信息化技術(shù)在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用研究

單達

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多地區(qū)開始新建、擴建、改建城市，原城郊結(jié)合區(qū)域開始城鎮(zhèn)化。在城市建設(shè)步伐加快的同時，市政道路作為城市主要設(shè)施，其功能及服務(wù)被廣泛關(guān)注。本文對信息化技術(shù)在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù)；市政道路；設(shè)計；應(yīng)用

中圖分類號：TU99 文獻標識碼： A

引言

城市道路分為市政道路與社區(qū)道路，市政道路是由市政部門管理和養(yǎng)護的，是指城市供車輛、行人通行的，具備一定技術(shù)條件的道路、橋梁、隧道、廣場以及附屬在路面上的相關(guān)設(shè)施。市政道路是一個城市的筋脈，是城市基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，對于一個城市而言，市政道路是城市發(fā)展最重要的環(huán)境因素之一。

一、市政道路設(shè)計要點分析

1、體現(xiàn)城市特色

隨著人們對文化生活要求的不斷提高，使得我們周圍的文化環(huán)境也朝著多元化的方向發(fā)展。在人口密集的現(xiàn)代城市，怎樣體現(xiàn)出每個城市的個性和特色，成為了城市建設(shè)中不可忽略的考慮因素。根據(jù)城市的環(huán)境、人文特色等實際情況，在城市道路規(guī)劃和設(shè)計中體現(xiàn)出城市的特色，融入城市的文化氛圍。

2、體現(xiàn)功能特色

除了體現(xiàn)出現(xiàn)代城市的個性和特色，市政道路作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)，交通以及游覽等功能才是城市道路應(yīng)體現(xiàn)出的主要功能。

二、城市市政道路設(shè)計的基本要求

1、道路使用的經(jīng)濟性

道路使用的經(jīng)濟性，主要是道路建設(shè)的綜合費用的經(jīng)濟效益以及在道路投入使用后運輸費用及時間等綜合效益。在進行道路設(shè)計時，需要對于道路周圍的公共設(shè)施、建筑設(shè)施以及原有街道路面的情況進行全面的考慮，然后根據(jù)此地的交通情況（包括車流量、動向等），對于道路設(shè)計的情況有一個粗略的想法。對于交通干線，其主要目的是在保證交通安全的前提下，使車輛能夠以最大流量和較高車速通過。雖然滿足這樣要求的道路建設(shè)費用會很高，但考慮到道路在運行后的實際作用，其性價比才是道路設(shè)計者在經(jīng)濟方面考慮的問題。對于次級道路，由于各種因素的限制，不一定能夠同時保證車流量和車速。在設(shè)計時，只要能夠根據(jù)道路的地質(zhì)情況，利用分支道路進行車輛分流，通過科學(xué)合理的交通疏導(dǎo)就可以保證工程費用的節(jié)省。

2、交通安全和迅速

道路工程水平的高低，是在道路建成后通過交通組織管理后，由車輛整體運行速度來判斷的。在設(shè)計時，需要根據(jù)道路自身性質(zhì)，確定車輛流量和車輛行駛方向，通過適當(dāng)調(diào)整交叉路口的間距、進行立體交叉式設(shè)計、將車輛根據(jù)其大小和速度進行分流、明確車輛行駛線路等方式，保證車輛能夠以安全、快速的方式通過。

3、環(huán)境保護

由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通運輸行業(yè)也隨著快步向前。車輛數(shù)目逐年增加，不僅增加了道路交通的壓力，還由于車輛行駛帶來的空氣和噪音污染破壞了城市整體環(huán)境。因此，在進行城市道路設(shè)計時，除了保證道路必須的交通能力外，還要考慮通過有效途徑（例如：修建綠化帶、估算道網(wǎng)密度、消音隔離措施）減少車輛對于環(huán)境的污染，特別是對于道路周圍居民正常生活的影響。

三、信息化技術(shù)在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用

1、基于ActiveXAutomation技術(shù)進行AutoCAD的二次開發(fā)

