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　在我國(guó)，公路CAD技術(shù)已有近30年的研究開(kāi)發(fā)歷史，目前已廣泛應(yīng)用于公路規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、檢測(cè)、工程管理等各個(gè)領(lǐng)域，并且隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和各種高新技術(shù)的發(fā)展，正不斷向自動(dòng)化、現(xiàn)代化方向邁進(jìn)。公路cAD技術(shù)的推廣應(yīng)用，顯著地提高了公路建設(shè)的工作進(jìn)度和工作質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)項(xiàng)目方案優(yōu)、投資省、工期短、效益好的總體目標(biāo)，極大地促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展。公路CAD技術(shù)已成為公路工程技術(shù)中不可或缺的重要工具，公路cAD知識(shí)已成為公路工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，熟練掌握和高效運(yùn)用公路CAD技術(shù)已成為公路工程師必須具備的一種基本技能。
　　為了適應(yīng)公路建設(shè)技術(shù)現(xiàn)代化對(duì)人才培養(yǎng)的需要，目前國(guó)內(nèi)一些高等院校的交通土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)相繼開(kāi)設(shè)了公路CAD技術(shù)方面的課程，所用教科書(shū)主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是以公路CAD技術(shù)科研成果為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹公路CAD軟件的開(kāi)發(fā)原理、開(kāi)發(fā)技術(shù)及開(kāi)發(fā)過(guò)程，理論性較強(qiáng)、內(nèi)容較深、難度較大，其教學(xué)目標(biāo)主要是使學(xué)生具備較強(qiáng)的公路CAD軟件研發(fā)能力。這類(lèi)教材在研究生及本科生“研究型”人才的培養(yǎng)中，發(fā)揮了非常重要的作用。另一類(lèi)是以介紹國(guó)際通用繪圖軟件AutoCAD使用方法為主的，目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖技能，對(duì)公路工程CAD專(zhuān)用軟件方面的知識(shí)則涉及較少。這類(lèi)教材主要面向高職高專(zhuān)等職業(yè)教育基層技術(shù)人才的培養(yǎng)。
　　根據(jù)多年在公路CAD技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐中所聽(tīng)到的廣大學(xué)生對(duì)教材及教學(xué)內(nèi)容的反饋意見(jiàn)，尤其是依照正在通過(guò)自學(xué)考試深造提高的長(zhǎng)期工作在公路建設(shè)生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)人員的愿望和要求，普遍希望能有更多更側(cè)重于專(zhuān)業(yè)性、操作性和實(shí)用性方面的公路CAD技術(shù)教材或參考書(shū)。本書(shū)就是為滿(mǎn)足“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的這種社會(huì)需求而編寫(xiě)的。本書(shū)內(nèi)容主要包括公路CAD基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用兩大部分�；A(chǔ)知識(shí)部分主要包括公路CAD硬件軟件支撐環(huán)境、公路工程數(shù)據(jù)處理、Auto(：AD使用方法及二次開(kāi)發(fā)技術(shù)等內(nèi)容；專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用部分主要介紹國(guó)內(nèi)比較典型的公路CAD軟件的主要功能、使用方法、操作過(guò)程和技巧，同時(shí)也介紹一些公路CAD專(zhuān)業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)原理和編程思路，以培養(yǎng)綜合運(yùn)用cAD技術(shù)解決公路工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

