1.本发明涉及公路改扩建领域，特别涉及一种基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法。
背景技术：2.随着我国经济飞速发展，公路改扩建项目越来越多，其中改扩建路面拼宽工程量的计算难度极高，亟需合理可行的方法解决目前存在的问题。首先，改扩建路面方案的设计所受影响因素诸多，包括平面间距、纵面间距及横坡差异，且当路线桩号不同时上述三方面影响因素会灵活组合而产生各异的方案，造成不同路段匹配的改扩建路面拼宽方案选择灵活性大、复杂性高；其次，目前常采用平均断面法计算改扩建路面拼宽工程量，计算断面间距一般取10-20m，且老路路面的精度以路线设计高程及硬路肩内侧(路缘带外侧)2个高程点进行控制，造成工程量计算精度相对较差，若为提高计算精度减少计算断面间距或增加老路控制点密度，以目前手工算量方法为例其工作量将呈指数增长，客观上无法实现；最后，改扩建路面拼宽工程量计算难度最高的部分是路面铣刨工程量，由于路面铣刨常存在于路面面层甚至是上面层中，厚度多在10cm左右，计算精度要求高，过大的计算断面间距及难以精确绘制铣刨线位置等问题，造成目前平均断面法的算量方法并不能很好的适应铣刨工程量随桩号变化而灵活多变的特点，由于目前缺乏相对准确的铣刨工程量计算方法，也阻碍了老路沥青旧料的循环利用。因此，本方法通过建立方案选择数学模型，快速构建高精度老路路面表面模型、改扩建路面各结构层模型及铣刨表面模型形成多层三维模型，支持改扩建路面拼宽工程量的精确计算。
技术实现要素：3.为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，创新性地解决了公路改扩建路面拼宽方案与路段的匹配选择复杂性高、工程量计算准确性差、铣刨工程量计算难度大的问题，可实现公路改扩建路面拼宽方案工程量的自动统计计算，很好的满足改扩建公路路面工程数量的计算需求。
4.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，包括以下步骤：
5.s1、根据项目地形图或三维激光扫描数据，提取老路路面控制点数据；
6.s2、将老路路面控制点数据导入autocad civil 3d中，构建曲面，得到老路路面表面模型；
7.s3、将jsl-路线专家系统的改扩建道路设计数据进行转换，提取道路平面、纵断面及横坡的设计数据，构建autocad civil 3d支持的道路对象；
8.s4、针对公路改扩建路面拼宽方案选择问题，构建方案选择数学模型；
9.s5、利用路面拼宽的方案选择数学模型，在部件编辑器中编制参数化部件；
10.s6、计算方案选择数学模型各参数具体数据，包括平面加宽数据、纵面加铺数据及横坡调整数据，划分改扩建路面算量段落；
11.s7、为每个改扩建路面算量段落选择相应装配，创建多层三维模型；
12.s8、通过采样线及材质列表，自动提取多层三维模型各部位面积与体积数据，统计得到工程量。
13.可选的，在步骤s1中，所述地形图的精度高于1:2000，老路路面控制点数据来源于老路范围内准确测量的高程点或等高线；所述三维激光扫描数据是通过机载雷达采集的点云数据，从中提取老路路面范围内的点云数据作为老路路面控制点；老路路面控制点数据以点坐标(x,y,z)形式存储。
14.可选的，在步骤s2中，具体方法如下：
15.(1)在autocad civil 3d中新建曲面，定义名称；
16.(2)打开曲面定义，添加老路路面控制点数据，构建曲面，得到老路路面表面模型。
17.可选的，在步骤s3中，jsl-路线专家系统中得到新路的平面、纵断面及横坡设计数据，老路的平面、纵断面拟合数据，通过数据转换构建autocad civil 3d支持的道路对象。
18.可选的，在步骤s4中，根据方案影响因素建立方案选择数学模型如公式(1)：
19.fa＝{pm,zm,hp}
ꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
20.式中：fa是改扩建路面拼宽设计方案；pm是平面拼宽方案；zm是纵面加铺方案；hp是横坡调整方案，具体如下：
21.(1)平面拼宽方案参数
22.包括三个参数，如公式(2)，分别为a1双侧拼宽、a2拼宽过渡、a3单侧拼宽；
[0023][0024]
式中：δs为新、老路平面距离；i、j分别为双侧拼宽与单侧拼宽判定界限值；
