緯地用戶手冊

道路

三維動態(tài)可視化

幾何設(shè)計

——緯地三維道路CAD系統(tǒng)教程

?緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)(HintCADV4.0?5.0)

?緯地土石方可視化調(diào)配系統(tǒng)(TsfDpvl.x)

?緯地外業(yè)手薄

中交第一公路勘察設(shè)計研究院

郭騰峰王蒙

2002.6修訂

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

序

道路計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的引進(jìn)、開發(fā)和推廣使用，在國內(nèi)已有20余年的

歷史，在我國公路和城市道路建設(shè)中獲得了很大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

緯地道路CAD系統(tǒng)軟件是以我國交通部第一公路勘察設(shè)計研究院50余年測

設(shè)實踐經(jīng)驗為依托，追求新的設(shè)計方法，并吸取國內(nèi)外同類軟件精華的基礎(chǔ)上，

推陳出新，在更高的層面上由設(shè)計一線的工程師自主開發(fā)的。它適用于高等級公

路設(shè)計與城市道路設(shè)計，包括互通式立體交叉的設(shè)計，也能滿足一般等級道路的

設(shè)計。經(jīng)過國內(nèi)多家設(shè)計單位的實踐使用，效果顯著。

緯地道路CAD系統(tǒng)軟件可以完善建立和運(yùn)用三維數(shù)字地面模型（DTM）,

在計算機(jī)屏幕上實現(xiàn)道路幾何設(shè)計的動態(tài)可視化，其主要特點(diǎn)在于將道路線元結(jié)

構(gòu)以“實時拖動技術(shù)”輕松確定最佳線形方案，便于實時修改，對互通式立體交

叉的線形進(jìn)行互動設(shè)計特別有效。該系統(tǒng)基于DTM與道路設(shè)計實體模型的接合，

借助3DMAX可以實現(xiàn)動態(tài)全景透視圖，備作道路設(shè)計的安全和景觀評價。緯地

道路CAD系統(tǒng)軟件在DTM的建立和運(yùn)用、平交口立面設(shè)計、土方可視化調(diào)配、

參數(shù)化橫斷面設(shè)計等各方面都有所創(chuàng)新，是國內(nèi)自主開發(fā)的優(yōu)秀軟件。

緯地道路CAD系統(tǒng)軟件開發(fā)完成以來，經(jīng)V1.0?V4.6版本，不斷吸取用戶

的反饋意見，改進(jìn)完善，日臻穩(wěn)定成熟。仍望該軟件和教程的用戶和讀者本著愛

護(hù)，提供寶貴意見，以便加強(qiáng)軟件維護(hù)，清除缺點(diǎn)，繼續(xù)前進(jìn)。

在本書付印之時，我樂于應(yīng)約寫上序言來祝賀本教程的出版。

朱照宏

2002年8月于同濟(jì)大學(xué)

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>/—1—

刖百

傳統(tǒng)的道路設(shè)計是以傳統(tǒng)的測設(shè)方法為基礎(chǔ)，以簡單降維的平、縱、橫設(shè)計

和抽象的經(jīng)驗性組合設(shè)計為框架的數(shù)字計算與幾何制圖，其中包含著大量繁瑣且

重復(fù)性的人工計算、制圖，計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）應(yīng)用于道路設(shè)計，最初即是

以此為出發(fā)點(diǎn)，主要以減少人工計算與制圖和提高生產(chǎn)效率為目標(biāo)。

隨著計算機(jī)圖形處理功能的發(fā)展和動態(tài)可視化技術(shù)的日漸成熟，以及GPS、

航測、遙感等現(xiàn)代測量技術(shù)的應(yīng)用和普及，道路CAD已逐步發(fā)展成為集數(shù)據(jù)采

集與處理、設(shè)計、分析、優(yōu)化于一體的集成化系統(tǒng)，主要表現(xiàn)為基于三維數(shù)字地

面模型（DTM,以下簡稱數(shù)模）的自動化數(shù)據(jù)采集過程、實時動態(tài)可視化的高效

輔助設(shè)計過程、三維路線（或全景）透視圖檢驗，以及快速規(guī)范的成果文件輸出

過程。運(yùn)用現(xiàn)代測量技術(shù)采集原始數(shù)據(jù)并預(yù)處理，實際上是道路CAD概念的外

延擴(kuò)展。應(yīng)該說，今天的道路CAD基本實現(xiàn)了手段先進(jìn)和過程高效及外業(yè)測設(shè)

內(nèi)業(yè)化的預(yù)期。

緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)著眼于DTM的應(yīng)用，在注重設(shè)計全過程動態(tài)可視化

的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)以動態(tài)三維全景透視圖仿真來進(jìn)行道路三維實體設(shè)計和動態(tài)景觀

設(shè)計，系統(tǒng)地提出了“三維動態(tài)可視化”的道路CAD軟件設(shè)計理念，即開放式

多種數(shù)據(jù)格式接口的DTM應(yīng)用，基于DTM的實時動態(tài)可視化道路平、縱、橫設(shè)

計與土石方調(diào)配、基于DTM與道路設(shè)計實體模型無縫接合的仿真三維道路實體

與景觀設(shè)計。這一理念在繼承發(fā)揚(yáng)國內(nèi)外同類軟件優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，突破了多數(shù)軟

件專注于減少人工工作量，提高成圖效率，使圖紙規(guī)范而美觀等對設(shè)計成果而言

僅僅是手段性、過程性，甚至是表面性的目標(biāo)局限。在實現(xiàn)了手段先進(jìn)與過程高

效的同時、可以支持以高速移動的汽車為載體，以人、車、路、環(huán)境自然一體為

理念的道路交通環(huán)境設(shè)計、道路建筑美學(xué)設(shè)計和道路人性化設(shè)計，從而大大地提

升道路的設(shè)計水平，并豐富道路設(shè)計的內(nèi)涵。

基于上述理念，緯地軟件致力于道路CAD軟件中幾何設(shè)計的三維化、動態(tài)

