公路cad完整教程——1(13)

1、第一節(jié)概述,一、CAD技術(shù) 1、CAD CAD是計算機(jī)輔助設(shè)計（Coputer Aided Design)的簡稱，是指以計算機(jī)為主要工具和手段輔助進(jìn)行產(chǎn)品或工程設(shè)計。 1973年，當(dāng)CAD的發(fā)展還處于它的初期階段時，國際信息處理聯(lián)合會就給了CAD一個廣義的，至今仍使人感到耐人尋味的定義：“CAD是將人和機(jī)器混編在解題專業(yè)組中的一種技術(shù)，該技術(shù)使人和機(jī)器的最好性能得到有機(jī)聯(lián)系”。,公路CAD,西華

2、大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,2,,人具有邏輯推理、綜合判斷、圖形識別、學(xué)習(xí)、聯(lián)想、思維、情緒、興趣等能力及特點；計算機(jī)則以運算速度快、精確度高、不疲勞、存儲量大、不易忘記、不易出差錯、以及能迅速地顯示數(shù)據(jù)，曲線和圖形見長。、所謂做好特性的“聯(lián)系”就是通過“人機(jī)交互技術(shù)”，讓人和計算機(jī)之間自然方便地進(jìn)行信息交流，相互取長補(bǔ)短，使人和機(jī)器的特性得到充分發(fā)揮，從而提高設(shè)計能力、縮短設(shè)計周期、改善設(shè)計質(zhì)量、降低設(shè)計成本。,公路CAD,西華大學(xué)交通與

3、汽車工程學(xué)院,3,,CAD技術(shù)是研究計算機(jī)在設(shè)計領(lǐng)域中應(yīng)用的綜合技術(shù)，是20世紀(jì)公認(rèn)的重大技術(shù)成果之一，近幾年來工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛的高技術(shù)之一。 *機(jī)械 *電子 *土木工程 *其它,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,4,第一節(jié)概述,2、CAD技術(shù)的實質(zhì) 利用計算機(jī)的高速運算，數(shù)據(jù)處理和繪圖模擬能力，減少設(shè)計人員的簡單重復(fù)勞動，運用交互式圖形工作方式，充分發(fā)揮人——機(jī)的優(yōu)勢

4、，縮短工程設(shè)計周期，降低成本，取得滿意的設(shè)計效果。3、CAD與傳統(tǒng)設(shè)計的比較 ？,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,5,第一節(jié)概述,（1）傳統(tǒng)設(shè)計對信息不要求形式化，而CAD則要求概念模式和綜合分析中所使用的規(guī)則都實現(xiàn)形式化。 （2）不同的支撐環(huán)境。 傳統(tǒng)設(shè)計——文具、圖紙和手冊。 CAD——計算機(jī)硬件環(huán)境和軟件支撐系統(tǒng)。 （3）自動化程度。 傳統(tǒng)設(shè)計

5、自動化程度低，而CAD則自動化程度高。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,6,第一節(jié)概述,二、公路CAD 它是公路工程計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的簡稱。是公路設(shè)計領(lǐng)域中的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，它是集數(shù)據(jù)采集、方案優(yōu)化、設(shè)計計算、圖表繪制和輸出為一體的綜合設(shè)計系統(tǒng)。 廣義解釋，公路CAD就是應(yīng)用于道路的規(guī)劃、設(shè)計、施工及運營管理中的計算機(jī)輔助系統(tǒng)。 狹義解釋，公路CAD僅考慮公路的設(shè)計，提供數(shù)據(jù)的采集、儲

