面向对象的编程在路线设计中的应用

桑治军

（河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南 郑州 450000）

面向对象的编程在路线设计中的应用

桑治军

（河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南 郑州 450000）

计算机应用已经深入到各个行业，作为路线及互通式立交设计的一线工作人员，掌握一些必要的编程能力，能在设计工作中起到事半功倍的作用。本文首先分析路线计算的算法，然后阐述面向对象的编程概念，最后结合路线计算的算法与面向对象编程的方法，以VB语言为例，实现路线计算的程序设计。

路线计算；面向对象；编程

1 路线计算的算法

本文以给定一条路线，指定任意桩号，计算出路线上该桩号的X坐标、Y坐标、切线方位角为例，来进行面向对象的编程设计。

公路设计中任意一条路线均有3个基本单元组成，分别为直线、圆曲线、缓和曲线，各基本单元首尾相接且切线方位角连续。因此，给定路线的起点X坐标、Y坐标、切线方位角，再配以各基本单元的参数，即可完成任意桩号的计算［1］。

1.1 直线计算

分别以SPzh、SPx、SPy、SPfwj 4个变量作为直线起点的桩号、X坐标、Y坐标、切线方位角。Pzh、Px、Py、Pfwj 4个变量作为直线上另一点的桩号、X坐标、Y坐标、切线方位角，计算公式如下：

1.2 圆曲线计算

分别以SPzh、SPx、SPy、SPfwj 4个变量作为圆曲线起点的桩号、X坐标、Y坐标、切线方位角，Pr变量作为圆曲线的半径，iLeftRight变量代表圆曲线偏向，左偏取-1，右偏取1。

Pzh、Px、Py、Pfwj 4个变量作为圆曲线上另一点的桩号、X坐标、Y坐标、切线方位角，计算公式如下：

式（4）～（9）中，yxj2为两点之间二分之一圆心角；chord为两点之间弦长；hdchord为两点之间弦线的方位角。

1.3 缓和曲线计算

缓和曲线分为完整缓和曲线、不完整缓和曲线2种。完整缓和曲线指从直线过渡某一半径圆曲线的缓和曲线，如标准的三单元中的缓和曲线；不完整缓和曲线指从某一半径圆曲线过渡到另一不同半径圆曲线的缓和曲线，如卵形线中的缓和曲线。按路线前进方向半径由大至小过渡的缓和曲线称为正向缓和曲线，按路线前进方向半径由小至大过渡的缓和曲线称为反向缓和曲线。因此，缓和曲线分为正向完整缓和曲线、反向完整缓和曲线、正向不完整缓和曲线、反向不完整缓和曲线4种，计算方法略有区别。缓和曲线的计算在下面的面向对象的编程中实现，这里不再展开论述。

2 面向对象的编程

面向对象是计算机编程中的术语，这里用路线中的实例阐述类与对象的概念。一条路线中通常会包含若干个直线、圆曲线、缓和曲线单元。以直线单元为例，每个直线单元可能起终点半径不同，方位角不同，长度不同，但所有的直线单元都具有相同的属性，即该直线上所有点的方位角都相同，点的计算都遵守相同的算法［2］。圆曲线、缓和曲线也一样，个体之间可能千差万别，但所有个体都具体相同的属性，能遵守相同的算法。单个个体就是对象，所有类似个体的总称就是类。类是对象的抽象描述，可以使问题抽象化，抽象增强了模型的归纳能力。

3 程序设计

下面以最复杂的缓和曲线为例，用具体的程序来实现缓和曲线类的定义。每个缓和曲线对象都可以用该类进行实例化，通过类的方法进行计算。

4 结语

通过把点、直线、圆曲线、缓和曲线各基本单元封装成点类、直线类、圆类、缓和曲线类，对任一条路线中具体的各单元进行实例化成对象，调用对象的构造方法对对象的各属性进行赋值，最后再调用对象的Calc()方法即可计算任意点的坐标及方位角。

［1］杨春风，欧阳建湘，韩宝睿.道路勘测设计［M］.北京：人民交通出版社，2014.

［2］冷英勇，李文超.面向对象程序设计教程［M］.北京：电子工业出版社，2007.

Application of Object Oriented Programming in Route Design

Sang Zhijun
（Henan Provincial Communications Planning&Design Institute Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

The computer has been applied to various industries,as the route and interchange design front-line staff to master some necessary programming skills,can play a multiplier effect in the design work.This paper firstly analyzed the route calculation algorithm,and then described the concepts of object-oriented programming,finally combining route calculation algorithm and object-oriented programming method,using the VB language,realized the route cal⁃culation procedures.

route calculation；object oriented；programming

TP311

：A

：1003-5168（2017）03-0042-04

2017-02-08

桑治军（1978-），男，本科，工程师，研究方向：路线、互通。