[0025]
拼宽过渡根据δs值进一步细分为多种平面拼宽情况，如公式(3)；
[0026][0027]
式中：a为拼宽过渡的方案选择参数，m为过渡段内拼宽判定界限值，其余参数含义同上；
[0028]
(2)纵面加铺方案参数
[0029]
包括两个参数，如公式(4)，分别为b1纵面抬高、b2纵面下挖；
[0030][0031]
式中：δh为新、老路高程差；
[0032]
根据δh值进一步细分多种方案，如公式(5)、公式(6)，
[0033][0034][0035]
式中：b为纵面抬高和纵面下挖的方案选择参数，k、j为纵面加铺细分方案判定界限值，其余参数含义同上；
[0036]
(3)横坡调整方案参数
[0037]
包括两个参数，如公式(7)，分别为c1横坡反向调整、c2横坡同向调整；
[0038][0039]
式中：δh1、δh2分别为距离老路中心线近端及远端的新、老路高程差；
[0040]
上述方案选择数学模型从不同维度规定影响方案选择的参数，通过多参数组合，得到相应的改扩建路面拼宽设计方案。
[0041]
可选的，在步骤s5中，结合项目新、老路间空间位置关系特点，根据步骤s4方案选择数学模型，确定需要编写的部件类型，利用部件编辑器编制参数化部件，包括平面拼宽判别部件、纵面加铺判别部件、横坡调整判别部件及改扩建路面拼宽设计方案部件，编制部件方法如下：
[0042]
(1)设置老路表面、拼宽边线及拼接缝位置目标参数，用于判断改扩建路面与老路位置关系、拼宽边界及改扩建路面新建与加铺计算界线；
[0043]
(2)根据改扩建路面拼宽设计方案中各结构层位置关系，利用点、线、面描述各结构部位，并设置其与目标参数的逻辑关系，设置部件的输入、输出参数；
[0044]
(3)为各结构层添加结构层代码；为铣刨界面添加线条代码。
[0045]
可选的，在步骤s6中，将步骤s5编好的部件，导入autocad civil 3d中创建装配，分别计算方案选择数学模型中各参数具体段落数据，进一步划分改扩建路面算量段落，具体方法如下：
[0046]
(1)在autocad civil 3d打开工具选项板，定义名称后导入编好的部件；
[0047]
(2)在创建设计中创建装配，定义名称后在绘图区绘制标记点，选择部件完成装配创建；
[0048]
(3)利用平面拼宽判别部件，按一定的采样间距，分别取得同一断面处新、老路中心线的坐标点计算δs，得到平面拼宽划分区间的起、终点桩号；
[0049]
(4)利用纵面加铺判别部件，按一定的采样间距，分别取得同一断面处新、老路纵面控制点处高程值计算δh，得到纵面加铺区间的起、终点桩号；
[0050]
(5)利用横坡调整判别部件，按一定的采样间距，取老路同一断面处老路中心线近端及远端高程值及水平距离，计算老路路面横坡及δh1、δh2，得到横坡调整区间的起、终点
桩号；
[0051]
(6)根据平面拼宽、纵面加铺及横坡调整段落，对设计全线进行段落划分。
[0052]
可选的，在步骤s7中，根据步骤s6对全线的划分段落数据，选取相应装配，创建多层三维模型，具体方法如下：
[0053]
(1)在autocad civil 3d中创建道路，选择新路的平面线位及纵断面；
[0054]
(2)选择道路特性，设置道路参数，根据步骤s6划分的段落数据向道路中添加区域并设置起、终点桩号，选取相应装配；
[0055]
(3)设置每个区域的目标、步长，生成改扩建路面各结构层模型；
[0056]
(4)选择道路特性，依次选择曲面、创建道路曲面，设置连接数据类型，指定代码为铣刨界面的线条代码，创建曲面，得到改扩建路面拼宽方案的铣刨表面模型。
[0057]
可选的，在步骤s8中，利用采样线采集改扩建路面拼宽方案构造的多层三维模型数据，设置材质自动提取各层工程量数据，具体方法如下：
[0058]
(1)在autocad civil 3d中设置采样线，依次设置新路平面线位、定义采样线名称；
[0059]
(2)设置采样数据源为多层三维模型，包括老路路面表面模型、铣刨表面模型、改扩建路面各结构层模型；
[0060]
(3)设置采样线编组采样宽度与采样规则，得到一定范围内多条采样线；
[0061]
(4)设置采样线编组特性，设置材质列表；
[0062]
(5)选择导入另一规则，选择编辑当前规则或新建，按新建路面、加铺路面、铣刨路面分别设置相应材质列表；
[0063]
