В дорожном проектировании наглядные изображения являются важным визуальным средством отображения качества и анализа совершенства проектируемых автомобильных дорог, они представляют собой гибкий, высокоэффективный аппарат объемно-графического моделирования. Вопросам автоматизации построения перспективных изображений автомобильных дорог посвящены работы российских и зарубежных авторов. Как правило, на поле графического устройства выводится перспективное изображение только полотна дороги; исходный источник информации – готовые типовые поперечники дороги по каждому пикету. Перспективное изображение дороги строится без устранения невидимых линий.
В статье предлагается метод автоматизированного построения перспективы автомобильной дороги, где исходной информацией служат проектные отметки оси трассы и данные о рельефе местности (поперечные уклоны местности в пикетных точках). На основе этих данных формируется математическая модель дороги (ММД), которая затем преобразуется в графическую – перспективу автомобильной дороги. Наибольшая наглядность полученного изображения достигается за счет устранения невидимых линий на перспективе дороги.
Ось дороги, являясь непрерывной гладкой линией, состоящей из сопряженных между собой отрезков прямых, дуг плоских кривых, а также из участков пространственных кривых, задается координатами пикетных и плюсовых точек (Xit, Yit, Ziбр, Ziзем) в исходной системе координат OXYZ. Для того, чтобы эта информация хранилась в памяти ПК в наиболее компактной форме и при необходимости имела возможность быстро и оперативно меняться, она представляется в виде математической модели дороги (ММД). Под ММД будем понимать совокупность точек, определенным образом упорядоченную в памяти ПК и связанную между собой некоторыми закономерностями. ММД представляется в виде поперечников, расположенных по нормали к плановой проекции оси трассы, в свою очередь каждый поперечник будет состоять из набора точек, соответствующих характерным линиям дороги (осевая, линии бровки, линии откосов насыпи и выемки и т. д.). В ММД используется упрощенная схема поперечников, т. е. не учитываются глубина канав (для случая выемки) и поперечные конструктивные уклоны проезжей части дороги. Такие упрощения не влияют на качество наглядных изображений дорог, но значительно уменьшают объем вычислительных работ. Каждый поперечник любого участка дороги описывается в своей частной плоской координатной системе O*X*Z*, начало которой принято в осевой точке (рис.1, m, n, s– уклоны откосов насыпей и выемок). Путем добавления третьей, постоянной для данного поперечника координаты Yописание становится пространственным. Начало координат O* является заданной проектной отметкой пикетной точки.
Рис. 1 Общий вид поперечного сечения полотна дороги
Для лучшего соответствия действительности поперечные уклоны местности определяются отдельно для правой и левой сторон дороги К1i и K2i в том случае, когда эти уклоны мало отличаются друг от друга, их можно брать одинаковыми, т. е. К1i = K2iКоординаты точек 1, 2, 8, 9 каждого поперечника находятся из совместного решения двух уравнений в системе координат O*X*Z*: уравнения линии, соответствующей поперечному профилю земли слева или справа от оси, и уравнения линии откоса выемки или насыпи. Полученная ММД преобразуется в графическую модель.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.