可視化與一體化技術在公路路線設計中的應用分析

1、<p>　　可視化與一體化技術在公路路線設計中的應用分析</p><p>　　摘要：隨著我國經濟的發(fā)展交通運輸行業(yè)也得到了相應的發(fā)展，并且和經濟的發(fā)展之間存在著必然的聯系，這一點在我們周圍的公路建設中就可以體現出來，我們生活周圍的公路路線和總長度正在逐步的增加之中，因此，隨之而來的公路路線的設計問題就顯得更加麻煩了。本文就圍繞著公路路線的設計問題首先闡述了當前我國公路路線設計中可視化技術和一體化技術的應

2、用現狀，然后又詳細的從一體化技術和可視化技術兩個方面介紹了其在公路路線設計中的實際應用，最后提出了可視化和一體化技術在公路路線設計中的設計流程。 </p><p>　　關鍵詞：可視化；一體化；公路路線設計；應用 </p><p>　　中圖分類號： X734 文獻標識碼： A </p><p>　　科學技術的發(fā)展給我們各行各業(yè)都帶來了極大的便利，這一點在公路建設施工中

3、也不例外，尤其是在公路的路線設計中更是得到了高科技的大力支持，隨著公路路線的增多，當前在我國進行公路路線的設計變得越來越麻煩了，這時采用一些高科技便能夠起到很好的作用，尤其是隨著可視化技術和一體化技術在公路線路設計中的運用使得我們在進行公路線路設計時更加的簡便直接，并且效果也更好。 </p><p>　　一、公路路線設計中可視化技術和一體化技術的應用現狀 </p><p>　　計算機技術的

4、發(fā)展給公路建設提供了很多的便利，其中在公路路線設計上主要的應用技術就是可視化技術和一體化技術，這兩種技術在我國公路路線設計中的應用也有了一段不短的歷史，并且也取到了一定的經驗，滿足了公路路線設計越來越高的要求，解決了隨著公路發(fā)展而出現的設計中的越來越多的問題。 </p><p>　　具體而言，以一體化技術和可視化技術在公路路線設計中的應用為例，以往最開始我國設計人員在進行公路路線設計時還只是采取手工的方式進行，這

5、種方式不僅僅考慮得不夠全面，在整體的設計上也只是局限在了公路設計的平、縱、橫三個方面中的一個方面，因此，當我們針對其中一個方面進行設計的過程中必然會忽視或者是影響到另外兩個方面，這會給我們的整體設計帶來極大的麻煩，不利于整體公路路線設計的順利完成，而隨著一體化技術的出現，我們便可以綜合的進行考慮整個公路設計的平、縱、橫三個方面，進行立體的公路路線設計，這在極大程度上提高了公路路線設計的水平；而隨著一體化技術在公路路線設計中的應用，在實際

6、的設計過程中還出現了一個很大的問題，如何在設計過程中綜合考慮平、橫、縱三方面的設計因素便給我們當前的技術帶來了挑戰(zhàn)，而這時可視化技術就很好地解決了這一難題，采用計算機技術中最先進的可視化技術便能夠很好的處理我們在傳統的設計中不能夠同時處理的平、縱、橫三方面同時考慮問題，并且在極大程度上增加了設計過程中的直觀性和形象性，使得我們的設計結果更加的準確科學。 </p><p>　　二、公路路線設計中的一體化設計及應用

7、</p><p>　　公路路線設計中一體化技術的應用主要體現在數字地面模型一體化設計技術，即DTM的使用上，下面我就詳細介紹數字地面模型一體化設計技術的主要應用特點和優(yōu)勢。 </p><p>　?。ㄒ唬底值孛婺Ｐ停―TM） </p><p>　　數字地面模型（DTM）是當前在公路路線設計當中使用最為廣泛的一種一體化技術，這一技術的發(fā)展當然離不開一些先進的計算機技術

8、的支持，尤其是計算機技術中的三維立體技術的發(fā)展為數字地面模型（DTM）的應用打下了堅實的基礎。數字地面模型（DTM）主要的作用原理顧名思義就是采用數字的方式來進行具體的公路路線設計，上文中提到在公路路線設計當中最為主要的就是綜合考慮平、縱、橫三個方面的情況，因此，在我們使用數字來表示公路路線設計過程時也必須用到三個變量來表示這三個方面，一般說來，都是采用數學三維立體坐標系中的x，y，z這三個符號來代替平、縱、橫三個方向，然后采用固定的計

