高速公路线形安全性评价系统设计与实现

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1、万方数据第30卷第3期2010年6月中外公路341文章编号：1671—2579(2010)03一0341一03高速公路线形安全性评价系统设计与实现袁功青，符锌砂。刘明政(华南理工大学土木与交通学院，广东广州510640)摘要：讨论了高速公路线形安全性评价系统的设计目标、功能，从系统的软件体系架构、功能需求、工作流程以及数据流程等几个方面进行了系统的总体设计，并使用Java语言及Eclipse开发工具完成了系统开发。该系统实现了线形指标的规范符合性检查、基于公路线形的运行车速预测、进行线形的连续性评价及安全性评价，可以为公路线形设计提供评价、修正和优化的依据。关键词：高速

2、公路；线形设计；安全性评价；系统架构；系统实现公路线形的安全性评价应从连续性、均衡性、协调性三个方面考虑，即要对反映这些要求的线形指标进行评价。对于公路线形安全性评价，需要进行线形指标的规范符合性检查、基于平纵线形的公路全线理论运行速度进行预测、进行各项评价指标的计算、最终得到全线的安全性指数等过程，才能对公路线形的安全性给出客观的量化评价。由于公路线形安全性评价是一个复杂的过程，加之公路等级不一、地形千变万化、线形往往复杂多变，使得用手工方式通过路段划分和模型整合来对全路连续的理论运行车速进行预测非常麻烦、计算量较大，因此有必要开发公路线形安全性评价系统软件，实现公路

3、线形安全性的自动评价，以提高工作效率，促进基于理论运行速度的路线安全评价体系和方法的实际应用。笔者着重对高速公路安全性评价系统的功能、总体设计与系统实现进行研究，从而使系统实现了线形指标的规范符合性检查、基于公路线形的运行车速预测、进行线形的连续性评价及安全性评价等功能，为公路线形设计的评价、修正和优化提供了依据。1系统功能与总体设计1．1系统设计目标．～系统是在理论运行速度模型及公路线形安全性评价指标体系研究的基础上，研究开发的基于理论运行车速预测的高速公路安全性评价系统。该系统只需输入基本的路线设计资料，如公路等级、公路平纵横线形要素等，系统就能在此基础上进行线形指

4、标的规范符合性检查、进行基于平纵线形的理论运行速度预测、进行线形的连续性评价及安全性评价，为公路线形设计提供检查、修正和优化的依据。为了保证系统的先进性、实用性，在系统设计中需要满足实用性、易用性、可扩张性、一致性的原则。从功能上，不仅要反映理论运行车速预测模型、线形连续性及安全性评价体系的完整内容，而且要满足JTG／TB05—2004(<公路项目安全性评价指南》的各项评价要求，以满足实际工程应用的需要。1．2功能需求与工作流程系统主要功能是在给定公路线形设计资料的基础上，完成线形的安全性评价。其主要功能及过程包括公路线形指标规范符合性检查、基于公路线形的理论运行速度预

5、测、评价指标计算、线形的安全性评价等内容。其工作流程如图1所示。1．3系统总体设计1．3．1系统架构系统在总体上采用三层架构，用户界面的展示层、数据处理的业务层和数据交换的数据访问层。展示层实现系统与用户的交互并且实现事件驱动，用户的操作通过控制模块传递到应用层，应用层接收控制模块传递的信息进行相应的处理以实现响应用户的操作，应用层需要的数据交互通过数据访问模块对数据层进行访问。通过这种架构的好处是三个层能够独立开发而相互的耦合关系非常小，其中一层的改变并不会影响其他层，从而方便以后系统的维护。系统架构如图收稿日期：2009一lO一25作者简介：袁功青。女，硕士研究生．

6、E--mail：ygqing--8507@163．corn万方数据342中外公路第30卷2所示。⑨————L启动系统项目管理打开已有项目ll创建新项目II退出系统导人平、纵、ll选择设计ll设计车型及ll数据库横数据表l速度l其他参数ll设置I堕垦型坌I运行速度预测设计符合性检查ll线形指标量化评价显示层五；i-毛i五一l速度预测曲线图堡墅窒拿塑鏊生翌卜I孬菥菇藁荨艾蓉。。1表————T——一L=!!!12：!：：竺三竺竺—两图1系统流程图应用层数据层据懒固据协固图2系统架构示意图1．3．2系统功能设计按照工作流程，系统分为线形指标规范符合性检查模块、路段划分模块、理论

7、运行速度预测模块、线形安全性评价等几个主要业务功能模块，以及一些数据库访问操作、用户界面管理、图形表格等系统服务方面的模块。(1)线形设计符合性检查模块。根据JTGD20—2006《公路线形设计规范》的相关规定及预测的理论运行速度，对路段平纵横线形指标及线形组合进行规范符合性检查，以满足路线设计指标首先要满足设计规范的要求。(2)路段划分模块(CurveModule)。完成对导入的公路线形设计资料，根据路段划分模型提出的路段划分原则实现路段划分。(3)理论运行速度预测模块(VelocityPredict—Module)。根据理论运行速度预