周口市公路辅助设计及信息管理综合系统应用分析

周口市公路辅助设计及信息管理综合系统应用分析
摘要本文就周口市公路辅助设计及信息管理综合系统的研制概述、系统功能与结构体系以及系统效益分析及推广做了详细的论述与分析，得出本系统目前在周口市公路系统应用前景非常光明、经济效益十分明显。

关键词周口市；公路辅助设计；信息管理；应用
1 系统概述
1.1 背景
公路是国家经济建设和国防建设的基础设施，世界各国国民经济的发展进程无不与公路运输及其发展有着密切的联系，公路交通设施先进与否及公路运输发达与否是衡量国家发展水平的重要标志之一。

传统的公路设计与公路信息管理中存在着许多不足。

影响我国公路设计测设水平和效率的重要因素，依然是没有突破传统的设计模式和方法，技术含量低，特别是高科技含量不足；为进一步提高规划、设计的效率、质量与科学性，迫切需要利用计算机技术、电子信息技术和光电技术等高新技术改造规划、设计的传统技术构成，实现公路勘测设计自动化。

公路勘测设计分析和已建公路管理方面存在不足，本公路辅助设计及信息管理综合系统的开发正是为了满足以上两方面的需要。

同时，本系统也结合了周口市地理环境与交通情况和周口市公路勘察设计院的具体工作情况这两个背景。

背景一：以周口市地理环境与交通情况为背景
周口市位于河南省东南部，辖川汇区、项城市和淮阳、鹿邑、扶沟、沈丘、太康、郸城、西华、商水8县，国土总面积1.19万km2，耕地面积、总人口均居全省第2位，是闻名全国的粮棉大区。

经济的发展离不开便捷的交通，周口市道路通车里程长，道路等级多，包括乡道、县道、省道、国道、高速五个等级。

周口地处平原，河流、桥梁、乡镇、村庄多而密集，在公路设计和公路信息管理等工作中需要对道路、乡镇、村庄，河流、桥梁这些错综复杂的信息查询、定位、修改等管理操作。

背景二：结合公路勘察设计院工作实际需要
设计院肩负着周口市全境的道路设计之重担，承担着周口市大多数公路项目的设计工作。

设计院工作人员少，工作繁重，任务量大，需要管理和使用的信息复杂。

本公路辅助设计及信息管理综合系统适应社会发展的需要，将先进的技术应用到公路设计和管理中去。

1.2 需求分析
根据调研分析，针对公路勘察设计院工作的实际情况，公路辅助设计及信息管理综合系统需要解决的问题归结为以下几类：
1）道路选线、公路信息管理、乡镇查找等需要对地图操作，目前靠手工和人眼查找定位，速度慢，费时费力；对地图的更新编辑更是难以实现；
2）现有其它公路设计系统能够完成中线生成，有制作地图的软件，但是没有适合于公路平面图制作的软件，主要靠手工借助AutoCAD制作平面图，操作复杂，重复性工作多；
3）对于现有各等级公路和桥梁的各种信息表的管理，目前主要是使用Excel 制表，打印输出保存，不能实现分类查询，分类管理等快捷操作；
4）目前公路设计方案主要依赖于设计图纸，设计成果一般表现为二维的平面图、剖面图等形式，不够形象直观，难以做到对所设计公路的整体上的宏观把握，需要动态连贯的全景透视图进行检验和评价；
5）当前各个项目图纸管理采取的是各人所制图表各自负责存储的形式，这种各负其责的管理形式比较混乱，资源共享不方便，浏览查找不方便。

1.3 主要内容
“周口市公路辅助设计及信息管理综合系统”根据周口市地理环境、交通情况，结合设计院工作需要编制而成的。

在需求分析的基础上，将该系统分为三大子系统。

1.3.1 地理信息子系统
地理信息子系统是“周口市公路辅助设计及信息管理综合系统”中最重要的子系统。

以周口市1:21万的矢量化地图为基础，实现了以下功能：
1）地图浏览基本操作，放大、缩小、移动、居中、量距等；
2）道班、桥梁、乡镇、国道、省道、县道的快速查询显示；
3）道班、桥梁、乡镇、国道、省道、县道等各项属性信息集成管理；
4）周口市全境内所有公路按国道、省道、县道集成管理，并实现了公路和
桥梁的各项筛选查询，最后生成报表，可打印输出；
5）实现了三维效果图演示和效果图的输出打印管理。