ActiveXAutomation是微軟建立的標準，，它允許一個WindowS應(yīng)用程序通過暴露的對象控制另一個WindowS應(yīng)用程序。AutoCAD內(nèi)嵌了ActiveXAutomation語言VBA(VisualBasicforApplication)，它是Office辦公自動化家族軟件成員中的標準宏語言。VBAIDE(集成開發(fā)環(huán)境)提供了高質(zhì)量的用戶編程能力，能夠使AutoCAD數(shù)據(jù)與其它的VBA應(yīng)用程序直接共享。同時，用戶可以方便地使用VB、VC++、Delphi等易學(xué)易用的客戶化編程語言與開發(fā)工具進行Aut0CAD的二次開發(fā)。ActiveX基于COM。所謂COM(ComponentObjectModel)，即組件對象模型，是關(guān)于如何建立組件以及如何通過組件架構(gòu)應(yīng)用程序的一個規(guī)范。按照COM規(guī)范建立的組件稱為COM組件。COM客戶通過接口(Interface)訪問COM組件。對于COM來說，接口是一個指向虛擬函數(shù)表(vtbl)地址的指針，虛擬函數(shù)表每一項包含的是一個由組件所實現(xiàn)的函數(shù)的地址。ActiveX采用C/S模式并通過COM接口來實現(xiàn)它的性能。

當(dāng)以Delphi7.0[4]為開發(fā)工具，利用VBA宏語言對AutoCAD2000進行二次開發(fā)時，Delphi7.0作為自動化控制器。ActiveXAutomation技術(shù)使得AutoCAD被登錄為一個Delphi可以訪問的對象，最高層對象為AutoCAD.ApPlication，其下有層次化的各種子對象，它們都有相應(yīng)的方法和屬性供用戶調(diào)用，Delphi通過訪問AutoCAD的這些繪圖對象和非繪圖對象來實現(xiàn)待定的功能。

Delphi向用戶隱藏了ActiveXAutomatinn的實現(xiàn)細節(jié)，為程序員訪問自動化對象提供了極大的方便。Delphi使用ActiveXAutomation與AutoCAD集成的主要步驟為:

(1)Delphi引用AutoCAD的類型庫。

(2)設(shè)置主要的對象變量，并實現(xiàn)與AutoCAD的鏈結(jié)(Link)。

(3)在AutoCAD中畫圖。

2、組件式GIS技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的GIS信息系統(tǒng)在設(shè)計中有較大的缺陷，主要是系統(tǒng)復(fù)雜龐大，二次開發(fā)具有語言限制，難于應(yīng)用于海量數(shù)據(jù)的管理和分析，因此，針對于市政道路設(shè)計中的應(yīng)用，需要融合新的計算機技術(shù)。因此，可采用ComGIS(組件式地理信息系統(tǒng))作為基礎(chǔ)平臺進行應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)。

組件對象模型(ComponentObjeetModel，COM)是微軟公司于1993年創(chuàng)建的。現(xiàn)在是微軟公司、數(shù)據(jù)設(shè)備公司(DEC)等公司所支持的一種軟件組件結(jié)構(gòu)標準。組件式軟件技術(shù)改變了以往封閉、復(fù)雜、難以維護的軟件開發(fā)模式，成為了當(dāng)今軟件技術(shù)的潮流之一。組件式GIS(ComGIS)便是順應(yīng)這一潮流的新一代地理信息系統(tǒng)，是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件技術(shù)在GIS軟件開發(fā)中的應(yīng)用。

ComGIS就是采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件的GIS系統(tǒng)(包括基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用系統(tǒng))。ComGIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件，每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間，以及GIS組件與其它非GIS組件之間，都可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS基礎(chǔ)平臺以及應(yīng)用系統(tǒng)。

軟件的組件化已成為軟件技術(shù)發(fā)展的潮流，MapX作為代表性的GIS構(gòu)件產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于GlS軟件開發(fā)之中。MapX是一個基于ActiveX(OCX)技術(shù)的可編程控件。

使用MaPX控件開發(fā)地理信息系統(tǒng)的主要步驟:

（1）圖層設(shè)置和投影與坐標系的選擇；

（2）地圖編輯及地理信息的查詢和空間分析；

（3）數(shù)據(jù)庫及地圖數(shù)據(jù)的綁定。

3、市政道路設(shè)計的實現(xiàn)

3.1路線平面圖的自動生成

以Delphi7.0為開發(fā)工具，利用ActiveXAutomation語言VBA對AutoCAD進行二次開發(fā)，即利用GPS和米尺等工具對現(xiàn)有公路、擬建公路及其周圍的地理實體進行測量后，由已知地物點的坐標及其相關(guān)數(shù)據(jù)求解未知點的坐標，寫入Excel數(shù)據(jù)表，然后調(diào)用數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在AutoCAD中自動生成路線平面圖。