化與可視化。

第采用Delaunay三角化法的三角網(wǎng)數(shù)模和多接口、開放式的緯地3D引

擎（三維數(shù)模核心驅(qū)動模塊），不僅其接口已包括目前專業(yè)測繪單位采用的DWG

（或DXF）、DGN或其他多種三維地形數(shù)據(jù)格式，而且其“緯地3D引擎”采用

靈活、嚴(yán)密和具有擴(kuò)展性的三角網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以專門開發(fā)的內(nèi)存優(yōu)化利用模塊，

自行使用、釋放和管理內(nèi)存，大大提高了數(shù)模處理速度，實破了國內(nèi)外同類軟件

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

對數(shù)據(jù)量的限制，實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)處理：而與一般軟件利用地形散點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)不同的

是，該引擎引進(jìn)構(gòu)網(wǎng)時的“約束線”概念，著重考慮處理各種地形特征線信息（如

斷裂線、山脊線等），使三角網(wǎng)更為細(xì)致、準(zhǔn)確，真正表達(dá)地形變化。如同沒有

DTM支持的軟件不是真正意義上的道路CAD系統(tǒng)一樣，沒有考慮地形特征線信

息的三角構(gòu)網(wǎng)也不是真正意義上的DTM。同時，“緯地3D引擎”還對平面位置

相同點(diǎn)、高程粗差點(diǎn)、廢點(diǎn)、斷裂線相交、網(wǎng)格邊界等數(shù)?！捌款i”問題專門做

了處理，確保了引擎工作的快速、高效、穩(wěn)定；另外系統(tǒng)還充分兼顧目前國內(nèi)各

設(shè)計單位的不同情況，全面兼容各種數(shù)據(jù)采集方式的接入要求：因而緯地三維數(shù)

模處理功能在速度、精度、容量、穩(wěn)定性、靈活性等多方面均較同類軟件具有較

大突破和整體優(yōu)勢。

第二，路線平面設(shè)計采用獨(dú)創(chuàng)的三線元捆綁式結(jié)構(gòu)和可組合交點(diǎn)曲線計算模

型，而立交線位布設(shè)在采用單元法的同時，輔以匝道起終點(diǎn)智能化自動接線計算；

基于線型的可移動的“剛體”特性（即線型在移動過程中保持相對穩(wěn)定的“剛體”

形狀）和事先指定的條件變化（即以“剛體”的局部一定的自由度為基本條件），

以“實時拖動技術(shù)”實現(xiàn)道路幾何的可視化、動態(tài)化，使得用戶在瞬息萬變的動

態(tài)線形變化中輕松確定最佳線形方案。在立交的連接部設(shè)計中，系統(tǒng)可自動搜索

確定連接部位置及寬度變化，批量標(biāo)注路面高程數(shù)據(jù)，所以緯地系統(tǒng)是完全融路

線與立交設(shè)計于一體的。

第三，基于各項設(shè)計的初步設(shè)計成果，繪制指定視點(diǎn)的路線線型透視圖，可

用于簡單的路線線型組合設(shè)計檢驗；以全三維真實道路模型（3DR0AD）與DTM

的無縫結(jié)合為基礎(chǔ)，可從任意視點(diǎn)和角度瀏覽道路的全景透視效果，以便局部的

道路三維評價和靜態(tài)景觀設(shè)計；在全景透視圖基礎(chǔ)上經(jīng)3DMAX等動畫制作軟件

渲染，以系統(tǒng)指定的動畫路徑模擬駕駛員實際駕車狀態(tài)下的道路全景三維動畫，

即動態(tài)全景透視圖，亦可進(jìn)?步結(jié)合實景數(shù)字拍照和數(shù)字?jǐn)z像制作更為逼真的多

媒體電視片，從而進(jìn)行高速移動中的道路與景觀設(shè)計評價。

第四，基于傳統(tǒng)的平交口立面設(shè)計理論和方法，創(chuàng)建FACE板塊模型，可在

宏觀控制各設(shè)計參數(shù)的條件下，對普通三路、四路及五路，加鋪轉(zhuǎn)角式平面交叉

口和環(huán)形交叉口自動布置FACE板塊實現(xiàn)批量處理，也可單獨(dú)編輯FACE板塊以

適應(yīng)環(huán)形及設(shè)置路緣帶、安全島等特殊平交U的設(shè)計。

第五，電腦游戲風(fēng)格的土石方可視化調(diào)配系統(tǒng)，以圖形化顯示各斷面土石方

數(shù)量為界面，用戶可在游戲般的鼠標(biāo)拖放操作中輕松完成土石方縱橫向調(diào)配，系

統(tǒng)則根據(jù)用戶指定的各種調(diào)配計算原則和基本調(diào)配方向，自動完成土方分析、精

密計算、運(yùn)量統(tǒng)計和圖表輸出，用戶更可根據(jù)工程實際，隨意調(diào)整經(jīng)濟(jì)運(yùn)距、施

工機(jī)械組合、松方系統(tǒng)等參數(shù)。

第六，系統(tǒng)在國內(nèi)最早結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范建立起路線與立交設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

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庫，進(jìn)而開發(fā)出方便實用的“設(shè)計向?qū)А惫δ?，用戶在簡單回答軟件的一些提?/p>

