一 名称解释
1 智能化 运用人工智能技术中的专家系统、人工神经网络等实现自动设计 。
2. 一体化系统 计算机系统实现可视化、集成化、智能化、网络化的联合。
3 交互式绘图 利用图形软件中所提供的命令进行人机对话方式来开发和维护软件。
4 参数化绘图 通过对图形尺寸的参数交互输入后由程序自动绘制图形。
5 二次开发 通过绘图软件中内嵌的变成语言编写的程序来完成所需的设计和绘图任务。
6 航测 航空摄影测量。
7 光电测距 通过相位法测量光波反射回后的相位差计算距离。
8 规则数模 原始地形点之间有固定的联系。
9 半规则数模 各原始数据之间均有一定的联系。
10 数字化仪 将图形信息转换为坐标数据输入计算机的设备。
11.DTM 数字地面模型 是一个表征地形特征的、空间分布的、有规则的数字列阵。也就是将地形表面用密集的三维坐标X、Y、Z表示
的一种数学表达式。
12 数字地面模型 以数字形式来表示地形的方法。
13. 高程内插:对原始地形数据用一定的数学方法进行内插加密。
14. 回旋曲线 半径与曲线长城正比的曲线。
15.目标函数 评价方案好坏的标准。
16 优化设计 利用最优化的理论和计算机的工具寻找最优的设计方案。
17 拉坡 确定边坡点桩号和标高。
18. 带帽 路基横断面的设计过程。
19 挡土墙 作为一种保证路基稳定性和强度的挡土结构。
20. 土石方调配 路线上某段土石方和扣除本段利用后 多余土石方合理的纵向调运和分配工作。
21．GPS：以人造卫星为基础的无线电导航系统。
22．公路CAD：公路计算机辅助设计。
23．可视化：将科学计算过程中的计算的结果和结论转换为图像信息显示出来。
24．集成化：对系统所处理的信息进行统一的管理，达到共享和交换，提高利用率。
25．网络化：通过网络通信使硬件、软件、信息资源达到共享。
26．CPU：处理单元。
27．内存：存放程序和数据的器件。
28．CRT：阴极射线管图形显示器。
29．分辨率：衡量显示清晰程度的指标，象素点数。
30．软件工程：用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件。
31．系统软件：是用于计算机管理、维护、控制、运行的程序。
32．DBMS：数据库管理系统。
33．图形编辑：建立和修改图形。
34．图形文件：CAD系统存储描述图形信息的数据文件。
35．图形缩放：将显示图形移近或移远以增加或减少图形可见部分以看到更宽或更多的细节。
36．基本绘图实体：预先定义的图形元素。
37．图形单位：绘图时所采用的表示距离的单位。
38．全站仪：带记录装置的全站仪式电子经纬仪。
39．测图：利用立体坐标量测仪对航片进行立体量测，得到地形的三维坐标。
40．野外实测：利用带记录装置的全站仪野外实地测量地形数据。
41．不规则数模：各原始数据点之间无任何联系。
42．决策变量：设计中可以变化的参数。
43．约束条件：给出寻优的范围。
44．线性规划：目标函数及约束条件是决策变量的线性函数。
45．宽带优化：在1／４路线长度的宽度内优化。
46．中带优化：在几百米宽感兴趣地带优化。
47．窄带优化：几十米感兴趣区域内优化。
48．缓和曲线：连接直线和圆曲线间的过渡曲线。
49．回旋曲线：半径与曲线长成反比曲线。
50．平曲线：平面设计中，用于两直线间的曲线。
51．竖曲线：纵断面设计，用于在变坡点两直线间的曲线。
52．路基边坡稳定：对高填深挖路基进行边坡稳定性分析、验算、防滑。
二、判断题
2 用户在AutoCAD中设置的线型不能正常显示 通常是由于全局线型比例因子(Itscale)设置不当所至 可通过改变全局线型比例因子(Itscale)来调整。 错
26．纵断面方案主要取决于坡度的大小、高低、长短。 错
30. 竖曲线一般采用二次抛物线进行设计。 对
三、选择题
1 应用公路CAD可提高设计效率多少倍 A
A 1~25 B 50 C 100 D 200
3 可以实现硬件、软件、信息资源共享的技术是 D
A 自动化 B 集成化 C 智能化 D 网络化
7 软件工程方法是 C
A 工程师用的方法 B 把软件用在工程上
C 用工程的方法开发维护软件 D 处理工程的软件
13 集成化表示 C
A.集成为一整体 B.软件集成 C.各种信息统一管理可交换和共享 D.硬件集成
