工程之星5.0“道路設計”功能是道路圖形設計的簡單工具，即根據線路設計所需要的設計要素按照軟件菜單提示錄入後，軟件按要求計算出線路點坐标并繪制線路走向圖形。道路設計菜單包括：斷鍊、平曲線設計、縱曲線設計、标準橫斷面、邊坡、超高、加寬等，新版本“道路設計”支持直曲表導入及相關類型道路格式文件導入。

▲工程之星5.0“道路設計”

今天，我們先來詳解“平曲線設計”。平曲線設計，即輸入道路設計的平曲線表或者直曲表，主要設計方法有兩種：元素法和交點法，元素法是通過線元要素對線路進行計算，交點法是通過輸入交點要素對線路進行計算的，交點法簡單、方便、快捷，元素法相對要複雜一點，但元素法是萬能的，适用于所有線路！

工程之星元素法

“元素法”是道路設計裡面慣用的一種方法，它是将道路線路拆分為各種道路基本元素 （點、直線、緩和曲線、圓曲線等），并按照一定規則把這些基本元素逐一添加組合成線路，從而達到設計整段道路的目的。

具體步驟依次為：“新建文件”，“勾選元素法”，“确定”，進入元素法設計界面以後，點擊右上角的設置按鈕，如圖1所示，“整樁号”、“整樁距”是生成坐标的方式；“起始裡程”為起始點裡程；“裡程間隔”為生成線路點坐标的間隔。

▲圖1

添加：點擊添加時，首先是添加一個起始點，可以進行手動輸入、定位獲取、點庫獲取，如圖2所示，一般都是選擇手動輸入，起點需輸入北坐标、東坐标及起始方位角。添加完起點以後，繼續點擊添加，此時可以根據設計需要選擇添加“線段”、“緩曲”或者“圓曲”，如圖3所示。

▲圖2、圖3

線段：隻需輸入線段的長度。

緩曲：需要輸入“線元長度”、“起點半徑”、“終點半徑”、勾選“左偏”或者“右偏”。

圓曲：需要輸入“線元長度”、“起點半徑”、勾選“左偏”或者“右偏”。

多選（删除）：如果輸入的信息有誤，可以點擊“多選”，然後勾選到有誤的點、線段、緩曲或者圓曲，進行删除，如圖4所示。

▲圖4

編輯和增加：如果輸入的信息有誤，需要進行更改，則點擊該點、線段、緩曲或者圓曲，彈出如圖5所示界面，點擊編輯即可更改。如果要在中間插入線段、緩曲或者圓曲，則點擊“增加”即可。

▲圖5

保存和查看：輸入完成以後，點擊“保存”，保存以後會進入如圖6所示最初始的新建文件的界面，點擊剛剛設計好的道路文件20171123.rd，點擊“查看”，可以查看到道路設計的“圖形”以及“逐樁坐标”，如圖7、8 所示。

▲圖6、圖7、圖8

工程之星交點法

交點法是目前普遍使用的道路設計方法，隻需輸入線路曲線交點的坐标以及相應線路的緩曲長、半徑、裡程等信息，就可以得到要素點、加樁點、線路點的坐标，以及直觀的圖形顯示，從而可以方便的進行線路的放樣等測量工作。

具體步驟與元素法類似，首先“新建文件”，“勾選交點法”，“确定”，進入交點法法設計界面以後，點擊右上角的設置按鈕，“整樁号”、“整樁距”是生成坐标的方式；“起始裡程”為起始點裡程；“裡程間隔”為生成線路點坐标的間隔；交點法的起點和終點隻需輸入坐标，不用輸入“第一緩曲長度”、“圓曲半徑”、“第二緩曲長度”。

交點法與元素法的主要區别在 “添加”這個功能上，點擊“添加”，如圖9所示，交點法需要輸入的信息有“交點名”、“北坐标”、“東坐标”、“第一緩曲長度”、“圓曲半徑”、“第二緩曲長度”等，輸完點擊“确定”，重複上述步驟即可，其它功能與元素法類似。

▲圖9

圖10是使用交點法輸入完成的道路設計，點擊“查看”，可以查看“圖像顯示”、“道路元素”、“逐樁坐标”，依次如圖11、12、13所示。

▲圖10

▲圖11、圖12、圖13

對于複雜道路，例如盤山公路、匝道等可能存在不完全緩和曲線、虛交點的情況，這種輸入方式有略微的區别。

完全緩和曲線：緩和曲線半徑是由“定值 R→∞”或者“∞→定值 R”，可根據數據判斷，即 A²=R*L（A 是緩和曲線參數，R 是圓曲線半徑，L 是緩和曲線長度）。

不完全緩和曲線（卵形曲線）：半徑是由“定值 R1→定值 R2”，可根據數據判斷，即 A²≠R*L （A 是緩和曲線參數，R 是圓曲線半徑，L 是緩和曲線長度）。

▲圖14

以圖15交點11為例，第一緩曲：80.178²≠75*50，所以第一緩曲為不完全緩和曲線，而JD11第一緩曲是在交點 10 圓曲後面，所以交點11第一緩曲的半徑是由“180→75”，即輸交點11時，需要在第一緩曲起點半徑處輸入180，如果 180沒有給出，也可通過公式（R1-R)*A²/(R1*R)=L 計算，（A 是緩和曲線參數，R 是圓曲線半徑，L 是緩和曲線長度，R1 是第一緩曲起點半徑或者第二緩曲終點半徑）。因為第二緩 61.237²=75*50，所以第二緩曲是完全緩和曲線，半徑是由“75→∞“，即第二緩曲終點半徑可以默認不輸或者勾選∞。

▲圖15

▲圖16

虛交點輸入，如圖17：由于地形限制，實際交點将落入河流中或者山體外，此時用另外兩點作為輔助交點進行設計，這種交點叫虛交點，例如JD66被JD66A和JD66B替代，對于虛交點，使用交點法輸入的時候，JD66不輸，需要輸入JD66A坐标、半徑、第一第二緩曲長度， 接着輸入JD66B坐标、半徑輸-1、緩曲長度不輸。

▲圖17

▲圖18

▲圖19、圖20

工程之星坐标法

坐标法是在傳統的元素法和交點法的基礎上發展出來的新的道路輸入方法，更簡單更易普及，如圖21。

▲圖21

點擊“添加”，有三種輸入模式：手動輸入、定位獲取、點庫獲取，如圖22。

▲圖22

選擇點庫獲取，如圖23。

▲圖23

以 Pt1 作為起點，如圖24。

▲圖24

繼續添加，以 Pt5 作為終點坐标，如圖25；并點擊查看，如圖26。

▲圖25、圖26

坐标法，顧名思義就是以坐标元素為輸入基礎，相對應傳統的交點法和元素法，無需輸入半徑、方位角等諸多的元素。

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