導語：如何才能寫好一篇線路設計法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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線路導線的選擇與校驗

導線截面的大小直接影響到線路的經濟運行，所以線路設計導線截面的選擇和效驗很關鍵。導線截面的選擇，要求年運行費用最低，符合總的經濟利益。關于這點是考慮電網各方面因素，進行技術比較和經濟比較后合理選擇的。導線截面的校驗，架空線導線的選擇一般選用鋼芯鋁絞線，原規程中線路的溫升按40℃設計按70℃校驗，導線截面按經濟電流密度選擇，按長時允許電流及電壓損失校驗。但對于供電可靠性與經濟性的平衡點考慮時，關于校核時采用的溫度問題，原規程中線路的溫升按40℃設計按70℃校驗，如負荷達到一定值后，我國規程規定，鋼芯鋁絞線的最高允許溫度一般采用70℃上限。現今我們大多數情況是要考慮線路增容改造問題、全線路換線改造或重建線路工程，成本是很高的；根據式（2）我們可知，如果現實中這種超過70℃上限的情況時間較短，負荷增長趨勢又較緩，這時不妨將線路的溫升按40℃設計，按80℃上限校驗。這樣的好處是，正常情況下將線路的溫升由70℃升高到80℃，線路的輸送能力可提高20％左右，這時的線損在1％－1.4％之間，也是可以接受的；（當溫度達到100℃時，線損在2％－3％之間），而且導線受熱后股與股之間被拉長結合會更緊密，導線的強度會增加一些。所以，在今后遇到這方面問題時，我們可以按80℃上限考慮，這種做法可以加以應用和推廣；但是這種情況下溫度升高后，線夾、連接點的發熱要考慮進去，交叉跨越點導線間距離也要注意校核。

OPGW復合架空地線的選擇

設計規范5.0.8關于OPGW復合架空地線的選擇，這是新規范增加的內容。一般來講，線路設計要抓住最重要的兩點：（1）最大短路電流；（2）最高溫度。在抓住這兩點的同時，還要兼顧各方面的因素，考慮各方面充分必要條件。鑒于多年來的經驗，線路導線的舞動和抗疲勞應在今后的設計中給于充分的措施考慮；在風口、線路高差大等地區，絕緣棒的裝設可謂是一種有效措施；另外導線在選型上也應給予充分兼顧。

絕緣子

多年來瓷質絕緣子鹽密度不斷在增加，線路的絕緣一直在加大和提高電弧爬距，這一點與我國的環境在不斷的惡劣不無關系。目前在較準確的核對線路環境后，采用正常的瓷質絕緣子串仍為首選；如考慮環境變化較快，可再增加一片絕緣子，但這時的線路造價將升高。對復合絕緣子我們是一面應用一面觀察和摸索，復合絕緣子的最大問題出現在結合面，即復合材料與金屬（球頭）結合面、復合材料與絕緣子芯材的結合面，目前國內線路大多數復合絕緣子出現問題均在這兩者之間；這兩個位置結合不好是影響其耐用性的關鍵。以復合材料與金屬（球頭）結合面出現問題為多。因此，絕緣子的選用上我們要精確慎重的加以分析和選擇考慮。

基礎

不同地區的地質情況不同，鐵塔基礎應按塔基所處地的具體情況進行處理，對一些地下情況較復雜（如舊河道、采空塌陷、地下積虛、流沙、地震帶等）地區，設計上應考慮充分的防護措施。例如110kV申月線在施工焦莊地段就遇到了沙土地質情況，經過與基礎的設計單位商榷，采取加深加寬基礎，并采用毛石砂漿鋪一定厚度等措施，在今后的運行中要提醒外線車間注意觀察。目前，供電線路多為城鄉建設讓道，線路通道設計規劃成為線路設計的合理性、可用性、實效性的關鍵；輸電線路的設計應緊密的與當地城鄉規劃部門聯系溝通，以多功能為優選。同塔多回路是今后供電線路的發展方向；簡單的講：如果不考慮土地問題，多回路線路設計并不省錢，但若考慮土地征用費用，單回線路設計僅征用土地一項造價就大的驚人，在土地占用越來越緊迫的情況下，電力線路設計上要解放思想，盡量按多回路設計供電線路。

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關鍵詞：線路查詢；換乘算法；算法優化

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2012）003-0055-02

作者簡介：黃全舟（1964-），男，陜西寶雞人，西安石油大學碩士生導師，副教授，研究方向為軟件工程；杜海東（1973－），男，陜西富縣人，西安石油大學計算機學院碩士研究生，研究方向為計算機應用技術。

0 引言

許多國家都十分重視公交線路管理的研究和應用，其中一個重要的目的就是提供及時準確的信息和服務。與歐美國家相比，我國的公共交通智能化水平還比較低。在大中城市中，一般有數千站點、數百公交線路。出行前，當對乘車路線不確定時，如果事先訪問公交線路查詢系統，就可以快速地得到有關信息，從而方便用戶出行。

人們對公交線路查詢算法作了大量研究，提出了最短距離算法、最短路徑矩陣、最小換乘次數算法、最少時間算法、最大費用算法等。這些算法都有自己的優點，但有些實現起來過于復雜。對此，筆者通過建立站點、線路集合的方法，來尋找簡單、實用而快速的換乘算法，為公交線路查詢算法提供一種新的思路和方法。

1 系統分析

1.1 需求分析

首先，普通用戶可以注冊進入系統，而管理員直接用口令進入后臺系統。其次，當普通用戶登錄到系統以后，可以查看公交信息、實現多種查詢功能，也可以進入留言板留言發表意見。而管理員除了有用戶所具有的權利外，還可以對線路信息、站點信息、用戶信息和用戶留言等進行增刪改操作。

2.2 系統相關用例圖

用戶用例圖如圖1所示，管理員用例圖如圖2所示。站點查詢主要是查詢站點周圍的信息，如交通、文化、商業、旅游、企業等情況。線路查詢主要是查詢一條線路的上行線、下行線的各個站點的情況。換乘查詢就是根據指定的起始站點和終止站點查詢出出行路線。這也是系統設計的重點。 其中線路管理中包括線路設置（上行線、下行線）、線路修改等。

2 系統總體設計

2.1 系統總體構架

系統以B/S模式開發，根據功能不同來分，系統總體可以分為3個模塊：前臺查詢模塊、管理員登錄模塊、后臺管理模塊。前臺查詢模塊是對所有用戶公開的，不用登錄，不設權限和級別，方便所有用戶使用和查詢。管理員登錄模塊判斷用戶是否合法，是否有權限進入后臺管理，保護后臺管理頁面。管理員可以添加、刪除和修改相關信息。公交線路管理系統的軟件結構如圖3所示。

2.2 主要數據庫設計

（1） 用戶信息表。

這個數據表用來存儲普通用戶和管理員用戶的資料，包括用戶名、密碼等信息。

（2）線路信息。

這個數據表用來存儲線路的基本信息，包括有線路代碼、名稱、起始站點、終點站、站點數目、線路長度等。

（3）站點信息。

這個數據表用來存儲站點信息，包括有站點代碼、站點名稱、站點周圍交通、文化等信息。

（4）線路與站點關系。

這個數據表用來存儲線路與站點關系的具體信息，包括線路、站點代碼、站點次序。

圖3 系統軟件結構

3 換乘查詢算法設計

3.1 一次換乘的設計思路

在這里只考慮直達車和一次中轉。設bsId 1為起始站點代碼，bsId 2為終止站點代碼。

設經過起始站點的線路集合為A，A={A1,A2,…Am}，每一個Ai為經過起始站點的一條線路。設經過終止站點的線路集合為B，B={B1,B2,…Bn}，每一個Bi為經過終止站點的一條線路。

（1）搜索是否有直達車。在這一步的實現中，只需要搜索經過起始站點的所有線路和經過終止站點的所有線路，找出那些相同的線路，即為直達線路。

（2）若沒有直達車，則搜索一次換乘是否可達。根據兩個站點名獲取兩個站點各自的bsId，然后搜尋通過兩個站點的線路集合A和B。再一一計算它們之間的線路交集。而交集就是我們所需要的換乘站點，這樣可得到換乘站（可能有多個或0個）。如，判斷Ai和Bj 是否有交叉站點。如果有，則這就是換乘的中轉站點； 如果沒有，則無法通過Ai和Bj線路到達目的地。如果線路間有多個交叉站點，則只考慮第1個交叉站點。

3.2 設計算法流程圖

輸入是起始站點和終止站點，經過系統處理，可得到所查詢出的出行線路。如果有直達線路，直接給出線路信息；如果沒有直達車，則給出中轉一次的線路信息，如圖4所示。

4 結束語

本文討論了公交線路管理系統的軟件結構和查詢算法。其重點是設計有效的查詢算法，以幫助用戶快速、方便地選擇出行路線。所設計的查詢算法具有簡單、實用的特點，適合大中城市的公交線路查詢，如果結合站點間距離計算，利用蟻群算法可進一步優化算法設計。

參考文獻：

\[1\] 于小平，楊國東.城市公交查詢系統的設計與實現\[J\].吉林大學學報，2005(6).

\[2\] 華澤、張浩.公交信息服務系統的設計與實現\[J\].計算機與數字工程，2007(12).

\[3\] 馮林，孫宇哲.基于層次空間推理的公交最優乘車方案\[J\].計算機工程，2005(21).

\[4\] 吳其慶.JSP編程思想與實踐\[M\].北京：冶金工業出版社，2003.

\[5\] 王祖詳.公交最短路算法和公交路徑集生成技術\[J\].系統工程，1993(4).

