信息化技術在市政道路設計中的應用研究

單達

摘要：隨著我國經濟的快速發展，很多地區開始新建、擴建、改建城市，原城郊結合區域開始城鎮化。在城市建設步伐加快的同時，市政道路作為城市主要設施，其功能及服務被廣泛關注。本文對信息化技術在市政道路設計中的應用進行了探討。

關鍵詞：信息化技術；市政道路；設計；應用

中圖分類號：TU99 文獻標識碼： A

引言

城市道路分為市政道路與社區道路，市政道路是由市政部門管理和養護的，是指城市供車輛、行人通行的，具備一定技術條件的道路、橋梁、隧道、廣場以及附屬在路面上的相關設施。市政道路是一個城市的筋脈，是城市基礎中的基礎，對于一個城市而言，市政道路是城市發展最重要的環境因素之一。

一、市政道路設計要點分析

1、體現城市特色

隨著人們對文化生活要求的不斷提高，使得我們周圍的文化環境也朝著多元化的方向發展。在人口密集的現代城市，怎樣體現出每個城市的個性和特色，成為了城市建設中不可忽略的考慮因素。根據城市的環境、人文特色等實際情況，在城市道路規劃和設計中體現出城市的特色，融入城市的文化氛圍。

2、體現功能特色

除了體現出現代城市的個性和特色，市政道路作為城市建設的基礎，交通以及游覽等功能才是城市道路應體現出的主要功能。

二、城市市政道路設計的基本要求

1、道路使用的經濟性

道路使用的經濟性，主要是道路建設的綜合費用的經濟效益以及在道路投入使用后運輸費用及時間等綜合效益。在進行道路設計時，需要對于道路周圍的公共設施、建筑設施以及原有街道路面的情況進行全面的考慮，然后根據此地的交通情況（包括車流量、動向等），對于道路設計的情況有一個粗略的想法。對于交通干線，其主要目的是在保證交通安全的前提下，使車輛能夠以最大流量和較高車速通過。雖然滿足這樣要求的道路建設費用會很高，但考慮到道路在運行后的實際作用，其性價比才是道路設計者在經濟方面考慮的問題。對于次級道路，由于各種因素的限制，不一定能夠同時保證車流量和車速。在設計時，只要能夠根據道路的地質情況，利用分支道路進行車輛分流，通過科學合理的交通疏導就可以保證工程費用的節省。

2、交通安全和迅速

道路工程水平的高低，是在道路建成后通過交通組織管理后，由車輛整體運行速度來判斷的。在設計時，需要根據道路自身性質，確定車輛流量和車輛行駛方向，通過適當調整交叉路口的間距、進行立體交叉式設計、將車輛根據其大小和速度進行分流、明確車輛行駛線路等方式，保證車輛能夠以安全、快速的方式通過。

3、環境保護

由于我國經濟的快速發展，交通運輸行業也隨著快步向前。車輛數目逐年增加，不僅增加了道路交通的壓力，還由于車輛行駛帶來的空氣和噪音污染破壞了城市整體環境。因此，在進行城市道路設計時，除了保證道路必須的交通能力外，還要考慮通過有效途徑（例如：修建綠化帶、估算道網密度、消音隔離措施）減少車輛對于環境的污染，特別是對于道路周圍居民正常生活的影響。

三、信息化技術在市政道路設計中的應用

1、基于ActiveXAutomation技術進行AutoCAD的二次開發

ActiveXAutomation是微軟建立的標準，，它允許一個WindowS應用程序通過暴露的對象控制另一個WindowS應用程序。AutoCAD內嵌了ActiveXAutomation語言VBA(VisualBasicforApplication)，它是Office辦公自動化家族軟件成員中的標準宏語言。VBAIDE(集成開發環境)提供了高質量的用戶編程能力，能夠使AutoCAD數據與其它的VBA應用程序直接共享。同時，用戶可以方便地使用VB、VC++、Delphi等易學易用的客戶化編程語言與開發工具進行Aut0CAD的二次開發。ActiveX基于COM。所謂COM(ComponentObjectModel)，即組件對象模型，是關于如何建立組件以及如何通過組件架構應用程序的一個規范。按照COM規范建立的組件稱為COM組件。COM客戶通過接口(Interface)訪問COM組件。對于COM來說，接口是一個指向虛擬函數表(vtbl)地址的指針，虛擬函數表每一項包含的是一個由組件所實現的函數的地址。ActiveX采用C/S模式并通過COM接口來實現它的性能。

當以Delphi7.0[4]為開發工具，利用VBA宏語言對AutoCAD2000進行二次開發時，Delphi7.0作為自動化控制器。ActiveXAutomation技術使得AutoCAD被登錄為一個Delphi可以訪問的對象，最高層對象為AutoCAD.ApPlication，其下有層次化的各種子對象，它們都有相應的方法和屬性供用戶調用，Delphi通過訪問AutoCAD的這些繪圖對象和非繪圖對象來實現待定的功能。

Delphi向用戶隱藏了ActiveXAutomatinn的實現細節，為程序員訪問自動化對象提供了極大的方便。Delphi使用ActiveXAutomation與AutoCAD集成的主要步驟為:

(1)Delphi引用AutoCAD的類型庫。

(2)設置主要的對象變量，并實現與AutoCAD的鏈結(Link)。

(3)在AutoCAD中畫圖。

2、組件式GIS技術在設計中的應用

傳統的GIS信息系統在設計中有較大的缺陷，主要是系統復雜龐大，二次開發具有語言限制，難于應用于海量數據的管理和分析，因此，針對于市政道路設計中的應用，需要融合新的計算機技術。因此，可采用ComGIS(組件式地理信息系統)作為基礎平臺進行應用系統的研發。

