鐵路竣工用地界線拐點(diǎn)標(biāo)注程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

冷繼全

（貴州省第一測(cè)繪院 貴陽 550025）

鐵路竣工用地界線資料是項(xiàng)目驗(yàn)收的關(guān)鍵資料之一，在鐵路竣工用地界線拐點(diǎn)標(biāo)注時(shí)，目前CAD制圖軟件為通用功能，采用逐拐點(diǎn)標(biāo)注整飾繪制，不能批量標(biāo)注，而一條鐵路里程多達(dá)數(shù)百千米，竣工用地界線拐點(diǎn)數(shù)量更是龐大，人工反復(fù)操作，不但容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，而且工作效率十分低下，影響項(xiàng)目竣工資料的匯編。筆者通過采用AutoCAD VAB、Excel VBA等程序語言，二次開發(fā)批量實(shí)現(xiàn)鐵路竣工用地界線拐點(diǎn)標(biāo)注，提高工作效率。

1 技術(shù)設(shè)計(jì)原理

1.1 技術(shù)思路

程序設(shè)計(jì)采用AutoCAD VAB、Excel VBA等語言二次開發(fā)。首先，通過選取鐵路中心線上直線段兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算線路走向方位角，利用界樁拐點(diǎn)標(biāo)記線與鐵路中心線成垂直關(guān)系，通過鐵路中心線方位角加減90°計(jì)算得界樁拐點(diǎn)標(biāo)記線方位。其次，通過拐點(diǎn)坐標(biāo)及標(biāo)志符（L、R）判斷界樁左右測(cè)拐點(diǎn)標(biāo)記線走向，設(shè)置一定的標(biāo)注長度，計(jì)算標(biāo)注長度兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用AddLightWeightPolyline（）函數(shù)線，如此循環(huán)完成批量拐點(diǎn)標(biāo)注直線繪制。同理，利用拐點(diǎn)坐標(biāo)及鐵路中心線方向角，可計(jì)算邊距和里程平行于拐點(diǎn)標(biāo)注直線上下的注記點(diǎn)處坐標(biāo)，通過AddText（textString，insertion－Point，height）函數(shù)，實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)線式標(biāo)注，最后利用text（）.Rotation和text（）.ScaleFactor功能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)注記方向及字高，如此循環(huán)完成批量分子式注記。

1.2 用地界線拐點(diǎn)數(shù)據(jù)整理

通過在AutoCAD VAB中調(diào)入Microsoft Excel 15.0 objiect Library，設(shè)計(jì)“邊樁里程信息提取”功能，按照鐵路中心線里程前進(jìn)方向，定義左手方向?yàn)樽髠?cè)（標(biāo)識(shí)符用“L”表示），右手方向?yàn)橛覀?cè)（標(biāo)識(shí)符用“R”表示），實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入“鐵路用地界樁表.XLS”，經(jīng)過程序整理后，形成用地界線拐點(diǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)如表1。

1.3 鐵路中心線方位角計(jì)算

表1 用地界線拐點(diǎn)數(shù)據(jù)表

鐵路線路平面由直線、圓曲線以及連接直線與圓曲線的緩和曲線組成。在直線段可通過兩個(gè)里程樁坐標(biāo)計(jì)算方位角，方位角代表鐵路中心線走勢(shì)；鑒于一般鐵路的圓曲線和緩和曲線半徑比較大，鐵路中心線走勢(shì)為漸變過程，可理解漸變過程由若干小的直線段組成，采用計(jì)算逐直線段方位角，代替鐵路中心線走勢(shì)。K0至K1走向方位角計(jì)算公式如下：

根據(jù)Δx、ΔY正負(fù)值，確定方位角所處的象限，見圖1，其Pi=3.1415926。

圖1 中心線方位角示意圖

1.4 拐點(diǎn)標(biāo)注位置及方向計(jì)算

按《鐵路建設(shè)項(xiàng)目竣工用地平面圖圖式》要求，規(guī)定了鐵路用地界線拐點(diǎn)標(biāo)注方式和圖例符號(hào)，拐點(diǎn)點(diǎn)位采用“〇”表示，標(biāo)注方式采用分?jǐn)?shù)線“S/+D”模式，其中“S”代表邊距，“+D”代表里程，垂直于鐵路中心線，方向沿小里程方向。由（1）式可以計(jì)算K0至K1走向方位角α。因拐點(diǎn)標(biāo)注線t1-t2方向垂直于K0至K1走向，則左側(cè)拐點(diǎn)標(biāo)注線方位角為β=α-Pi/2，右側(cè)拐點(diǎn)標(biāo)注線方位角為 β=α+Pi/2，利用拐點(diǎn)位置坐標(biāo)（X0，Y0）、方位角β和標(biāo)注線t1-t2長度L，利用極坐標(biāo)公式，可以計(jì)算t1、t2的點(diǎn)位坐標(biāo)。利用AddLightWeightPolyline（points）畫出標(biāo)注橫線“——”。“S”點(diǎn)位置坐標(biāo)確定。可通過拐點(diǎn)（X0，Y0）、方位角（α-Pi）及一定距離，先計(jì)算出平行于t1-t2方向的一過渡點(diǎn)，再利用過渡點(diǎn)坐標(biāo)值、β值及適量距離，采用極坐標(biāo)法求得“S”點(diǎn)位置坐標(biāo)。“+D”點(diǎn)位置坐標(biāo)確定。可通過拐點(diǎn)（x，y）、方位角α及一定距離，先計(jì)算出平行于t1-t2方向的一過渡點(diǎn)，再利用過渡點(diǎn)坐標(biāo)值、β值及適量距離，采用極坐標(biāo)法求得“+D”點(diǎn)位置坐標(biāo)。“S/+D”模式注記旋轉(zhuǎn)角度為Pi-α，各關(guān)系之間角度如圖2所示。

