Введение
1. Теория и практика трассирования автомобильных дорог 16
1.1. Трасса автомобильной дороги: геометрические элементы и нормы проектирования 19
1.2. Методы традиционного ("ручного") трассирования дорог.. 44
1.3. Методы автоматизированного трассирования дорог 53
1.4. Особенности трассирования реконструируемых дорог 68
1.5. Зрительное восприятие автомобильных дорог и оценка их пространственного проложения 76
1.6. Цели и задачи исследований 90
2. Методологические, статистические и экспериментально-теоретические исследования процесса трассирования автомобильных дорог на основе системного подхода: водитель-автомобиль-дорога 95
2.1. Методические аспекты трассирования автомобильных дорог с позиции единого методологического подхода 96
2.2. Статистический анализ трасс по материалам проектирования реконструкции автомобильных дорог . 100
2.3. Экспериментальные исследования траектории движения автомобиля на кривых 111
2.3.1. Технические средства и методика исследования 119
2.3.2. Обработка экспериментальных данных и анализ полученных результатов 127
2.4. Численные эксперименты по трассированию в плане реконструируемых участков автомобильной дороги 140
2.5. К вопросу об оптимальной форме кривых трассы в плане 146
Выводы по главе 2 151
3. Сплайны как методологическая основа автоматизированного трассирования автомобильных дорог 153
3.1. Интерполяционные сплайны: алгебраический подход 156
3.1.1. Сплайны 1 -й степени (линейные) 156
3.1.2. Сплайны 2-й степени (квадратические) 157
3.1.3. Сплайны 3-й степени (кубические) 163
3.2. Сглаживающие сплайны: вариационный подход 168
3.2.1. Обоснование целевых функций (критериев оптимальности) при трассировании дорог сплайнами 170
3.2.2. Сглаживание по методу покоординатного спуска... 177
3.2.3. Сглаживание по методу направленного перебора 185
3.3. Нетрадиционные виды сплайнов 187
3.3.1. В-сплайны 188
3.3.2. Клотоидные сплайны 192
3.3.3. Рациональные сплайны 203
3.4. Параметрические сплайны и кривые 209
3.4.1. Кривые Безье 2-5 порядков 210
3.4.2. Рациональные кривые Безье 214
3.4.3. В-сплайновые кривые 216
3.5. Математическое моделирование закруглений трассы . 219
3.5.1. Моделирование посредством сглаживающих сплайнов 219
3.5.2. Моделирование посредством кривых Безье 231
3.6. Параметрическое представление трассы в пространстве посредством сплайнов и кривых Безье 241
Выводы по главе 3 244
4. Комплексное решение актуальных проектных задач, сопутствующих этапу трассирования на стадии реконструкции автомобильных дорог 247
4.1. Цифровое (ЦММ) и математическое (МММ) моделирование местности на стадии реконструкции дорог 247
4.2. Распознавание элементов трассы реконструируемой дороги 258
4.3. Формирование продольных и поперечных профилей на основе математических моделей местности и трассы... 266
4.4. Конструирование верха земляного полотна с учетом сплайновой природы трассы 270
4.5. Обеспечение видимости автомобильной дороги в пространстве 276
Выводы по главе 4 280
5. Оценка реконструируемых автомобильных дорог с позиции их зрительного восприятия 281
5.1. Построение перспективных изображений и киноперспективы автомобильных дорог 281
5.2. Сочетания элементов трассы в плане и продольном профиле и их пространственная сущность 288
5.3. Цифровое фотоизображение автомобильных дорог и цифровой фотомонтаж при оценке проектных решений.. 300
5.4. Корректировка трассы в плане и продольном профиле на основе перспективных изображений 306
Выводы по главе 5 313
6. Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог (САПР АД) ReCAD: структура, алгоритмы, программы, результаты 315
6.1. Концепция САПР АД ReCAD и ее реализация 315
6.2. Разделы ReCAD по проектированию реконструируемых автомобильных дорог 320
6.2.1. Формирование ЦММ/ЦМП и трассирование дорог в плане 320
6.2.2. Трассирование дорог в продольном профиле 332
6.2.3. Конструирование верха земляного полотна и поперечных профилей 337
6.2.4. Моделирование ЗО-вида проектируемой дороги 349
6.3. Специализированный редактор RoAD - чертежно-графическое ядро для САПР АД ReCAD 351
6.4. Практические примеры проектирования реконструкции автомобильных дорог с применением САПР АД ReCAD 360
6.5. Технико-экономическая оценка результатов трассирования автомобильных дорог посредством сплайно 363
Выводы по главе 6 368
Общие выводы 370
Литература