9、算模型來進行公路路線的設計，我們都知道這是一個立體的模型，因此，其科學性和可靠性便得到了相應的提高。 </p><p>　　(二)數字地面模型（DTM）在公路路線設計中的應用 </p><p>　　在數字地面模型（DTM）當中我們主要使用到數字模型的地方有以下幾個方面：（1）數字地面模型（DTM）的第一個主要用途就是在整體的公路路線的選擇上，該模型可以采用三維立體的方式呈獻給設計人員各種不

10、同的公路路線，然后設計人員就可以根據提供的這些路線進行合理的選擇，最終選擇出更合適的一條初選路線；（2）選擇好了最合適的一條初選路線后，我們再根據該模型呈現出來的各種立體空間指標進行深一步的優(yōu)化設計，優(yōu)化設計路線；（3）選擇好了最佳的公路路線之后我們就可以采用CAD系統進行一些實際路線值的求取，尤其是地面線數據的獲得更能夠幫助我們事先進行公路線路縱、橫斷面設計，形成剖面圖；（4）最后再結合這一三維模型進行相應的處理就能夠最終得出便于我們

11、實際觀看的三維模型，作為施工的參考。 </p><p>　?。ㄈ底值孛婺Ｐ停―TM）在公路路線設計中的優(yōu)點 </p><p>　　數字地面模型（DTM）在公路路線的設計上最大的優(yōu)勢主要體現在兩點：（1）操作簡便，和以往的設計人員必須進行現場勘察不同，采用數字地面模型（DTM）進行公路線路設計只需要在計算機網絡上進行必要的操作就可以，免去了去現場進行定點勘查的麻煩，節(jié)省了大量的時間，減少

12、了整個工程設計的勞動量，進而也從另一方面也就加快了工程的進度，加快了公路的建設；（2）在準確性上采用數字地面模型（DTM）也對于整個的公路線路設計有極大的幫助，尤其是這種模型處理的方式主要是在計算機上進行操作而不是現場施測這就避免了因為現場施測可能存在的一些測量誤差，尤其是以前施工中常常會出現的防線測長誤差等，并且由于多數的數據操作都是由計算機完成的，因此在計算的準確性上也有所提高。 </p><p>　　三、公

13、路路線設計中的可視化技術及應用 </p><p>　　一般說來，數字地面模型（DTM）一體化技術在公路路線設計中的應用并不是單獨進行的，很多情況下它都是和可視化技術結合在一起使用的，因為數字地面模型（DTM）所得出的結構模型在一般的平面處理上是無法完整體現的，只有在立體的三維可視化技術的幫助下才能夠更好地呈現這一結構，也才能更好的幫助設計人員進行參考和優(yōu)化。在公路路線設計過程中，可視化技術主要的應用步驟有以下四步

14、：（1）第一步就是通過計算形成一個完整的道路橫斷面閉合環(huán)路；（2）采用Delaunay三角化算法進行拼合交線的計算，然后整合整個的地面模型，在采用該種Delaunay三角化算法進行計算還需要注意各個公路分段的計算情況，避免出現明顯的失誤；（3）采用我們事先設計好的程序進行地形的相關設計，這一步主要是利用上面計算好的一些參數進行地形的裁剪工作，最初形成一種較為簡單的三角網模型，這一模型就是依據我們上面所采用的數字地面模型（DTM）所采用的

15、平、縱、橫設計完成的；（4）最后一步就是形成一個完整的公路路線模型，主要的工作就是把上一步中的一些零散的模型進行拼合。 </p><p>　　四、公路路線設計流程 </p><p>　　具體的公路路線設計一體化總體流程圖如圖 1 所示，者也是整個公路路線設計過程中采用一體化技術的主要工作過程： </p><p>　　除了一體化技術在公路路線設計中的主要工作流程圖之外

16、，主要的可視化技術，即道路三維渲染設計在公路線路設計中的應用也可以用下面的這一流程圖來表示： </p><p><b>　　五、結束語 </b></p><p>　　綜上所述，隨著當前我國公路線路設計的逐漸復雜化一些高新技術必須合理的應用到線路設計當中來，尤其是一體化技術和可視化技術的應用確實能夠起到極大地幫助作用，值得我們在今后的工作中去推廣。 </p>

17、<p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]黃桂蘭.DTM在公路設計中的應用[J].武漢大學學報(信息科學版),1989,(3):102-103. </p><p>　　[2]鄭益民.公路工程CAD基礎教程[M].北京:人民交通出版社,2008年. </p><p>　　[3]許婭婭,雒應.公路測設新技術[M