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　在我國，公路CAD技術已有近30年的研究開發(fā)歷史，目前已廣泛應用于公路規(guī)劃、勘察設計、施工、監(jiān)理、檢測、工程管理等各個領域，并且隨著計算機科學和各種高新技術的發(fā)展，正不斷向自動化、現(xiàn)代化方向邁進。公路cAD技術的推廣應用，顯著地提高了公路建設的工作進度和工作質量，有利于實現(xiàn)公路建設項目方案優(yōu)、投資省、工期短、效益好的總體目標，極大地促進了我國公路建設事業(yè)的快速發(fā)展。公路CAD技術已成為公路工程技術中不可或缺的重要工具，公路cAD知識已成為公路工程技術人員知識結構的重要組成部分，熟練掌握和高效運用公路CAD技術已成為公路工程師必須具備的一種基本技能。
　　為了適應公路建設技術現(xiàn)代化對人才培養(yǎng)的需要，目前國內一些高等院校的交通土建類專業(yè)相繼開設了公路CAD技術方面的課程，所用教科書主要有兩類：一類是以公路CAD技術科研成果為基礎，重點介紹公路CAD軟件的開發(fā)原理、開發(fā)技術及開發(fā)過程，理論性較強、內容較深、難度較大，其教學目標主要是使學生具備較強的公路CAD軟件研發(fā)能力。這類教材在研究生及本科生“研究型”人才的培養(yǎng)中，發(fā)揮了非常重要的作用。另一類是以介紹國際通用繪圖軟件AutoCAD使用方法為主的，目標主要是培養(yǎng)學生的計算機繪圖技能，對公路工程CAD專用軟件方面的知識則涉及較少。這類教材主要面向高職高專等職業(yè)教育基層技術人才的培養(yǎng)。
　　根據(jù)多年在公路CAD技術課程的教學實踐中所聽到的廣大學生對教材及教學內容的反饋意見，尤其是依照正在通過自學考試深造提高的長期工作在公路建設生產(chǎn)第一線的廣大工程技術人員的愿望和要求，普遍希望能有更多更側重于專業(yè)性、操作性和實用性方面的公路CAD技術教材或參考書。本書就是為滿足“應用型”人才培養(yǎng)的這種社會需求而編寫的。本書內容主要包括公路CAD基礎知識和專業(yè)軟件應用兩大部分�；A知識部分主要包括公路CAD硬件軟件支撐環(huán)境、公路工程數(shù)據(jù)處理、Auto(：AD使用方法及二次開發(fā)技術等內容；專業(yè)軟件應用部分主要介紹國內比較典型的公路CAD軟件的主要功能、使用方法、操作過程和技巧，同時也介紹一些公路CAD專業(yè)軟件的開發(fā)原理和編程思路，以培養(yǎng)綜合運用cAD技術解決公路工程實際問題的能力。

　在我國，公路CAD技術已有近30年的研究開發(fā)歷史，目前已廣泛應用于公路規(guī)劃、勘察設計、施工、監(jiān)理、檢測、工程管理等各個領域，并且隨著計算機科學和各種高新技術的發(fā)展，正不斷向自動化、現(xiàn)代化方向邁進。公路CAD技術的推廣應用，顯著地提高了公路建設的工作進度和工作質量，有利于實現(xiàn)公路建設項目方案優(yōu)、投資省、工期短、效益好的總體目標，極大地促進了我國公路建設事業(yè)的快速發(fā)展。公路CAD技術已成為公路工程技術中不可或缺的重要工具，公路CAD知識已成為公路工程技術人員知識結構的重要組成部分，熟練掌握和高效運用公路CAD技術已成為公路工程師必須具備的一種基本技能。
　　為了適應公路建設技術現(xiàn)代化對人才培養(yǎng)的需要，目前國內一些高等院校的交通土建類專業(yè)相繼開設了公路CAD技術方面的課程，所用教科書主要有兩類：一類是以公路CAD技術科研成果為基礎，重點介紹公路CAD軟件的開發(fā)原理、開發(fā)技術及開發(fā)過程，理論性較強、內容較深、難度較大，其教學目標主要是使學生具備較強的公路CAD軟件研發(fā)能力。這類教材在研究生及本科生“研究型”人才的培養(yǎng)中，發(fā)揮了非常重要的作用。另一類是以介紹國際通用繪圖軟件AutoCAD使用方法為主的，目標主要是培養(yǎng)學生的計算機繪圖技能，對公路工程CAD專用軟件方面的知識則涉及較少。這類教材主要面向高職高專等職業(yè)教育基層技術人才的培養(yǎng)。
　　根據(jù)多年在公路CAD技術課程的教學實踐中所聽到的廣大學生對教材及教學內容的反饋意見，尤其是依照正在通過自學考試深造提高的長期工作在公路建設生產(chǎn)第一線的廣大工程技術人員的愿望和要求，普遍希望能有更多更側重于專業(yè)性、操作性和實用性方面的公路CAD技術教材或參考書。本書就是為滿足“應用型”人才培養(yǎng)的這種社會需求而編寫的。本書內容主要包括公路CAD基礎知識和專業(yè)軟件應用兩大部分�；A知識部分主要包括公路CAD硬件軟件支撐環(huán)境、公路工程數(shù)據(jù)處理、AutoCAD使用方法及二次開發(fā)技術等內容；專業(yè)軟件應用部分主要介紹國內比較典型的公路CAD軟件的主要功能、使用方法、操作過程和技巧，同時也介紹一些公路CAD專業(yè)軟件的開發(fā)原理和編程思路，以培養(yǎng)綜合運用CAD技術解決公路工程實際問題的能力。