和選擇后，系統(tǒng)自動為該項目取用超高、加寬以及填挖方邊坡、排水溝等設(shè)計控

制參數(shù)。這一功能不僅從根本上解放了設(shè)計人員，而且可以自動根據(jù)規(guī)范檢查一

些設(shè)計指標(biāo)。與設(shè)計向?qū)Чδ芟啾容^，系統(tǒng)中其它許多，如：長短鏈自動處理、

樁位坐標(biāo)表計算、放樣計算、估算土方及實時填挖檢查等只是緯地軟件人性化設(shè)

計的一些細(xì)節(jié)體現(xiàn)而已。

第七，橫斷面設(shè)計一直是道路幾何設(shè)計中最為復(fù)雜和繁瑣的部分之一，也是

以往CAD軟件發(fā)展較為滯后和薄弱的環(huán)節(jié)。緯地系統(tǒng)采用參數(shù)化定制的方法自

動判斷填挖方情況完成橫斷面設(shè)計、斷面計算與繪圖，不僅支持常規(guī)模式的橫斷

面設(shè)計，而且完全適用于高等級公路溝底縱坡設(shè)計模式下的橫斷面“戴帽子”設(shè)

計。在每一斷面的自動設(shè)計中，系統(tǒng)均可根據(jù)用戶指定考慮路槽、左右側(cè)以及頂

面超填、清除表土、支擋防護(hù)及挖臺階等諸多土方影響因素。特別是系統(tǒng)提供的

“橫斷面修改”功能可在用戶對部分?jǐn)嗝孢M(jìn)行非常規(guī)的修改編輯制之后，自動重

新搜索計算斷面面積并有條件的聯(lián)動修改土方數(shù)據(jù)文件（表格）。

緯地三維道路CAD系統(tǒng)由中交第一公路勘察設(shè)計研究院緯地項目開發(fā)組自

主研發(fā)，系統(tǒng)秉承一公院五十余年公路測設(shè)實踐的雄厚技術(shù)積淀和渾然大器的技

術(shù)風(fēng)范，追求全新的道路設(shè)計方法和人性化的軟件設(shè)計理念，同時融入了設(shè)計一

線工程師求真務(wù)實的工程風(fēng)格，不僅三維、動態(tài)、可視化地實現(xiàn)了道路設(shè)計從外

業(yè)測量到土石方計算的“直通”，更為道路人文化移動景觀的設(shè)計提供了技術(shù)平

臺。作為純正的國產(chǎn)三維道路軟件，緯地軟件是在學(xué)習(xí)、吸取國內(nèi)外同類軟件精

華的基礎(chǔ)上，以充分適應(yīng)我國道路設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、圖表慣例，和我國道路工

程師的一般工作方規(guī)為前提條件，完全由設(shè)計線工程師自主開發(fā)的，因而軟件

在每一個細(xì)節(jié)無不流露出經(jīng)典的設(shè)計院氛圍和濃厚的工程師氣質(zhì)。

正是基于三維動態(tài)可視化的設(shè)計理念和對路線與互通立交設(shè)計、DTM應(yīng)用、

平交口設(shè)計以及土石方可視化調(diào)配等的集成，緯地軟件不僅支持利用數(shù)字地形圖

直接定線并自動采集縱、橫斷面數(shù)據(jù)進(jìn)而進(jìn)行道路移動景觀設(shè)計的高端需求的高

等級公路與城市道路設(shè)計，更完全滿足現(xiàn)場實測定線的低等級道路設(shè)計需要。所

以，緯地軟件自推出在短短的兩年時間內(nèi)，就很快被國內(nèi)20多家省部級勘察設(shè)計

單位所認(rèn)可，并成為其路線與互通立交設(shè)計的專用軟件；同時他們在被廣泛使用

的基礎(chǔ)上，為軟件的改進(jìn)與完善提出了許多寶貴的意見，使得緯地軟件日臻穩(wěn)定

成熟，在此深表謝意。

本書僅僅是緯地系統(tǒng)的入門手冊，顯然難以涵蓋其全部的卓越性能，但以此

為基礎(chǔ)，讀者（用戶）可在長期的熟練應(yīng)用過程中，逐漸感受到系統(tǒng)更為豐富的

技術(shù)內(nèi)涵和充分發(fā)揮的自由空間。本書同時也可作為道路三維動態(tài)可視化設(shè)計的

向?qū)?，協(xié)助道路工程師進(jìn)入全新的道路動態(tài)景觀設(shè)計領(lǐng)域。

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

目前緯地軟件的主版本是v4.0版，但我們并未就此滿足，近期基于數(shù)據(jù)庫核

心的緯地?fù)跬翂C合設(shè)計系統(tǒng)即將推出，它不僅利用數(shù)據(jù)庫解決了設(shè)計中快速繪

圖并計算培工數(shù)量的需求，更為重要的是，它直接利用路線的平、縱、橫基礎(chǔ)數(shù)

據(jù)，真正意義上實現(xiàn)了擋土墻的動態(tài)布設(shè)、計算與出圖。

由于編者知識和能力有限，本書中難免有錯誤和不妥之處，請用戶和讀者指

正。

編者

2002年6月20日

6

目錄

序

---?—

刖B

第一部分緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程

(HintCADV4.0-5.0)

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

第一部分

緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程

(HintCADV4.0?5.0)

8

第一部分緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程(HintCADV4.0~5.0)

