基于AutoCAD.NET的地铁铺轨综合设计图软件开发

推广与应用 P OP U L AR l Z A TION AN D AP P L l CA T I ON 团 第 22 卷 第 11期 基于A u t o C A D N E T 的地铁铺轨综合设计图 软件开发 刘 大 园 姚 力 巫 江 中铁二 院工程集 团有限责任 公 司 成都6 1 0 0 3 1 摘 要 基于A u t o C A D平 台提 供的 N E T AP I 接 口 探讨和实现 了地铁铺轨 综合设计 图的 自动 化绘制 提 高 了地铁铺轨 综合设计 图的 出图效率 和质量 软件 已在成 都地铁 宁波地铁部 分线路 应 用及验证 取得 了很好 的效果 关键词 A u t o C A D N E T 自动化 地铁 铺轨综合设计 图 I I 冬 1 分类号 U2 3 1 3 T P 3 9 文献标 识码 A S o f t wa r e de v e l o pm e n t o f Tr a c k La y o u t Di a g r a m f o r m e t r o ba s e d o n Au t o CAD NET LI U Da y u a n Y A0 Li W U J i a n g C h i n a Ra i l wa y E r y u a n E n g i n e e r i n g Gr o u p C o L t d C h e n g d u 6 1 0 0 3 1 C h i n a Ab s t r a c t A s o f t wa r e wa s s t u d i e d a n d d e v e l o p e d f o r d r a wi n g t r a c k l a y o u t d i a g r a m o f me t r o a u t o ma t i c a l l y b a s e d o n Au t o CAD NET AP I i n t h i s p a p e r I t e x t r e me l y i mp r o v e d t h e wo r k e ffi c i e n c y a n d q u a l i t y for d r a wi n g t r a c k l a y o u t d i a g r a m o f me t r o Th e s o f t wa r e wa s s u c c e s s f ul l y a p p l i e d t o Ch e n g d u Me t r o a n d Ni n g b o M e t r o wa s p r o v e d t o b e c o r r e c t a n d e ffic i e n t Ke y wo r ds Au t o CAD NET a u t o ma t i o n me t r o t r a c k l a y o u t d i a g r a m 随 着我国基础设施建设 的发展 城市地铁建 设 的速 度加 快 地铁铺轨综合设计 图是轨道铺设 阶段的指导 性施工文件 其包含大量几何 图形 及 工程信 息 如线 路平 面参数 线路纵 断面 参数 轨 面高程信息 轨道类型信 息 轨道铺设 范 围信 息 系统设备预埋件信 息 各类里程桩号信息等 利 用计算机技术可 以 自动完 成地铁铺轨综 合设计 图的绘制是非常迫切的 目前 对勘察设计行业 最主要 的图形辅助 设计软件 为 Au t o CAD平 台 它采用开放 的架构 体 系 各行业用 户可 以根据 自身特点 进 一步开 发更适 合于专业 的应 用插件 以满足各行业 自身 的勘察设计需求 Au t o C AD提供了丰富的可供用 户进行功能扩 展的二次开发接 口 l 2 用 户可以根 据 自身实际情况决定选用哪种 AP I 进行开发定制 NE T AP I 为 Au t o CAD 2 0 0 6及后续版本所增 加 的定制接 口 它提 供一系列托管的外包类 使 开发人员可在 NE T框架下 使用任何支持 NET 收稿 I i 期 2 0 1 3 0 4 1 7 作者简介 刘大 1 程师 姚力 教授级高工 2 0 1 3 1 1 总第2 0 o 期圆 的语 言对 Au t o CAD进行 二次开发 该接 口完全 面 向对象 可轻松 访问 Au t o CAD 内部数据 并与 其进行交互 是理想的开发工具 1 实现思路 1 1基础数据输入 地铁铺轨综合设计 图的绘制需要诸 多的基础 数据 包含外部专业接 口数据 及轨 道专业本身设 计参数 其 中 最主要的是线路平 纵断面数据 根据 目前行 业设计的现状 线路的平 纵断面参 数主要 以 Ac c e s s 数据库文件提供和传递 其它数 据主要 通过 E x c e l 存 储和传递 因此 可建立导 入 Ac c e s S 数据 库及 E x c e l 数据表格 的接 口方法 以加快 数据的导人 同时 导入基础 数据 后 可 对数据 进行修改 增加 删除等操作 提供对 基 础数据进行调整和操作的灵活性 如 图 l 所示 1 2 轨面标高计算 所 有基础数据导入后 根据线路 平 纵 断面 参数 轨道 曲线地段超高值等 同时根据施 工要 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 第2 2 卷第 1 1 期 基于Au t o C A D N E T 的地铁铺轨综合设计图软件开发 推广与应用 求 铺轨时应测设加密基标 因此需要在直线上 