接触网CAD系统

❖ 设计者的主要任务
设计任务书的研究；原始资料、技术资料的收集整理；重大 技术问题的确定；现场实测；其它
❖ 计算机的主要任务
原始资料、技术资料的存储及管理；各种数值计算；图形存 储及检索；图形绘制
❖ 人机交互的主要任务
支柱布置；锚段划分；设备安装；设计调整
四、接触网CAD系统结构及功能说明 （一）设计总原则
❖ 数据误差分析研究了如何近似地表示一个连续量，怎样最大限度的减小 其误差的方法。
（五）专业技术知识
❖ 接触网CAD系统，需要坚实的接触网理论基础和丰富的现场接触网设计 实际经验。
二、CAD系统基本组成部分
CAD 系统 的主 要组 成部 分及 其层 次结 构图
（一）硬件系统
❖ CAD系统常用的硬件包括主机、图形设备、大容量存储设备及通信设备； 其中，图形输入设备有光笔、鼠标器、操纵杆、跟踪球、数字化仪及大 幅画图纸自动扫描仪。图形输出设备是各类绘图仪。
❖ 系统结构的设计采用集成CAD系统的思想，充分利用现有环境，在各应用 子系统间建立友好界面并考虑方便扩充新的应用软件。
❖ 系统应具有高度的图形交互处理能力，以使设计者能灵活运用自己的经验修 改、调整整个设计。
❖ 尽可能统一管理设计时的各种信息、数据集中处理，采用数据库技术并考虑 数据库与各子系统间的数据转换接口。
❖ 可行性 计算机快速的计算能力、大量的存储能力、计算机图形技术 的优势、CAD技术的成熟，工程数据库的兴起，各类图形工 作站的出现，价格的下降，接触网设计的理论、实践和经验。
二、接触网常规设计分析 （一）、设计的工作流程
（二）、接触网常规设计过程分析
三、机辅范围及深度分析
❖ 计算机辅助设计的主要任务是用计算机来辅助设计者完成某 应用领域的具体设计。
第九章 接触网CAD 系统
第一节 CAD系统基础
❖
接触网CAD系统的研制，是为了在电气化铁道接触网设计中，
充分利用计算机高速而精确的计算能力，庞大的数据处理能力以及
成熟的图形处理能力，同时配合人的逻辑判断能力、综合分析能力
以及大量实践经验，将计算机科学方法同工程科学方法结合起来，
对设计进行全面辅助，从而缩短设计周期，提高设计质量，提高接
（二）计算机图形学 ❖ 研究了图形的计算机表示、图形的变换、图形的存储、图形
的输出以及计算机图形系统的结构、接口、标准化等问题。
（三）数据库原理和技术
❖ 用来存储多种不同类型的数据（非图形数据、图形数据；结构简单的数 据、结构复杂的数据）。
（四）数值分析及数据误差分析
❖ 数值分析研究了用离散表示寻求数学问题近似解的方法，是计算机进行 科学计算的必备工具。
❖ 系统开发过程包括明确问题、设立目标、建立评价准则 和指标、拟定方案、建模仿真预测、详细测算费用和效益、 方案评优、决策选优及规则实施等步骤。
（三）软件工程主要方法（六阶段）
❖ 一般经过软件计划、软件需求分析、软件设计、软件编码、 软件测试及软件维护六个阶段。
（四）CAD开发前期准备（7）
❖ （1）设计流程的过程化 ❖ （2）设计方法的整理，包括设计计算公式、规
❖ 应用程序的流程应建立在常规设计过程上以完整地反映设计的过程。 ❖ 应用程序的设计应表现层次的组织，采用模块化分析及设计方法。 ❖ 功能模块划分时尽量降低模块间的耦合，保证模块功能的独立性并具有简单
的模块接口。
❖ （二）系统结构
数据库集、数据管理接口、图形系统、应用程序集及对话和执行控制程序 构成了整个系统。
（四）图形软件
❖ 实现CAD图形功能的基础，包括以下功能： 基本图素的产生；图素几何属性的控制；图形变换；图元输入；图形编辑 及存储。
（五）CAD应用软件
❖ 为某一个或某一类问题而专门设计的软件。
（六）目前市场上的CAD系统的配置 ❖ 主机系统；成套系统；工作站CAD系统；微机CAD系统。
三、CAD软件基本结构
（二) 系统软件
❖ 指操作系统、程序语言处理系统、网络通信系统及各种诊断程序。它用 于管理和控制计算机系统资源，为上层软件提供接口以及为用户提供使 用系统的命令接口。
（三）数据管理软件
❖ 主要指数据库管理系统，负责管理数据库，提供用来建立、检索、存取、 修改等管理数据库的命令和程序接口，为实现数据共享、数据保密安全、 减少数据冗余及数据一致性和完整性提供手段。
第三节 数据库实现方法
一、数据分析
（一）数据内容及特点 从接触网设计过程分析，接触网CAD处理的数据主要有： ❖ （1）原始数据，其特点是它们随线路情况不同而不同，一经建立，
在整个程序运行中很少改变。如线路数据（包括线路长、曲线路半径、 缓和曲线、站台、道岔、桥、涵、隧、信号机等）、气象数据、地质 数据、供电资料及概算资料等。
程规范整理。 ❖ （3）制图及标注规范化 ❖ （4）设计技术数据的整理分析。 ❖ （5）设计技术文件的整理及分析。 ❖ （6）图纸分析。
❖ （7）计算机系统及其他有关知识的学习。
第二节 接触网CAD系统结构及功能
一、研制接触网CAD的必要性及可能性 ❖ 必要性
设计工作量大、设计周期长、资料多而零散，设计质量不稳 定，设计中出现失误、漏项等难查找。
交互系统
字符输 入与输
出
数据库
输出
系统控制及应用程序
图形系统
过程库
图形
输入பைடு நூலகம்
与输
出
四、CAD系统开发的系统工程方法
❖ （一） CAD系统的开发过程；（图）
总体规划 任务书
系统目标
CAD系统研发过程
系统设计 开发计划
系统模型 系统开发
应用系统
系统工程
系统维护
软件工程
（二）系统工程主要方法
❖ 系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、 试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义 的方法，其目标是以系统的观点研究问题，以工程技术的方 法解决问题，努力实现包括经济效益在内的总体效果最优化。
触网设计效率。
一、基本理论技术
（一）系统工程学及软件工程学
❖ 系统工程学：提供了系统分析的科学方法，它采用系统的观点和方 法来组织管理整个系统的规划、设计、试验及综合评价。
❖ 软件工程学：整个CAD软件设计中基本都是采用软件工程方法来进 行的。 主要包括系统分析和要求定义、软件计划、软件结构化设 计、程序设计、软件测试、软件维护及文档编制。