第一章系統(tǒng)主要功能及常規(guī)應(yīng)用步驟

1.1系統(tǒng)主要功能

1.1.1路線輔助設(shè)計

(1)平面動態(tài)可視化設(shè)計與繪圖

系統(tǒng)沿用傳統(tǒng)的導(dǎo)線法(交點(diǎn)法)經(jīng)典理論，可進(jìn)行任意組合形式的公路平

面線形設(shè)計計算和多種模式的反算。用戶可在計算機(jī)屏幕上交互進(jìn)行定線及修改

設(shè)計，在動態(tài)拖動修改交點(diǎn)位置、曲線半徑、切線長度緩和曲線參數(shù)的同時，可

以實時監(jiān)控其交點(diǎn)間距、轉(zhuǎn)角、半徑、外距以及曲線間直線段長度等技術(shù)參數(shù)。

在平面設(shè)計完成的同時，系統(tǒng)自動完成全線樁號的連續(xù)計算和平面繪圖。

系統(tǒng)支持基于數(shù)字化地形圖(圖像)上的上述功能，同時也可方便地將低等

級公路外業(yè)期間己經(jīng)完成的平面線形導(dǎo)入本系統(tǒng)。

(2)斷面交互式動態(tài)拉坡與繪圖

系統(tǒng)在自動繪制拉坡圖的基礎(chǔ)上，支持動態(tài)交互式完成拉坡與豎曲線設(shè)計。

用戶可實時修改變坡點(diǎn)的位置、標(biāo)高、豎曲線半徑、切線長、外距等參數(shù)；對大、

中型橋梁等主要縱坡，受控處系統(tǒng)可自動提示控制情況。對于公路改建項目，系

統(tǒng)可根據(jù)用戶需要自行回歸縱坡(點(diǎn))數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)支持以“樁號區(qū)間”和“批量自動繪圖”兩種方式繪制任意縱、橫比例

和精度的縱斷面設(shè)計圖及縱面縮圖，自動標(biāo)注沿線橋、涵等構(gòu)造物，繪圖欄目也

可根據(jù)用戶需要自由取舍定制。

以上功能不僅適用于公路主線，同樣適用于互通式立交匝道的縱斷面設(shè)計與

繪圖。

(3)超高、加寬過渡處理及路基設(shè)計計算

系統(tǒng)支持處理各種加寬、超高方式及其過渡變化，進(jìn)而完成路基設(shè)計與計算、

方便、準(zhǔn)確地輸出路基設(shè)計表，可以自動完成該表中平、豎曲線要素欄目的標(biāo)注。

系統(tǒng)在隨盤安裝的“緯地路線與立交標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計數(shù)據(jù)庫”的基礎(chǔ)上，通過“設(shè)計向

導(dǎo)”功能自動為項目取用超高和加寬參數(shù)，并建立控制數(shù)據(jù)文件。

另外，系統(tǒng)最新版中路基的斷面型式(包括城市道路的多板塊斷面)可由用

戶隨意指定。

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道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

（4）參數(shù)化橫斷面設(shè)計與繪圖

系統(tǒng)支持常規(guī)模式和高等級公路溝底縱坡設(shè)計模式下的橫斷面戴帽設(shè)計，同

時準(zhǔn)確計算并輸出斷面填挖方面積以及坡口、坡腳距離等數(shù)據(jù)。用戶可任意定制

多級填挖方邊坡和不同形式的邊溝排水溝。新版中提供了橫斷面修改和土方數(shù)據(jù)

聯(lián)動功能。

系統(tǒng)直接根據(jù)用戶設(shè)定自動分幅輸出多種比例的橫斷面設(shè)計圖，并可自動在

圖中標(biāo)注斷面信息和斷面各控制點(diǎn)設(shè)計高程。

V4.0版新增橫斷面設(shè)計中的支擋防護(hù)構(gòu)造物處理模塊，可自動在橫斷面設(shè)計

圖中繪出擋土墻、護(hù)坡等構(gòu)造物，并在斷面中自動扣除其土方數(shù)量。

（5）土石方計算與土石方計算表等成果的輸出

系統(tǒng)利用在橫斷面設(shè)計輸出的土石方數(shù)據(jù)，直接計算并輸出土石方計算表到

Excel中，方便用戶打印輸出和進(jìn)行調(diào)配、累加計算等工作。系統(tǒng)可在計算中扣

除大、中橋，隧道以及路槽的土石方數(shù)量，并考慮到松方系數(shù)等影響因素。

特別是系統(tǒng)直接為最新開發(fā)完成的緯地系列軟件“緯地土石方可視化調(diào)配系

統(tǒng)”提供原始數(shù)據(jù)，用戶在方便、直觀的鼠標(biāo)拖曳操作中完成土石方縱向調(diào)配，

系統(tǒng)自動后臺記錄用戶的每一次操作（可無限制返回），并據(jù)此直接繪制完成全線

的土石方縱向調(diào)配圖表。

（6）公路用地圖（表）與總體布置圖繪制輸出

基于橫斷面設(shè)計成果，系統(tǒng)批量自動分幅繪制公路用地邊線，標(biāo)注樁號與距

離或直接標(biāo)注用地邊線上控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)，同時可輸出公路逐樁用地表（僅供

參考）和公路用地坐標(biāo)表。

同樣，系統(tǒng)還可基于路線平面圖，直接繪制路基邊緣線、坡口坡腳線、示坡

線以及邊溝排水溝邊線等，自動分幅繪制路線總體布置圖。

系統(tǒng)新版中可區(qū)別跨徑與角度自動標(biāo)注所有大、中型橋梁、隧道、涵洞等構(gòu)

造物。

（7）路線概略透視圖繪制（以及全景透視圖）

系統(tǒng)可直接利用路線的平、縱、橫原始數(shù)據(jù)，繪制出任意指定樁號位置和視

點(diǎn)高度、方向的公路概略透視圖（線條圖）。

另外，在系統(tǒng)的數(shù)模版中，系統(tǒng)可直接生成全線的地面模型和公路全三維模

型，方便地渲染制作成三維全景透視圖和動態(tài)全景透視圖（三維動畫），并模擬行

車狀態(tài)。

（8）路基溝底標(biāo)高數(shù)據(jù)輸出溝底縱坡設(shè)計

系統(tǒng)的橫斷面設(shè)計模塊中可直接輸出路基兩側(cè)排水溝及邊溝的標(biāo)高數(shù)據(jù)，新

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第一部分緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程(HintCADV4.0~5.0)