公路CAD的工作過程如圖1-1所示。
　　一個完備的公路cAD系統(tǒng)對計算機的要求除硬件設施外，一般應具備以下條件：
　�。�1）具備內容豐富、功能強大的工程數(shù)據(jù)庫。用來存儲與管理設計有關的所有信息，如設計標準與規(guī)范、標準設計圖集、地形地質等基礎數(shù)據(jù)，設計原始數(shù)據(jù)，設計過程中生成的中間數(shù)據(jù)及成果數(shù)據(jù)等，并對工程設計的全過程進行支持。
　�。�2）具備良好界面和高交互性能的圖形支撐系統(tǒng)。能對設計過程中二維及三維圖形的信息進行處理，并能在此基礎上建立工程設計所需的基本圖形庫，快速產(chǎn)生設計圖樣，并能提供方便靈活、功能強大的圖形交互設計、修改的功能。
　�。�3）具備設計所需的各種應用程序。用以進行工程的計算、分析，生成設計圖、表，完成工程設計。
　　現(xiàn)代公路CAD系統(tǒng)，除上述基本條件外還應具備一些更先進的功能：
　�。�1）數(shù)據(jù)采集和輸入技術。數(shù)據(jù)采集的方法有地形圖的數(shù)字化、全站儀地面速測、地面攝影測量、航空攝影測量等，依靠電子手簿可以直接自動錄入地形變化點的三維坐標建立數(shù)字地形模型，不必通過繪制等高線地形圖而直接提供CAD系統(tǒng)使用。近年來，更有由測繪部門建立大面積的地理信息系統(tǒng)（GIS），以軟件的形式直接與CAD系統(tǒng)接口；還有運用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）和GPS全站儀采集數(shù)據(jù)為GIS服務。為此，必須對現(xiàn)代化的工程測量方法和CIS、GPS技術有所掌握。
　�。�2）優(yōu)化技術。計算機的快速運算使我們有可能在短時間內形成多個甚至幾十個設計方案，通過評價和優(yōu)化可以選取最優(yōu)方案，達到降低造價提高工程質量的目的。運籌學中的最優(yōu)化技術、數(shù)學規(guī)劃、層次分析、多目標決策等內容使我們可以建立用于方案優(yōu)化的計算機子模塊納入SAD系統(tǒng)中。
　�。�3）集成化技術。集成化系統(tǒng)的發(fā)展是當今SAD技術的主要趨向之一。在機械和電氣行業(yè)中，已將設計和制造集成起來，把產(chǎn)品設計、分析、繪圖、工藝流程、數(shù)控、仿真、檢測、成本核算、進度計劃等組合在一起，統(tǒng)一成為數(shù)據(jù)和信息的處理和加工過程，形成計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。在土木、交通建設方面也是一樣，從工程規(guī)劃、設計、施工到管理，可以統(tǒng)一享用地理信息系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫，在評價、決策、分析、計算、管理等各方面構成一體化的計算機輔助系統(tǒng)，即SAD系統(tǒng)。為適應CAD集成化一體化的需要，向網(wǎng)絡化、分布式CAD系統(tǒng)發(fā)展也是今后的一個趨向。利用網(wǎng)絡技術，使多個用戶能共享網(wǎng)絡中的軟硬件資源。
　�。�4）智能化技術。智能化是新一代SAD系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向，也是目前正在研究中的熱門課題。其基本目的是通過分析人類的智能活動，力圖由計算機實現(xiàn)類似的功能。例如，在公路規(guī)劃和設計過程中，有很多屬于經(jīng)驗性和推理性的復雜問題，它的處理一般需由有經(jīng)驗的專家分析解決。在CAD系統(tǒng)中引入人工智能和專家系統(tǒng)，就能擴展計算機處理這些復雜問題的能力。智能化的道路SAD系統(tǒng)更能在總結各方面專家的寶貴設計經(jīng)驗，繼承已有優(yōu)秀設計成果的基礎上推陳出新，提高工程師的設計水平。另外，采用人工智能改進公路CAD系統(tǒng)，著手建立一種知識處理機構控制下的模塊集成系統(tǒng)，從而可以達到增強系統(tǒng)的柔軟性，便于適應不斷變化的新環(huán)境。

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