心 (30)第三章路线平面线形设计 (32)3.1前言 (32)3.2平面线形设计方法之一“曲线设计法” (32)3.3平曲线的设计方法之二“交点设计法” (46)3.4平面自动分图 (51)第四章纵、横断面数据准备与纵断面设计绘图 (56)4.1纵断面地面线数据输入 (56)4.2横断面地面线数据输入 (56)4.3纵断面动态拉坡设计 (57)4.4路线纵断面图绘制 (61)4.5边沟、排水沟沟底标高设计 (63)第五章路基设计计算 (65)5.1路基设计计算 (65)5.2路基超高与加宽的计算 (66)第六章参数化横断面设计绘图............................................... 错误!未定义书签。
6.1横断面设计与绘图 ................................................................... 错误!未定义书签。
6.2横断面修改................................................................................ 错误!未定义书签。
6.3挖台阶处理................................................................................ 错误!未定义书签。
6.4横断面重新分图........................................................................ 错误!未定义书签。
第一部分纬地道路辅助设计系统教程( HintCAD V5.0~6.0 )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。
而使用纬地智能布线技术，可以将已确定的直线、圆曲线等控制单元自动衔接为完整的路线，并可以对路线中任一控制单元（均为CAD的线元实体）方便地进行平移、旋转、缩放等操作调整，从而直观快捷并准确地确定出路线线位。
在平面设计完成的同时，系统可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；对设计者指定的控制点高程或临界坡度，受控处系统可自动提示控制情况。
另外纬地针对公路改扩建项目，将在以后版本中增加自行回归纵坡（点）数据的功能。
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。
第四部分_纬地外业手簿教程【纬地系列软件教程】第四部分纬地外业手簿教程( Hint CE V5.X )第二十三章纬地掌上放线系统使用说明23.1 前言纬地独家研制并推出掌上电脑（Ppc）路线外业设计、放线及纵横断数据输入软件——“纬地掌上路线设计手簿”、“纬地掌上放线手簿”、“纬地横断手簿”、“纬地纵断手簿”，主要用于公路、城市道路、互通式立交等的外业路线设计计算、调线计算、现场放线计算及现场录入逐桩的纵断面地面线数据和横断面地面线数据。
由于其核心参照本公司的纬地道路CAD源代码，所以不仅可以处理任意复杂的平面线形组合、精确施放中桩、边桩、边界以及桥位桩（可以是一定角度的），而且可以达到与纬地道路CAD相同的极高精度。
该软件安装支持目前各类基于PocketPC2000/2002/2003版平台以及最新的Windows Mobile 5.0版操作系统的所有掌上电脑，并可以与微机随时互传数据，自动转换数据格式。
是使用PC1500/E500等计算设备进行外业设计与放线的升级换代软件。
23.2 安装与使用以上四套软件均采用注册码加密形式，用户可以自由从纬地道路CAD网站(或其他途径复制)下载软件，在完成掌上电脑上计算机的通讯连接后，直接从计算机上运行安装安装盘中的HintPPC.msi 程序，按照屏幕提示操作将可以自动完成从计算机→掌上电脑四套软件的安装过程。
安装完成后，第一次启动“开始”→“程序”→“纬地掌上路线平面设计”，程序将根据您掌上电脑的芯片代码自动生成“注册源代码”。
用户需将此“源代码”电话给(或传真到)本开发组，索取新的“注册码”，并输入到掌上电脑界面上，点按“确定”便可完成软件注册，以后便可以自由永远使用了。
23.3 纬地掌上放线手簿软件使用说明公路放线测量是把图上设计的路线方案或实地定测的路线进行实际地面加桩放样的一项测量工作。
纬地掌上放线手簿软件的主要功能是自动进行路线平面计算、方位计算，直接配合全站仪进行公路路线、互通式立交匝道的现场（实地）放线。
纬地公路设计软件使用方法纬地公路设计软件使用步骤一、项目数据管理1、在电脑分区中建立一个项目文件夹，设计过程中项目的所有数据都存储在这个文件夹中，方便项目数据的编辑与修改。
2、在纬地程序中新建项目，点击项目菜单选择新建项目，在弹出的新建项目对话框中输入项目名称，再选择浏览，将默认的以项目名称命名的项目文件保存在我们建立的文件夹中。
二、路线平面设计1、打开地形图，地形图可之前放在项目文件夹中以方便查找。
2、选择设计菜单栏的主线平面设计。
在交点数据输入栏的右侧顶选择拾取，在地形图中拾取路线的起点位置，也可以看作是路线的第一个交点。
起点确定后回到对话框，选择插入按钮，插入路线的交点，在程序提示是否插入交点一时选择确定，接着便可在地形图中一个个的选择路线的交点一直到路线的终点位置确定点击鼠标右键回到主线平面设计对话框。