版軟件中，用戶可交互式完成路基兩側(cè)溝底標(biāo)高的拉坡設(shè)計。

(9)平面移線

平面移線功能主要針對低等級公路項目測設(shè)過程中發(fā)生移線情況而開發(fā)，系

統(tǒng)可自動計算搜索得到移線后各對應(yīng)樁號的縱、橫地面線數(shù)據(jù)。

1.1.2互通式立交輔助設(shè)計

(1)立交匝道平面線位的動態(tài)可視化設(shè)計與繪圖

系統(tǒng)采用曲線單元設(shè)計法和匝道起終點(diǎn)智能化自動接線相結(jié)合的立交匝道

平面設(shè)計思路，方便、快捷地完成任意立交線形的設(shè)計和接線。特別是系統(tǒng)在任

意曲線單元和起點(diǎn)接線約束時，實時拖動任意曲線單元，匝道終點(diǎn)動態(tài)接線更為

直觀、靈活。立交匝道平面線位的動態(tài)可視化設(shè)計是緯地系統(tǒng)的核心和精髓。

與主線平面繪圖相同，系統(tǒng)在立交平面設(shè)計完成的同時，完成立交平面線圖

的繪制，用戶可根據(jù)出圖需要控制其標(biāo)注方向、內(nèi)容和字體大??；同時可直接在

線位圖中繪制輸出立交曲線表和立交主點(diǎn)坐標(biāo)表。

(2)任意的斷面型式、超高加寬過渡處理

系統(tǒng)采用獨(dú)特而精巧的路幅變化描述和超高變化描述方式，可支持處理任意

路基斷面變化型式(如單、雙車道變化、分離式路基等)和各種超高變化。

同樣基于已隨盤安裝的“緯地路線與立交標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計數(shù)據(jù)庫”，“設(shè)計向?qū)А惫?/p>

能也可為匝道項目自動建立超高和加寬變化控制數(shù)據(jù)。

(3)立交連接部設(shè)計與繪圖

緯地系統(tǒng)除支持處理各種形式的加寬和超高過渡外，更可自動搜索計算立交

匝道連接部(加、減速車道至楔形端)的橫向?qū)挾茸兓?，根?jù)用戶指定批量標(biāo)注

樁號及各變化段的路幅寬度，自動搜索確定楔形端位置及相關(guān)線形的對應(yīng)樁號。

(4)連接部路面標(biāo)高數(shù)據(jù)圖繪制

在連接部設(shè)計詳圖(大樣圖)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可批量計算、標(biāo)注各變化位置

及樁號斷面的路基橫向?qū)挾取⒏骺刂泣c(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高、橫坡及方向等數(shù)據(jù)。由于系

統(tǒng)內(nèi)部采用同一計算核心模塊，所以自動保證立交連接部處路基設(shè)計表、橫斷面

圖和路面標(biāo)高圖等輸出成果的一致性。

緯地系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計首先是基于互通式立交設(shè)計的，系統(tǒng)V1.0?V2.0版只有