Design on Public Traffic Management Ststem Transfer Algorithm

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關鍵詞：合理；穩定；效率；邏輯函數

繼電控制線路的主要作用是為生產機械服務，是生產機械在生產過程中不可缺少的重要組成部分。在自動生產流水線上或機床控制方面很多都采用繼電控制方式的電氣控制線路，實際生產中，繼電控制線路設計是否可靠、合理、穩定，直接影響著生產效率和生產效益。我們在從事維修電工實踐教學和校企合作技能培訓過程中，發現很多學生和學員，甚至是有不少實際生產經驗豐富的一線電工，在如何設計出合理的繼電控制電路方面都存在著較大的欠缺，這說明，具體有效的線路設計是學生和學員學習中的較大難題。

在繼電控制線路設計中，不少設計人員采用的是經驗設計法。此法在設計比較簡單的控制線路時有較大優勢，但在設計比較復雜的控制線路時顯現出一定的局限性。第一，對設計者要求高，需要設計者熟悉工業系統中各種典型的控制線路和豐富的實踐經驗及設計技巧的積累；第二，設計效率低，在工程應用上不方便，要求設計人員在設計過程中要反復修改完善，通過不斷試驗論證來滿足生產工藝要求，耗費大量的時間和精力；第三，設計方案不可靠、不經濟，由于經驗以感性認識為主，不具理性認識的系統性，經常造成所得的方案不合理、不經濟現象出現。基于經驗設計法在實際應用中的局限性，我們在多年的一體化教學及具體實踐培訓過程中，總結出采用邏輯函數設計方法進行繼電控制線路的設計取得了較好的成效。

一、邏輯函數設計法應用基礎

數字電路研究的是開關電路，電路中對應的兩種狀態是“開通”與“關斷”，在邏輯函數中用二元常量“1”和“0”表示。而在繼電控制線路中，控制電路主要是對受控電器進行開通、關斷控制。相關交流接觸器或繼電器受電或失電引起觸點“動斷”或“動合”產生的電路邏輯狀態的變化，元器件的動作狀態類似于邏輯函數中的“1”和“0”的兩種數字狀態，故在繼電控制線路的設計中可以引用數字電路中的邏輯函數的關系進行相關繼電線路的設計。所謂繼電線路的邏輯函數設計法，就是按照生產工藝的要求，利用邏輯代數的關系來分析設計繼電控制線路。這種設計方法特別適用于較復雜的生產工藝所要求的自動生產或組合機床控制線路的設計。采用邏輯函數設計法得到的控制線路設計簡要、經濟、安全、穩定、可靠。在實際應用中應根據具體情況，盡可能減少所用器件數目和種類，這樣可以使安裝好的電路結構緊湊，達到工作可靠而且經濟的目的，所得到的電路設計結果比經驗設計法有明顯的優點，能得到生產工藝所要求的最佳設計方案。

二、邏輯函數設計的基本原理及要求

邏輯函數的理論基礎是邏輯代數，邏輯運算的三種基本形式為與（邏輯乘）、或（邏輯加）、非（邏輯反）。這三種關系的不同邏輯組合形式得到的表達式構成了繼電線路邏輯電路圖的基礎。

邏輯電路圖，是由若干個基本邏輯符號及它們之間的連線構成的圖形。實際生產中，設計者往往將電氣控制線路中元件觸點的“開通”“關斷”狀態的變化作為邏輯變量。就整體而言，繼電控制邏輯電路的輸出量與輸入量之間的關系是一種因果關系，故輸出的狀態與輸入的變量可以用邏輯表達式來描述。

1.三種基本邏輯關系表達形式

（1）邏輯與關系。

（2）邏輯或關系。

當一件事件的幾個條件中只要有一個條件得到滿足，這件事就會發生。圖1的b中使KM得電的邏輯表達式為：KM=SB1+SB2。

（3）邏輯非關系。

當一件事情的發生以其相反條件為依據，即二者之間是處于對應的邏輯關系。圖1的c中KM得電的邏輯表達式為：KM=

實際電路中，一個繼電控制電路，往往是由各種元器件不同的邏輯狀態組合而成。

2.邏輯規定

（1）各種電磁元件的線圈通電狀態的邏輯關系為“1”，失電時的邏輯關系為“0”。

（2）各種控制按鈕、開關觸頭、接觸器或繼電元件的自身觸點閉合的邏輯狀態規定為“1”，各觸點的斷開邏輯狀態規定為“0”。

（3）元件的動斷觸點的狀態均用“非”狀態表示，即。

（4）X開。

（5）X關。

能使繼電器失電的關斷信號，若此信號由“1”“0”轉變使繼電器關斷，取原變量；若邏輯狀態由“0”“1”轉變，取其反變量；當使繼電器失電的關斷信號不止一個時，這些判斷信號的邏輯關系是“或”關系。

三、邏輯函數設計法設計步驟及應用分析

現以一個企業生產應用實例進行說明：

1.生產工藝設計要求

某自動生產流水線有兩臺電機M1與M2，為實際操作方便要求能夠實現兩地控制，第一臺電機M1先行啟動，運行3分鐘后，第二臺電機M2自動啟動運行；正常生產結束時，必須第二臺電機M2要先停車，否則第一臺電機不能停車，第二臺電機M2停車3分鐘后第一臺電機M1自動停車，要求線路中有必要的電氣保護環節。

2.繼電控制線路邏輯設計步驟

在狀態表中，所有器件在初始位都不得電，上圖中狀態轉換信號包含主令信號與執行元件動作時自身輔助觸頭所引起的狀態變化信號。實際生產中，可根據具體需要設置中間繼電器為中間記憶單元，以確保設計出的繼電控制線路既可行又安全。上表中，KM1控制電機M1的通斷狀態，KM2控制電機M2的通斷狀態。

（3）根據狀態表列寫出各元器件動作的邏輯表達式。

①KM1的邏輯函數表達式。

（5）規范電路設計標準，完善電路設計功能。

根據以上步驟分析可知：在設計過程中，運用邏輯函數設計法，設計者就有一個比較系統的設計思路，大大提高線路的設計成效，從而縮短線路的設計時間；采用邏輯函數設計法，可簡化繼電控制線路，減少很多不必要的經濟費用，同時還可以極大地提高線路運行的可靠性、安全性，在較復雜的生產工藝的繼電控制線路上有較大的使用價值。

參考文獻：

[1]陳伯時.電力拖動自動控制系統[M].北京：機械工業出版社，1997.

