公路路線設計的一體化與可視化

【摘要】隨著近年來時代的快速發展，目前人們對公路路線設計工作的重視程度越來越高，越來越多的設計理念被引入到公路路線設計之中，大大提升了公路路線設計的合理性。但是縱觀當前我國公路路線設計的具體情況，由于多種因素的影響，公路路線設計內容非常復雜，這種情況下使得人們在設計工作中需要面臨很多問題，為此將一體化與可視化理念應用于公路路線設計中很有必要。

【關鍵詞】 公路；路線設計；一體化；可視化

一直以來交通都是我國重點發展的領域，很多方面在交通建設上均做出了相應的努力。在公路工程建設過程中，公路路線設計起到了非常重要的作用，不僅與公路事業的穩定運行直接相關，同時還關系到公路工程成本控制及安全性。因此，我們在公路路線設計過程中，必須及時將先進科學技術及設計理念引入其中，以有效解決人們在實際工作中遇到的問題，為公路路線設計合理性提供保障。一體化、可視化技術的運用，可以確保公路路線設計方案的合理性，充分滿足公路工程設計的有關要求。

1、公路路線設計一體化、可視化概述

傳統公路路線設計中，通常會利用手工設計的方式，但是這種設計方式經過多年來的實踐證實存在一定局限性，無法做到同時兼顧平面、橫面與縱面，若始終單純從一方面進行設計，勢必會影響其他兩個方面，隨著近年來科學技術的快速發展，三維立體的設計理念開始引入到公路設計領域中。在該問題的分析及探討過程中，應用三維立體可視化技術可以有效解決這些問題，從三個平面上展開設計需要設計人員深入觀察公路具體場景，在實際設計工作中，設計人員應融合傳統設計理念與現在的設計方法，并將三維可視化技術融入其中，決策者、設計者應結合設計方案展開優選，并綜合考慮到環境因素，對于當前公路設計人員來說，公路路線設計一體化及可視化是其追求的最終目標。

2、公路路線設計一體化設計及運用

2.1數字地面模型

現在人們在公路路線設計中，為了能夠提升設計水平，往往會將計算機技術融入到設計工作中，利用計算機技術展開三維數字模型設計，這就為我國公路事業發展奠定了良好條件。公路路線設計過程中，一體化設計的內容很早就已經應用進來了，例如數字地面模型就是最常用的設計模型，該模型在實際應用中主要利用計算機數字來描述公路地形的具體情況，建立x、y、z軸數據軸，將相關數據信息收進公路路線設計之中，設計出有效的設計方案來，這種設計方式不僅可以滿足公路路線一體化設計需求，同時還能充分體現出現代化公路路線設計的基本特點。

2.2數字地面模型一體化運用

在三維模型設計中，對數字地面模型一體化設計理念的應用，有利于更好的選定公路路線，一般來說應用一體化設計技術，主要是按照公路工程的具體情況，合理選取比較好的路線，這樣可以有效確保公路工程的效益。在初定路線的過程中，人們都是在數字地面模型的基礎上優化路線平面設計的相關內容，從而為公路路線設計質量提供保證?，F階段在實際應用數字地面模型的過程中，人們已經基于路線平面坐標有了相應了解，并將CAD系統應用于其中，這樣人們就可以應用計算機技術逐步優化，這樣不僅可以確保工程質量，同時還能有效提高一體化設計的應用效果。應用三維模型進行路線設計時，設計人員可以利用計算機技術進行三維模型設計，這樣可以進一步提升路線三維模型設計的真實性。

2.3數字地面模式應用于公路路線設計的優勢

應用數字地面模型可以真實的展現出當地的地勢、地面基本情況，在公路路線設計工作中融入三維坐標，不僅可以利用計算機進行現場情況的模擬，同時還能依靠數學模型逐步完善、優化路線設計工作，這樣一來就大大提升了公路路線設計標準的可靠性。應用該模型還能優化坐標插值功能，設計人員、操作人員可以輕松的選取坐標點數值，同時進行相關程序搜索、判斷平面坐標，最終找到準確數值。此外，設計人員應用數學模型更加方便，不再需要到現場進行打中樁、放線及橫斷面測量等工作即可得到地面線數據，這樣一來可以有效節省外業測量中耗費的大量人力、物力資源，從而有效提升勘察設計效率與作業精度。此外，數字地面模式的應用還大大提升了大范圍公路陸先生合計方案選取、優化的可能性。

公路路線設計過程中應用一體化技術，不僅可以為公路路線設計工作提供重要的輔助性工作，同時設計與建設資料的統計及整理也變得非常方便，勘測數據、設計數據都可以利用計算機技術實現管理，不僅高效而且精準。

3、公路路線設計可視化技術及應用

上文中已經提到，在公路路線設計過程中，涉及到的三維場景是非常復雜的，通常情況下不能利用一種流行曲面對整個模型進行一次性描述，一般需要通過“分割-歸并”的方式，對整個公路三維實體進行劃分，結合現實情況分成不同的景物實體和虛擬景物，然后分別對這兩類進行可視化描述。其中現實景物實體指的是現實中存在的實體，例如工程現場的地形與地貌等，而虛擬的景物則是指正在規劃或設計中的物體，如規劃中的路基、橋梁、涵洞等設施，然后按照不同實體的特點，分別對其進行三維實體造型，將不同實體拼成完整的整體?；静襟E包括：計算拼合交線、嵌入拼合交線、裁剪地形、拼合模型。

結語：

從目前的情況來看，公路路線設計一體化、可視化的效果總體上是積極的，社會也給予了肯定和支持的態度，在以后的工作中還需要對公路路線設計一體化、可視化中出現的小問題進行優化和改進，從而避免這些問題的出現對公路相關工作造成不利影響?？傊?，為了更好的確保公路事業的順利發展，一體化設計、可視化設計的相關理念應用于公路路線設計中，公路路線設計質量、效益將會顯著提升。相信隨著社會與時代的不斷發展，將會有越來越多的先進科學技術被應用于公路路線設計中，這將有效促進我國公路事業快速發展。

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