基于图论的道路横断面设计研究与软件开发

论文摘要

道路横断面设计作为市政道路和公路设计中及其重要的一个环节,与城市规划建设的成败直接相关。其相关软件功能的完善程度、运行效率及其人机交互能力直接影响着市政道路和公路设计的效率及设计成果的优劣。优秀的道路横断面设计软件不仅可以很大程度上减少设计人员的工作量,提高工作效率,还可以使设计作品更加合理、直观。本文在了解道路横断面CAD技术发展和应用现状的基础上,结合土木工程CAD软件发展的历程和特点,深刻洞察国内道路横断面设计CAD软件的发展情况,分析出了道路横断面设计CAD软件的不足。最后根据市政工程MECAD软件升级和创新的需要,围绕道路横断面设计问题,进行相关研究并开发出了独立完善智能的道路横断面设计CAD系统。本文通过对国内外各种类型道路横断面设计进行分析和比较,并对道路横断面各个设计要素本身及其之间的约束关系的分析和研究,总结出了各个设计元素的特性以及各个设计元素本身及其相互的约束特性,接着利用图论、拓扑约束理论为各个设计元素建立网络拓扑结构、数据存储模型和条件约束模型,进而将三者整合为图模型;然后结合标准模板库(STL)利用AutoCAD二次开发包ObjectARX 2010开发出了全新的道路横断面设计软件。系统的主要创新点在于利用图论、拓扑约束理论为道路横断面各个设计要素建立全新的拓扑数据结构、数据存储模型和条件约束模型,进而将三者整合为图模型。从而在设计过程中更加清晰、完整的表达各设计中各个对象以及其约束关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究背景概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的目的、内容及意义
• 2 道路横断面设计系统研究
• 2.1 道路横断面设计概述
• 2.2 边坡设计
• 2.3 土石方计算
• 2.4 标准横断面设计
• 3 基于图论的道路横断面设计软件数据建模研究
• 3.1 图论
• 3.2 图论在横断面设计中的应用
• 4 道路横断面设计软件各模块的编程实现
• 4.1 AutoCAD 与ARX 数据交换机制
• 4.2 C++ STL 泛型库概述
• 4.3 道路横断面CAD 软件各模块的编程实现
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献