公路工程CAD

前言

　　在我國(guó)，公路CAD技術(shù)已有近30年的研究開(kāi)發(fā)歷史，目前已廣泛應(yīng)用于公路規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、檢測(cè)、工程管理等各個(gè)領(lǐng)域，并且隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和各種高新技術(shù)的發(fā)展，正不斷向自動(dòng)化、現(xiàn)代化方向邁進(jìn)。公路CAD技術(shù)的推廣應(yīng)用，顯著地提高了公路建設(shè)的工作進(jìn)度和工作質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)項(xiàng)目方案優(yōu)、投資省、工期短、效益好的總體目標(biāo)，極大地促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展。公路CAD技術(shù)已成為公路工程技術(shù)中不可或缺的重要工具，公路CAD知識(shí)已成為公路工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，熟練掌握和高效運(yùn)用公路CAD技術(shù)已成為公路工程師必須具備的一種基本技能?！　榱诉m應(yīng)公路建設(shè)技術(shù)現(xiàn)代化對(duì)人才培養(yǎng)的需要，目前國(guó)內(nèi)一些高等院校的交通土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)相繼開(kāi)設(shè)了公路CAD技術(shù)方面的課程，所用教科書(shū)主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是以公路CAD技術(shù)科研成果為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹公路CAD軟件的開(kāi)發(fā)原理、開(kāi)發(fā)技術(shù)及開(kāi)發(fā)過(guò)程，理論性較強(qiáng)、內(nèi)容較深、難度較大，其教學(xué)目標(biāo)主要是使學(xué)生具備較強(qiáng)的公路CAD軟件研發(fā)能力。這類(lèi)教材在研究生及本科生“研究型”人才的培養(yǎng)中，發(fā)揮了非常重要的作用。另一類(lèi)是以介紹國(guó)際通用繪圖軟件AutoCAD使用方法為主的，目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖技能，對(duì)公路工程CAD專(zhuān)用軟件方面的知識(shí)則涉及較少。這類(lèi)教材主要面向高職高專(zhuān)等職業(yè)教育基層技術(shù)人才的培養(yǎng)?！　「鶕?jù)多年在公路CAD技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐中所聽(tīng)到的廣大學(xué)生對(duì)教材及教學(xué)內(nèi)容的反饋意見(jiàn)，尤其是依照正在通過(guò)自學(xué)考試深造提高的長(zhǎng)期工作在公路建設(shè)生產(chǎn)第一線(xiàn)的廣大工程技術(shù)人員的愿望和要求，普遍希望能有更多更側(cè)重于專(zhuān)業(yè)性、操作性和實(shí)用性方面的公路CAD技術(shù)教材或參考書(shū)。本書(shū)就是為滿(mǎn)足“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的這種社會(huì)需求而編寫(xiě)的。本書(shū)內(nèi)容主要包括公路CAD基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用兩大部分?；A(chǔ)知識(shí)部分主要包括公路CAD硬件軟件支撐環(huán)境、公路工程數(shù)據(jù)處理、AutoCAD使用方法及二次開(kāi)發(fā)技術(shù)等內(nèi)容；專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用部分主要介紹國(guó)內(nèi)比較典型的公路CAD軟件的主要功能、使用方法、操作過(guò)程和技巧，同時(shí)也介紹一些公路CAD專(zhuān)業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)原理和編程思路，以培養(yǎng)綜合運(yùn)用CAD技術(shù)解決公路工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

