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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：Z&Y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0RO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ZPSARORDA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。⑤AutoCAD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。3.5平面曲线数据导入/导出该功能用于将已完成的公路项目的平面设计数据（特别是未使用交点坐标，而使用交点间距（或桩号）加转角的方式进行的低等级公路项目）导入到纬地项目中，将其转化为纬地专用的平面交点数据文件（*.jd）。同时也可将纬地系统的交点数据输出到单独的数据文件（*.jdx）中，便于用户在计算机上完成主线平面设计以后继续添加新的平面数据或用于其他软件调用。菜单：数据——平面数据导入/导出命令：JD_IN，平面数据导入/导出对话框如图3-28所示，“打开”和“存盘”按钮用于打开和将数据保存到“*.jdx”文件中。在导入时，用户根据对话框中提示输入该项目的“起点桩号”、起点坐标X、Y和起点的方位角（单位为度、分、秒，如123°30′15″输入为123.3015即可）。（坐标和方位角可以是假设的。）图3-28“数据模式”控制用户输入的每个交点的数据是以“交点桩号”，还是以“交点间距”来控制。每个交点数据为一行，分别为“交点编号”、“交点桩号/间距”、“圆曲线半径”、“交点转角”（＋、－值为左右偏向）和“前缓长”、“后缓长”等。“插入”、“删除”分别可以在指定位置插入或删除一行交点数据。在数据输入完成后，点击“导入为交点数据”按钮，系统提示用户输入平面交点数据文件名称（*.jd）后，点击“保存”，系统便可完成文件导入。“交点数据导出”用于将当前纬地系统所打开项目的的平面交点数据导出为交点数据，即从jd→jdx的转换过程。纬地系统v5.0版以后完善了虚交以及多点拼的平面曲线数据的导入/导出功能，关于jdx文件的格式在后面“数据文件介绍”一章有详细的介绍。一般用户在上述导入过程完成后，将*.jd文件添加到项目中，可直接利用“主线平面设计”功能调出交点数据，对其进行进一步的调整，还可通过“输出直曲表”功能直接输出“直曲线转角表”。在导入过程中遇到不能完成的情况需具体分析，如果在命令行中出现如下类似提示“T2（jd5）＋T1（jd6）大于两交点间距：”时，可能是jd5和jd6平曲线相接，中间直线段长度为0。但因为外业手工计算（或PC1500等计算）过程中精度相对较低，再加上四舍五入等，导致程序计算和外业计算结果稍有出入，不能完成导入，这里用户可按交点间距模式输入所有交点间距和转角，而将圆曲线半径和前后缓长暂时输入为0，先将交点导入到纬地系统中，然后在“主线平面设计”对话框中再根据外业资料输入并适当调整半径、缓长等数据，尽量减少程序计算结果和外业计算结果之间的出入。实际上纬地系统中也允许两交点曲线出现一些交叉（相掺），只是其交叉长度不能超过几个毫米。另外，不能完成外业测量数据导入过程的原因可能还会有回头曲线、卵型曲线、复曲线等情况。这里一一说明其处理方法。关于卵型曲线与复曲线等主要是原来老的计算方法和新的计算方法的差别。用户需利用本系统或手工找出对应原曲线新的计算方法的新交点。参见Help目录下的相关说明。对于回头曲线，虽然纬地系统的“立交平面设计”功能可任意灵活布设回头曲线（以及环型匝道），但其计算方法和老的回头曲线计算方法不同。如果用户需要将其导入为纬地平面交点数据时，需手工或利用“立交平面设计”和“平面数据转换”的“PM→JD”功能，将原回头曲线在圆曲线长度约1/2的地方划分为两个交点，分别将两个新的交点输入到JDX数据中即可。（参见Help目录下的相关说明。）编者：实际上以上对于卵型、复曲线和回头曲线等的特殊处理均是由于老的计算方法和新的曲线计算法不同而导致的，追溯其缘由便是老的公路测设方法、手段和新的测设方法与手段的不同而导致的，在实际项目中，经常遇到许多设计单位或施工单位把全站仪仍当作经纬仪在使用的情况。而彻底解决上述问题的方法便是：低等级公路外业期间采用新的测设方法和仪器，也采用精确的新的计算方法。应用纬地系统开发的“纬地外业手簿”便是很好的方法，它不仅可以在现场进行路线平面设计和修改，还可以马上对计算的线形进行“极坐标法”放线计算。同时它还可以现场记录测量获得的中桩高程和横断面地面高程等数据。当然，因为“纬地外业手簿”是运行在掌上电脑上的，所以可以很方便地将这些数据和计算机进行双向传送。这方面的内容请参见后面相关章节的叙述。