公路路线设计的一体化与可视化问题探讨

公路路线设计的一体化与可视化问题探讨

宋亚伟卢建庆

关键词：公路路线设计一体化可视化应用分析

现今，我国致力于在建设完善的、四通八达的公路系统，但是由于我国地形复杂，地势多样，给公路修建造成了很大的困难，尤其是在前期的设计规划阶段，进行公路路线的设计是一项困难且非常重要的工作。而实际在进行公路路线设计工作的过程中，对于公路路线的设计通常需要跨越多样化的地形，并且能够设计出合理化的、科学的路线、满足实际建设的需求和建设的目标，力图路线设计能够达到可行性、可操作性，是比较繁琐且困难的工作。那么基于这一方面分析的基础上，计算机技术应用于公路路线设计中则有着明显的优势。尤其是，通过运用计算机技术中的一体化与可视化技术进行探测、衡量，以此能够在计算机的模型计算下，制定规划出可行的路线，极大的促进了公路路线规划设计的便利化。

1.公路路线设计的一体化与可视化趋势分析

我国在长期的公路系统的建设过程中，其传统的公路路线的设计基本上运用的都是手工测量和设计的方法，这样不仅造成了工作人员的巨大的工作量，而且在实际工作的过程中由于地形地势的复杂性，致使不能够跨越地形和远距离进行平面、纵面、横面等三个方面的测量，从而不能够为路线设计提供完整的资料。而我国现代化公路路线设计规划的过程中，力图能够从三维立体的效果上进行探测、衡量和模拟，以此获得前期关于路线运用的科学性。所以，为了能够达到平面、横面、纵面三个面任何一面的探测伤害到其他两个面数据的获得分析，运用三维立体可视化技术是非常必然的。

此外，三维立体可视化技术在公路路线设计中的应用能够避免工人员必须深入到公路具体建设的场景中进行探测观察和分析，并且能够在三维立体可视化技术应用的基础上，将传统的技术和现代化方法充分结合在一起，以此不仅能够保证公路路线设计方案的优化，而且对于能够在路线设计中最大限度的考虑到环境因素，保证路线设计的科学发展观，符合现代化公路系统建设的理念要求。

2.公路路线设计的一体化应用分析

2.1数字地面模型应用分析

数字地面模式在公路路线设计中的应用是现代化公路系统创新建设过程中将科学和技术充分融合在一起的突出成果。数字地面模型在公路路线设计一体化的应用中，能够促使三维的数字地图和地面模型运用到路线设计的整个过程中，其能够准确的对野外路面进行测绘，进而设计出合理的路线。

数字地面模型应用于公路路线的设计中，其一体化的突出效果表现在能够通过将横面、纵面和平面三个面的数据统一的纳入到整个三维模型图中，在三维模型图中，其能够将这三个面探测所获得数据统一组合成坐标和数字结构，以此能够通过计算机对公路具体建设的空间结构进行展示，对实际地形特征的展示起着准确、有效的作用。

2.2数字地面模型在公路路线设计一体化的应用分析

数字地面模型在公路路线设计一体化中的应用，首先应在数字地面模型中选定特定的公路路线。具体而言，在公路路线选定的过程中，数字地面模型能够在三维数据坐标获得的基础上，对路面的基础特征直观化的呈现出来，这样人员就能够根据特征的显现将其反馈在路线的设计中。其次，则是通过数字地面模型初步选定公路路线。这一阶段工作的进行是在针对公路路线确定的基础上，通过计算机对选定的路线进行比较分析，最终选择优化的路线，以此初步制定路线设计方案。然后，则是通过CAD等制图软件，将优化的选定路线放入到制图软件中进行处理，最为主要的是能够将坐标数值正确的放置，并且能够放入插值，在对地面线进行控制的基础上，优化地面线的横断面或纵断面，以此能够整体上保证两个平面数据的准确性。最后，则是将设计完成的路线图与模型图两者之间相互重合的部分消除，并且能够阻止专业人员对剩下的部门进行渲染和优化处理，最终以三维立体的模式呈现出来，投入到后期的运用中。

2.3数字地面模型应用的优点分析

公路路线一体化设计中应用数字地面模型其主要优点表现在能够对地面的基本状况和地势情况做出基本的展示，能够促使工作人员即使不深入到实际场地中，同样利用计算机便可以进行路线的模拟，极大的提高了路线设计的精准性和可靠性。其次，则是工作人员通过三维数据的获得，能够对路线设计获得最为准确的数据，能够最为科学的促进公路路线设计的优化方案。此外，则是通过计算机所获得的数据便于进行一体化的管理，能够降低在数据整理分析方面所耗费的人力，对于高效的管理工作的进行起着重要的促进作用。

2.4一体化技术应用的不足分析

公路路线设计一体化进行的过程中，其同样存在不足的地方。主要表现在一体化技术应用中没有统一的限制标准和规格，这样就造成了操作人员在应用的过程中存在很大的自由性，而且可以通过对软件技术进行编程的二次开发，同样可以改变前提三维数据基础上路线方案的制定，较大的自由性容易导致公路路线设计方案的变化，对于实际工作的开展存在指导风险。此外，则是一体化技术应用的广泛自由性，同样造成了工作人员不能够轻易的掌握，对于工作人员设计手法的掌握和进度的控制同样也是不利的。

3.公路路线设计中的可视化应用分析

公路路线设计中一体化技术应用存在很大的不足，所以在弥补其不足的前提下，应用可视化的技术则显得非常必要。公路路线设计中可视化技术的应用主要是将三维实体划分成景物实体和虚拟景物实体两部分而进行，以此通过分割、归并两个步骤的实施进行可视化的应用。具体而言，景物实体主要指的是公路路线设计红遇到的山、水等地形地貌，而虚拟的景物实体主要指的是在公路路线设计中所体现出来的桥梁、隧道等后期需要建设的部分，以此能够对这些部分在各自特点研究分析的基础上，制定三维立体模型，并且最终能够将其合为一体，构建整体化的模型，作为一可视化的实体，应用于公路路线设计中。那么，在利用计算机进行可视化应用的过程中，首先应该计算公路路线中的交合线的计算。这一工作的进行主要是将路面前后的断面位置点进行连接，并且在隧道、桥梁的出入点进行封闭，以此形成多个闭合环。其次，则是能够嵌入交合线。主要是将交合线准确有效的嵌入到路线模型中，通常运用的是三角形的算法。然后则是进行有效的裁剪地形工作。具体而言，在前期拼合交线所形成的闭合环中，植入程序，进行程序的运算，并且保证所拆入的程序能够入侵到闭合环内的三角形区域中。最后，则是能够对模型进行拼合，这一工作的进行主要是能够将建立的模型与裁剪后的地形直接合为一体，以此能够最终呈现出可视化的效果。

4.小结

综上所述，公路路线一体化与可视化的应用是计算机技术应用已路线设计中，促进公路路线设计效率提高的最为主要的原因。在实际进行的过程中，能够强化地面数字模型在公路路线一体化设计中的应用，针对其存在的不足，强化可视化技术的应用，最终能够为工作人员呈现出最为直观的公路路线设计数字模型和三维立体模型，在综合因素考虑优化的基础上，整体上为为公路路线设计方案的有效形成发挥作用。

参考文献

[1]侯鹏达.公路路线设计的一体化与可视化[J].黑龙江交通科技,2014(12):71-71.

[2]代龙平,王昶,畅奔.可视化与一体化技术在公路路线设计中的应用[J].科技与企业,2013(15):318-318.