17 航带设计应使航线与 D
A 路线平行B 路线垂直 C 路线成角度 D 路线中线重合
18.图形扫描仪采集地形数据是 C
A.扫描地图 B.扫描数据 C.对扫描图形数字化 D.图形扫描
24. 散点数模属于哪类数模 C
A.规则数模 B.半规则数模 C.不规则数模 D.都不是
25 决策变量是指 C
A.决策人员的变化 B.决策方案的变化
C.设计中可以变化的参数 D.决策的变化范围
26 目标函数是指 C
A 作为目标的函数 B 要达到的目标
C 评价方案优劣的标准 D 最终的目标方案
27 约束条件是指 D
A 不能使用的条件 B 条件 C 优化的条件 D 寻优的范围
28. 宽带优化主要确定路线（ A ）
A.大致走向 B.通过地带 C.线型 D.经济性
29. 中带优化主要确定路线（ B ）
A.大致走向 B.通过地带 C.线型 D.经济性
30. 窄带优化主要确定路线（B）
A.坡度 B.线位及平纵线型 C.经济性 D.技术性
31.基本型曲线是指（ D ）
A.最简单的曲线 B.圆曲线 C.回旋线 D.由圆曲线和两端连接直线的回旋线
33. 外距控制法是指（ A ）
A.由给定外距反求半径 B.由外距控制 C.求指定外距 D.求外距长度
34. 线形协调法是指（ B ）
A.有协调的线形 B.当圆曲线与两端的缓和曲线等长时反求半径
C.求曲线长 D.求缓和曲线长
35. 平面设计主要包括（ A ）
A.平曲线、主点桩号、逐桩坐标计算 B. 回旋线计算
C. 缓和曲线计算 D. 平曲线计算
36. 横断面设计称（ B ）
A.断面 B.带帽 C.模板 D.横断面
40. 动态透视图是 C
A.运动的透视图B.透视图的运动 C.模拟车辆行驶时的透视图 D.活动透视图
42．我国公路勘测中，原始数据采集方法（单一）。
43．遥感技术可以得到（地质水文）资料。
44．我国公路CAD中，数字地面模型应用（不普及）。
45．目前公路CAD中（缺乏）数据库的支持。
46．可视化表示（科学计算过程与结果用图表示）。
51．我国公路CAD（80）年代开始运用中小型设计绘图系统。
54．系统软件是（管理维护控制运行的）软件。
55．CAD系统硬件要求（处理速度快）。
56．交互式绘图是（人机对话时绘图）。
59．二次开发是指（利用编程语言编写绘图程序绘图）。
61．字长表示（处理器一次可处理的数据长度）。
．绘图机主要用来（输出图形的硬拷贝）。
72．图形单位是指（限定绘图的区域）。
73．关系数据模型是（相互关联）。
75．地形图数字化的特点是（精度高、简单）。
82．数字地面模型的种类有（规则、半规则、不规则）数模。
84．规则数模（一般可以）适应地形变化。
）。
86．纵断面方案主要取决于（变坡点里程、标高、竖曲线半径）。
87．评价纵断面方案的标准常选（工程费用和营运费用）。
88．平面优化主要考虑（技术、经济、社会）的因素。
90．路线设计主要是指（平、纵、横协调设计）。
91．一个先进的路线CAD系统是以（数字地面模型）为基础的。
92．切线长控制法是指（由切线长反求半径）。
93．断链是指（线形调整引起的桩号的不连续）。
94．纵断面变坡点设计称（拉坡）。
95．竖曲线一般采用（二次抛物线）进行设计。
96．横断面设计一般采用（交互设计）方法。
97．横断面地面线一般可由（野外实测输入计算机）得到。
98．横断面地面线也可由（数字地面模型计算出）得到。
99．横断面添挖面积计算一般采用（条分法）计算。
100．路基排水设计包括（排水沟、边沟、截水沟）设计。
101．横断面一般按（桩号）逐渐绘制。
102．公路设计质量应采用（透视图）进行检验。
103以航测为基础的系统称为（航测数模）一体化系统。
104．以野外实测为基础的系统称为（野外实测）一体化系统。
105．路线设计一体化系统必须以（数字地面模型）为基础。
。
108．野外实测一体化系统是以（三角网数字地模）为基础。
四、填空题
1 CAD的概念最早于 60 年代提出。
2 90年代国外公路CAD逐步向 自动化 过渡。
3 传统的 测设技术 严重地阻碍了公路CAD的发展。
4 我国测设自动化发展要 推广现有成果 和跟踪国际最新测设技术。
5 遥感 可获地质、水文资料。