組件對象模型(ComponentObjeetModel，COM)是微軟公司于1993年創建的。現在是微軟公司、數據設備公司(DEC)等公司所支持的一種軟件組件結構標準。組件式軟件技術改變了以往封閉、復雜、難以維護的軟件開發模式，成為了當今軟件技術的潮流之一。組件式GIS(ComGIS)便是順應這一潮流的新一代地理信息系統，是面向對象技術和組件式軟件技術在GIS軟件開發中的應用。

ComGIS就是采用了面向對象技術和組件式軟件的GIS系統(包括基礎平臺和應用系統)。ComGIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件，每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間，以及GIS組件與其它非GIS組件之間，都可以方便地通過可視化的軟件開發工具集成起來，形成最終的GIS基礎平臺以及應用系統。

軟件的組件化已成為軟件技術發展的潮流，MapX作為代表性的GIS構件產品，已廣泛應用于GlS軟件開發之中。MapX是一個基于ActiveX(OCX)技術的可編程控件。

使用MaPX控件開發地理信息系統的主要步驟:

（1）圖層設置和投影與坐標系的選擇；

（2）地圖編輯及地理信息的查詢和空間分析；

（3）數據庫及地圖數據的綁定。

3、市政道路設計的實現

3.1路線平面圖的自動生成

以Delphi7.0為開發工具，利用ActiveXAutomation語言VBA對AutoCAD進行二次開發，即利用GPS和米尺等工具對現有公路、擬建公路及其周圍的地理實體進行測量后，由已知地物點的坐標及其相關數據求解未知點的坐標，寫入Excel數據表，然后調用數據表中的數據，在AutoCAD中自動生成路線平面圖。

要使系統容易擴充，就要使它的結構清楚，為此，需要把系統分成若干個符合一定要求的子系統，子系統設計是獨立進行的，設計過程中不斷地吸取用戶調查提供的信息，并且將它們與目前生產實踐的需要及將來發展的可能結合起來，不斷地進行修改。子系統設計均采用由下而上的方法，先從實際調查出發，研究其可能涉及的資料，確定其實體的屬性，然后逐級向上綜合，子系統的劃分給系統的邏輯設計和物理設計打下基礎，為整個系統的運行提供保證。一個易于修改的系統應該由一些相對獨立、功能單一的模塊按照層次結構組成。

依照上述原則，路線平面圖自動生成子系統的功能模塊圖有繪制點、繪制線、繪制道路、繪制面以及求解地物坐標入庫模塊。其中利用GPS和米尺等工具對現有公路、擬建公路及其周圍的地物進行測量后，由已知地物點的坐標及其相關數據求解未知地物點的坐標，寫入Excel數據表，是求解地物坐標入庫模塊。而應用程序調用數據表中的點、線、道路及面的實體數據，并相應在AutoCAD中生成各自的實物，分別為繪制點實體模塊、繪制線實體模塊、繪制道路實體模塊和繪制面實體模塊。

3.2路網輸入編輯子系統

市政道路的路網輸入系統主要有數據轉換、數據綁定和路網編輯。

（1）數據轉換

將CAD圖形數據直接轉換為Maphifo數據，然后利用ComGIS組件MapX的屬性和方法為Maphifo中的地圖對象寫入屬性數據。

（2）數據綁定

將CAD地圖數據轉換成Maphifo數據后，當需要進行數據分析時利用數據綁定功能實現地圖數據與其屬性數據的關聯，這樣可以應用數據庫的強大功能對屬性數據進行管理。這種關聯可以是靜態的，也可以是動態的。

（3）路網編輯

對由CAD轉入的地圖對象進行填充、閉合多邊形與區域的相互轉換、“島”與“洞”的處理等操作。

3.3市政道路輔助設計子系統

根據數據表中某一個數值型的字段，用戶可以對整個圖層對象或者選定的對象進行數據統計，進而對其進行評估，用于分析決策。同時，可以對圖層對象創建各種樣式的統計圖，以直觀地顯示表中不同地圖對象的特定列之間的數值關系。例如，進行市政道路設計時，通過對搬遷成本的統計來對不同的公路設計方案進行選擇與優化，以便縮短工程建設周期，節約工程建設投資。

結束語

信息化技術在市政道路設計中的應用，將會隨著經濟的發展，而有更廣闊的發展空間，以Delphi7.0為開發工具，利用ActiveXAutomation語言VBA對Aut0CAD進行二次開發，即利用GPS和米尺等工具對現有公路、擬建公路及其周圍的地理實體進行測量后，由已知地物點的坐標及其相關數據求解未知點的坐標，寫入Excel數據表，然后調用數據表中的數據，在AutoCAD中自動生成路線平面圖，克服了傳統方法費時費力的缺點，極大地提高了工作效率。

結束語

[1]蔣志琳，王志剛.城市市政道路設計的方法及相關思路分析[J].中國高新技術企業，2012（18）.

[2]毛廷軒，張文華，李潔瑩等.淺談市政道路設計實踐及探析[J].廣東交通職業技術學院學報，2012（06）.

[3]郭沛然，向天洪，高云麗.道路工程施工管理中的問題和對策探討[J].內蒙古科技經濟工程管理，2012年（12）.

[4]張相庭，張連生，劉德龍.淺談市政道路設計實踐以及探析[M].北京：中國建筑工業出版社，2007（12）.