內(nèi)容概要

　　在我國(guó)，公路CAD技術(shù)已有近30年的研究開(kāi)發(fā)歷史，目前已廣泛應(yīng)用于公路規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、檢測(cè)、工程管理等各個(gè)領(lǐng)域，并且隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和各種高新技術(shù)的發(fā)展，正不斷向自動(dòng)化、現(xiàn)代化方向邁進(jìn)。公路cAD技術(shù)的推廣應(yīng)用，顯著地提高了公路建設(shè)的工作進(jìn)度和工作質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)項(xiàng)目方案優(yōu)、投資省、工期短、效益好的總體目標(biāo)，極大地促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展。公路CAD技術(shù)已成為公路工程技術(shù)中不可或缺的重要工具，公路cAD知識(shí)已成為公路工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，熟練掌握和高效運(yùn)用公路CAD技術(shù)已成為公路工程師必須具備的一種基本技能。　　為了適應(yīng)公路建設(shè)技術(shù)現(xiàn)代化對(duì)人才培養(yǎng)的需要，目前國(guó)內(nèi)一些高等院校的交通土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)相繼開(kāi)設(shè)了公路CAD技術(shù)方面的課程，所用教科書(shū)主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是以公路CAD技術(shù)科研成果為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹公路CAD軟件的開(kāi)發(fā)原理、開(kāi)發(fā)技術(shù)及開(kāi)發(fā)過(guò)程，理論性較強(qiáng)、內(nèi)容較深、難度較大，其教學(xué)目標(biāo)主要是使學(xué)生具備較強(qiáng)的公路CAD軟件研發(fā)能力。這類(lèi)教材在研究生及本科生“研究型”人才的培養(yǎng)中，發(fā)揮了非常重要的作用。另一類(lèi)是以介紹國(guó)際通用繪圖軟件AutoCAD使用方法為主的，目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖技能，對(duì)公路工程CAD專(zhuān)用軟件方面的知識(shí)則涉及較少。這類(lèi)教材主要面向高職高專(zhuān)等職業(yè)教育基層技術(shù)人才的培養(yǎng)?！　「鶕?jù)多年在公路CAD技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐中所聽(tīng)到的廣大學(xué)生對(duì)教材及教學(xué)內(nèi)容的反饋意見(jiàn)，尤其是依照正在通過(guò)自學(xué)考試深造提高的長(zhǎng)期工作在公路建設(shè)生產(chǎn)第一線(xiàn)的廣大工程技術(shù)人員的愿望和要求，普遍希望能有更多更側(cè)重于專(zhuān)業(yè)性、操作性和實(shí)用性方面的公路CAD技術(shù)教材或參考書(shū)。本書(shū)就是為滿(mǎn)足“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的這種社會(huì)需求而編寫(xiě)的。本書(shū)內(nèi)容主要包括公路CAD基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用兩大部分?；A(chǔ)知識(shí)部分主要包括公路CAD硬件軟件支撐環(huán)境、公路工程數(shù)據(jù)處理、Auto(：AD使用方法及二次開(kāi)發(fā)技術(shù)等內(nèi)容；專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用部分主要介紹國(guó)內(nèi)比較典型的公路CAD軟件的主要功能、使用方法、操作過(guò)程和技巧，同時(shí)也介紹一些公路CAD專(zhuān)業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)原理和編程思路，以培養(yǎng)綜合運(yùn)用cAD技術(shù)解決公路工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