[2]閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

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【關鍵詞】輸電線路;風載荷;計算方法;比較

一、前言

在輸電線路的建設中，輸電線路桿塔是架空線路的重要組成結構，是保障線路安全的基礎。在輸電桿塔受到的各種載荷中風載荷是其受到的最主要的載荷，也是對輸電線路桿塔威脅最嚴重的載荷之一。對輸電線路桿塔所受到的風載荷進行細致地計算能清楚地對保障其安全運行有重要的作用。輸電線路桿塔所受到的風載荷隨高度的不同受到的載荷威脅也會產生不同程度的影響，因此對風載荷的計算分析就至關重要。對輸電線路桿塔所受到的風載荷進行有效的計算，準確地計算風載荷對輸電線路桿塔產生的作用能夠在一定程度上提高輸電線路建設的抗風強度，并且能夠在很大范圍內減少因風載荷對線路造成的經濟損失。通過對我國輸電線路設計規范中的風載荷與國外的輸電線路設計中的風載荷計算進行有針對性的比較能夠充分地認識到我國輸電線路中風載荷計算方法與其他國家輸電線路中風載荷的計算方法存在的差距性問題，通過比較還能對我國的輸電線路風載荷計算方法進行完善。從而在設計初對輸電線路進行有效規劃保障。

二、風載荷與輸電線路的利害關系

在輸電線路所受影響的自然災害中，由風引起的輸電線路的損壞是最嚴重的并且占絕大部分的因素。因此，對風在輸電線路的危害中是不能被疏忽的，還需引起足夠的重視。保證輸電線路不受風載荷的影響，需要對所受載荷做一個嚴格的測算，從而提高輸電線路的抗風能力，并且能有效減少因風載荷威脅產生的損失。對風載荷產生的危害我們可以從風速、風向兩方面進行分析。

在風速對輸電線路的影響研究中，可以發現自然界中風度并不是一成不變的，隨天氣的變化會產生不同的影響。輸電線路所搭載的桿塔、導線以及各種附屬部件在不同風速的影響下都會產生不同類型的載荷從而影響到輸電線路整體所承受的壓力的不穩定。輸電線路是搭載在桿塔上進行連續延伸的，整體呈現的是高柔性結構，在風速的作用下就會偏離垂直地面產生不同形式的變形或振動，影響導線、桿塔、以及地面之間的距離的變化。在受到勻速的較低風速影響下，背向風速的導線面會形成有一定風力的渦流，這種渦流在導線上會產生上下交替并且不穩定的頻率，這種低風速下產生的頻率與導線的固有頻率非常接近，會導致輸電線路的共振，給輸電線路帶來沖擊。在較大風力的影響下還會出現輸電線路本身頻率的自激振動，會造成大幅度的擺動現象。在出現這種大幅度的擺動的情況下會影響輸電線路的穩定，導致安全事故的發生。為確保輸電線路安全運行的情況下需要采取必要的對策進行防范。

在研究風向對輸電線路的影響時是通過空氣動力學實驗來進行比較的。在實驗情況下使用輸電線路的模型，模型的方向以垂直風向進行設計，這樣會使風向與輸電線路間形成一定的角度。在風力垂直吹向輸電線路的情況下會產生自激振動，如果風向與物體保持平衡則不會產生這種情況。在大范圍沒有遮擋物的環境下做輸電線路的振動實驗會發現在風吹導線的的方向下能夠使導線產生大范圍的振動。在輸電線路振幅的比較研究中發現風向在大于四十五度角吹向輸電線路的情況下產生的振動比較穩定，在小于四十五度角的情況下，振動的幅度不會太穩定，在小于二十度角的情況下沒有振動的產生。通過振動與風向夾角的比對可以發現，輸電線路振動的幅度與風吹向線路的夾角有相關性，在小角度的情況下線路的振幅會降到最低，因此可以得出在風向與導線角度平行的情況下線路產生的振動幅度是最小的。

三、風載荷計算方法的比較

通過對風載荷在與輸電線路宏觀上的研究后還需要從微觀上進行分析解決風載荷對輸電線路的影響，通過對我國的輸電線路設計規范與外國的設計規范中對風載荷的計算方法進行比較后能夠對我國在高壓輸電線路設計規范中風載荷的計算方法進行合理的制定。下表1列出幾個重要國家的輸電線路設計中風載荷的計算公式，分別為中國、國際電工協會、美國、日本在輸電電路規范設計中的風載荷計算公式：

表1 4種規范中輸電線路的風荷載計算方法

項目 GB 50545 IEC 60826 ASC E74 JEC 127

桿塔風壓 W=γ?W0?μZ?μS?βZ W=γ?W0?C? G W=γ?W0?KZ?C?G W=γ?W0?α?βK1?K2?C

線條風壓 W=γ?W0?α?μZ?μS?βe W=γ?W0?C? G1?G W=γ?W0?KZ?C?G W=γ?W0?α?βK1?K2?C

參數說明 W0為基本風壓;μZ為風壓高度變化系數;μS為體型系數;βZ、βe風荷載調整系數（風振系數）;α為風壓不均勻系數;γ為荷載系數 W0為基本風壓，C為體型系數;G為包含了風振系數和高度變化的綜合系數;G1為檔距折減系數;γ為載荷系數 W0為基本風壓;KZ為風壓高度變化系數;C為體型系數;G為風振系數;γ為載荷系數 W0為基本風壓（已經考慮了陣風效應）;α為風壓高度變化系數;C為體型系數;K2為地貌系數;β、K1與結構規模和類型有關的系數;γ為荷載系數

通過對公式的比較可以發現，在風載荷的計算公式中都包含了對高度、體型系數、風振系數三個方面的表達，只是通過不同的形式表達出來。

在實際應用中通過計算對比反映出我國對風載荷計算數值上與其他的規范都沒有比較大的出入，只是在取值上稍有不同。在結構的安全度通過對最小設計風速、結構重要性系數以及載荷分項系數等方面制定的規范比國外相對保守，對桿塔風壓的計算中對桿塔橫擔處的集中質量有忽略的地方，在檔距對風荷載的影響中沒有進行很好的應用。

四、結束語

輸電線路規范中風載荷的計算是一個重要的工作，對桿塔結構及其穩定性方面有重要的作用。對我國以及國外對風載荷計算的研究有助于對我國輸電線路桿塔風載荷有一個精確的認識了解，通過對比我們可以吸收國外計算精準的方面以彌補我國在風電線路載荷計算上的不足。

參考文獻

[1]張湘庭.工程結構風荷載理論和抗風計算手冊.同濟大學出版社，1990（10）.

[2]肖洪偉，李喜來，廖宗高，唐國安，段松濤 .輸電線路風荷載調整系數_風振系數_計算探討.電力建設，2007，28 （9）：33-38 .

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關鍵詞：Protel DXP 教學探討 教學方法

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（a）-0139-01

《電子線路板設計與制作》課程是高職院校電子類、自動化類等專業的一門專業基礎課。對本課程的教授，我們選用protel 99這款軟件的應用來講述，最終實現對電子線路板的設計與制作。protel 99這款軟件是一款將所有設計工具集成于一身，實現從電路原理圖到最終印制電路板設計的全過程的應用型軟件，是目前最為流行、應用最為廣泛的電路設計制版軟件。因此，對本課程的實現我們選用這款軟件作為載體進行教授。

這門課程是一門實際操作非常強的課程。根據課程教學內容并要考慮到我院學生的特點，結合以往教學的教學經驗，如何提高課堂學習效率，讓學生能熟練、高效的掌握Protel 99軟件的應用，并能為將來就業奠定基礎，是教育教學改革需要探討的問題。

根據以往經驗我們總結出本課程在教學中存在的問題如下：

（1）教材選用不合適，內容零散，缺乏項目實例。

（2）教學中使用方法和手段太單一，學生興趣不高，教學效率低。

（3）教師自身實際操作經驗不足，直接影響課程實踐教學。

（4）沒有明確課程的教學目標和教學內容，不能很好的結合當地產業需求。

如何才能采取一種更貼近學生實際的職業教育教學方式，使教學技能滿足學生掌握基礎的理論知識和專業知識，又能掌握進入社會后所需的基本技能，同時還要結合本院學生的特點量身定做計劃，成為目前面臨的教學問題。因此，我們對以上問題進行分析和總結，對教學必須進行改革。

（1）《電子線路板設計與制作》教材一直以來有很多版本，但都缺乏典型項目實例的詳解和分析。或者實例不夠合適，內容零散，學生學了前面忘了后面。因此，在課程教學過程中，要選擇典型實例，且實例選擇設計應遵循由易到難、由簡單到復雜的過程；要注重實際應用性，結合所學知識，讓學生掌握Protel 99的基本功能以及操作方法和技巧，從而達到學以致用的目的。

因此，在對教材的選擇上，我們綜合考慮以上問題，最終選用電子工業出版社出版的，由孟祥忠主編的《電子線路制圖與制版― Protel 99》這本教材。本教材區別于其他教材的最大特點是它對該課程的教學內容進行了調整、優化，完全采用項目的教學方法，并且引入典型的企業項目為實例進行詳細的分析，打破了傳統的以內容為章節導向的方式，從而改善理論知識和實踐的完整性和系統性。這門課本從一開始就采用完整的案例去進行講述，在每個章節學完后，學生都能完整的了解的整個電子線路板的設計過程，而不是零散的知識點的堆積。除了情境一講解軟件的基本操作外，情境二為三音電子門鈴設計，情境三為基于單片機的電子琴設計，情境4為串行接口電路設計等案例，將所有知識點逐步放在不同案例中。案例由簡單開始，每個章節逐步深入，加大難度，從實際教學效果來看，這樣的教學思維能更好的調動學生的興趣，教學效果明顯提高了。