(6)在新建路面、加铺路面列表中添加新材质，土方类型设为结构，逐一添加改扩建路面各部位结构层；
[0064]
(7)在铣刨路面列表中添加新材质，土方类型设为挖方，添加子标准，向内添加老路路面表面模型并设置为下方，添加铣刨表面模型并设置为上方；
[0065]
(8)选择分析面板，选择体积报告，依次设置新路平面线位、采样线编组、材质列表，当输出新建路面或加铺路面，其为结构类型材质时，选择select material.xsl样式表；当输出铣刨路面，其为土方类型材质时，选择earthwork.xsl样式表，自动完成数量统计计算。
[0066]
由上，本发明针对不同路段的方案适配复杂的问题在步骤s4、s6中通过建立了一种层层递进的方案选择数学模型，计算其中参数将路段和方案进行匹配；针对数量计算精度差问题在步骤s1、s8分别从老路的精度和计算横断面间距方面进行了精度的提升；针对铣刨工程量计算难度大的问题在步骤s5、s7中利用部件编辑器，通过代码的添加，后建立铣刨表面模型借鉴土方计算方法进行铣刨量的计算。
[0067]
在s1和s2步骤中，从路面计算精度要求高的特点出发，避免了常规采用传统地形图的方式表达老路路面的方式，提高了老路精度的同时也使老路的数字成果与现实情况更相符，从根本上提高了计算准确性；在s3中利用自主研发的数据转换工具，将传统设计的平纵横数据导入到了c3d中，为后续利用其强大的计算能力奠定了基础，也避免了设计数据在转换过程中的丢失问题；在s4和s5中首次对公路改扩建设计方案与路段的适配选择进行了数学模型建立，从而在算量前可预知项目所需的部件类型，指导部件编辑；进一步在s6中，
composer)中编制参数化部件；
[0079]
s6、计算“方案选择数学模型”各参数具体数据，包括平面加宽数据、纵面加铺数据及横坡调整数据，划分改扩建路面算量段落；
[0080]
s7、为每个改扩建路面算量段落选择相应装配，创建多层三维模型；
[0081]
s8、通过采样线及材质列表，自动提取多层三维模型各部位面积与体积数据，统计得到工程量。
[0082]
在步骤s1中，地形图的精度一般高于1:2000，老路路面控制点数据来源于老路范围内准确测量的高程点或等高线；三维激光扫描数据一般是通过机载雷达采集的点云数据，从中提取老路路面范围内的点云数据作为老路路面控制点；老路路面控制点数据最终以点坐标(x,y,z)形式存储。
[0083]
在步骤s2中，具体方法如下：
[0084]
(1)在autocad civil 3d中新建曲面，定义名称；
[0085]
(2)打开曲面定义，添加老路路面控制点数据，构建曲面，得到老路路面表面模型。
[0086]
在步骤s3中，“jsl-路线专家系统”中可得到新路的平面、纵断面及横坡设计数据，老路的平面、纵断面拟合数据，通过数据转换构建autocad civil 3d支持的道路对象。
[0087]
在步骤s4中，为解决公路改扩建路面拼宽方案受控因素多、种类多、选择复杂问题，根据方案影响因素建立“方案选择数学模型”如公式(1)：
[0088]
fa＝{pm,zm,hp}
ꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
[0089]
式中fa是改扩建路面拼宽设计方案；pm是平面拼宽方案；zm是纵面加铺方案；hp是横坡调整方案，具体如下：
[0090]
(1)平面拼宽方案参数
[0091]
包括三个参数，如公式(2)，分别为a1双侧拼宽、a2拼宽过渡、a3单侧拼宽；
[0092][0093]
式中：δs为新、老路平面距离；i、j分别为双侧拼宽与单侧拼宽判定界限值。
[0094]
拼宽过渡根据δs值可进一步细分为多种平面拼宽情况，如公式(3)，
[0095][0096]
式中：a为拼宽过渡的方案选择参数，m为过渡段内拼宽判定界限值，其余参数含义同上。
[0097]
(2)纵面加铺方案参数
[0098]
包括两个参数，如公式(4)，分别为b1纵面抬高、b2纵面下挖；
[0099][0100]
式中：δh为新、老路高程差，根据δh值可进一步细分多种方案，如公式(5)、公式
(6)，
[0101][0102][0103]
式中：b为纵面抬高和纵面下挖的方案选择参数，k、j为纵面加铺细分方案判定界限值，其余参数含义同上。
[0104]
(3)横坡调整方案参数
[0105]
包括两个参数，如公式(7)，分别为c1横坡反向调整、c2横坡同向调整；