書(shū)籍目錄

第1章 概述1.1 公路CAD技術(shù)簡(jiǎn)介1.1.1 公路CAD系統(tǒng)的工作流程及系統(tǒng)功能1.1.2 公路CAD技術(shù)人員的基本要求1.2 公路CAD發(fā)展概況1.2.1 國(guó)外發(fā)展概況1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況1.3 公路CAD發(fā)展趨勢(shì)第2章 公路CAD基礎(chǔ)2.1 公路CAD的支撐環(huán)境2.1.1 硬件支撐環(huán)境2.1.2 軟件支撐環(huán)境2.1.3 公路工程CAD系統(tǒng)的選型2.2 公路工程數(shù)據(jù)處理2.2.1 公路工程數(shù)據(jù)的特點(diǎn)2.2.2 數(shù)據(jù)采集2.2.3 數(shù)據(jù)處理2.2.4 工程數(shù)據(jù)庫(kù)2.2.5 數(shù)字地面模型及應(yīng)用第3章 圖形支撐軟件AutoCAD3.1 AutoCAD基礎(chǔ)知識(shí)3.1.1 AutoCAD概述3.1.2 AutoCAD工作界面3.1.3 AutoCAD基本概念3.1.4 AutoCAD基本操作3.1.5 AutoCAD基本繪圖功能3.2 設(shè)置AutoCAD的繪圖環(huán)境3.2.1 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)3.2.2 圖層、線(xiàn)型、線(xiàn)寬及顏色設(shè)置3.2.3 精確繪圖的定位方法3.2.4 圖幅布置和輸出設(shè)置3.3 文字、尺寸標(biāo)注與圖案填充3.3.1 文字標(biāo)注3.3.2 尺寸標(biāo)注3.3.3 圖案填充3.4 圖塊及數(shù)據(jù)交換3.4.1 圖塊3.4.2 數(shù)據(jù)交換與格式交換第4章 AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)4.1 AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的主要內(nèi)容和工具4.1.1 AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的主要內(nèi)容4.1.2 AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的主要工具4.2 AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)4.2.1 AutoLISP開(kāi)發(fā)環(huán)境4.2.2 Auto LISP程序設(shè)計(jì)4.2.3 Visual LISP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境4.2.4 Visual LISP編輯和調(diào)試4.2.5 工程管理器與應(yīng)用程序生成第5章 公路測(cè)設(shè)外業(yè)CAD5.1 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介5.1.1 全站儀測(cè)量簡(jiǎn)介5.1.2 GPS測(cè)量簡(jiǎn)介5.2 坐標(biāo)換帶5.2.1 坐標(biāo)換帶計(jì)算方法5.2.2 坐標(biāo)換帶電算程序及應(yīng)用5.3 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量計(jì)算5.3.1 導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算方法5.3.2 導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算程序5.4 路線(xiàn)放樣5.4.1 路線(xiàn)放樣方法及放樣計(jì)算5.4.2 路線(xiàn)放樣程序及應(yīng)用5.5 公路外業(yè)測(cè)設(shè)軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)介第6章 公路路線(xiàn)CAD6.1 路線(xiàn)平面設(shè)計(jì)6.1.1 平面設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.2 路線(xiàn)平面交互設(shè)計(jì)6.1.3 路線(xiàn)平面程序化設(shè)計(jì)6.2 路線(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)6.2.1 縱斷面設(shè)計(jì)計(jì)算6.2.2 路線(xiàn)縱斷面交互設(shè)計(jì)6.2.3 路線(xiàn)縱斷面程序化設(shè)計(jì)6.3 路線(xiàn)橫斷面設(shè)計(jì)6.3.1 橫斷面設(shè)計(jì)及土石方工程量計(jì)算6.3.2 路線(xiàn)橫斷面交互設(shè)計(jì)6.3.3 路線(xiàn)橫斷面程序化設(shè)計(jì)6.4 路線(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)6.4.1 路線(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程及優(yōu)化方法6.4.2 路線(xiàn)平面優(yōu)化設(shè)計(jì)6.4.3 路線(xiàn)縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)6.4.4 路線(xiàn)三維可視化設(shè)計(jì)第7章 路基、路面及交通工程CAD7.1 路基邊坡及擋土墻設(shè)計(jì)7.1.1 邊坡穩(wěn)定分析7.1.2 擋土墻設(shè)計(jì)與計(jì)算7.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.1 柔性路面設(shè)計(jì)7.2.2 剛性路面設(shè)計(jì)7.3 道路交通工程設(shè)計(jì)7.3.1 道路交通工程CAD概述7.3.2 高等級(jí)公路交通工程CAD系統(tǒng)簡(jiǎn)介第8章 橋梁與涵洞工程CAD8.1 中小橋涵CAD系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)8.1.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)與功能設(shè)計(jì)8.1.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8.2 中小橋梁設(shè)計(jì)及圖形實(shí)現(xiàn)8.2.1 中小橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算8.2.2 橋梁設(shè)計(jì)圖的自動(dòng)繪制8.3 涵洞設(shè)計(jì)與圖形的實(shí)現(xiàn)8.3.1 涵洞設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)及功能8.3.2 涵洞設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā)8.4 國(guó)內(nèi)橋涵設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介第9章 公路工程造價(jià)及工程項(xiàng)目管理CAD9.1 同望WCOST公路造價(jià)管理系統(tǒng)應(yīng)用簡(jiǎn)介9.1.1 同望WCOST公路造價(jià)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)9.1.2 同望WCOST公路造價(jià)管理系統(tǒng)操作應(yīng)用簡(jiǎn)介9.2 同望EasyPlan項(xiàng)目計(jì)劃管理系統(tǒng)應(yīng)用簡(jiǎn)介9.2.1 同望EasyPlan項(xiàng)目計(jì)劃管理系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)9.2.2 同望EasyPlan項(xiàng)目計(jì)劃管理系統(tǒng)操作應(yīng)用簡(jiǎn)介第10章 典型道路CAD軟件應(yīng)用簡(jiǎn)介10.1 緯地道路CAD系統(tǒng)(HintCAD)應(yīng)用簡(jiǎn)介10.1.1 系統(tǒng)主要功能10.1.2 系統(tǒng)應(yīng)用常規(guī)步驟10.1.3 道路路線(xiàn)設(shè)計(jì)10.2 唯擇市政道路CAD系統(tǒng)應(yīng)用簡(jiǎn)介10.