6 可视化 技术发展的CAD虚拟环境,给人以亲临其境的感觉。
7 公路CAD主要内容包括 构思、 比选、设计与图表绘制、文件输出等。
8 主机由 CPU及内存组成。
9 软件从开始设计、开发、实现、运行、维护到最后停止使用的整个过程称之为 软件生命周期 。
10 工程数据库管理系统应支持复杂的工程数据 储存和管理 。
11 图形输入板是用来把 图形 输入计算机的。
12 (+ 22 5) 表达式的结果为 27 。(- 23 12)表达式的结果为 11 。
13 (21a/3) 的LISP表达式为 (/ （* 21 a） 3 ) 。
14 (= 6 2)表达式的结果为 NILL 。
15 (CAR (11 25 38) 表达式的结果为11 。(CADR (11 25 38) 表达式的结果为25 。(CADDR (11 25 38)) 表达式的结果为 38 。
16 对扫描仪扫描的图形数据需 矢量化 。
17 全站仪可以直接 记录 测量数据。
18 GPS常用在公路路线 导线网 的控制测量中。
19 遥感技术可以获得 地质水文 资料。
20 航测方法可以直接观察 地表形态 。
21. 方格网数模属于 规则 数模。矩形格网数模属于 规则 数模。 三角网数模属于 不规则 数模。
22. 数模是指地形表面由一系列密集的地形点所表示的一类数模。
23 不规则 数模能适应特征地形。
24 用等高线串表示的数模属于 半规则 数模。
25 利用航测数模技术进行公路路线设计的主要内容分为 提供1/2000地图 、 测绘地图、建立地形原始数据 三大部分。
26. 路线优化设计第一阶段常进行 宽带优化。第二阶段常用 中带优化 。第三阶段常用 窄带优化 。
27平曲线要素计算的实质是建立转角 、半径 、回旋线长度 、切线长之间的数学关系。
28. 公路平面线形由直线、圆曲线和回旋线 组合而成,平曲线又分为 圆曲线和回旋线 两种。
29缓和曲线常采用 回旋 曲线。
30. 平曲线主点桩计算则是为了建立逐桩坐标 与 切点方位角 之间的函数关系。
31. 外距控制法是通过 外距 来反求曲率半径。
32. 凡是中心对称的回旋曲线 回旋曲线长度与圆曲线内移值 。
33. 路线设计一体化系统包含 数据采集与处理 、 线路设计与计算 、计算图表输出为一体的线路设计 。
34. 关于非线性规划问题的求解 当目标函数是设计变量的显函数 且解析性质较好时, 较适用。
35. 土石方计算包括 断面填方面积、断面挖方面积 和 计算土石方量 这三个步骤。
五、问答题
1 我国实现公路测设自动化的途径重点在哪些方面
答 推广、普及航测数模技术在公路设计中的应用 促进基于野外实测公路设计一体化系统的应用与推广 做好已有公路CAD软件商品
2．简述在公路设计中采用CAD技术有哪些优点。
⑴提高设计工作效率，缩短设计周期。 ⑵提高设计质量，在数据库、程序库、图形系统支撑下，有利于继承原有的设计经验、设计成果，计算机的高速、准确与人工交互设计相结合，可以方便地进行设计方案的比选，得到优化的设计结果，从而节省工程投资，提高工程设计质量。 ⑶使设计人员从繁琐重复性的设计工作中出来，以便将其聪明才智投入到创造性的设计工作，集中精力于决策。 ⑷有利于设计工作的规范化及设计成果的标准化
3．简述集成化技术。
答：主要是实现对系统中各应用程序所需的信息及所发生的信息进行统一管理，达到软件资源和信息的高度共享和交换，充分提高计算机的资源利用率。
4．简述软件生命周期概念。
答：软件从开始设计、开发、实现、运行、维护到最后停止使用的整个过程。
5．简述软件工程的】
概念。
答 软件工程方法是采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件 将工程领域中所广泛采用并取得显著效益的工程化方法引入
软件系统的开发过程。
6 公路设计原始地形数据采集的方法一般有哪些
答 采用航测方法从航摄照片上获得的数据 已有大比例尺地形图的数字化 野外实测采集地形数据。
7 简述什么是可视化技术 VISC 。
答 可视化技术是国际上于80年代末提出并发展起来的一门新技术 它是将科学计算过程中及计算结果的数据和结论转化为图象信息
在计算机的图形设备上显示出来 并进行交互处理。
8 什么是工程数据库管理系统?