（2）雖然對于職業教育，我們不停地在改變教學方法，但傳統的教學手段仍然以教師教授法為主，不利于調動學生的興趣和積極性，更不利于學生提出問題、分析問題、解決問題能力的培養。雖然現在教學引入了多媒體課件，但傳統的教學模式導致大多數教師僅僅依賴于“讀”課件，導致教師對知識點講解不透徹，更不用說去深入了解學生的學習情況，學生也沒有足夠的想象空間。

然而，對于《電子線路板設計與制作》這門課程而言，需要更多是實踐，是讓學生直接的在機房去練習，空有的理論是沒有實際意義的。因此，我們通過多年的實際經驗總結，將這門課程完全放在機房去講授，做到以學生的“學”為主，教師的“講”為輔，采用項目式的教學方法，使學生的主動參與性增強了，現場實踐操作能力也得到了鍛煉。采用講解和練習相結合，做到對實例的示范性講述完后，馬上讓學生進行類似操作直到掌握這個知識點為止。同時，教師要善于利用各種方式，讓學生愿意聽，調動學生的積極性，激發學生的學習興趣。例如，在制作多媒體PPT課件時，不僅內容要豐富，而且應該更加直觀、形象、生動地展示出課程實踐性的相關信息，引起學生的注意力，激發學生學習的主動性。當然，課程結束后，對學生的掌握情況要及時了解，多和學生進行溝通交流，不僅僅是單純的解決一個具體的問題，而是要引導他們去解決學習中遇到的各種困難和問題，培養學生的問題解決能力。

（3）由于《電子線路板設計與制作》不僅僅是理論知識的學習，更重要的是實際的操作，是一門實踐性很強的課程，這就要求教師不但具備扎實的理論基礎，還要有實際經驗和工程實踐的能力。如果老師單純按照教材的安排，進行軟件的講述和簡單應用，那么，學生很難在有限的時間內熟練掌握電路板的實際制作過程。

因此，對于這門操作性很強的課程而言，教師需要掌握大量的實際經驗，最好能有和企業直接合作的經驗，做到理論聯系實際，才能提高自己的專業素質，才有可能充實課堂教學的內容，從而提高教學質量。

（4）我們是高職院校，自然，教學目標和本科院校有所不同。我們要非常清楚職業院校的教學目標和教學內容，才有可能做到有的放矢。高職院校教育主要培養的是技術應用型人才，在教學實踐環節中，要以應用、就業為導向，要不斷提升學生的動手能力、基本技能和理論知識水平，這也是提高高職院校學生職業技能的重要手段。

對于《電子線路板設計與制作》這門課程來說，更要注重對實際動手能力的培養，讓學生通過對Protel 99這款軟件的學習，掌握對原理圖的繪制和對印刷電路板的整個制作流程。教學結束后，學生要能獨立的實現電路原理圖和印制電路板的設計，為以后的學習和工作奠定基礎。同時，本院處在一個電子產業非常發達的地方，那么對于這方面的人才也是非常急需的，所以，我們應該以就業為導向，使培養出來的學生只要掌握一門技能，就能很好的就業。

《電子線路板設計與制作》是一門操作性很強的課程，我們通過長時間的經驗積累，發現問題，解決問題，通過不斷的調整、改善教學方法，讓學生對這門課程的學習更有興趣，使得學生能真正的提高自己的知識和技能。

參考文獻

[1] 陳巒，馬小潔，姜波.基于工程項目開發實踐的專業課程教學改革[J].教育研究，2009（1）：132-133.

[2] 曹紅英.《Protel DXP》課程項目教學法探索[J].開封大學學報，2011（1）：79-80.

篇6

【關鍵詞】干線公路 , 路線安全, 設計方法

【 abstract 】 market economic system promoted me rapid economic development and promote effectively the road infrastructure. But, in contrast, is much higher than the road traffic growth rate, will bring new opportunities for traffic safety and new challenges. Especially the main road, road traffic accidents have been running high, not only to people cause economic injury also endanger the life safety. Therefore, the main road safety science route design method, it is very important. This paper discusses the main highway route security design method, and the design face safety evaluation, then for relevant personnel to provide the reference.

【 key words 】 main highways, safe route, design method

中圖分類號： S611 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

2012年5月，某省主干線上發生了特大交通事故，造成多人傷亡。隨著車流量大高速增加，為人們帶來生活便利同時也帶來了交通安全的傷害與困擾。事實上，道路交通體系是由人、路、車路及環境共同組成的，除了人和車的因素之外，還和道路的路線安全設計具有直接關系。在設計路線安全上采用科學方法，能夠有效的改善交通安全狀況，降低交通事故的發生率。在這種形勢下，探究干線公路路線安全設計方法與評價具有現實意義。

2，干線公路路線安全設計方法

對于干線公路的路線安全設計方法而言，必須要依據路線的具體環境采取相應方法，才具有實用價值。本文就是以干線公路路線的線形安全作為范例，闡述其設計過程。

干線公路線行關系道路行駛的舒適性與安全性。必須要依據技術指標，依據力學原理與車輛運動學來滿足行車的需求。而安全設計時，還要考慮到駕駛員的視覺心理，在交通安全上提升公路的安全水平。

事實上公路的路線就是一條空間曲線，安全設計就是分析曲線幾何特性與相互作用特性。通過平面設計，能夠反映出該路線的平面形狀、位置以及尺寸的平面圖。

1）直線的長度取值；路線中的直線是兩個曲線間的過度，車輛行駛在曲線上必然受到約束，行駛的速度也不能夠達到駕駛者所期望車速；因此一旦到了直線段駕駛員就會調整車速到期望車算，一直保持到下一個曲線段出現為止才開始減速。但是如果直線段過長，駕駛員自身心理活動必然降低，就會出現疲勞駕駛，有可能引發超速而脫離直線行駛，造成安全隱患。因此在對路線安全設計中，要設計出直線最大長度。對于最大長度設計要按照如下幾個步驟進行：

①加速過程時間；車輛離開曲線進入直線必然會有一個加速過程，通過這個過程達到行駛者的期望值，因此這段時間就是車輛加速到達到期望車速所花費時間。

②達到期望值后反應時間；當達到期望值后，人是不能馬上感應出來，必須要有一段滯后時間，因此要依據一般設計原則計算出該時間。

③按期望速度勻速行駛時間；駕駛員的心理、生理能夠承受下，讓車輛按照期望速度勻速行駛。

④減速過程；這個過程主要是指駕駛員從勻速行駛減速，一直降低到主觀限速所花費的時間。

⑤車輛減速到主觀限速后的滯后時間；因為駕駛員對速度具有適應反應，當車輛達到主觀限速滯后還需要一定時間作為滯后。

⑥主觀限速行駛；當時車輛達到主觀要求的速度之后，就會以該速度行駛直到進入下一個直線段。

2）設計曲線半徑

①基本型式；對于線形的設計是多變的，必須要依據當地地形共同確定，但是無論是那種組合形式，都要在直線與曲線之間設計緩和曲線。本文采用了基本型作為范例，緩和曲線設為Ls1、圓曲線Lc及緩和曲線Ls2，幾個曲線之間的長度比應該為Ls1：Lc：Ls2=1:1:1為佳，就有： （1）該式子中a表示轉角（度），R表示圓曲線半徑（m）。

②設計布線夾角最小圓的曲線半徑；車輛緩和曲線的離心加速度之變化率是：

（2）式子中as是離心加速度的變化率，v是車輛的行駛速度，R是圓曲線半徑，a是離心加速度，t是車輛在緩和曲線上行駛時間。

③緩和曲線取值；這段曲線是直線和圓曲線之間的連接線，屬于一種高次曲線，是兩個圓曲線間的曲率漸變曲線，當車輛從直線進入到圓曲線時，該曲線就能夠調節駕駛員不適感以及方向上操作的困難，讓車輛從不受離心力過渡到曲線上受離心率。同時緩和曲線還能夠讓駕駛者的視覺更加平順，進而提升道路安全性。

