EICAD 在现代道路设计中的使用

杨智① YANG Zhi；刘伟② LIU Wei

（①内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，包头 014010；②中交一航局三公司，大连 116083）

摘要： EICAD设计软件创新了道路设计领域的“建筑信息模型BIM”理念，可以构建智能化实体及其内部关联，能够高交互式和可视化地创建道路模型。文章介绍了EICAD在平面设计、横断面设计及互通式立交等设计中的优越性能，由于其命令操作快捷方便，可视化性能更加出色，大型工程项目越来越倾向于使用EICAD设计。

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关键词 ： EICAD；平面设计；边坡设计；互通式交互设计

中图分类号：U212.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0073-02

作者简介：杨智（1992-），男，江苏盐城人，硕士研究生，内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，研究方向为交通工程；刘伟（1984-），男，黑龙江汤原人，本科，中交第一航务局第三工程有限公司工程师，研究方向为道路和桥梁工程。

0 引言

随着国家在基础设施方面的大力投入，道路工程随之得到了跨越式的发展，在公路与城市道路设计领域涌现了大量的设计软件，比如纬地、海地等。但是这些软件存在着一些不足，比如项目管理中数据的覆盖、建模不完整、命令松散、立交生成的图形断链、数据精度不够等，这些不足制约着我们的设计效率。集成交互式道路与立交设计系统EICAD汇集了各项理论创新成果，采用三维设计的全新理念，设计时可以实时了解道路模型的三维状态。EICAD拥有一套智能化自定义实体及其底层联动机制，其设计功能也越来越丰富。可以通过夹点编辑和双击编辑功能来进行设计，这样一来大大减少了设计命令，极大提高了设计效率。

1 EICAD的主要功能介绍

EICAD道路设计系统有两个核心单元“标准图库管理”和“工程数据管理”，联合“道路平纵横设计”、“数字地面模型”、“平交口设计”等外围单元；通过“图纸集管理”、“路线图表”、“路基图表”等单元完成图表样式的定义、生成和出图。（图1）

2 EICAD在平面设计中的优点

EICAD地面数字模型单元是一个基于数模应用的子系统，用于采集地形散点和等高线数据，构成三角网格，实现纵横断面剖切、地面高程坡度查询等[1]。它的主要由地形数据及约束信息的提取和导入、查错纠偏、排序、边界参数化、迅速构网、三维动态实时观察和剖切、自动三维化地形图等功能组成。

该模块单元与传统的纬地5.88系统（数模版本）比较，大幅度地提高了构网效率、数据处理能力和数模的应用，并能够与平纵横设计单元无缝链接。所有数模应用命令用户都可以在瞬间完成，也能进行随时剖切和动态拖动，EICAD为设计者提供了一套自动化的地形数字应用和高效、智能化的设计方案。

EICAD强化了全过程动态拖动设计功能[2]，在吸收了国内外道路、轨道和管线等领域新的线路平面设计理论和实现方法后，路线平面设计在以往的改进型导线法、积木法和扩展模式法的基础上采用了新的直线和圆的模式；实现了快捷、实时的实体联动。

在各种复杂立交、众多高压线塔、高架桥桥墩等障碍之间的穿行、在山区道路沿等高线绕行等一些布线困难的路段，可直接任意拖拽道路中线上的若干夹点，双击曲线输入准确的设计参数。这一创新弥补了传统的基于导线、交点和平曲线布线方法的不灵活、不快捷问题。

以平面设计中设置缓和曲线为例，扩展模式法是在基本模式法的基础上，考虑在三个基本单元之间设计和绘制直线、圆、圆三个基本单元之间的搭接线形。包括：直圆圆、圆直圆、直圆直和圆圆圆，四种模式。每一种扩展模式都可以简化为两种基本模式的组合。（图2）

3 横断面设计中边护结构的一体性

如图3在需要设有挡土结构的填方路段，传统的道路设计软件需要在生成道路横断面图之后，对特定的位置进行挡土墙设计[3-5]。而EICAD系统可以在横断面设计的时候，同时输入挡土结构的类型和边坡坡度、墙面墙背控制高度等数据，在出横断面图的时候可以便捷的一起得到边坡护坡结构的图形。

4 互通式立交设计

以西山岛进出口出入通道太湖大桥段为例设计道路互通，该路段位于苏州丘陵地区，受地形影响较大，因此采用单喇叭型互通[6-8]，最小行车速度控制在35km/h，加速车道采用平行式，在通过匝道顺接主线后，再通过渐变与主线完全相接。经过渐变后，再进入减速车道。（图4）

5 结论

EICAD在平面建模、缓和曲线设计中的突破使得在道路设计初期能够灵活、便捷的观察设计的半成果。横断面护坡设计中，由于其集成一体化的优越性能，省略了大量繁琐的试算，直接根据输入的参数得到挡土墙类型。此外，EICAD以主线为中心实现相交道路的立体互通更是弥补了其他软件在闸道处的设计数据精度的不足。其更加细致的全局考虑，简单快捷地给予了高程控制、平面设计、路基边坡等所需的资料数据，大大的提高了设计效率，越来越多的大型工程项目都采用EICAD设计。

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参考文献：

[1]郭腾峰，王蒙.道路三维动态可视化几何设计[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2]朱照宏，符锌砂，李方，等.道路勘测设计软件开发与应用指南[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]吴瑞麟，沈建武.城市道路设计[M].北京：人民交通出版社，2011.

[4]杨少伟.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2009.

[5]潘兵宏，张驰.公路路线计算机辅助设计与实例[M].北京：人民交通出版社，1998.

[6]邹涛，秦波.EICAD在互通式立交设计中的应用[J].中国公路，2014，3：136-137.

[7]周蔚吾.公路平面交叉口优化设计[M].北京：知识产权出版社，2006.

[8]关日星.路线动态交互式纵断面设计[J].科技论坛，2005，22：18.