互通式立交設(shè)計部分的內(nèi)容，是一套同忖兼顧路線和互通式立交輔助設(shè)計兩套功

能的專業(yè)軟件.前面所述及的關(guān)于路線設(shè)計部分的所有功能，如縱斷面設(shè)計與繪

圖、路基設(shè)計、橫斷面設(shè)計與繪圖、土石方計算等均同時適用于互通式立交設(shè)計，

這里不再重復(fù)。

5

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

1.1.3數(shù)字化地面模型應(yīng)用（DTM）

（1）支持多種三維地形數(shù)據(jù)接口（來源）

系統(tǒng)支持AutoCAD的dwg/dxf格式、Microstation的dgn格式、Card/1軟件

的asc/pol格式，以及pnt/dgx/dlx格式等多種三維地形數(shù)據(jù)來源（接口），三維地

形數(shù)據(jù)既可以是專業(yè)測繪部門航測后提供的，也可以是用戶自行對地形圖掃描矢

量化后得到的。

（2）自動過濾、剔除粗差點(diǎn)和處理斷裂線相交等情況

系統(tǒng)自動過濾并剔除三維數(shù)據(jù)中的高程粗差點(diǎn)，自行處理平面位置相同點(diǎn)和

斷裂線相交等情況，免去繁多的手工修改工作。

（3）快速建立最優(yōu)化三角網(wǎng)三維數(shù)字地面模型（DTM）

以獨(dú)特的內(nèi)存優(yōu)化模塊和最快的點(diǎn)排序方法為引擎，緯地系統(tǒng)建立最優(yōu)化三

角數(shù)字地面模型的速度是國外其他同類軟件的兩倍以上，并且突破了其他軟件在

處理公路帶狀長大數(shù)模時存在的限制，沒有可處理點(diǎn)數(shù)上限。

（4）系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)編輯、修改和優(yōu)化功能

系統(tǒng)不僅提供多種編輯三角網(wǎng)的功能，如插入、刪除三維點(diǎn)，交換對角線或

插入約束段，另外系統(tǒng)專門開發(fā)了自動優(yōu)化去除平三角形的數(shù)模優(yōu)化等模塊。

（5）系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確地完成路線縱、橫斷面地面線插值（或剖切）

系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求快速插值計算（或剖切），并輸出路線縱、橫斷面的地

面線數(shù)據(jù)。用戶可立即在計算機(jī)上完成縱斷拉坡設(shè)計、路基設(shè)計、橫斷面設(shè)計，

進(jìn)而直接得到土石方工程量，使大范圍的路線方案深度比選和優(yōu)化成為現(xiàn)實。

（6）系統(tǒng)提供對兩維平面數(shù)字化地形圖的三維化功能

系統(tǒng)提供多種命令工具，可快速將兩維狀態(tài)的數(shù)字化地形圖轉(zhuǎn)化為三維圖

形，進(jìn)而建立數(shù)字地面模型。

1.1.4公路三維真實模型的建立（3DRoad）

1）基于三維地模快速建立公路全線地面三維模型。

2）基于橫斷面設(shè)計建立真實的公路全三維模型（包括護(hù)欄、標(biāo)線、波型梁

等）。

3）自動根據(jù)公路全三維模型完成對原地面模型的切割（挖除）。

4）方便地制作公路全景透視圖和公路三維動態(tài)全景透視圖（三維動畫）。

建立在數(shù)字化地面模型基礎(chǔ)上的公路三維模型才是真正意義上的公路三維

模型。

6

第一部分緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程（HintCADV4.0~5.0）

1.1.5平交口自動設(shè)計

1.1.6其他功能

1）估算路基土石方數(shù)量與平均填土高度；

2）外業(yè)放線計算；

3）任意地理坐標(biāo)系統(tǒng)的換帶計算；

4）橋位、樁基坐標(biāo)計算；

5）立交連接部鼻端（楔形端）位置自動搜索；

6）樁號自動查詢等。

1.1.7數(shù)據(jù)輸入與準(zhǔn)備

緯地系統(tǒng)中所有的平、縱、橫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入均開發(fā)有實用、方便的錄入工具

（軟件），如：平面數(shù)據(jù)（交點(diǎn)）導(dǎo)入/導(dǎo)出、縱斷面數(shù)據(jù)輸入、橫斷面數(shù)據(jù)輸入

等，減少了數(shù)據(jù)輸入錯誤，方便用戶使用。

1.1.8輸出成果

（1）繪圖部分

1）路線平面設(shè)計圖；

2）路線縱斷設(shè)計圖；

3）橫斷面設(shè)計圖；

4）公路用地圖（表）；

5）路線總體布置圖；

6）路線概略與全景透視圖：

7）互通式立交平面線位數(shù)據(jù)圖；

8）立交連接部設(shè)計詳圖；

9）立交連接部路面標(biāo)高圖。

緯地系統(tǒng)V4.0版可批量、高效輸出路線平、縱、橫等所有相關(guān)圖紙，用戶可

單張、多張或一次性輸出打印所有圖紙。

（2）出表部分

1）曲線轉(zhuǎn)角表；

2）主點(diǎn)坐標(biāo)表；

3）逐樁坐標(biāo)表；

4）立交曲線表與路線平面曲線元素表；

5）縱坡與豎曲線表；

7

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

6）路基設(shè)計表；

7）超局加寬表；

8）路面加寬表；

9）路基排水設(shè)計表；

10）公路用地表；

11）土石方計算表；

12）邊溝、排水溝設(shè)計表；

13）總里程及斷鏈樁號表；

14）主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表。

以上輸出的表格均可山用戶自由選擇輸出方式（AutoCAD圖形、WORD、

EXCEL三種方式），并自動分頁，方便打印。

1.2系統(tǒng)應(yīng)用常規(guī)步驟

使用HintCADV4.6版進(jìn)行公路路線及互通立交的設(shè)計工作，一般步驟如下。

1.2.1常規(guī)公路施工圖設(shè)計項目（對于工程可行性研究或初步設(shè)計項目，根據(jù)需

要簡略應(yīng)用下述有關(guān)內(nèi)容）

1）點(diǎn)擊“項目”一“新建項目”，指定項目名稱、路徑，新建公路路線設(shè)計

項目。

2）點(diǎn)擊“設(shè)計”一“主線平面設(shè)計”（也可交互使用“立交平面設(shè)計”），進(jìn)

行路線平面線形設(shè)計與調(diào)整；直接生成路線平面圖，在“主線平面設(shè)計”（或“立

交平面設(shè)計”）對話框中點(diǎn)擊“保存”得到*.jd數(shù)據(jù)和*.pm數(shù)據(jù)。

3）點(diǎn)擊“表格”一“輸出直曲轉(zhuǎn)角表”功能生成路線直線、曲線轉(zhuǎn)角表。

4）點(diǎn)擊“項目”一“設(shè)計向?qū)А?，根?jù)提示自動建立：路幅寬度變化數(shù)據(jù)文

件（*.wid）、超高過渡數(shù)據(jù)文件（*.sup）、設(shè)計參數(shù)控制文件（*.ctr）、樁號序列

文件（*.sta）等數(shù)據(jù)文件。

5）點(diǎn)擊“表格”一“輸出逐樁坐標(biāo)表”功能生成路線逐樁坐標(biāo)表。

6）使用“項目管理”或利用“HintCAD專用數(shù)據(jù)管理編輯器”結(jié)合實際項

目特點(diǎn)修改以下數(shù)據(jù)文件：路幅寬度變化數(shù)據(jù)文件（*.wid）、超高過渡數(shù)據(jù)文件

（*.sup）、設(shè)計參數(shù)控制數(shù)據(jù)文件（*.ctr）等，這些數(shù)據(jù)文件控制項目的超高、

加寬等過渡變化和橫斷面設(shè)計情況。

7）點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)”一“縱斷數(shù)據(jù)輸入”輸入縱斷面地面線數(shù)據(jù)（*.dmx）；“數(shù)