3，干線公路路線安全設計評價

上面簡單闡述了線路線形設計方法，還需要做設計合理性評價，進而來確定這種方法的優劣。對設計方法的評價主要從如下幾個方面入手：

影響車輛行駛的舒適性

對公路行車舒適性影響因素較多，比如道路線形、道路景觀、駕駛員及車速等，因此安全設計時必須要重視這個方面。

1）影響平面線形的舒適性；路線的平面線形幾乎都是由圓曲線、直線以及緩和曲線幾部分構成，這些因素都會直接影響到車輛行駛的舒適性。

①直線；對于駕駛者來說，其視力活動幾乎是都來自于公路軸線，駕駛時間長短及持續時間都會導致心理產生緊張情緒，行駛條件好壞能夠有效緩解駕駛員心理緊張；故此在路線安全設計上，要直線與曲線有機結合按比例協調使用。

②圓曲線；當車輛在圓曲線上行駛之時，在離心力作用下必然要影響到其舒適性與穩定性。而離心力大小和圓曲線的半徑有著密切聯系，半徑越小離心力也就越大，自然對車輛影響也就越大。

③橫向加速度的變化率；當車輛行駛在平曲線上時，產生的橫向加速度變化率也會對車輛的舒適性與穩定性產生較大影響。很想加速度的變化率越大，產生的變化率也就越大，對車輛影響也就越大。一旦橫向加速度的變化率達到一定數值，駕駛員就應該引起注意，要加設相應措施來增加車輛的穩定性；因此在彎道上行駛駕駛員感到緊張，其他乘客也會產生不適感。

④緩和曲線；該曲線為駕駛員提供出自然且容易跟蹤路線，同時也為超高緩和路段行駛提供了便利，有效提升了駕駛員行車中的舒適性。

2）舒適性的評價

①橫向加速度；橫向加速度主要是由平曲線存在而產生出來的，當車輛行駛在平曲線上時，就會產生出水平朝外的離心力Fr，將該力按照矢量形式進行分解，一部分被平曲線超高抵消，而剩下部分且主要是由人體感覺所承受，如果該力過大且人就會感到不適應；如果人沒多大感覺且該力小一些。

橫向加速度會對車輛的橫向穩定造成較大影響，是衡量安全設計一個重要的指標。當加速度超過了3.6米每秒，那么就會給車輛里的人造成極大不舒適，基本就達到人體能夠承受的上限。同時按照有關標準中規定，干線公路所處地形不同，曲線都有不同的最小半徑與極限的最小半徑。根據最低的安全性要求，車輛中的人感覺最差時，其舒適感就最差，那么橫向加速度也就最大。

②軸向加速度；當車輛從曲線進入直線、從直線進入曲線以及曲線進入曲線，因為線形不斷變化，必然給駕駛員帶來緊張或者放松情緒，就會下意識加速或者減速，產生出軸向的減速度。軸向加速度主要反映出車輛在不同線路行駛所產生的加速度要求。對于軸向加速度，其評價標準如下表：

表1軸向加速度評價標準

4，結束語

總之，隨著交通流量不斷增大，交通事故發生率在不斷提升。通過干線公路路線的安全設計和評價，有效增加了公路布局合理性，提升了路線安全性，有效降低了交通事故的發生，為交通事業發展起到了推動作用。

【參考文獻】

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[3]丁健明.干線公路路線安全設計方法與評價體系[D].南京：東南大學，2009年

[4]劉建蓓.公路路線設計安全性評價方法與標準[J].中國公路學報，2010（12）：28-31.

篇7

關鍵詞：公路；線形；設計

引言

公路是自然界中的人工構造物，其位置確定不僅受地形、地質、生態等建設條件的影響，而且修建以后又反作用于自然，對自然的地形、生態等會造成或多或少的破壞，同時路線位置還會對運行安全產生長期深遠的影響。公路線形設計是公路設計的核心，最終決定了公路的空間位置和反饋于駕駛員的視覺形態。線形質量的好壞，直接影響公路運營的安全、經濟、舒適、快捷功能的發揮。本文針對公路的特點，研究路線方案選擇特點、原則和步驟，進而對路線方案選擇的方法，從路線方案選擇的角度提高設計的合理性。

一、國內外研究現狀及存在的問題

國外尤其是歐美發達國家關于路線設計的理論已經從單純考慮汽車的動力學要求,逐漸注重考慮駕駛員的生理心理特征,提倡以人為本的設計理念,注重線形設計后使用上的舒適性,并在開展設計的安全性、連續性、一致性、經濟性等方面進行了研究。

我國的路線方案基本上是采取傳統的經濟評價、財務評價以及工程技術方面比較方案優劣,存在的主要問題是忽視了環境、社會等方面的影響,不能全面反映線路的科學性和合理性,經濟上最優的方案未必是最優方案。

二、路線方案選擇的步驟

公路路線方案選擇是公路建設關鍵和重要的內容，穿插滲透在公路建設前期工作的全過程。路線選擇的步驟可分為公路通道選擇、路段方案比較和局部線位優化論證三個階段。其中第一階段公路通道選擇又可分為通道選擇和工程建設規模研究兩步，主要應用于項目工程可行性研究；第二階段路段方案比較是工作量最大，比選深度較深的階段，也是三個階段中較為重要而關鍵的一步，主要應用于項目工程可行性研究、初步設計、技術設計；第三階段局部路線線位優化論證是路線方案研究的最后一步，主要應用于項目初步設計和施工圖優化設計。

三、強調生態環境保護的公路選線方法

生態選線的基本要求是尋找環境代價較小的解決方案，并對方案進行比較的過程，這一過程也可以稱作環境協調性研究。環境協調性研究包括：1)確定研究范圍。高速公路生態系統研究的范圍一般認為是公路生態系統的邊界。2)基于空間關系的環境敏感性調查與分析。該階段的工作是考慮環境保護的空間分析和評價，從而為公路選線找出對環境影響相對較小的路線走廊和環境敏感性較高的區域。作為生態選線的一個關鍵階段，環境敏感性調查必須包括所有與環境相關的問題，這些問題涉及對野生植物和動物及其棲息地的影響、水土流失的影響、水環境的影響、對人類生產生活的影響等方面。3)可行方案的比選。借助公路CAD軟件，布設可行方案，然后在實際調查工作的支持下，對可行方案在環境協調性方面進行比較，同時也對公路安全性、經濟性、美觀性等指標進行綜合比選，最終確定一個可行的最優方案。

四、綜合評價的內容與指標的選取

1.傳統路線方案評價的內容與指標的選取

傳統路線方案比選評價的內容主要包括經濟財務評價與工程技術評價。其中經濟財務評價是項目評估與可行性研究的有機組成內容和重要內容，是路線方案選擇的重要依據之一。經濟財務評價的指標主要有財務凈現值、財務凈現值率、財務內部收益率及投資回收期等,確定評價指標為財務收益率和投資回收期。線路方案的技術評價包括兩個層次評價，即路網結構的技術評價與路線方案本身的技術評價。其中路網結構的技術評價指標主要有：路網密度、路網的可達性、平均車速、公路網技術等級、公路網的連通度；路線方案本身的技術評價指標主要有：路線長度及其路線延長系數、轉角數、總轉角平均數、最小曲線半徑數、回頭曲線數、與既有鐵路及其道路的交叉口數、限制車速的路線長度。

2.路線方案公路運營效益評價的內容與指標的選取

1)路線方案的舒適性評價

舒適性對駕駛員和乘客來說是一個非常重要的指標，現有的評價道路舒適性的方法主要有：主觀評價方法和客觀評價方法兩種。汽車在公路上行駛，車速是對線形狀況的最直接反映。但是根據查閱國內外文獻，車速大小本身并不直接影響行車的舒適度，當駕駛員以一定的安全車速行駛時，只要在其精神負擔和體力允許的情況下，就不會有不舒適的感覺。不舒適感覺主要是由于汽車速度的變化不是緩慢漸變或不變的，而是突然間速度變化很大，造成司乘人員的不舒適感。根據行駛舒適性研究的方法結合道路路線方案實際，評價路線方案的舒適性評價指標宜采用橫向加速度和軸向加速度兩個指標進行評價。

2)路線方案的環境影響評價

公路項目建設除了本身對環境產生影響外，當公路運營后，其主要影響還體現在空氣污染和聲環境污染。機動車排放對人體產生直接危害作用，對其他動物、植物以及水土環境產生不利影響。營運期的交通噪聲直接與汽車的類型、行駛狀態及運營交通量有關。