圖2 拐點(diǎn)標(biāo)注之間角度關(guān)系示意圖

2 程序?qū)崿F(xiàn)方法

2.1 程序設(shè)計(jì)環(huán)境

通過AutoCAD 2006平臺(tái)“工具”菜單欄，點(diǎn)擊“宏”下Visual Basic編輯器，進(jìn)入AutoCAD VBA環(huán)境。在ACAD Project下有AutoCAD對(duì)象、窗體。在窗體中新增form1控件，在工具箱中將Frame、TextBox、Label、CommandButton等控件增加到form1控件上。在AutoCAD VBA環(huán)境“工具”菜單欄，點(diǎn)擊“引用”，勾選Microsoft Excel 15.0 objiect Library引用相應(yīng)庫，完成程序支撐環(huán)境設(shè)計(jì)，程序功能界面見圖3所示。

圖3 程序功能界面

2.2 AutoCAD系列函數(shù)調(diào)用

通過GetPoint（[Point][，Prompt]）函數(shù)獲得鐵路中心線坐標(biāo)，為計(jì)算線路方位角提供了輸入數(shù)據(jù)，通過AddLightWeightPolyline（Point）函數(shù)，可以繪制一定長度的分?jǐn)?shù)線標(biāo)注，通過AddCircle（centerPoint，radius）函數(shù)，結(jié)合調(diào)入的鐵路用地界樁表（xls），可以繪制拐點(diǎn)樁位符號(hào)，通過AddText（textString，insertionPoint，height）函數(shù)，結(jié)合調(diào)入的鐵路用地界樁表（xls），可以繪制分?jǐn)?shù)式標(biāo)注“S/+D”，通過text（）.Rotation和text（）.ScaleFactor功能函數(shù)，可以改變注記字寬和方向。以下列舉部分關(guān)鍵代碼：

SetTCX（0）=acadDoc.ModelSpace.AddLightWeightPolyline（ttt）

Set TCX（0）=acadDoc.ModelSpace.AddCircle（ppp，TextBox9.text）

Settext（j）=acadDoc.ModelSpace.AddText（zh1（j），www，TextBox7.text）

Set ext（j）=acadDoc.ModelSpace.AddText（l（j），mmm，TextBox7.text）

text（j）.Rotation=（pi-TextBox5.text）

text（j）.ScaleFactor=TextBox8.text

因篇幅所限，此處略去程序其它語句代碼。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 實(shí)例介紹

貴廣鐵路是中國西南地區(qū)第一條按設(shè)計(jì)時(shí)速不低于250km的標(biāo)準(zhǔn)建造的高標(biāo)準(zhǔn)鐵路，全長857km（其中貴州境內(nèi)301km，廣西348.5km，廣東207.5km）。貴廣鐵路有限責(zé)任公司委托貴州省第一測(cè)繪院負(fù)責(zé)承擔(dān)新建鐵路貴陽至廣州（貴州段）竣工用地平面圖工程任務(wù)約264.3km，總面積約6000畝。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

內(nèi)業(yè)在AutoCAD環(huán)境下，采用鐵路竣工用地界線拐點(diǎn)標(biāo)注程序，對(duì)鐵路施工里程DK36+960-DK301+260之間用地拐點(diǎn)進(jìn)行快速標(biāo)注，標(biāo)注效果如圖4所示。

圖4 拐點(diǎn)標(biāo)注結(jié)果局部圖

4 結(jié)論

本文中基于AutoCAD VAB二次開發(fā)，探索實(shí)現(xiàn)了基于垂直鐵路中心線用地界線拐點(diǎn)快速標(biāo)注，程序界面設(shè)計(jì)人性化、可視化界面，方便作業(yè)人員操作，通過測(cè)試，功能運(yùn)行穩(wěn)定，結(jié)果正確，人工編輯量少，解決了作業(yè)人員手工反復(fù)操作，長時(shí)間疲勞操作容易發(fā)生表冊(cè)與圖上不一致的問題，極大地提高了鐵路竣工圖用地界線拐點(diǎn)標(biāo)注工作效率。