據(jù)”一“橫斷數(shù)據(jù)輸入”功能輸入橫斷面地面線數(shù)據(jù)（*.hdm）；并在項目管理器

中添加該數(shù)據(jù)文件。

8

第一部分緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程（HintCADV4.0~5.0）

8）點(diǎn)擊“設(shè)計”一“縱斷面設(shè)計”進(jìn)行縱斷面拉坡和豎曲線設(shè)計調(diào)整，保

存數(shù)據(jù)至*.zdm文件中。

9）點(diǎn)擊“設(shè)計”一“縱斷面繪圖”生成路線縱斷面圖，同時根據(jù)設(shè)計參數(shù)

控制文件（*.ctr）,標(biāo)注各類構(gòu)造物，點(diǎn)擊“表格”一“輸出豎曲線表”計算輸出

縱坡、豎曲線表。

10）點(diǎn)擊“設(shè)計”-“路基設(shè)計計算”，生成路基設(shè)計中間數(shù)據(jù)文件（*.lj）；

并可由路基設(shè)計中間數(shù)據(jù)文件，點(diǎn)擊“表格”一“輸出路基設(shè)計表”計算輸出路

基設(shè)計表。

11）點(diǎn)擊“設(shè)計”一“支擋構(gòu)造物處理”輸入有關(guān)擋墻等支擋物數(shù)據(jù)，并將

其保存到當(dāng)前項目中。

12）點(diǎn)擊“設(shè)計”一“橫斷設(shè)計繪圖”，繪制路基橫斷面設(shè)計圖，同時直接

輸出土石方數(shù)據(jù)文件（*.tf）、根據(jù)需要輸出路基三維數(shù)據(jù)（C:\Hint40\Lst\hdmt.tmp）

和左右側(cè)溝底標(biāo)高數(shù)據(jù)（C:\Hint40\Lst\zgdbg.tmp）、（C:\Hint40\Lst\ygdbg.tmp）,,

13）點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)”一“控制參數(shù)輸入”修改設(shè)計參數(shù)控制數(shù)據(jù)文件中關(guān)于土

方分段的控制數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“表格”一“輸出土方計算表”計算輸出土石方數(shù)量計

算表。

14）點(diǎn)擊“繪圖”一“繪制總體布置圖”繪制路線總體設(shè)計圖。

15）點(diǎn)擊“繪圖”一"繪制公路用地圖”可繪制公路占地圖。

1.2.2低等級公路設(shè)計項目

一般低等級公路項目需在外業(yè)期間現(xiàn)場進(jìn)行平面線形設(shè)計，所以對于低等級

公路項目應(yīng)用緯地系統(tǒng)的步驟如下：

1）點(diǎn)擊“項目”一“新建項目”，指定項目名稱、路徑，新建公路路線設(shè)計項目。

2）根據(jù)外業(yè)平面設(shè)計資料，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)”-“平面數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出”（或“平

面交點(diǎn)導(dǎo)入/導(dǎo)出”）功能，輸入平面設(shè)計數(shù)據(jù)，并點(diǎn)擊“導(dǎo)入為交點(diǎn)數(shù)據(jù)”將平

面數(shù)據(jù)導(dǎo)入為緯地所支持的“平面交點(diǎn)數(shù)據(jù)”（對應(yīng)文件后綴*.jd,關(guān)于如何應(yīng)用

平面導(dǎo)入功能，請參閱手冊中的3.12和3.13節(jié)的內(nèi)容）。

3）點(diǎn)擊“項目”一“項目管理器”中的“文件管理”屬性頁，在“編輯”

菜單（或鼠標(biāo)右鍵菜單）中點(diǎn)擊“添加文件”菜單項，將平面導(dǎo)入生成的平面交

點(diǎn)文件添加到項目中，保存項目。

4）啟動“主線平面設(shè)計”便可自動打開交點(diǎn)數(shù)據(jù)，“計算顯示”后可直接在

AutoCAD中生成平面圖形。點(diǎn)擊“保存”按鈕，系統(tǒng)自動將交點(diǎn)數(shù)據(jù)（*.jd）轉(zhuǎn)

化為平面曲線數(shù)據(jù)（*.pm）。

5）以下同1.2.1節(jié)中第3）步以后的內(nèi)容。

9

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

1.2.3互通式立交設(shè)計項目

1）新建互通式立交設(shè)計項目，并指定項目名稱（如“XXX立交X匝道”）、

路徑等。

2）用“立交平面設(shè)計”功能進(jìn)行匝道平面線位設(shè)計（得到*.pm文件）。

3）生成匝道“曲線表”和“主點(diǎn)坐標(biāo)表”。

4）啟用“設(shè)計向?qū)А?，根?jù)提示自動建立：路幅寬度變化數(shù)據(jù)文件（*.wid）、

超高過渡數(shù)據(jù)文件（*.sup）、設(shè)計參數(shù)控制文件（*.ctr）、樁號序列文件（*.sta）

等數(shù)據(jù)文件。

5）使用“生成逐樁表”功能生成路線逐樁坐標(biāo)表。

6）使用“項目管理”或利用“HintCAD專用數(shù)據(jù)管理編輯器”結(jié)合實際修

改以下數(shù)據(jù)文件：路幅寬度變化數(shù)據(jù)文件（*.wid）、超高過渡數(shù)據(jù)文件（*.sup）、

設(shè)計參數(shù)控制文件（*.ctr）?