1.3.2 图纸管理子系统
图纸管理子系统使用友好的界面，将图纸文件的管理条例化，清晰化。

该子系统实现了以下功能：
1）帐户管理，帐户管理操作权限分为两类：管理员和普通帐户。

管理员可以修改用户的资料，增加和删除账户，可以清空保存访问记录的日志文件。

任何用户均可修改自己的密码和资料；
2）项目文件管理，管理员可以新建和删除项目，修改项目基本信息。

任何用户均可查看项目基本信息和项目各个文件。

1.3.3 公路平面图辅助设计子系统
公路平面图辅助设计子系统主要辅助平面图制作，加快制图速度，使平面图制作规范化。

该系统主要内容如下：
1）线性参照定位；
2）民房、农作物、路灯、电线、水准点等的快捷插入；
3）曲线要素表自动生成；
4）不规则线绘制，用于绘制坑、渠、沟等，可以选择已定义线型。

2 系统功能与结构体系
“周口市公路辅助设计及信息管理综合系统”的总功能体系，包含了地理信息子系统、图纸管理子系统和公路平面图辅助设计子系统三大部分，每一部分又包含几个模块。

地理信息子系统模块利用了二维地理信息技术、数据库技术和虚拟现实技术，实现地理数据和属性数据的完美结合，同时根据设计数据快速制作生成了动态的公路全景透视图，并制作了设计效果图。

图纸管理子系统模块利用数据库管理账户和项目的各种信息，使用Delphi 进行文件操作，创建和生成项目数据库文件和对应项目文件夹，用于保存项目文件和项目各种信息。

公路平面图辅助设计子系统模块利用了VBA、VLAX类库和动态链接库技
术实现符号插入、表格快速生成，同时定义了线型，对坑沟绘制更为快捷方便。

个子系统之间相互独立，彼此同时运行相互不干扰。

3 系统效益分析与推广应用
3.1 系统效益分析
系统的开发目的是方便所需信息的高效查询和公路设计过程中所产生信息的一体化管理，这对于公路设计工作中效率的提高和公路设计中先进技术的引入具有重要的意义。

经济效益分析应该以3个子系统为主线来考察各个子系统的对于设计工作产生的影响，和其对工作效率的提高、对社会的影响等。

3.1.1 地理信息子系统
“地理信息子系统”主要完成了公路、桥梁地理信息和属性信息的一体化以及各种信息报表的制作和打印，工作人员可以迅速定位和查询它们的地理信息和属性信息。

同时探索了公路全景三维可视化，找到根据公路设计数据快速构建动态可视化公路全景透视图的方法，做到对所设计公路整体上的宏观把握，使得公路设计的线形更为合理、外形更加美观、与周围环境更为协调。

3.1.2 图纸管理子系统
“图纸管理子系统”主要完成了公路设计中信息集成管理，主要有项目集成管理和项目图形文件的管理，方便了公路设计成果的快速查看和浏览，同时使设计成果的管理和保存更为安全，避免了工作中可能发生的误操作。

3.1.3 公路平面图辅助设计子系统
“公路平面图辅助设计子系统”是解决工作中更为具体的问题而开发，在公路设计工作中平面图绘制的工作量很大，本系统的开发极大的提高了公路平面图绘制的速度。

3.2 系统推广应用前景
该系统的3个系统分别有各自的推广应用价值：
1）“地理信息子系统”不仅适用于设计院，而且对于公路管理部门的公路和桥梁信息管理也有着较高应用价值；
2）“图纸管理子系统”和“公路平面图辅助设计子系统” 主要在公路桥梁的设
计部门有着推广应用价值。

总的来说，与公路设计相关的信息是一个复杂多样的信息，不仅有设计需要查询的信息，还有公路设计过程中产生的信息，目前的“周口市公路辅助设计及信息管理综合系统”仅仅是对“公路设计信息专家系统”的一个探索，更为全面、科学、智能化的信息系统有待进一步开发，公路辅助设计及信息管理综合系统前景光明。

参考文献
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