线形工程计算机辅助选线设计理论与方法

冯晓，男，1960年生，重庆市人，汉族，1997年毕业于东南大学交通学院公路、城市道路与机场工程专业，获工学博士学位。现任重庆交通大学土木建筑学院教授、研究生导师，重庆大学兼职博导，道路与铁道省部级重点学科学术带头人，大地测量与测绘工程学科带头人。1998年被评为交通部“十百千人才工程”人选，重庆市首届优秀中青年骨干教师基金获得者，任重庆市科协第二届委员会委员，重庆市测绘学会第二届理事会副理事长，环境部交通环境项目评审专家，重庆市建设项目勘测设计评审专家，中国公路学会会员，中国未来学会会员。主要研究方向有：3S技术在道路工程中的应用、道路测设一体化、道路线形设计理论与方法以及道路交通环境学等。近年来，先后主持、主研国家、省部和横向研究项目20余项，其中包括国家自然科学基金项目2项，国家攻关项目1项，国家“春晖计划”项目2项，交通部等省部级项目5项。先后获省部级二等以上科技进步奖多项。累计在国内外公开发表论文90余篇，先后有6篇论文获得省级科学技术协会优秀论文奖，5篇论文被EI、ISTP等检索刊物收录，出版著作7部。谢远光，男，安徽霍山人，1964年出生，硕士，副教授，硕士生导师，1986年西南交通大学铁道航空摄影测量与遥感专业毕业，1994年西南交通大学工程测量专业研究生毕业。曾担任原重庆交通学院测绘教研室主任，现任重庆交通大学应用技术学院副院长。主要从事公路工程、工程测量和GIS的教学和科研工作。1995-1997年在广东虎门大桥施工指挥部从事施工和科研工作，1997年主研的科研项目“特大型桥梁施工控制”获广东省交通厅科研进步一等奖。1998-1999年在福建厦门海沧大桥总监办从事监理工作。先后发表科研论文数十篇，主编和参编出版教材数十本。 2100433B

《线形工程计算机辅助选线设计理论与方法》就研究线形工程计算机选线设计理论与方法进行了初步的研究和总结，侧重探讨了基于GIS的线形工程选线和定线设计的可能方案，介绍了课题组近年来在此方面所进行的主要研究工作，旨在进一步提高线形工程选线和定线设计中计算机的应用水平，促进计算机空间决策理论和方法的发展，使线形工程建设项目方案更具科学性、适应性和协调性。线形工程选线和定线问题的复杂性体现在其评价标准和未来发展的不确定性以及影响因素的多样性。计算机出现之前，这一过程主要由规划和选线设计人员进行分析、判断和评价，存在着经验、知识水平以及计算能力上的限制，使方案难以得到更有远见、更充分且定量的分析与论证。

《铁路数字化选线设计系统的理论与方法》在线路勘测设计信息技术领域首次提出了“虚拟环境”的概念。将选线设计系统中建立智能设计的智能界面、图形核心系统、知识库与推理机制、工程数据库等计算机技术的实现统一定义为“智能环境建模”，将在选线设计系统中实现数字勘测信息自动识别、处理和利用的技术统一定义为“自然环境建模”，从而使得“计算机辅助线路设计”的概念更加规范和统一。

1.路线设计应使公路线形同地形、地物、景观相协调，应使线形流畅、连续、视觉良好，保证行驶安全、舒适与经济。

2.公路线形是由平、纵、横三个面组成的立体形状，选线时，必须综合考虑平、纵、横三个面的组合 。

3.同一设计速度的设计路段长度不宜过短，线形技术指标应尽量保持相对均衡。两相邻不同设计路段之间其技术指标应逐渐变化。

4.线形设计的要求与内容随公路等级和设计速度的不同而异。

高速公路、一级公路以及设计速度为≥60km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到立体线形连续、指标均衡、景观协调，使行驶视觉良好、安全舒适。设计速度愈高，线形设计所考虑的因素应愈周全。对于平原区高速公路还应避免长距离采用单调乏味的单一线形。

设计速度为≤40km/h的公路，首先应在保证行驶安全的前提下，正确地运用线形要素，在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组合，以提高服务质量。

5.线形设计除应从行驶力学上保证汽车行驶的安全、舒适，在营运上达到经济、合理外，还应注重驾驶者的视觉、心理及生理方面的要求。

6.应根据设计条件尽量选用较高的技术指标，不应轻易采用技术指标的最小(或最大)值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性，避免线形突变。

7.在路线交叉前后应尽可能采用技术指标较高的线形。

8.平面线形设计应结合地形、地物、地质、大型构造物（桥梁、互通立交、隧道）等不同特点，选用相应技术指标进行组合设计，应合理运用直线和曲线(圆曲线、回旋线)线形要素，不得片面强调以直线或以曲线为主，或必须高于某一比例。

9.对立体线形应运用公路路线透视图，或动态连续透视图，或公路路线动态模拟系统进行检验与评价。2100433B

《铁路选线与计算机辅助设计实例教程》可作为高等院校土木工程、道路与铁道工程、交通运输等专业的本科教材或参考书以及相关专业课程的选用教材；也可供有关工程技术人员学习参考。随书附光盘一张，包含《列车牵引计算与仿真系统》的安装程序，并附有实例。