3.6平曲交点数据导入菜单：数据——平面交点导入/导出命令：jdzb_in平面交点导入/导出对话框，如图3-29所示。图3-29平面交点导入功能可将已经完成的低等级公路或高等级公路项目的平面设计数据（使用交点坐标控制）导入纬地系统中。用户需要输入原平面曲线文件名（*.jdw）和转化后的路线平面交点文件（*.jd）的文件名，其应用方法与3.15节的平面曲线数据导入类似。原平面交点数据文件格式参见“数据文件介绍”一章的相关内容。3.7平面自动分图纬地系统同时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”。这里首先介绍第一种“平面自动分图”功能。（1）平面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AutoCADR2000及其以后版本上实现，该功能可同时应用于路线平面图、总体布置图、公路用地图及路基设计表等的分图。这种分图方式不仅分图方便、快捷，而且支持进行批量打印，纬地系统推荐用户使用此方式进行分图、打印，但需要用户熟练掌握AutoCADR2000以后版本的打印功能。菜单：绘图——平面自动分图命令：PmCt平面自动分图对话框，如图3-30所示。用户首先选择出图的比例，对应比例系统自动提示每页的路线长度如：1:2000时，每页700m，这里用户也可以修改每页长度，系统会自动根据比例计算显示出起始页码及总页码，当然用户也可以自行输入任意出图比例及修改页码范围。然后用户需要指定出图的桩号范围。在新的Hint5.0版以后，用户还可选择“精确剪裁地形图”，并指定路线左右侧需保留的地形图宽度。点按是否“插入曲线元素表”后，根据用户不同的需要可以选择3种曲线表样式输出：①带交点坐标无要素桩号；②无交点坐标无要素桩号；③带交点坐标带要素桩号，选择平面图中是否需要插入指南针。直接点“开始出图”便可完成分图过程，生成的路线平面图见图3-31。请用户注意，为了提高计算机出图、打印速度，在路线较长，特别是有数字地形图时，尽量分数段分别进行分图、打印。图3-30图3-31这种分图实际上并未将每页图纸裁开，而只是分别设置了若干个窗口显示。分图后DWG文件的大小也并不发生较大增加。说明：AutoCADR2000及以后版本比AutoCADR14打印功能增强了很多，操作对话框也复杂了，这里详细介绍纬地系统用AutoCADR2002/2004的布局技术实现批量化打印的过程。①用AutoCADR2002/2004打开纬地安装目录“Hint58\平面图框.dwg”模板文件，如图3-32所示。图中在图纸空间画了一图框，图框中黑矩形框为视口边界，矩形框内双击鼠标左键可进入模型空间，矩形框外双击鼠标左键可进入图纸空间。用户在图纸空间按设计需要定制图框，如“项目名称”、“工程名称”，修改视口大小，是否打印视口边界线等。②点击“File→PageSetup…...”进行模板文件的页面设置，如图3-33所示。点击“PlotDevice”页选择打印机类型，点击“Properties…...”进行打印机属性设置，包括纸张类型、输出方式等；点击“Plotstyletable(penassignments)”选择笔号模板，编辑修改各种笔型颜色、线宽等；点击“LayoutSettings”页编辑其他属性，如出图比例、方向、是否生成打印文件等，点击“OK”退出对话框。③保存并退出模板文件，打开平面设计图，进行平面分图处理。④如用户想对分图之后的单张图调整，先切换到图纸空间，启动AutoCAD的属性“Properties”对话框，点选视口边界，在属性对话框中将“DisplayLocked”的属性值改为“No”,再切换到模型空间，这样就可以对视口中的图形进行平移、缩放等操作了。⑤其他如路基设计表等模板文件设置方法同上，用户可参照执行。图3-32图3-33（2）平面分图处理和平面裁图菜单：扩展——平面分图处理命令：PmFt平面自动分图对话框，如图3-34所示。图3-34用户根据出图比例及需要，输入适当的左右侧图幅宽度及每页长度（m），程序自动计算出分幅总页数。“分幅预处理”按钮将完成平面分图预处理，并在当前图形窗口给出每页分幅范围边线。平面分幅预处理完成后，用户使用“扩展”菜单项中“平面裁图”命令进行自动裁图处理。开始裁图时，程序将提示用户在屏幕中拾取一点，作为分图后每一幅平面图的中心位置。（这部分功能需要AutoCADR14/R2000/R2002等完全安装后的“Bonus/Express”工具支持，请用户注意安装。）3.8平面移线菜单：工具——平面移线命令：Pmyx平面移线功能主要针对低等级公路项目测设过程中发生移线情况而开发，系统可自动在原实测纵、横断数据的基础上计算搜索得到移线后各对应桩号的纵、横地面线高程数据。免去对新线位的纵、横数据的实测工作。同时在设置断链后，可以保持未移线部分的桩号不变。3.8.1平面移线平面移线一般发生在低等级公路项目的实地外业测量完成以后，设计者在内业期间通过戴帽子，发现路线平面局部进行左右移动（几米到一二十米范围之内），可能更为