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基于图论的道路平面设计研究与软件开发

作　者: 刘盾
导　师: 吴小平
学　校: 华中科技大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 道路平面设计图论 ORM 缓和曲线费聂耳积分
分类号: U412.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要

在道路设计中平面设计是最基础最重要的一个组成部分。国内外对平面设计软件开发都进行了较深入的研究,但是仍有一些问题尚未解决。通常采用的是链表结构对于相交道路无法处理。对于数据的存储和数据库数据的交换,缺乏解决方案。在缓和曲线设计方面速度慢,缓和曲线坐标公式不精确。本文针对以上问题一一做了研究和探讨。首先将AutoCAD中的实体、程序中的图元对象和数据库的数据的关系抽象为数据模型和数据库的数据的交换问题,轻量级的实现了ORM(object relation mapping对象关系映射)解决方案。同时分析了平面设计中的三种图元,总结了三种图元的公共属性和自身所具有的特殊的属性。根据图元的分析,简单明了的阐述了几种图元之间的关系。然后具体的研究了缓和曲线的坐标公式,提出了新的计算迅速,精度极高的计算公式。最后对图论在基本平面设计中方向、桩号和交点的处理做了研讨;运用图论,自动化识别和纠正道路的方向,自动化处理桩号初始化,并能自动计算交点用于动态拖动。本文的创新点在于:对缓和曲线做了新的研究和处理。研究了其数学模型,解决了其中较为复杂的费聂耳积分的计算。使得缓和曲线的坐标公式更精确,性能更为稳定的近似公式,不再出现以前偏角限制和不完整缓和曲线计算困难的问题。采用图论组织平面图元,对于道路相交和路网情况都能进行处理。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-12
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 研究的目的意义和内容  10-12
2 道路平面数据模型  12-22
  2.1 图论组织平面数据  12-13
  2.2 ORM 解决方案  13-22
3 道路平面线元的研究  22-34
  3.1 直线线元  22-24
  3.2 圆曲线线元  24-28
  3.3 缓和曲线线元  28-34
4 缓和曲线几何分析  34-58
  4.1 缓和曲线上点的坐标计算研究  34-49
  4.2 缓和曲线的组合设计  49-58
5 基于图论组织平面图元  58-68
  5.1 平面图元方向的智能识别  58-62
  5.2 平面图元桩号的智能识别  62-64
  5.3 平面图元交点的智能识别与拖动  64-68
6 结论与展望  68-70
  6.1 结论  68
  6.2 展望  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-73

基于图论的道路平面设计研究与软件开发

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