6、存，公路線形幾何設(shè)計和方案優(yōu)化技術(shù)的支持。 簡單地說，就是一個供公路設(shè)計人員進(jìn)行交互式圖形設(shè)計的計算機(jī)平臺。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,7,公路CAD系統(tǒng)的具體含義,公路CAD系統(tǒng)即利用計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行路線設(shè)計，在數(shù)字地形模型支持下，借助數(shù)學(xué)方法，由計算機(jī)初定平面位置，并通過人機(jī)對話對設(shè)計方案進(jìn)行修改；經(jīng)過不斷的人機(jī)交互作用，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)計算機(jī)選擇的最優(yōu)方案和地形數(shù)字模型提供的地形資料完成整個路線平

7、面、縱斷面和橫斷面設(shè)計，以獲得切合實際的最優(yōu)方案，在設(shè)計完成時可以利用繪圖機(jī)輸出各設(shè)計階段所需的相應(yīng)的圖紙和表格。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,8,第一節(jié)概述,公路CAD與AUTOCAD的區(qū)別： *功能（采集、優(yōu)化、計算、檢驗） *專業(yè)性（優(yōu)化計算、標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)、形式） *方便性（符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣）,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,9,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,一、國外公路CAD

8、發(fā)展歷史 60年代：平、縱線形要素計算，橫斷面、土石方計算，縱斷面線形優(yōu)化；如英國的HOPS，德國的EPOS、法國的Applon等。 70年代：數(shù)字地面模型、圖形顯示及計算機(jī)繪圖，道路路線優(yōu)化技術(shù)拓寬到平面和空間選線。如英國的NOAN、美國普渡大學(xué)的GCADS等。 80年代：系統(tǒng)化（航測設(shè)備+計算機(jī)硬件+計算機(jī)軟件的組合系統(tǒng)）、集成化（數(shù)據(jù)采集+設(shè)計、分析+三維顯示與成圖+優(yōu)化技術(shù)），如美國的CANDID系統(tǒng)。,,公路

9、CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,10,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,90年代：國際化、多元化、系統(tǒng)的深化及柔軟性的提高；智能化CAD（AI+CAD）；數(shù)據(jù)采集運用GPS+航測或全站儀建立數(shù)模。 例如：德國的CARD/1系統(tǒng)，英國的MXRoad系統(tǒng)，美國的InRoads系統(tǒng)。二、我國公路CAD的發(fā)展 70年代中期，有人收集國外情報；79年起國內(nèi)的高校及研究院所對公路、鐵路平面、縱斷面優(yōu)化、空間線形優(yōu)化技術(shù)等進(jìn)行了研究，形成了

10、多種應(yīng)用程序。同濟(jì)大學(xué)開辦培訓(xùn)班、研討班，形成國內(nèi)路線CAD的“火種”。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,11,80年代：國內(nèi)多所院校相繼開發(fā)了多個公路設(shè)計軟件， 如武漢二院BASIC編寫的公路路線CAD軟件已出版、推廣，李方、張雨化亦有類似軟件； 另外，一些單位引進(jìn)國外的軟件系統(tǒng)及CAD二次開發(fā)，取得了良好的效果。 80-90年 交通部“七五”攻關(guān)項目“高等級公路路線綜合優(yōu)化及CAD系統(tǒng)”，基于Apollo工作

11、站、DDM圖形系統(tǒng)，獲交通部一等獎； 90年代 ：單兵作戰(zhàn)，在DOS, AutoCAD, Windows3.x,,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,12,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,Windows95/98及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，利用BASIC, FORTRAN, C/C++, VB, VC, AutoLISP等語言開發(fā)，但無一能與國外同類軟件相比。三、發(fā)展趨勢 1、 勘測、設(shè)計一體化； 2、

12、3D技術(shù)、Virtual Reality（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)； 3、可視化技術(shù)；,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,13,4. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工智能；5. 網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)；,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車工程學(xué)院,14,第三節(jié)現(xiàn)有公路CAD簡介,系統(tǒng)主要特點： ★界面友好、操作方便，易于學(xué)習(xí)和掌握。 ★立足于微機(jī)平臺，易于推廣。 ★采用模塊化結(jié)構(gòu)，模塊相對獨立，構(gòu)成了通