[0106][0107]
式中δh1、δh2分别为距离老路中心线近端及远端的新、老路高程差。
[0108]
上述“方案选择数学模型”从不同维度规定影响方案选择的参数，通过多参数组合，可得到相应的改扩建路面拼宽设计方案。例如：fa1＝{pm(a1),zm[b1(b
11
)],hp(c1)}代表双侧拼宽、纵面抬高值为[0,k1]区间、横坡反向调整路段的适配方案。
[0109]
在步骤s5中，结合项目新、老路间空间位置关系特点，根据步骤s4所述“方案选择数学模型”，确定需要编写的部件类型，利用部件编辑器(subassembly composer)编制参数化部件，包括平面拼宽(pm)判别部件、纵面加铺(zm)判别部件、横坡调整(hp)判别部件及改扩建路面拼宽设计方案部件(fa)。编制部件基本思路如下：
[0110]
(1)设置老路表面、拼宽边线及拼接缝位置“目标参数”，用于判断改扩建路面与老路位置关系、拼宽边界及改扩建路面新建与加铺计算界线；
[0111]
(2)根据改扩建路面拼宽设计方案中各结构层位置关系，利用点、线、面描述各结构部位，并设置其与“目标参数”的逻辑关系，设置部件的输入、输出参数；
[0112]
(3)为各结构层添加结构层“代码”；为铣刨界面添加线条“代码”。
[0113]
在步骤s6中，将步骤s5编好的部件，导入autocad civil 3d中创建装配，分别计算“方案选择数学模型”中各参数具体段落数据，进一步划分改扩建路面算量段落，具体方法如下：
[0114]
(1)在autocad civil 3d打开“工具选项板”，定义名称后导入编好的部件；
[0115]
(2)在“创建设计”中“创建装配”，定义名称后在绘图区绘制标记点，选择部件完成装配创建；
[0116]
(3)利用平面拼宽(pm)判别部件，按一定的采样间距，分别取得同一断面处新、老路中心线的坐标点计算δs，得到平面拼宽划分区间的起、终点桩号；
[0117]
(4)利用纵面加铺(zm)判别部件，按一定的采样间距，分别取得同一断面处新、老路纵面控制点处高程值计算δh，得到纵面加铺区间的起、终点桩号；
[0118]
(5)利用横坡调整(hp)判别部件，按一定的采样间距，取老路同一断面处老路中心线近端及远端高程值及水平距离，计算老路路面横坡及δh1、δh2，得到横坡调整区间的起、终点桩号；
[0119]
(6)根据平面拼宽、纵面加铺及横坡调整段落，对设计全线进行段落划分。
[0120]
在步骤s7中，根据步骤s6对全线的划分段落数据，选取相应装配，创建多层三维模型。具体方法如下：
[0121]
(1)在autocad civil 3d中“创建道路”，选择新路的平面线位及纵断面；
[0122]
(2)选择道路特性，设置道路参数，根据步骤s6划分的段落数据向道路中“添加区域”并设置起、终点桩号，选取相应装配；
[0123]
(3)设置每个区域的“目标”、“步长”，生成改扩建路面各结构层模型；
[0124]
(4)选择“道路特性”，依次选择“曲面”、“创建道路曲面”，设置“连接”数据类型，指定代码为铣刨界面的线条“代码”，创建曲面，得到改扩建路面拼宽方案的铣刨表面模型。
[0125]
在步骤s8中，利用采样线采集改扩建路面拼宽方案构造的多层三维模型数据，设置材质自动提取各层工程量数据，具体方法如下：
[0126]
(1)在autocad civil 3d中设置采样线，依次设置新路平面线位、定义采样线名称；
[0127]
(2)设置采样数据源为多层三维模型，包括老路路面表面模型、铣刨表面模型、改扩建路面各结构层模型；
[0128]
(3)设置采样线编组采样宽度与采样规则，得到一定范围内多条采样线；
[0129]
(4)设置采样线编组特性，设置“材质列表”；
[0130]
(5)选择“导入另一规则”，选择“编辑当前规则”或“新建”，按“新建路面”、“加铺路面”、“铣刨路面”分别设置相应材质列表；
[0131]
(6)在“新建路面”、“加铺路面”列表中“添加新材质”，土方类型设为“结构”，逐一添加改扩建路面各部位结构层；
[0132]
(7)在“铣刨路面”列表中“添加新材质”，土方类型设为“挖方”，添加“子标准”，向内添加老路路面表面模型并设置为“下方”，添加铣刨表面模型并设置为“上方”；
[0133]