7）利用“縱斷數(shù)據(jù)輸入程序”輸入縱斷面地面線數(shù)據(jù)文件（*.dmx）；利用

“橫斷數(shù)據(jù)輸入”功能輸入橫斷面地面線數(shù)據(jù)文件（*.l1dm）；并將數(shù)據(jù)文件指定

給當(dāng)前項目。

8）利用“縱斷面設(shè)計”功能進(jìn)行縱斷面拉坡和豎曲線設(shè)計調(diào)整（保存至*.zdm

文件），同時可直接輸出‘'縱坡豎曲線表”。

9）利用“連接部圖繪制”功能，進(jìn)行立交連接部圖繪圖和路線平面圖繪圖，

特別是對于加寬設(shè)計區(qū)間。

10）繪制縱斷面設(shè)計圖，同時根據(jù)設(shè)計參數(shù)控制文件（*.ctr）,標(biāo)注各類構(gòu)造

物。

11）進(jìn)行“路基設(shè)計計算”，輸出路基設(shè)計中間數(shù)據(jù)文件（*1j）;并可由路基

設(shè)計中間數(shù)據(jù)文件直接生成路基設(shè)計表。

12）基于連接部設(shè)計圖，利用“路面標(biāo)高圖繪制”功能進(jìn)行路面標(biāo)高圖繪制。

13）利用“擋土墻錄入”功能輸入有關(guān)擋墻等支擋物數(shù)據(jù)，并將其保存到當(dāng)

前項目中。

14）進(jìn)行“橫斷面設(shè)計繪圖”，同時直接輸出土石方數(shù)據(jù)文件。

15）修改設(shè)計參數(shù)控制數(shù)據(jù)文件中關(guān)于土方分段的控制數(shù)據(jù)，輸入土石方數(shù)

據(jù)文件，計算輸出土石方數(shù)量計算表。

16）依據(jù)土石方數(shù)據(jù)文件中的路基左右側(cè)坡口坡腳至中樁的距離，利用“路

線總體設(shè)計圖”程序，繪制路線總體設(shè)計圖，同時可繪制公路占地圖。

10

第一部分緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)教程（HintCADV4.0~5.0）

1.3HintCADV4.6版系統(tǒng)安裝說明

（1）系統(tǒng)安裝要求（原則上以能正常安裝并使用AutoCAD為標(biāo)準(zhǔn)）

計算機(jī)：臺式或筆記本式計算機(jī)均可。

CPU：PII200以上。

內(nèi)存：64M以上。

操作系統(tǒng)：Windows95/98/me/Se/NT/2000/XP均可。

圖形平臺：AutoCADR14（包含Bonus菜單）

AutoCADR2000（包含Express菜單）或AutoCADR2002中

英文版

推薦用戶最好使用AutoCADR2002o

Office環(huán)境：Office97/2000/XP（以Word和Excel格式出表）。

（2）單機(jī)版安裝

緯地軟件光盤中可根據(jù)用戶需求刻錄不同版本軟件，用戶需根據(jù)所授權(quán)的版

本選擇安裝本系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)版、專業(yè)版或數(shù)模版軟件。安裝時，用戶只需直接雙擊

運(yùn)行軟件目錄下的“Setup.exe"，按安裝向?qū)С绦蛱崾究赏瓿砂惭b。一般安裝程序

啟動后會自動搜索計算機(jī)所使用的操作系統(tǒng)、AutoCADR14,R2000和R2002的

安裝版本、位置、Office97/2000/XP中的Word和Excel的安裝版本和位置，以

及數(shù)據(jù)支持的版本類型等，然后自動安裝支持不同操作系統(tǒng)下，不同AutoCAD

版本以及Excel和數(shù)據(jù)庫的支持程序和緯地系統(tǒng)。在安裝程序的最后將自動識別

系統(tǒng)的安裝軟件加密鎖驅(qū)動程序（試用版除外）。在所有任務(wù)完成后，會自動提示

用戶是否需要重新啟動計算機(jī)。

（3）網(wǎng)絡(luò)版安裝（包括標(biāo)準(zhǔn)版、專業(yè)版和數(shù)模版等的對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)版）

?以專業(yè)網(wǎng)絡(luò)版為例，首先在服務(wù)器（或作為服務(wù)器的一臺計算機(jī)）上安裝

運(yùn)行系統(tǒng)光盤中“緯地服務(wù)器HintSever”目錄下的“Setup.exe”,安裝系統(tǒng)服務(wù)程

序“HintSvr”；插上網(wǎng)絡(luò)版加密狗，重新啟動服務(wù)器，服務(wù)程序“Hintsvr”便會自

動運(yùn)行，出現(xiàn)圖所示對話框。

?用戶端計算機(jī)從緯地系統(tǒng)光盤中直接運(yùn)行“專業(yè)網(wǎng)絡(luò)版”目錄下的

“setup.exe”安裝程序，完成緯地系統(tǒng)安裝；啟動AutoCAD后任意點(diǎn)選緯地系統(tǒng)

菜單中某一項，系統(tǒng)便開始加載，出現(xiàn)登陸對話框如圖1-2所示。

用戶需在圖1-2的“服務(wù)器名稱”中輸入服務(wù)器的名稱或當(dāng)作服務(wù)器使用的

計算機(jī)名稱（也可以是該計算機(jī)的IP號，特別在網(wǎng)絡(luò)搜索不到該計算機(jī)時），點(diǎn)

“確定”，將出現(xiàn)緯地系統(tǒng)V4.6網(wǎng)絡(luò)版注冊信息對話框，如圖1-3所示。

II

道路三維動態(tài)可視化幾何設(shè)計

圖1-1

圖1-2圖1-3

?用戶需輸入姓名、單位名稱、聯(lián)系電話及注冊密碼(唯一，也可不輸入)

等信息，請您使用真實姓名，便于網(wǎng)上管理。點(diǎn)擊“確定”，便可登陸使用。

?網(wǎng)絡(luò)版在使用過程中需與服務(wù)器隨機(jī)讀取并交換數(shù)據(jù)，您如果較長時間不

使用緯地系統(tǒng)，請注意對數(shù)據(jù)及圖形存盤，點(diǎn)擊“系統(tǒng)”菜單并“卸載HintCAD

V4.x”，以免網(wǎng)絡(luò)意外中斷可能會丟失數(shù)據(jù)。

?因為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)版是通過IP