互通立交智能分析在CARD/1系统中的开发与应用

王焕新

摘要：CARD/1是一款国际化、功能集成化、智能化程度高，应用灵活的线路勘测设计软件。文章主要介绍在CARD/1系统下互通立交智能分析计算的二次开发，使互通立交设计达到智能化，尽量减少设计人员的手工劳动量，提高互通设计效率。

关键词：互通立交；智能分析；二次开发

中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）02-0037-02

1 概述

CARD/1是一款国际化、功能集成化、智能化程度高，应用灵活的线路勘测设计软件。特别是其强大的二次开发功能，设计人员可借助二次开发功能灵活解决设计中的问题，实现自己的设计思想和目标。CARD/1系统在公路平面、纵断面、横断面及绘图方面的应用已经非常成熟。但要实现互通立交的智能化设计，就需要进行二次开发以达到目标。近年来，我国在高等级公路建设中越来越多地采用互通式立体交叉，互通是制约公路项目设计周期的关键因素，实现互通立交设计的智能化，就能大大地节约人力物力，缩短设计周期。

2 开发过程

由于平面布线、纵断面拉坡及横断面设计在CARD/1系统中已经有比较成熟的功能，这里就不再赘述。互通式立体交叉中有主线、被交线、匝道等大量的线位，这些线位之间互相存在关联关系，相互影响，导致设计工作量大、难度高。特别是各线位相互影响后的宽度文件，变化复杂，通常设计人员需要手工建立，费时费力，使设计人员不能很好地将精力花费在设计上，大大降低了设计质量和效率，得不偿失。鉴于此，基于CARD/1系统进行二次开发，智能化地创建各线位的宽度文件，减少手工劳动量，提高智能化程度，就能让设计人员更好地专注于设计。

2.1 开发思路

要想实现互通式立体交叉设计的智能化，自动创建各线位的宽度文件，就需要找到各线位之间相互影响的规律，通过引入一些控制参数，达到控制分析的目的。分析各种型式的互通式立体交叉，不难发现一些规律。为达到开发的目的，同时制定了一些规则。

圖1

（1）将相交的主要道路定义为主线，用0表示，相交的次要道路定义为被交线（或引线），用Y表示；其他连接主线和被交线的定义为匝道，各自用其他字母表示，如A、B……（2）按照行车方向定义各匝道线位的前进方向，即桩号增大的方向；（3）按照发生关系的两个线位的行车方向，将各种连接关系进行分类，大致分为四类，分离式交叉、分流减速、合流加速、对接，如图1所示；（4）引入特征点的概念，通过特征点控制宽度发生变化的位置，系统将自动计算特征点的位置并记录下来，后期还可用于绘图控制；（5）5个主要特征点包括：1.大鼻中心点；2.小鼻中心点；3.父、子轴线相邻侧，两者都达到正常的硬路肩宽度时两硬路肩边缘线交点；4.主轴线外侧路缘带边沿（外侧路缘带宽度为0时为行车道边沿）与辅轴线硬路肩边沿交点；5.主轴线外侧路缘带边沿与辅轴线行车道边沿交点；（6）定线时，线位位于横断面行车道的中心或边缘位置。

2.2 功能开发

定义两个参数文件，该文件由项目资料管理创建，由用户根据具体互通立交设计要求填写。这两个参数文件为路线描述参数文件Interpar.crd和连接关系参数文件InterLnk.crd。用户填写好路线描述参数后，系统会自动分析线位关系并自动填写连接关系参数，下面简要介绍这两个文件的格式。

路线描述参数文件Interpar.crd格式：

各参数含义按顺序描述如下（每行21个参数）：

轴线号、车道类型（1.双向车道、0.单向车道）、轴线名（0.主线、Y.引线、A、B……匝道）

左中分带宽度、内侧路缘带宽、行车道宽度、硬路肩宽度（含路缘带）、外侧路缘带宽度、土路肩宽度

右中分带宽度、内侧路缘带宽、行车道宽度、硬路肩宽度（含路缘带）、外侧路缘带宽度、土路肩宽度

1，1，0，-1.000，-0.750，-7.500，-3.000，

-0.500，-0.750，1.000，0.750，7.500，3.000，0.500，0.750，0，0，66000.000，67400.000，墩麻扎，巴彦岱，0……

连接关系参数文件InterLnk.crd格式：

连接部类型、父轴线号、子轴线号、小圆父轴线侧偏置、小圆子轴线侧偏置、小圆半径、大圆半径

三角段长、辅助车道长、变速车道长、硬路肩宽度渐变段长、路基重合段长度、小圆父轴线过渡长度

小圆子轴线过渡长度、车道出入口类型、变速车道横断面类型

1，1，52，0.00，0.80，0.60，1.50，90.00，0.00，0.00，30.00，60.00，0.00，10.00，0，1，0，0，0，0……

基于上述规则进行开发，首先计算出特征点位置及对应线位的桩号，通过获取路线描述参数中的宽度值，可以自动建立宽度文件。创建的原理在这里不做详细介绍。目前，该系统能一次性自动分析20个连接关系。系统可以自动创建所有线位的宽度文件，成果如图2

所示：

图2

结合横坡文件自动生成功能，系统可以自动完成横断面设计及互通立交绘图。

3 结语

本功能在各大设计院中得到了极大的应用和推广，得到了广大互通设计工程师的认可。由于CARD/1系统极大的开放性，使设计者的设计理念得到极大的发挥和扩展，利用二次开发，可以大大降低设计工程师的手工劳动量，将设计师从繁琐的手工劳动中解放出来，让设计师回归到设计本身，而不是变成绘图员。

鉴于本人水平有限，文中有不妥之处，敬请同行批评指正，并希望与广大同行在CARD/1系统的开发与应用上相互交流。

参考文献

[1] 公路路线设计规范（JTGD20-2006）[S].

[2] 公路几何设计细则[S].

[3] 道路立体交叉规划与设计[M].北京：人民交通出

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[4] 西安开道万软件有限公司.CARD/1应用教程

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