文档介绍：长沙理工大学
硕士学位论文
旧路平面线形计算机辅助拟合技术研究
姓名:张磊
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:刘苏
20090401
摘要随着我国社会、经济的不断发展进步,公路运输的需求增长迅猛。但由于我国人口众多,自然资源特别是耕地资源紧缺,一味的依靠建设新的道路来满足日益增长的交通运输需求是不可行的。对现有公路进行改造扩建,使之能够发挥更好的社会经济效益,已成为交通需求高速增长与资源日益匮乏之间矛盾的重要平由于种种原因,很多亟需改扩建的现有道路的原有设计资料散失,给道路的改扩建设计带来很大的困难,有效恢复缺失设计资料的道路线形数据成为解决这一问题的关键。本文依托湖南省年计划科研项目“旧路平面线形计算机辅助拟合技术研究’’,结合线改扩建工程开展拟合研究。研究从曲线拟合理论和道路平面线形设计理论、计算机程序设计理论出发,结合旧路中线坐标采样点数据的特点,将旧路路面分中点坐标数据分为直线段坐标和圆曲线坐标和位置不确定坐标三大类;对各段直线段坐标采用一元线性回归方程拟合出各直线方程,进而解算出相邻直线段的交点,形成路线折线图;在交点和直线段确定的基础上,利用圆曲线段的多个路面分中点建立方程组,解算圆曲线参数并解算算术平均值,得到圆曲线拟合数据;通过圆曲线和直线段的几何关系,得到曲线内移值,利用内移值和缓和曲线的函数关系反算缓和曲线长度,得到旧路平面线形初步拟合数据并进行相关修正,得到了拟合旧路平面线形的初始值。通过路面分中点坐标与拟合平面线形的拟合法线偏差对拟合平面线形的精度进行了相关分析,重点研究了拟合点的选取和拟合精度之间的关系,研究表明:直线拟合点越多、拟合点在直线段上分布越均匀,则得到的直线段精度越高;圆曲线拟合点越多,越均匀分布于关键词:旧路改造;平面线形拟合;拟合精度;拟合初始值;法线偏差衡点。圆曲线段,则得到的圆曲线段精度越高。
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聊躲卟衣眺屑显录尤日期:‘呷日期:詒月沙日作者签名:学位论文版权使用授权书长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于作者签名:⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”
第一章绪论研究背景和意义随着我国社会、经济的不断发展进步,区域间经济贸易活动的日益繁荣,公路运输在国民经济发展中的作用也日益重要。我国的公路建设通过多年的实践和探索,并借鉴国外先进经验,已经在新建公路工程方面形成了一套较为完善的设计、施工和管理体系,建设技术已日趋完善,相关的规范和法规也较为完备。但是由于我国人口众多,自然资源特别是耕地资源紧缺,一味的依靠建设新的道路来满足日益增长的交通运输需求是不可行的。从可持续性发展的观点出发,在不断建设新公路的同时,对世纪中后期修建的一、二级公路以及二级以下公路进行改造扩建,使之能够发挥更好的社会经济效益,已成为解决交通需求高速增长与资源日益匮乏之间矛盾的平衡点。在公路建设项目的立项初期,工程规模和旧路工程技术标准一般是按照满足工程完成后年内的预测交通量要求来确定的。但是由于存在诸多不确定因素,预测的交通量的与若干年后的实际交通量往往存在很大偏差,在经济发展较快地区往往表现为交通量增长估计不足,致使已有道路在一定程度上成为区域经济发展的瓶颈。这就要求对旧路进行必要的改扩建。旧路改造的另一个原因是由于交通量的迅速增长、重车超载以及路面设计、施工方面的缺陷等情况的存在,致使一些高级公路路面在未达到设计使用年限时就提前出现破坏【俊D壳埃陕返母造已经成为我国社会一个紧迫任务,旧路改造的里程已经在逐年增加,并在公路建设中占相当大的份额。旧路的改造扩建工程已经成为是我国现阶段公路建设所面临的非常重要和必须解决的问题。旧路的改扩建工程与新建道路工程在实际操作中存在很大的差别,最明显的是要考虑线形与原路线上的互通、桥梁等构造物的衔接、横穿城镇的公路扩建可能造成的拆迁、改扩建后路段与未改建路段的