3)路線方案的交通安全性評價

路線方案的交通安全性評價是公路投入運營后使路網或道路交通事故減少，為旅客、企事業單位和國家所帶來的效益。對于某一路段來說，設計速度VD與運行速度V85 應保持平衡，相差不大，才能認為是保證了較好的設計一致性。|V85- VD|>20 km/h 時，為不良設計，設計速度與行駛速度嚴重不符，容易導致嚴重的交通事故，應該重新修改設計。運行速度圖存在突變，可能導致頻繁的交通事故，因而是一種不安全的設計，應該重新修改設計。安全檢查主要指標如下：

a. 曲線變率（CCRs）：

CCRs=57330（Ls1/2R+Lc/R+ Ls2/2R）/L 其中，CCRs 為曲線變率（包括緩和曲線），度/km；Ls1，Ls2 分別為前后緩和曲線長度，m；Lc 為圓曲線長度，m；L為曲線長度，km。

b. 設計速度VD

設計速度是指當氣候條件良好、交通密度較小、汽車運行只受道路本身條件(幾何要素、路面、附屬設施等)的影響時，中等駕駛技術的駕駛員能保持安全順適行駛的最大行駛速度，是公路線形設計中起決定性作用的最重要參數之一，設計速度按技術標準確定。

c. 運行速度V85

運行速度是指在行駛中的汽車實際運行速度。運行速度是一個隨機變量,駕駛員不同、車輛不同、路段氣象條件等行駛條件不同，運行速度也不相同。因此實際應用中，通常用自由交通流狀態下，各類小汽車在車速累計分布曲線上第85 位百分點所對應的速度值作為運行速度。有人在對大量的統計數據進行分析后，認為具有相似平曲線線形要素特征路段上的運行速度具有相對的穩定性。

d. 相鄰曲線半徑關系。

通常在設計過程中，設計人員只控制單個曲線半徑能夠滿足技術標準的規定，而輕視相鄰曲線半徑之間的關系。研究表明，僅控制單個曲線半徑，并不能保證設計的連續性和安全性，還必須考慮相鄰曲線半徑之間的關系，相鄰曲線半徑和安全性之間的關系。

五、結束語

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京山地處鄂中，版土面積3504平方公里，共有14個鄉鎮，一個經濟開發區、411個行政村，人口63萬。全縣現有通車里程1925.72公里，列入農村路網改造項目有三級公路9條、257.33公里，通村公路97條、633.7公里。近年來，京山縣委、縣政府抓住省市加快路網建設的機遇，以三級環線公路建設為重點，狠抓農村路網建設，取得了一定成效。全縣農村路網建設累計投入資金萬元，投入勞力近萬個，機械設備余臺套。完成三級公路路基公里，四級公路路基公里，73公里國債項目路面工程全面進入上基層鋪設，8月底前可完成下封。23.7公里三級公路完成下基層16.7公里。

一、正確分析形勢

一是認真分析形勢，增強緊迫感。近兩年來，我縣在市委、市政府的關心重視下，在市交通部門的大力支持下，著力推進省道公路上檔升級，交通“瓶頸”狀況得到有效緩解。但由于我縣地處大洪山南麓的山前過渡區，地勢從西北重丘區向東南平原區過渡，以丘陵為主，公路建設中路基工程土石方量大，工程難度大，路基工程成本高，一直是阻礙農村路網建設發展的難點；加上京山境內無國道的地理區位劣勢，公路建設歷史性欠帳較多。因此，在周邊縣市大力發展通村公路之時，京山縣仍然有在建二級公路100公里、在建三級公路100公里，形成二級路網、三級路網、通村公路三網齊頭并進，多頭建設的格局。特定的形勢決定著京山的農村公路建設面臨著干線公路與農村路網建設爭設備、爭施工力量的矛盾。如何做到多頭并舉，合理調配，打好時間差，成為農村路網建設的關鍵。

二、統籌規劃，合理決策

針對京山公路建設的實際，我縣提出了“突出重點，兼顧一般，全網啟動，整體推進”的思路，對農村路瓦胳建設進行了認真科學的規劃。

一是以打通縣際及縣通鄉公路為重點，突出73公里交通國債項目。明確兩個主體，即所屬鄉鎮為路基建設的主體，交通部門為路面及防護配套工程建設的主體，各自承擔相應建設責任。

二是以兼顧循環線路，解決斷頭公路解決鎮際公路為重點的三級公路建設，明確鄉鎮地位，由于鎮為當業主，按照既有的“四個一點”的辦法，吸納社會施工力量完成，規劃建設三級公路23.7公里。

三是扶持旅游大鎮（場），發展區域旅游交通，利用楊集、綠林迫切需要發展旅游公路，解決旅區出行和區間公路的機遇，規劃旅游公路40公里，構筑農村路網公路建設的小氛圍。

四是以點帶面，全面實施“一鎮一村”或“一鎮一路”工程。今年全縣通村公路路面建設100公里，要求各鎮至少完成一個村或一條線路，里程不少于5公里的路面建設任務。

通過以上四個層次的劃分，農村公路建設的主體明確，分工細致，為打好時間差，化解施工力量與建設任務不相符的矛盾，我們從政策上盡量引導農民在通村公路和結構選定上盡量選擇水泥路，一是便于今后養護，二是水泥路可常年施工，與干線公路施工期錯開，根可有效發揮專業隊伍特長，緩解隊伍和設備不足的矛盾。

三、找準難點

我縣農村路網建設尚處于起步階段，與周邊縣市相比，有著不同特點，一是鄉鄉通油路尚需今年進一步建設，到年底才可望實現。二是通村油（水泥）路村占比例。三是今年的通村公路建設自年初動員大會以來，鎮村公路建設出現的行動遲緩、等待觀望的問題。針對上述問題，縣委、縣政府迅速組織各鄉鎮主要負責人到兄弟縣市參觀，從看現場入手，開展“三個為什么”討論，抓住思想認識上的要害，剖析三種不良情緒，即建設和籌資上的畏難情緒，希望交通部門一切包辦的等靠要情緒，少數鎮村干部無所作為的情緒。最后形成“四個統一”，統一到縣委、縣政府決策上來，統一到加快經濟發展上來，統一到三年目標任務上來，統一到實際行動中來。達到一個轉變，切實轉變通村公路建設是自己的路，就要自己修，不是交通部門的事，責任主體就是當地鎮政府及村民委員會，要由過去的“要我修”轉變為“我要修”。

四、借鑒經驗抓落實，拓寬視野廣籌資

我縣農村路網三級公路建設任務257.33公里，通村公路建設任務633.7公里。其中通村公路建設是難點，關鍵問題就是難落實，難籌資。為把認識引導與政策引導有機結合，確保通村公路建設順利進行，我們經過慎重考慮，周密制訂實施方案。

一是明確建設任務和責任。我們對通村公路建設提出“三年目標規劃，一年一結賬，三年結總賬”，本年度路面建設全面實施“一鎮一村”或“一鎮一路”工程，里程不少于5公里的硬指標，與鄉鎮主要領導工作業績掛鉤。進一步明確通村公路建設的主體是當地人民政府及下屬的村民委員會，交通部門負責道路的規劃設計、技術指導、質量監督和政策落實（獎勵資金到位等）

二是允許有實力的社會施工力量參與建設。在年初估計8月前，公路專業隊伍還在二級路網和三級路網施工，油路施工非專業隊伍難以保證質量，水泥路施工可以聘請社會力量參與的實際，我們鼓勵通村公路多修水泥路，緩解隊伍供需不足矛盾。文秘站版權所有

篇9

【關鍵詞】數學方法；市政路橋；線形設計；應用分析

隨著社會經濟的快速發展以及城市化進程的不斷加快，我國市政路橋工程獲得了極大的發展。隨之而來的是，人們對路橋工程質量的要求越來越高。而路橋工程質量在很大程度上取決于線形設計的合理性與科學性。因此，如何提高市政路橋線形設計的質量已成為當前亟需解決的重要問題之一。但是目前，我國市政路橋線形設計常因受道路紅線、管線、既有建筑物以及其它構筑物的影響而導致其按常規設計無法獲得良好的效果。而若將數學方法充分應用到市政路橋線形設計之中，則能夠產生事半功倍的效果。故而，對數學方法在市政路橋線形設計中的應用進行探討已成為當前研究的重要課題之一。