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)10.2.2 系統(tǒng)應(yīng)用簡(jiǎn)介參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　公路CAD的工作過(guò)程如圖1-1所示?！　∫粋€(gè)完備的公路cAD系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)的要求除硬件設(shè)施外，一般應(yīng)具備以下條件：　?。?）具備內(nèi)容豐富、功能強(qiáng)大的工程數(shù)據(jù)庫(kù)。用來(lái)存儲(chǔ)與管理設(shè)計(jì)有關(guān)的所有信息，如設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集、地形地質(zhì)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)過(guò)程中生成的中間數(shù)據(jù)及成果數(shù)據(jù)等，并對(duì)工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程進(jìn)行支持?！　。?）具備良好界面和高交互性能的圖形支撐系統(tǒng)。能對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中二維及三維圖形的信息進(jìn)行處理，并能在此基礎(chǔ)上建立工程設(shè)計(jì)所需的基本圖形庫(kù)，快速產(chǎn)生設(shè)計(jì)圖樣，并能提供方便靈活、功能強(qiáng)大的圖形交互設(shè)計(jì)、修改的功能?！　。?）具備設(shè)計(jì)所需的各種應(yīng)用程序。用以進(jìn)行工程的計(jì)算、分析，生成設(shè)計(jì)圖、表，完成工程設(shè)計(jì)?！　‖F(xiàn)代公路CAD系統(tǒng)，除上述基本條件外還應(yīng)具備一些更先進(jìn)的功能：　?。?）數(shù)據(jù)采集和輸入技術(shù)。數(shù)據(jù)采集的方法有地形圖的數(shù)字化、全站儀地面速測(cè)、地面攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量等，依靠電子手簿可以直接自動(dòng)錄入地形變化點(diǎn)的三維坐標(biāo)建立數(shù)字地形模型，不必通過(guò)繪制等高線(xiàn)地形圖而直接提供CAD系統(tǒng)使用。近年來(lái)，更有由測(cè)繪部門(mén)建立大面積的地理信息系統(tǒng)（GIS），以軟件的形式直接與CAD系統(tǒng)接口；還有運(yùn)用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）和GPS全站儀采集數(shù)據(jù)為GIS服務(wù)。為此，必須對(duì)現(xiàn)代化的工程測(cè)量方法和CIS、GPS技術(shù)有所掌握。　?。?）優(yōu)化技術(shù)。計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算使我們有可能在短時(shí)間內(nèi)形成多個(gè)甚至幾十個(gè)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)評(píng)價(jià)和優(yōu)化可以選取最優(yōu)方案，達(dá)到降低造價(jià)提高工程質(zhì)量的目的。運(yùn)籌學(xué)中的最優(yōu)化技術(shù)、數(shù)學(xué)規(guī)劃、層次分析、多目標(biāo)決策等內(nèi)容使我們可以建立用于方案優(yōu)化的計(jì)算機(jī)子模塊納入SAD系統(tǒng)中?！　。?）集成化技術(shù)。集成化系統(tǒng)的發(fā)展是當(dāng)今SAD技術(shù)的主要趨向之一。在機(jī)械和電氣行業(yè)中，已將設(shè)計(jì)和制造集成起來(lái)，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、繪圖、工藝流程、數(shù)控、仿真、檢測(cè)、成本核算、進(jìn)度計(jì)劃等組合在一起，統(tǒng)一成為數(shù)據(jù)和信息的處理和加工過(guò)程，形成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。在土木、交通建設(shè)方面也是一樣，從工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到管理，可以統(tǒng)一享用地理信息系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫(kù)，在評(píng)價(jià)、決策、分析、計(jì)算、管理等各方面構(gòu)成一體化的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，即SAD系統(tǒng)。為適應(yīng)CAD集成化一體化的需要，向網(wǎng)絡(luò)化、分布式CAD系統(tǒng)發(fā)展也是今后的一個(gè)趨向。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使多個(gè)用戶(hù)能共享網(wǎng)絡(luò)中的軟硬件資源。　?。?）智能化技術(shù)。智能化是新一代SAD系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向，也是目前正在研究中的熱門(mén)課題。其基本目的是通過(guò)分析人類(lèi)的智能活動(dòng)，力圖由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的功能。例如，在公路規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程中，有很多屬于經(jīng)驗(yàn)性和推理性的復(fù)雜問(wèn)題，它的處理一般需由有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家分析解決。在CAD系統(tǒng)中引入人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng)，就能擴(kuò)展計(jì)算機(jī)處理這些復(fù)雜問(wèn)題的能力。智能化的道路SAD系統(tǒng)更能在總結(jié)各方面專(zhuān)家的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，繼承已有優(yōu)秀設(shè)計(jì)成果的基礎(chǔ)上推陳出新，提高工程師的設(shè)計(jì)水平。另外，采用人工智能改進(jìn)公路CAD系統(tǒng)，著手建立一種知識(shí)處理機(jī)構(gòu)控制下的模塊集成系統(tǒng)，從而可以達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)的柔軟性，便于適應(yīng)不斷變化的新環(huán)境。

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