　在我國(guó)，公路CAD技術(shù)已有近30年的研究開(kāi)發(fā)歷史，目前已廣泛應(yīng)用于公路規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、檢測(cè)、工程管理等各個(gè)領(lǐng)域，并且隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和各種高新技術(shù)的發(fā)展，正不斷向自動(dòng)化、現(xiàn)代化方向邁進(jìn)。公路CAD技術(shù)的推廣應(yīng)用，顯著地提高了公路建設(shè)的工作進(jìn)度和工作質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)項(xiàng)目方案優(yōu)、投資省、工期短、效益好的總體目標(biāo)，極大地促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展。公路CAD技術(shù)已成為公路工程技術(shù)中不可或缺的重要工具，公路CAD知識(shí)已成為公路工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，熟練掌握和高效運(yùn)用公路CAD技術(shù)已成為公路工程師必須具備的一種基本技能。
　　為了適應(yīng)公路建設(shè)技術(shù)現(xiàn)代化對(duì)人才培養(yǎng)的需要，目前國(guó)內(nèi)一些高等院校的交通土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)相繼開(kāi)設(shè)了公路CAD技術(shù)方面的課程，所用教科書(shū)主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是以公路CAD技術(shù)科研成果為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹公路CAD軟件的開(kāi)發(fā)原理、開(kāi)發(fā)技術(shù)及開(kāi)發(fā)過(guò)程，理論性較強(qiáng)、內(nèi)容較深、難度較大，其教學(xué)目標(biāo)主要是使學(xué)生具備較強(qiáng)的公路CAD軟件研發(fā)能力。這類(lèi)教材在研究生及本科生“研究型”人才的培養(yǎng)中，發(fā)揮了非常重要的作用。另一類(lèi)是以介紹國(guó)際通用繪圖軟件AutoCAD使用方法為主的，目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖技能，對(duì)公路工程CAD專(zhuān)用軟件方面的知識(shí)則涉及較少。這類(lèi)教材主要面向高職高專(zhuān)等職業(yè)教育基層技術(shù)人才的培養(yǎng)。
　　根據(jù)多年在公路CAD技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐中所聽(tīng)到的廣大學(xué)生對(duì)教材及教學(xué)內(nèi)容的反饋意見(jiàn)，尤其是依照正在通過(guò)自學(xué)考試深造提高的長(zhǎng)期工作在公路建設(shè)生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)人員的愿望和要求，普遍希望能有更多更側(cè)重于專(zhuān)業(yè)性、操作性和實(shí)用性方面的公路CAD技術(shù)教材或參考書(shū)。本書(shū)就是為滿(mǎn)足“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的這種社會(huì)需求而編寫(xiě)的。本書(shū)內(nèi)容主要包括公路CAD基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用兩大部分。基礎(chǔ)知識(shí)部分主要包括公路CAD硬件軟件支撐環(huán)境、公路工程數(shù)據(jù)處理、AutoCAD使用方法及二次開(kāi)發(fā)技術(shù)等內(nèi)容；專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用部分主要介紹國(guó)內(nèi)比較典型的公路CAD軟件的主要功能、使用方法、操作過(guò)程和技巧，同時(shí)也介紹一些公路CAD專(zhuān)業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)原理和編程思路，以培養(yǎng)綜合運(yùn)用CAD技術(shù)解決公路工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

公路CAD的工作過(guò)程如圖1-1所示。
　　一個(gè)完備的公路cAD系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)的要求除硬件設(shè)施外，一般應(yīng)具備以下條件：
　�。�1）具備內(nèi)容豐富、功能強(qiáng)大的工程數(shù)據(jù)庫(kù)。用來(lái)存儲(chǔ)與管理設(shè)計(jì)有關(guān)的所有信息，如設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集、地形地質(zhì)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)過(guò)程中生成的中間數(shù)據(jù)及成果數(shù)據(jù)等，并對(duì)工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程進(jìn)行支持。
　�。�2）具備良好界面和高交互性能的圖形支撐系統(tǒng)。能對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中二維及三維圖形的信息進(jìn)行處理，并能在此基礎(chǔ)上建立工程設(shè)計(jì)所需的基本圖形庫(kù)，快速產(chǎn)生設(shè)計(jì)圖樣，并能提供方便靈活、功能強(qiáng)大的圖形交互設(shè)計(jì)、修改的功能。