一、路橋線形設計概述

所謂“線路”是指，對橋路中心線形狀的立體描述。線形設計對于路橋工程而言，至關重要。若線形設計不合理，則不僅會大大降低通行的能力，而且還會加大交通事故的發生率。一般而言，在對路橋線形進行設計時，設計人員必須嚴格遵守以下設計原則：一是，從行駛力學上看，設計人員在設計路橋線形時應確保汽車行駛的安全性和舒適性；二是，從營運費用等方面上看，設計人員在設計路橋線形時應確保建設成本的經濟性；三是，從駕駛員的視覺心理方面上看，設計人員所設計的路橋線形應確保其心態的良好性；一方面，所設計的路橋線形應具有三維空間的外觀，從而使之看起來具有舒暢、可預知以及連續的特性；另一方面，禁止出現扭曲的線形或者是急劇起伏的線形；四是，設計人員所設計的路橋線形應與當地的自然環境和景觀相協調；五是，設計人員在對路橋線形進行設計時，應確保其與自然條件和社會條件（如，地形、土地利用規劃以及地物等）相適應；這既能方便施工又能盡可能地降低維修費用、管理費用、養護費用以及其它費用等；六是，設計人員在對路橋線形進行設計時，還應注意其與其它設施之間的平衡與協調，例如路線與沿線設施或公路構造物之間的協調、緩和曲線與直線和圓曲線組合的協調以及縱面線形與平面線形組合的協調等。

二、路橋線形設計中的幾何要素對交通安全造成的影響

一般而言，影響交通安全的路線線形設計中的幾何要素主要包括三點，即平面線形、縱斷面線形以及線形組合。其具體內容如下：

（一）平面線形

在道路中，平面線形主要包括長直線和平曲線這兩種。其中，長直線是道路的主體線形。若直線過長，則駕駛員在行駛的過程中常會出現疲勞、注意力分散以及開快車等現象的出現，從而嚴重影響了駕駛安全。平曲線即彎道，其曲率越大轉彎半徑則越大，從而導致交通事故的發生率就越高。

（二）縱斷面線形

縱斷面線形對交通事故的產生有著直接的影響，其主要發生在道路前進方向的上、下坡的縱向坡度與兩個坡段相銜接的插入豎曲線段。同時，上、下坡行車的條件不同，其發生事故的幾率也不同。一般而言，在長距離的縱坡路段行車時所產生的事故數量較大，且隨著坡度的增加而增加。

（三）線形組合

由于道路建設路段、地形的復雜性，導致道路存在著線形的組合。同時，不同路段，其線形組合有不同的形式。通過對大量線形實例及事故多發地段的對比與分析可知，導致交通事故多發的原因之一是線形組合的不當。其具體表現為：因線形組合中線形元素的起點和終點銜接不暢而導致其曲率變化不連續，從而出現陡變點的現象，進而給駕駛員的行車安全帶來了不利影響。目前，不當的線形組合主要包括斷背曲線、縱斷面凹凸反復組合以及小半徑平曲線與豎曲線的組合等。

三、數學方法在市政路橋線形設計中的應用

由于影響市政橋路線形設計的因素有很多，如地方設計規范、既有建筑物、管道線路以及其它構筑物等；因此，設計人員在對其進行設計時，必須充分考慮到這些因素的影響。一般而言，路橋線形設計均在計算機輔助設計（CAD，Computer Aided Design）中體現的。但是，這種操作方法不僅效率低下，而且也不能取得較好的效果。又據相關文獻資料研究結果表明，在路橋線形設計中充分應用數學方法，能夠獲得事半功倍的效果。因此，建筑單位或企業在對路橋線形進行設計時，應將數學方法充分應用到其中，以此來縮短設計的時間和確保設計的質量。筆者根據相關的文獻資料，并結合多年的工作經驗來具體對數學方法在市政路橋線形設計中的應用進行分析，以此來為業內人士提供相關的參考依據。其具體內容如下：

（一）數學方法中幾何作圖法在橋梁工程中的應用

本文以某橋梁工程為例，來具體對幾何作圖法在橋梁工程中的應用進行分析：

1、工程概述

某橋梁工程的全長為3.5km；且因地理因素的影響，本橋梁工程共由南岸引橋、北岸引橋、通航孔引橋以及主航道斜拉橋這四部分組成。

2、幾何作圖法的具體應用

在對本橋梁工程的線形進行設計時，設計人員首先應對其夾角進行確定。同時，還應對道外區道外街的中心線和補充直線間的夾角以及該圓的曲線半徑進行確定，并分別用α和R來表示。通過相關的工具進行實際測量，某條路的中心線和道外區道外街的中心線之間的夾角為10。而通過幾何作圖法可知，α的值應大于10的兩倍。因此，設計人員可以將α的值暫時定為30。又求圓弧長的公式為L=1/180αRπ，則通過計算可以得出R的值為22920。在本文中，R的值可以取24000。其次，在確定半徑之后，設計人員應對轉角進行計算。通常，轉角的值可以通過半徑的值來推算出來。

（二）幾何作圖法在推導凹形豎曲線最低點位置的應用

在城區道路排水中，管渠形式是其采用的最常規的一種形式。其原理主要包括三個步驟：一是，采用路面收水設施來收集雨水；二是，采用連接管來運輸已收集的雨水；三是，通過城市排水系統將已收集的雨水排放出去。根據《城市道路設計規范》，設計人員在對此段線形進行設計時應準確把握好匯水點（凹形豎曲線的最低點）的位置。一般而言，將雨水口安放在道路縱斷面變坡點是設計中存在的普遍現象。但是，實際具體的情況并不與之相符合，而是豎曲線兩側的縱坡并不對稱。因此，變坡點不是凹形豎曲線最低點的位置。同時，若縱坡的不對稱越大，則變坡點與凹形豎曲線最低點之間位置的差距就越大。此外，采用這種方式進行設計還會帶來各種問題。其中，路面積水的加重是其最主要的問題之一。這個問題的出現，不僅加大了后期施工與報修的難度，而且也浪費了大量的精力。同時，這還對設計的進度造成了嚴重的影響。而采用幾何作圖法則能夠正確地推導出凹形豎曲線最低點位置。

通過幾何作圖法可知，凹形豎曲線最低點的位置應是由圓心向水平線所做垂線與豎曲線的交點處。通過相關的計算公式，我們可以從中發現變坡點與凹形豎曲線最低點間距離的規律，即前后坡度一致是變坡點與凹形豎曲線最低點位置完全重合的充要條件。

（三）數學方法對立交線形設計的美學影響

由于篇幅有限，本文主要對立交線形設計中數學方法的應用所產生的美學影響進行分析。在立交線形設計中，數學方法應用的美學影響主要體現在兩個方面，即立交線形美的要求和數學方法的美學價值。其具體內容如下：

1、立交線形美的要求

一般而言，立交線形美的要求主要包括兩點，即功能美和和諧美。首先，在功能美方面。由于立交線形設計的本質是美學設計；因此，設計人員在對立交線形進行設計時，不僅要充分考慮安全性與順適性這兩個方面的整體要求，而且還要對其流暢性與視覺誘導良好等方面進行充分的考慮。雖然在實際工程的施工過程中會受到各種設計規范的制約和影響；但是，通過數學方法的應用，設計人員可以在滿足相關規定和確保工程質量的前提下來創造出具有美學性質的市政路橋線路。

其次，在和諧美方面。一般而言，立交和諧美主包括兩個方面的內容，即立交與所處環境和立交各匝道組合之間是否和諧。基于此，設計人員在對立交線形進行設計時，不僅要充分地對當地的自然環境進行考慮，而且還應充分考慮到如何將立交線形更好地融入到當地環境中去。同時，在設計的過程中，設計人員還應充分借助大自然的力量，以此來盡可能地降低建設的成本。此外，立交各匝道的組合與自身之間的和諧主要由匝道的幾何性、層次性、規律性以及動態性等方面體現出來。其中，在幾何性方面，設計人員必須使其所設計的圖像讓人感受到美的享受；在層次性方面，設計人員在對不同功能適應不同層次進行充分考慮的同時，還應嚴格遵循因地制宜的原則；在規律性方面，設計人員在設計時，不僅要具有過硬的專業素質，而且必須擔負應有的責任，并確保整體結構數值計算的準確性；在動態性方面，設計人員所設計的圖像應模仿大自然中的某些事物，以此來達到動態的效果。