各交点位置若要修改，则需先将对话框底部的滑柄按钮拖至所要修改的交点序号，再选择拖动，按命令行的提示选择自由拖动指定拖动的基点就可以拖动修改交点的位置。
导线及交点位置确定后可以开始进行平曲线的设计。
3、我们现在可以开始平曲线的设计，拖动主线平面设计底部的滑柄至第一个交点，选择平曲线计算模式为常规模式，一般路线设计使用最多的便是常规模式。
输入前缓和曲线长度、曲线半径、后缓和曲线长度，点击对话框底部的试算得到计算结果。
也可选择拖动R，根据命令行的程序提示输入拖动基点，则可在屏幕中动态的拖动曲线来控制平曲线的参数。
4、在主线平面设计的控制那一栏中可输入路线的起点桩号，在绘图与标注中选择需标注的项，输入标注字高。
5、平曲线设计完成后可在对话框中选择存盘保存路线平面数据。
点击对话框中的计算绘图可看到在地形图中路线平面图已经绘制出来，且路线标注也同时完成。
三、设计向导功能平面线形稳定后可在项目菜单栏选择设计向导，在弹出的设计向导对话框中一步一步的选择路线的各项参数。
第一步要选择项目类型，接着是道路等级、设计车速。
纬地道路设计软件教程这学期学习了纬地设计软件课程, 第一节课老师首先向大家说明了其重要性，随后介绍了系统版本及安装、维地系统主要功能及纬地设计向导与项目管理。
在以后的课程里，老师针对我们所学的道勘知识，分别讲授了路线平面线形设计、纵横断面数据准备与纵断面设计绘图、路基设计计算、参数化横断面设计绘图等知识，最后一节课老师给我们讲授了立交匝的设计。
道系统版本我们使用的是HintCAD V5.74版，配合AtuoCAD2002使用。
纬地三维道路CAD 系统根据不同用户层面的需求，分为三种版本:标准版、专业版、数模版。
我们使用的是数模版，它包含标准版、专业版的全部功能，在专业版的基础上增加了高速建立细致、准确的公路带状三维数字地面模型,直接剖切纵、横断地面线，进而得到土方数量。
基于数模和横断面设计，直接建立公路和地面全三维模型，可渲染制作成公路全景透视图。
系统主要功能有路线辅助设计、互通式立交辅助设计、数字化地面模型应用、公路三维真实模型的建立、平交口自动设计以及其他功能。
纬地设计向导与项目管理“纬地设计向导”功能在路线平面设计确定后，引导用户完成整个项目诸多标准和参数的确定和取用。
可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，所取用的设计控制参数，用户还可使用“控制参数输入”功能结合实际工程情况加以修改调整。
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。
路线平面线形设计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。
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。
纬地道路设计软件( HintCAD)教程目录第一章系统主要功能及常规应用步骤 (4)1.1系统主要功能 (4)1.2系统应用常规步骤 (8)1.3系统版本及安装说明 (10)第二章纬地设计向导与工程管理 (18)2.1纬地设计向导 (18)2.2工程管理 (24)2.3纬地工程中心 (27)第三章路线平面线形设计 (29)3.1前言 (29)3.2平面线形设计方法之一“曲线设计法〞 (29)3.3平曲线的设计方法之二“交点设计法〞 (41)3.4平面自动分图 (45)第四章纵、横断面数据准备与纵断面设计绘图 (49)4.1纵断面地面线数据输入 (49)4.2横断面地面线数据输入 (49)4.3纵断面动态拉坡设计 (50)4.4路线纵断面图绘制 (53)4.5边沟、排水沟沟底标高设计 (55)第五章路基设计计算 (56)5.1路基设计计算 (56)5.2路基超高与加宽的计算 (57)第六章参数化横断面设计绘图................................................................................ 错误!未定义书签。
6.1横断面设计与绘图.......................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2横断面修改...................................................................................................... 错误!未定义书签。
6.3挖台阶处理...................................................................................................... 错误!未定义书签。
道路三维动态可视化几何设计纬地三维道路CAD系统教程————纬地三维道路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 修订道路三维动态可视化几何设计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2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。
（一）系统应用环境需求
1. 微软Windows 操作系统环境