(8)选择“分析”面板，选择“体积报告”，依次设置新路平面线位、采样线编组、材质列表，当输出“新建路面”或“加铺路面”，其为“结构”类型材质时，选择“select material.xsl”样式表(选择材料.xsl)；当输出“铣刨路面”，其为“土方”类型材质时，选择“earthwork.xsl”样式表(土方工程.xsl)，自动完成数量统计计算。
[0134]
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据项目地形图或三维激光扫描数据，提取老路路面控制点数据；s2、将老路路面控制点数据导入autocad civil 3d中，构建曲面，得到老路路面表面模型；s3、将jsl-路线专家系统的改扩建道路设计数据进行转换，提取道路平面、纵断面及横坡的设计数据，构建autocad civil 3d支持的道路对象；s4、针对公路改扩建路面拼宽方案选择问题，构建方案选择数学模型；s5、利用路面拼宽的方案选择数学模型，在部件编辑器中编制参数化部件；s6、计算方案选择数学模型各参数具体数据，包括平面加宽数据、纵面加铺数据及横坡调整数据，划分改扩建路面算量段落；s7、为每个改扩建路面算量段落选择相应装配，创建多层三维模型；s8、通过采样线及材质列表，自动提取多层三维模型各部位面积与体积数据，统计得到工程量。2.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s1中，所述地形图的精度高于1:2000，老路路面控制点数据来源于老路范围内准确测量的高程点或等高线；所述三维激光扫描数据是通过机载雷达采集的点云数据，从中提取老路路面范围内的点云数据作为老路路面控制点；老路路面控制点数据以点坐标(x,y,z)形式存储。3.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s2中，具体方法如下：(1)在autocad civil 3d中新建曲面，定义名称；(2)打开曲面定义，添加老路路面控制点数据，构建曲面，得到老路路面表面模型。4.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s3中，jsl-路线专家系统中得到新路的平面、纵断面及横坡设计数据，老路的平面、纵断面拟合数据，通过数据转换构建autocad civil 3d支持的道路对象。5.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s4中，根据方案影响因素建立方案选择数学模型如公式(1)：fa＝{pm,zm,hp}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)式中：fa是改扩建路面拼宽设计方案；pm是平面拼宽方案；zm是纵面加铺方案；hp是横坡调整方案，具体如下：(1)平面拼宽方案参数包括三个参数，如公式(2)，分别为a1双侧拼宽、a2拼宽过渡、a3单侧拼宽；式中：δs为新、老路平面距离；i、j分别为双侧拼宽与单侧拼宽判定界限值；拼宽过渡根据δs值进一步细分为多种平面拼宽情况，如公式(3)；
式中：a为拼宽过渡的方案选择参数，m为过渡段内拼宽判定界限值；(2)纵面加铺方案参数包括两个参数，如公式(4)，分别为b1纵面抬高、b2纵面下挖；式中：δh为新、老路高程差；根据δh值进一步细分多种方案，如公式(5)、公式(6)，根据δh值进一步细分多种方案，如公式(5)、公式(6)，式中：b为纵面抬高和纵面下挖的方案选择参数，k、j为纵面加铺细分方案判定界限值；(3)横坡调整方案参数包括两个参数，如公式(7)，分别为c1横坡反向调整、c2横坡同向调整；式中：δh1、δh2分别为距离老路中心线近端及远端的新、老路高程差；上述方案选择数学模型从不同维度规定影响方案选择的参数，通过多参数组合，得到相应的改扩建路面拼宽设计方案。6.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s5中，结合项目新、老路间空间位置关系特点，根据步骤s4方案选择数学模型，确定需要编写的部件类型，利用部件编辑器编制参数化部件，包括平面拼宽判别部件、纵面加铺判别部件、横坡调整判别部件及改扩建路面拼宽设计方案部件，编制部件方法如下：(1)设置老路表面、拼宽边线及拼接缝位置目标参数，用于判断改扩建路面与老路位置关系、拼宽边界及改扩建路面新建与加铺计算界线；(2)根据改扩建路面拼宽设计方案中各结构层位置关系，利用点、线、面描述各结构部位，并设置其与目标参数的逻辑关系，设置部件的输入、输出参数；(3)为各结构层添加结构层代码；为铣刨界面添加线条代码。
