面向對象的編程在路線設計中的應用

桑治軍

（河南省交通規劃設計研究院股份有限公司，河南 鄭州 450000）

面向對象的編程在路線設計中的應用

桑治軍

（河南省交通規劃設計研究院股份有限公司，河南 鄭州 450000）

計算機應用已經深入到各個行業，作為路線及互通式立交設計的一線工作人員，掌握一些必要的編程能力，能在設計工作中起到事半功倍的作用。本文首先分析路線計算的算法，然后闡述面向對象的編程概念，最后結合路線計算的算法與面向對象編程的方法，以VB語言為例，實現路線計算的程序設計。

路線計算；面向對象；編程

1 路線計算的算法

本文以給定一條路線，指定任意樁號，計算出路線上該樁號的X坐標、Y坐標、切線方位角為例，來進行面向對象的編程設計。

公路設計中任意一條路線均有3個基本單元組成，分別為直線、圓曲線、緩和曲線，各基本單元首尾相接且切線方位角連續。因此，給定路線的起點X坐標、Y坐標、切線方位角，再配以各基本單元的參數，即可完成任意樁號的計算［1］。

1.1 直線計算

分別以SPzh、SPx、SPy、SPfwj 4個變量作為直線起點的樁號、X坐標、Y坐標、切線方位角。Pzh、Px、Py、Pfwj 4個變量作為直線上另一點的樁號、X坐標、Y坐標、切線方位角，計算公式如下：

1.2 圓曲線計算

分別以SPzh、SPx、SPy、SPfwj 4個變量作為圓曲線起點的樁號、X坐標、Y坐標、切線方位角，Pr變量作為圓曲線的半徑，iLeftRight變量代表圓曲線偏向，左偏取-1，右偏取1。

Pzh、Px、Py、Pfwj 4個變量作為圓曲線上另一點的樁號、X坐標、Y坐標、切線方位角，計算公式如下：

式（4）～（9）中，yxj2為兩點之間二分之一圓心角；chord為兩點之間弦長；hdchord為兩點之間弦線的方位角。

1.3 緩和曲線計算

緩和曲線分為完整緩和曲線、不完整緩和曲線2種。完整緩和曲線指從直線過渡某一半徑圓曲線的緩和曲線，如標準的三單元中的緩和曲線；不完整緩和曲線指從某一半徑圓曲線過渡到另一不同半徑圓曲線的緩和曲線，如卵形線中的緩和曲線。按路線前進方向半徑由大至小過渡的緩和曲線稱為正向緩和曲線，按路線前進方向半徑由小至大過渡的緩和曲線稱為反向緩和曲線。因此，緩和曲線分為正向完整緩和曲線、反向完整緩和曲線、正向不完整緩和曲線、反向不完整緩和曲線4種，計算方法略有區別。緩和曲線的計算在下面的面向對象的編程中實現，這里不再展開論述。

2 面向對象的編程

面向對象是計算機編程中的術語，這里用路線中的實例闡述類與對象的概念。一條路線中通常會包含若干個直線、圓曲線、緩和曲線單元。以直線單元為例，每個直線單元可能起終點半徑不同，方位角不同，長度不同，但所有的直線單元都具有相同的屬性，即該直線上所有點的方位角都相同，點的計算都遵守相同的算法［2］。圓曲線、緩和曲線也一樣，個體之間可能千差萬別，但所有個體都具體相同的屬性，能遵守相同的算法。單個個體就是對象，所有類似個體的總稱就是類。類是對象的抽象描述，可以使問題抽象化，抽象增強了模型的歸納能力。

3 程序設計

下面以最復雜的緩和曲線為例，用具體的程序來實現緩和曲線類的定義。每個緩和曲線對象都可以用該類進行實例化，通過類的方法進行計算。

4 結語

通過把點、直線、圓曲線、緩和曲線各基本單元封裝成點類、直線類、圓類、緩和曲線類，對任一條路線中具體的各單元進行實例化成對象，調用對象的構造方法對對象的各屬性進行賦值，最后再調用對象的Calc()方法即可計算任意點的坐標及方位角。

［1］楊春風，歐陽建湘，韓寶睿.道路勘測設計［M］.北京：人民交通出版社，2014.

［2］冷英勇，李文超.面向對象程序設計教程［M］.北京：電子工業出版社，2007.

Application of Object Oriented Programming in Route Design

Sang Zhijun
（Henan Provincial Communications Planning&Design Institute Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

The computer has been applied to various industries,as the route and interchange design front-line staff to master some necessary programming skills,can play a multiplier effect in the design work.This paper firstly analyzed the route calculation algorithm,and then described the concepts of object-oriented programming,finally combining route calculation algorithm and object-oriented programming method,using the VB language,realized the route cal?culation procedures.

route calculation；object oriented；programming

TP311

：A

：1003-5168（2017）03-0042-04

2017-02-08

桑治軍（1978-），男，本科，工程師，研究方向：路線、互通。