　�。�3）具備設(shè)計(jì)所需的各種應(yīng)用程序。用以進(jìn)行工程的計(jì)算、分析，生成設(shè)計(jì)圖、表，完成工程設(shè)計(jì)。
　　現(xiàn)代公路CAD系統(tǒng)，除上述基本條件外還應(yīng)具備一些更先進(jìn)的功能：
　�。�1）數(shù)據(jù)采集和輸入技術(shù)。數(shù)據(jù)采集的方法有地形圖的數(shù)字化、全站儀地面速測(cè)、地面攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量等，依靠電子手簿可以直接自動(dòng)錄入地形變化點(diǎn)的三維坐標(biāo)建立數(shù)字地形模型，不必通過(guò)繪制等高線地形圖而直接提供CAD系統(tǒng)使用。近年來(lái)，更有由測(cè)繪部門(mén)建立大面積的地理信息系統(tǒng)（GIS），以軟件的形式直接與CAD系統(tǒng)接口；還有運(yùn)用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）和GPS全站儀采集數(shù)據(jù)為GIS服務(wù)。為此，必須對(duì)現(xiàn)代化的工程測(cè)量方法和CIS、GPS技術(shù)有所掌握。
　　（2）優(yōu)化技術(shù)。計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算使我們有可能在短時(shí)間內(nèi)形成多個(gè)甚至幾十個(gè)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)評(píng)價(jià)和優(yōu)化可以選取最優(yōu)方案，達(dá)到降低造價(jià)提高工程質(zhì)量的目的。運(yùn)籌學(xué)中的最優(yōu)化技術(shù)、數(shù)學(xué)規(guī)劃、層次分析、多目標(biāo)決策等內(nèi)容使我們可以建立用于方案優(yōu)化的計(jì)算機(jī)子模塊納入SAD系統(tǒng)中。
　�。�3）集成化技術(shù)。集成化系統(tǒng)的發(fā)展是當(dāng)今SAD技術(shù)的主要趨向之一。在機(jī)械和電氣行業(yè)中，已將設(shè)計(jì)和制造集成起來(lái)，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、繪圖、工藝流程、數(shù)控、仿真、檢測(cè)、成本核算、進(jìn)度計(jì)劃等組合在一起，統(tǒng)一成為數(shù)據(jù)和信息的處理和加工過(guò)程，形成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。在土木、交通建設(shè)方面也是一樣，從工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到管理，可以統(tǒng)一享用地理信息系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫(kù)，在評(píng)價(jià)、決策、分析、計(jì)算、管理等各方面構(gòu)成一體化的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，即SAD系統(tǒng)。為適應(yīng)CAD集成化一體化的需要，向網(wǎng)絡(luò)化、分布式CAD系統(tǒng)發(fā)展也是今后的一個(gè)趨向。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使多個(gè)用戶(hù)能共享網(wǎng)絡(luò)中的軟硬件資源。
　�。�4）智能化技術(shù)。智能化是新一代SAD系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向，也是目前正在研究中的熱門(mén)課題。其基本目的是通過(guò)分析人類(lèi)的智能活動(dòng)，力圖由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的功能。例如，在公路規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程中，有很多屬于經(jīng)驗(yàn)性和推理性的復(fù)雜問(wèn)題，它的處理一般需由有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家分析解決。在CAD系統(tǒng)中引入人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng)，就能擴(kuò)展計(jì)算機(jī)處理這些復(fù)雜問(wèn)題的能力。智能化的道路SAD系統(tǒng)更能在總結(jié)各方面專(zhuān)家的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，繼承已有優(yōu)秀設(shè)計(jì)成果的基礎(chǔ)上推陳出新，提高工程師的設(shè)計(jì)水平。另外，采用人工智能改進(jìn)公路CAD系統(tǒng)，著手建立一種知識(shí)處理機(jī)構(gòu)控制下的模塊集成系統(tǒng)，從而可以達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)的柔軟性，便于適應(yīng)不斷變化的新環(huán)境。

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