7.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s6中，将步骤s5编好的部件，导入autocad civil 3d中创建装配，分别计算方案选择数学模型中各参数具体段落数据，进一步划分改扩建路面算量段落，具体方法如下：(1)在autocad civil 3d打开工具选项板，定义名称后导入编好的部件；(2)在创建设计中创建装配，定义名称后在绘图区绘制标记点，选择部件完成装配创建；(3)利用平面拼宽判别部件，按一定的采样间距，分别取得同一断面处新、老路中心线的坐标点计算δs，得到平面拼宽划分区间的起、终点桩号；(4)利用纵面加铺判别部件，按一定的采样间距，分别取得同一断面处新、老路纵面控制点处高程值计算δh，得到纵面加铺区间的起、终点桩号；(5)利用横坡调整判别部件，按一定的采样间距，取老路同一断面处老路中心线近端及远端高程值及水平距离，计算老路路面横坡及δh1、δh2，得到横坡调整区间的起、终点桩号；(6)根据平面拼宽、纵面加铺及横坡调整段落，对设计全线进行段落划分。8.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s7中，根据步骤s6对全线的划分段落数据，选取相应装配，创建多层三维模型，具体方法如下：(1)在autocad civil 3d中创建道路，选择新路的平面线位及纵断面；(2)选择道路特性，设置道路参数，根据步骤s6划分的段落数据向道路中添加区域并设置起、终点桩号，选取相应装配；(3)设置每个区域的目标、步长，生成改扩建路面各结构层模型；(4)选择道路特性，依次选择曲面、创建道路曲面，设置连接数据类型，指定代码为铣刨界面的线条代码，创建曲面，得到改扩建路面拼宽方案的铣刨表面模型。9.根据权利要求1所述的基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，其特征在于，在步骤s8中，利用采样线采集改扩建路面拼宽方案构造的多层三维模型数据，设置材质自动提取各层工程量数据，具体方法如下：(1)在autocad civil 3d中设置采样线，依次设置新路平面线位、定义采样线名称；(2)设置采样数据源为多层三维模型，包括老路路面表面模型、铣刨表面模型、改扩建路面各结构层模型；(3)设置采样线编组采样宽度与采样规则，得到一定范围内多条采样线；(4)设置采样线编组特性，设置材质列表；(5)选择导入另一规则，选择编辑当前规则或新建，按新建路面、加铺路面、铣刨路面分别设置相应材质列表；(6)在新建路面、加铺路面列表中添加新材质，土方类型设为结构，逐一添加改扩建路面各部位结构层；(7)在铣刨路面列表中添加新材质，土方类型设为挖方，添加子标准，向内添加老路路面表面模型并设置为下方，添加铣刨表面模型并设置为上方；(8)选择分析面板，选择体积报告，依次设置新路平面线位、采样线编组、材质列表，当
输出新建路面或加铺路面，其为结构类型材质时，选择select material.xsl样式表；当输出铣刨路面，其为土方类型材质时，选择earthwork.xsl样式表，自动完成数量统计计算。
技术总结本发明公开了一种基于多层三维模型的公路改扩建路面拼宽自动算量方法，包括提取老路路面控制点数据；利用AutoCAD Civil 3D构建老路路面表面模型；将道路平面、纵断面及横坡设计成果转换为AutoCAD Civil 3D支持的道路对象；构建公路改扩建路面拼宽设计的方案选择数学模型；利用部件编辑器编制参数化部件；计算方案选择数学模型各参数数据，划分改扩建路面算量段落；为每个段落选择相应装配，创建多层三维模型；通过设置采样线及材质列表，自动提取多层三维模型各部位数据，最终得到改扩建路面统计工程量。本发明可实现公路改扩建路面拼宽方案工程量的自动统计计算，很好的满足改扩建公路路面工程数量的计算需求。建公路路面工程数量的计算需求。建公路路面工程数量的计算需求。
技术研发人员：白宇 汪海芳 陈中治 黄炎 刘东升 王欣南 肖晗 周鹏光
受保护的技术使用者：中交第二公路勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