Microsoft Windows XP、Vista、7/8（32/64位）；Microsoft Windows Server2000、Server2003以及Server2008；专业版、家庭版、旗舰版、工作站和服务器等版本均可。
2. CAD绘图平台环境
AutoCAD 2002～2014（Autodesk）以及更新的版本(32 和64 位)。
也可支持Autodesk Civil 3D 2005以及更新的版本。
3. Office办公软件环境
Microsoft Office 2000～2013（微软）以及更新的版本（32 和64 位）。
说明：
1）需要Microsoft Office Word输出部分设计成果说明和文档。
2）需要Microsoft Office Excel输出部分设计成果表格。
4. 计算机硬件环境
处理器（CPU）：2GHz 以上Intel 或AMD 更新的处理器。
内存（RAM）：1GB 以上。
硬盘空间：1G以上存贮空间。
显示器：分辨率不低于1024 x 768 。
图形显卡：支持OpenGL 技术的各类显示卡（纬地数字交通与工程仿真系统的需求）。
5. 语言
系统可使用的语言环境：中文（纬地道路CAD系统可提供英文版）。
（二）技术功能说明
道路三维CAD软件技术（数模级）
⏹该技术严格按照我国现行规范和标准研发和编制,可直接投入各设计阶段进行应用。
可
大幅度提高设计质量和效率，同时提供了方案比选优化的工具，可快速进行优化和比选，从而达到缩短设计周期，减少造价的目的。
⏹该技术提供了路线平纵面线形设计常规计算和反算的各种模式，可完成各种常见线形的
计算和绘制，同时集成了动态拖动技术，可快速实现交点、变坡点、曲线半径、长度及坡度的设置与修改，并可以快速输出符合现行规范要求的平纵设计图纸。
可辅助设计完
成各种等级公路、市政、厂矿等道路。
⏹该技术提供了参数化横断面设计绘图功能，可完成各种横断面型式设计及出图。
为方便
进行设计控制、土方控制和绘图控制，该技术对各种复杂情况均设置了多种控制选项。
可快速设计并绘制出符合标准和规范的横断面设计图，同时可计算输出土方数据。
⏹该技术可根据项目平纵数据及规范要求，结合各项控制参数的设置，可自动快速批量地
计算完成各种超高加宽过渡段的设置，通过项目中心可实时对数据和图形进行快速对照检查及修改完善。
⏹该技术提供了各种外业测设数据输入转换的接口，能够兼容现在主流的各种习惯的数据
格式，同时也提供了专业的沟底拉坡和快速支挡构造物处理的模块，能够快速完成相应的计算并输出对应的设计图纸。
⏹该技术提供了各种图表的菜单输出命令，综合考虑出图及修改等因素，将平面的绘图、
分图与打印分离，有利于出图后的编辑与处理。
同时，针对平、纵、横及表格的不同出图方式，设置了不同的快速分图和批量打印方法及工具。
⏹集成了专业的立交设计模块，采用积木式曲线设计原理及特有的起终点接线约束控制，
使得复杂的立交设计变得灵活高效。
该技术内置多种接线模式，提供了各种计算方法，并可以自动输出连接部图和路面标高图。
对于绘图模板的定制也是开放的，用户可根据各自绘图要求及需要进行灵活的模板定制，从而使立交设计与出图达到专业、灵活、规范、高效的效果。
⏹该技术提供了适合各种类型平面交叉设计任务的工具，可以进行平面交叉口的模型创
建、板块划分和立面设计并输出各种设计成果。
并且可建立平交口的三维立体模型，从而实现平交口模型可视化的设计、修改和优化。
⏹该技术集成了平面自动拟合工具。
该技术可根据旧路全路段测量数据（平面点位）自动
拟合，快速获得全线的平面线形设计数据，并输出平面拟合报告，其中详细记录了每个点的拟合误差，以及拟合平面线形的技术指标统计数据。
⏹该技术集成纵断面自动优化设计工具，可对新建公路和旧路拟合项目进行纵断面自动拉
坡设计。
通过设置道路等级、设计车速、横断面基本参数、边坡平均坡度、工程量基本参数、最大、最小指标（最大纵坡、最小纵坡、和最大最小竖曲线半径等）等其它控制参数进行纵断面拟合计算，该技术自动计算出10个优化方案，并自动筛选计算出纵断面设计的最佳方案，得到纵断面设计数据文件以及纵断面拟合报告。
⏹该技术集成了全新研发的横断面详细设计技术，采用模板设计技术，内置多种横断面组
件，可定制各种组合型式的横断面及其频繁变化；采用模板绘图技术，支持各种设计习惯和要求的设计成果表达方式，并支持多种语言文字的设计图表。
该技术设计与绘图输出分离，使得设计变更和修改更加灵活方便。
⏹该技术融合强大的三维建模技术，作为二维转三维设计的核心部分。
该技术采用独立的
计算机内存分配和应用模块，创新性的开发了数模构网排序检索技术，该技术可根据电子地形图、或者三维地形点数据，快速构建三维的海量数据DTM模型，可为各等级道路剖切纵、横断面地面线数据，为道路设计各环节便捷提供基础资料。
同时也提供了二维地形图三维化处理工具以及数模编辑优化等工具。
DTM技术的应用，可减少大量的外业工作量，明显缩短工作周期，大幅度提高设计效率。
⏹该技术集成强大的三维互动设计模块，用户可同时看到平纵横以及路线三维效果图。
无
论平面还是纵断面线形进行调整，所有数据与图形都会实时同步刷新。
该技术突破传统先平后纵再横的调线方式，为路线方案优化提供了一个有力的工具，可起到事半功倍的效果。
⏹基于数字地面数模技术，利用项目平、纵、横等基础数据资料，可快速建立道路相关所
有实体（如：地面、道路、边坡、边沟、护栏、桥梁、隧道等）三维模型，输出任意视点位置的全三维路线透视图，并且为三维虚拟仿真动画制作提供了完整的基础模型。