每隔 6 1 T I 曲线上每隔 5 1 T I 计算钢轨顶面标高值 根据 铁路线路设计规范 线路轨面标高计算需 考虑竖 曲线半径 变坡点里程 高程 设计坡度 曲线超高等因素 首先计算线路中线标高 计算 如 下 纵坡上直线段桩点高程计算公式为 G 一 H 1 一 1 h H 1 G 尺 1 一 1 竖 曲线上桩 点高程计算公式为 7 1 J0 5 G 一 G l H 1 G 1 4 r 其 中 s H Gi 分别为第 i 个变坡 点里程 变 坡 点高程 设计坡度 R T分别为该变坡 点竖 曲线半径 切线长 l h分别为任意桩点距离变坡点的距离 任意 桩 点计算高程 计算得 到的线路 中线实 际标 高即为直线地 段 的轨面标高 对于 曲线地段 再根据 曲线超高设 置值以及该 段曲线轨道超高 的设 置方式可以分 别 计算得 出内外股钢轨的轨面标高 轨面标高计算结果及绘 图效果如 图 1 所示 1 3 配轨 计算 配轨计算 包含道岔区前后缓 冲轨配轨及 曲线 地 段缩短轨配轨计算 对道岔区前后缓冲轨配置 根据轨道设计 中缓冲轨数量 即可配轨 对曲 准备后上 述数据后 可进行铺轨综 合设计 图 的绘制 绘制的图形如 图 2所示 1 女 l 一 J i l女 li i l l il 2 i ii i ii i t l t 十 一 j 1 I 2 实现方法 图2 地铁铺轨综合设计图 根据 Au t o CAD NE T AP I 接 口提供完全面向 对象编程 方法的特点 数据文件 的操 作 轨 道相 关数据 的计算 处理等均采用面 向对象 方法进行编 码和处理 2 1数据文件的操作方法 数据文件包含其它专业的输入数据以及轨道 设计 参数 主要 有线路 平面 数据 纵 断面 数据 断链数据 道岔数据 等 需要采用特定 的数据格 式存储 下面 以线路平面数据为例 其 存储格式 如表 l所示 表 l 线路平面参数表格式 线 地段 曲 线 地 段 外 股 线 比 内 股 线 长 为 了 编 号交 点草 藿 偏 角 蓑 喜 量 囊 喜 鲞 襄 警 保证 2股钢轨接头采用对接 的方式 内股钢 轨宜采用缩短轨 首先根据 曲线参数计算 出 需要配置的缩短轨根 数 然后按顺序及配轨 原 则配置缩 短轨即可 配轨计算结果 及绘 图效 果如 图 1 所示 一 一 一 一 目 娶 誊 S S I is s 3 I f 1 一 协 图 1 轨面标高及配轨 图示 1 4 铺轨综合没计图绘制 数据文件操作类库 Da t a Ac c e s S 结构主要 属性 及方法如 图 3所示 其功 能是读 取 操作及 存 储所 有基础数据 信息 其 中 Db Co n n方法进 行数据文件链接 S e l e c t T o Da t a S e t 方法将数据从 文件中读取至数据集中供计算和绘图使用且可以 更新数据文件 E x e c u t e S Q L No n q u e r y方法用于执 行数据的查询和操作 2 2 铺轨综合设计图各类数据的抽象化实现 地铁铺轨综合设计 图包含多种类型基础数据 及过 程和结果数据 主要 的数据 类及数据处理类 如表 2所示 圆2 U l 3 1 1 总第2 o o 期 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 推广与应用 第2 2 卷第1 1 期 图 3 数据文件操作类库结构 下 面 以 里 程 桩 点 数 据 类 为 例 其 对 象 结 构 如 图 4所 示 里 程 桩 点 数 据 类 类 名 为 S t a k e 包 含 了桩 点 里 程 Mi l e a g e 连 续 里 程 Co n t i n u o u s Mi l e a g e 桩 点处 竖 曲线 矢 高 E 轨 面 标 高 值 Ra i l E l e v a t i o n 桩 点 冠 号 S t a k e Na me 轨道超高值 s u p e r E l e v a t i o n 等 属性 信息 用于存储和传递桩 点信息 其 余类库 对象不一一赘述 数据类与数据处理类层次关系如 图 5所示 2 3 地铁铺轨综合设计图绘制实现 程 序 利 用 前 述 步 骤 计 算 所 得 的 过 程 及 结 果 数据 通 过 Au t o CAD NE T AP I 所 提 供 的与 Au t o CAD 内部 数 据 通 信 的接 口进 行 图形 的 自 动 绘制 图形 绘制 主 要 的 自定 义 方 法如 图 6所 表 2 主要数据类及数据处理类列表 数据 类 数据 处理 类 底层 平台 图4 部分数据类对象结构示意图 l 线路平纵断面l l 断链数据 l 道岔数据I I 轨道类型数 据l I 处理类 I 1 处理类 l 处理类 l I 处理类等I Au t o CAD NET AP T Au t o CAD 图5 抽象化后类层次关系示意图 示 P l o t Br o k e n C h a i n方法用于绘制断链信息 含 断链 里程 断链 大 小等 P l o t Gr a d i a n t 方法 用 于绘 制 线路 纵 断 面 信 息 含坡 度 竖 曲线 等 2 o l 3 1 1 总第2 0 0 期圆 P l o t P l a n Cu r v e 方法 用于绘制线路 平面信息 P l 0 t S p e c i a l S t a k e方法用 于绘制线路上过轨设备预埋件信息 含过轨管线 沟槽位置及类型等 P l o t S t a k e P o i n t 方法用于绘制里程 桩点信 息 含里程 轨 面标 高 曲 线超高信息等 P l o t Tr a c