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1、第18卷第3期长沙交通学院学报Vol.18No.32002年9月JOURNALOFCHANGSHACOMMUNICATIONSUNIVERSITYSept.2002文章编号:1000-9779(2002)03-0040-05公路CAD中的数据组织与管理桂岚,龚德俊(长沙交通学院公路CAD研究所,湖南长沙410076)摘要:在对公路CAD数据特点的分析基础上,提出了基于关系数据库的公路CAD数据组织与管理模式,采用VB编程和ADO数据库访问技术,在高等级公路数模、路线设计与仿真系统(iRoad)中得到了实现。详细介绍了公路CAD数据库的建立和实现方式。关键词:公路CAD;数据
2、管理;数据库;关系数据库;工程数据库中图分类号:U412.3文献标识码:A公路CAD系统在运行过程中,需要检索、使用、产生和储存大量的数据,主要包括设计数据、绘图数据、规范和标准等。这些数据内容广泛,既有静态数据,也有设计过程中产生的动态数据及最后的结果数据,其表现形式除了数据、文字信息外,还有大量的几何图形信息。如何准确、迅速、有效地利用这些数据,方便用户检索、增删和修改,并尽可能地节约储存空间,是公路CAD系统必须解决的关键问题之一。传统的公路CAD系统中一般采用文件的方式管理数据,文件仅负责数据的存储,数据的查询、数据之间的关系运算、数据的合法性检查等由CAD系统来完
3、成。文件方式组织数据对于公路CAD系统而[1,2]言,具有数据冗余大,数据的一致性、独立性、共享性差,操作效率低等固有缺点。这些缺点在公路CAD软件中己逐渐突出,制约着软件性能的提高。随着数据库技术的发展,CAD系统中的数据管理逐步由数据库管理系统代替原来的文件管理系统。由于公路CAD系统结构复杂,设计过程具有反复性和试探性,输出的数据文档的形式也比较复杂,[3]公路CAD系统的数据管理宜采用专用的工程数据库管理系统。一些学者在这方面开展了一些研究,[4]提出了面向对象数据库(OODB)模型,但还很不成熟。鉴于此,我们在交通部“九五”攻关项目———高等级公路数模、路线设计与
4、仿真系统(iRoad)的研究开发中,选择微软公司开发的MicrosoftAccess作为公路CAD系统的核心数据库,建立了基于关系数据库的公路数据库模型,满足了对数据的统一管理和运行速度这两个方面的要求。1公路CAD数据的特点整个公路CAD系统中的数据由输入数据、中间数据和成果数据三部分组成。输入数据可分为原始数据和功能参数,其中原始数据为程序处理的专业数据或设计模型数据,如地面测量数据、地形图、路线平纵横设计数据、构造物尺寸数据、标准规范数据等。功能参数为功能定义数据及只与该功能有关的一些数据,如计算选项、绘图区间桩号、比例尺、图幅布置等数据。中间数据是程序运行期间,内部
5、生成的临时数据或不同程序之间传递或交换的数据,如线形要素数据、设计模板资料和交互产生的图形数据[3]等;成果数据包括各种设计表格和设计图。公路CAD中的数据具有以下特点。1)数据类型多。公路CAD的数据既有数字、字符数据(如平纵横设计参数,设计指标等),还有大量的图形、图像数据。地形图和设计图等是以图形方式存在的,只有通过多种媒体信息,才能生动逼真地表现工程对象,加上工程对象本身的系统性和过程长的特点,使得数据庞大而复杂。收稿日期:2001-12-26基金项目:交通部“九五”科技攻关项目(95-05-01-07)作者简介:桂岚(1970—),女,长沙交通学院讲师,武汉大学博
6、士生.第3期桂岚,龚德俊:公路CAD中的数据组织与管理41公路CAD数据的诸多内容中不论是设计环境数据(设计规则、方法及标准等)还是设计对象数据,都存在普通管理信息和基本标准数据类型,同时又存在非结构化的变长数据,横断面地面线和设计线数据就是一个典型的例子。在设计中,横断面地面线和设计线是按照桩号来组织数据的,每个桩号分左右侧记录数据,数据点用坐标对(x,y)表示,数据形如(桩号,X(I),Y(I),I=1,⋯,n),由于每个桩的横断面地面线的点数(即n值)不相同,地形变化不大的地方可能记录两个点就可以了,而地形变化较大的地方,多的需要测10多个甚至20多个点,这样每个桩的
7、横断面地面线的数据项不相等,给数据管理和处理带来一定困难。2)数据结构复杂。从数据性质看,工程数据可分为图形数据和非图形数据,因而造成设计过程中实体间关系是复杂多样的,并呈现网状结构,又有层次之分。分层设计不仅有层次结构,而且对不同对象的层次数目也不一样。3)既有静态数据,又有动态数据。静态数据是指在设计中数据间逻辑关系固定的数据;动态数据是指在设计过程中,随设计的深入存在一个数据结构动态构造的过程。公路设计本身就是一个不断进行构造的过程,而且是一个具有探索性、反复性和继承性的过程,这决定了公路CAD系统不能仅仅采