要使系統(tǒng)容易擴充，就要使它的結(jié)構(gòu)清楚，為此，需要把系統(tǒng)分成若干個符合一定要求的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)設(shè)計是獨立進行的，設(shè)計過程中不斷地吸取用戶調(diào)查提供的信息，并且將它們與目前生產(chǎn)實踐的需要及將來發(fā)展的可能結(jié)合起來，不斷地進行修改。子系統(tǒng)設(shè)計均采用由下而上的方法，先從實際調(diào)查出發(fā)，研究其可能涉及的資料，確定其實體的屬性，然后逐級向上綜合，子系統(tǒng)的劃分給系統(tǒng)的邏輯設(shè)計和物理設(shè)計打下基礎(chǔ)，為整個系統(tǒng)的運行提供保證。一個易于修改的系統(tǒng)應(yīng)該由一些相對獨立、功能單一的模塊按照層次結(jié)構(gòu)組成。

依照上述原則，路線平面圖自動生成子系統(tǒng)的功能模塊圖有繪制點、繪制線、繪制道路、繪制面以及求解地物坐標入庫模塊。其中利用GPS和米尺等工具對現(xiàn)有公路、擬建公路及其周圍的地物進行測量后，由已知地物點的坐標及其相關(guān)數(shù)據(jù)求解未知地物點的坐標，寫入Excel數(shù)據(jù)表，是求解地物坐標入庫模塊。而應(yīng)用程序調(diào)用數(shù)據(jù)表中的點、線、道路及面的實體數(shù)據(jù)，并相應(yīng)在AutoCAD中生成各自的實物，分別為繪制點實體模塊、繪制線實體模塊、繪制道路實體模塊和繪制面實體模塊。

3.2路網(wǎng)輸入編輯子系統(tǒng)

市政道路的路網(wǎng)輸入系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)綁定和路網(wǎng)編輯。

（1）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

將CAD圖形數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為Maphifo數(shù)據(jù)，然后利用ComGIS組件MapX的屬性和方法為Maphifo中的地圖對象寫入屬性數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)綁定

將CAD地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Maphifo數(shù)據(jù)后，當(dāng)需要進行數(shù)據(jù)分析時利用數(shù)據(jù)綁定功能實現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)與其屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，這樣可以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的強大功能對屬性數(shù)據(jù)進行管理。這種關(guān)聯(lián)可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)的。

（3）路網(wǎng)編輯

對由CAD轉(zhuǎn)入的地圖對象進行填充、閉合多邊形與區(qū)域的相互轉(zhuǎn)換、“島”與“洞”的處理等操作。

3.3市政道路輔助設(shè)計子系統(tǒng)

根據(jù)數(shù)據(jù)表中某一個數(shù)值型的字段，用戶可以對整個圖層對象或者選定的對象進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，進而對其進行評估，用于分析決策。同時，可以對圖層對象創(chuàng)建各種樣式的統(tǒng)計圖，以直觀地顯示表中不同地圖對象的特定列之間的數(shù)值關(guān)系。例如，進行市政道路設(shè)計時，通過對搬遷成本的統(tǒng)計來對不同的公路設(shè)計方案進行選擇與優(yōu)化，以便縮短工程建設(shè)周期，節(jié)約工程建設(shè)投資。

結(jié)束語

信息化技術(shù)在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用，將會隨著經(jīng)濟的發(fā)展，而有更廣闊的發(fā)展空間，以Delphi7.0為開發(fā)工具，利用ActiveXAutomation語言VBA對Aut0CAD進行二次開發(fā)，即利用GPS和米尺等工具對現(xiàn)有公路、擬建公路及其周圍的地理實體進行測量后，由已知地物點的坐標及其相關(guān)數(shù)據(jù)求解未知點的坐標，寫入Excel數(shù)據(jù)表，然后調(diào)用數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在AutoCAD中自動生成路線平面圖，克服了傳統(tǒng)方法費時費力的缺點，極大地提高了工作效率。

結(jié)束語

[1]蔣志琳，王志剛.城市市政道路設(shè)計的方法及相關(guān)思路分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（18）.

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[3]郭沛然，向天洪，高云麗.道路工程施工管理中的問題和對策探討[J].內(nèi)蒙古科技經(jīng)濟工程管理，2012年（12）.

[4]張相庭，張連生，劉德龍.淺談市政道路設(shè)計實踐以及探析[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007（12）.