2、數學方法的美學價值

數學方法是一種應用方式，現已被廣泛應用到各個行業工程之中。一方面，它產生了及其重要的作用，另一方面，它為美學的發展也提供了巨大的貢獻。一般而言，美學原則主要包括兩點，即審美意識的主觀性和多樣性。同時，部分美學原則在一定條件下可以進行量化。目前，在行業中，最為常見且被人們廣泛接受的原則是比例與尺度。在市政路橋線形設計中，審美意識主觀性原則主要用立交線形要求指標與立交等級來體現的。同時，立交設計中最為重要的美學因素是由各部分的比例關系來共同構成的。對于整體形象的和諧而言，各部分幾何比例關系的協調組合和協調和諧至關重要。由此可知，在市政路橋線形設計中，數學方法的美學價值主要在于比例與尺度。

結束語

綜上所述，路橋工程質量的好壞不僅直接影響了交通的安全和來往車輛的使用壽命，而且也對人們的生命財產安全造成嚴重的影響。而線路設計是路橋工程中的重要組成部分，其設計的好壞直接影響了路橋工程的質量。加之，數學方法的應用是確保路橋線形設計科學性與合理性的重要手段。因此，建筑單位或企業必須將數學方法充分地應用到路橋線形設計之中，以此來提高路橋線形設計的質量。由于本文篇幅有限，必然存在不足之處。故而，這還需要我們進一步對市政路橋線形設計中數學方法的應用進行探討和研究。

參考文獻：

[1]白成玉.數學方法在市政路橋線形設計中的應用[J].科技與生活，2012（6）.

[2]萬佳.探析市政路橋線形設計中數學方法的應用[J].江西建材，2014（22）.

[3]李家嘉.數學方法在市政路橋線形設計中的應用[J].科技創新與應用，2013（24）.

篇10

關鍵詞：數學方法；路橋線形；美學價值

前言：數學方法在科技研究中的應用有著久遠的歷史。在很久之前研究經濟時，人們就已經大量的應用數學方法。馬克思對許多重要經濟規律的揭示和闡述時，都在同時賦予規定性的分析，最終把這些分析結果用公式的形式表現出來。隨著經濟的不斷發展與進步，在路橋線形設計中通過怎樣設計手法表現出美的效果，將會是全體路橋設計者應該重點考慮的問題。

一、凹形豎曲線的最低點位置公式的推導

管渠形式是城區道路排水所采用的常規形式，首先，路面收水設施對雨水進行收集；接下來，連接管對所收集的雨水進行運輸，最后城市排水系統對所有收集的雨水進行排放。《城市道路設計規范》中作了明確的要求“道路匯水點、人行橫道上游、沿街單位出入口上游、靠地面徑流的街坊或庭院的出水口等處均應設置雨水口。道路低洼和易積水地段應根據需要適當增加雨水口”，通過規范，設計者在設計時對匯水點的位置就要牢固的把握，此時的匯水點又稱之為凹形豎線的最低點位置。設計中普遍存在的現象就是在道路縱斷面變坡點上安放雨水口，但實際情況又與之不符，實際情況中豎曲線兩側的縱坡是不一樣的，是不對稱的，所以說變坡點就不是最低點的位置，并且縱坡的不對稱性越強，那么變坡點與最低點的位置差距就會越明顯。

二、數學方法對立交線形設計中的美學影響

立交線形設計在路橋設計中具有很高的靈活性。在具體工程中，要適當的采取靈活適度的原則，做到在原有的基礎上多創新，才能夠設計出美感豐富的作品。因此，數學方法則是設計出美學作品的重要手段，通過各個指標的實際量化，協調各部分的技術扎實、結構協調，才能夠真正達到要求的美學目的。

立交線形設計則是市政路橋設計中的重要環節，不僅能夠在交通空間上擴大，有減小了車輛在行進國成中的相互影響，這樣的設計在具體景觀效果上也構成了路橋建設的美學元素。

1、立交線形美的一般要求

1）功能美

立交匝道的設計實質是美學設計。其主要以實現交通流空間分離為基本功能，不僅要滿足于安全性方面以及順適性方面的整體要求，并且對于流暢性方面以及視覺誘導良好等方面都要作時時把握。實際工程中，要受到各種設計規范的約束，但只要我們能夠滿足規定，相信在保質保量的前提下一定可以創造出賦予美學性質的市政路橋線路。

2）和諧美

立交與所處的環境是否和諧、立交各匝道之間的組合以及單匝道的組合是否和諧，這兩方面的內容就是立交和諧美所包括的主要內容。這就對設計者提出了較高的要求，設計人員不僅要量體裁衣，謹慎考慮怎樣的設計才最適合當地的自然環境，才能最好的融入到當地的環境當中。設計者要充分考慮到地勢的影響因素，充分借助大自然的力量來更好程度地降低建設項目的成本。

匝道的層次性、幾何性、動態性、規律性等內容能夠良好地體現出其組合與自身的和諧融洽。所以說對于匝道的層次性來說，設計時一定要充分考慮到怎樣的功能適應怎樣的層次，因地制宜很重要。對于匝道的幾何形來說，一定要使設計的圖形讓人看了以后有一種美的享受。對于動態性來說，就要求設計者設計的圖形要模仿大自然的一些事物，栩栩如生，達到動態效果。對于規律性來說，就要求設計者在設計的過程中，過硬的專業素質是必不可少的，同時也需要負責任，對整體結構的計算要保證所有計算數值的準確性。

數學方法的普及應用，使工程設計中立交線形美要求的功能美已經趨于成熟。因此，主要以和諧美的設計以及應用問題展開探討研究，通過數學方法進行量化，然后在立交設計的相關參數中進行一系列的比例優化。通過一系列的科學比較，使其在形式結構上變得更加緊湊，效果上變得更加優美，從而近一步達到立交線形設計所要求的和諧美。

由于功能美的量化指標在工程設計中已經比較成熟，因此在本文中主要探討數學方法對立交和諧美設計的一些應用問題，特別是立交線形參數組合比例的和諧美問題。

三、數學方法的美學價值

數學作為一種應用量化思想認識世界、改造世界的工具，對美學的發展也產生了重要的影響，其不僅揭示了事物內在的美學規律，而且使美學規律廣泛應用于文藝創作、工業工程建筑工程等領域。雖然美學原則存在著主觀性和審美意識的多樣性，但有一些美學原則還是可以量化的。“比例與尺度”就是最容易進行量化的美學原則之一。比例是指造型對象各部分間的量度關系。造型上的比例是量（長度、寬度以及面積等）的比率；尺度是指造型對象的整體大小。在立交設計中，尺度主要由立交等級與線形要求指標來確定，在這種情況下，各部分的比例關系就成了立交設計中最重要的美學因素。各部分幾何比例關系的協調組合，有助于達到形象的和諧性、嚴整性、完美性。所以比例美的實質就是運用幾何學中數理邏輯關系來體現立交線形的形式美。

數學方法已經深入到各大行業工程中，與數學交叉的學科數不勝數，它作為一種應用方式，所產生的作用是不可估量，同時數學方法對對美學的發展也作出了不可磨滅的貢獻，事物內在的美學規律不僅可以通過數學的方法解開，而且還能夠使其得到最為廣泛的應用。其應用的領域已經深入到工業設計工程等。其作用不可小覷。美學原則主要包括審美意識的多樣性以及主觀性，這些美學原則還有部分可以進行量化的。行業中比較普遍也比較容易讓人接受的原則之一就是比例與尺度，這一原則不僅詮釋了事物各個部分之間存在怎樣的關系，還能夠詳細闡述事物本身所具有的性質，可以說這一原則很貼切。

在市政路橋的設計里，立交等級與線形要求指標是用來確定主觀性的。立交設計中最重要的美學因素則由各部分的比例關系所共同構成。各部分幾何比例關系的協調組合，對于整體形象的和諧來說，各部分之間的協調和諧則顯得尤為重要。對于黃金分割點、黃金比例這兩個名詞。

除了上述提到的美學之外，還包括幾何方法的對稱美、規則美以及嵌套美等，這些美學特點，在工程建設應用上也可以有很好的價值與發展。

總結：以上針對運用數學方法的功能介紹，主要說明數學方法在市政路橋工程設計中的應用是至關重要的。運用數學方法對路橋的具體應用做詳細的闡述介紹。通過介紹指出在運用數學方法的同時也必須提高設計人員的綜合素質，培養更多的設計型人才，拓展設計者的思維，使設計者要有與時俱進的想法，要經常性的提出創新，不要一味的停留在過去，采用最古老的設計方法。