答 是将数据库技术应用于工程设计的过程中进行数据处理的产物。
9 CAD系统的工程数据管理技术有那几种?
答 文件管理系统 基于数据字典的数据管理 数据库管理方法 基于局域网的工程数据库系统 分布式管理系统。
10 什么是数字地面模型?
答 是一个表档地形特征的、空间分布的、有规则的数字列阵 也就是将地形表面用密集的三维坐标 表示的一种数学表达式。
11 数字地面模型有哪儿种?
答 规则数模 半规则数模 不规则数模。
12 数字地面模型在公路路线设计中有哪些应用
答 是把测量重点从一条已知的平面线形扩大到路线平面线将通过的具有一定宽度的带状地面区域内 建立带状数字地面模型。在数模建
立的基础上 只需把选定的平面线起迄点、交点的平面坐标及平曲线要素输入 系统中 计算机便可自动从数模中内插出路线设计所需的
地形数据 以及为绘制路线平面图所需的地形等高线串状数据 配合路线优化及辅助设计程序可快速完成路线设计的各项内业工作 并输出各
项成果文件。此外还可进行施工前的工程仿真设计 可进行工程设计的评估和修改 提高工程设计质量。
13. 简述公路平面优化设计阶段的划分以及各个阶段的目的。
答 有考虑价值的宽带内的平面线形优化 目的是确定路线的大致走向 进行方案比选 有考虑价值的中等宽带内的平面线形优化 目的
是确定道路的有利通过地带 有考虑价值的窄带内的平面线形优化 目的是确定路线线位及有关平、纵线形参数。
14 路线优化设计的目的是什么
答 是在满足给定的约束条件下 通过优化技术确定路线方案的最优位置 从而使公路建设项目的社会、经济效益最大。
15 路线优化设计数学模型的建立主要是明确哪几个要素?
答 主要是明确决策变量、目标函数和约束条件三个要素。
16 简述公路纵断面优化设计原理。
答 是在平面设计的基础上采用最优化方法 合理确定纵断面上变坡点桩号、变坡点标高或纵坡以及竖曲线半径 使各项技术指标不仅符
合技术标准、满足标高控制要求 而且工程量、费用尽可能小 尽量高的行驶速度和尽量少的油耗。
17 简述土石方调配的基本概念和主要原则。
答 土石方调配是指公路上某路段土石方扣除本路段利用后 将挖余土石方合理地纵向运至填缺土石方路段的分配工作。在进行路线设计
时 应尽量使沿线土石方添挖数量经本路段利用和在经济老实巴交距基础上的纵向调配后达到平衡。原则 尽可能追求合理的移挖作填 并求
得合理的借方或废方数量及借、弃土的位置 使土石方工程费用尽量减少。
18. 简述基于航测数模技术的路线设计一体化系统。
答 主要以数字地面模型为基础，接受并处理用航测方式获得的地面信息，与路线CAD系统融为一体，为路线平纵优化、路线设计、挡土墙设计、平面图绘制、立交设计、桥涵设计、路线三维仿真及动画等设计提供所需的一切地形数据。
19. 简述基于野外实测数模技术的路线一体化系统
答：以三角网数字地面模型为基础，利用 计算机自动出来全站仪实测记录的地形原始数据，建立沿公路走向的带状数模，为公路路线设计提供纵、横断面地面数据，并自动绘制等高线地形图、路线平面设计图，形成从数据采集与出来、路线设计与计算到各种设计图表输出的覆盖路线测设全过程的一体化技术。
20．简述公路CAD的概念？
答：作为一个完整的计算机辅助设计系统，公路CAD的主要内容包括设计方案的构思和形成、方案的比较和选择、工程的计算与优化、设计图表的绘制与设计文件的输出等一系列工作，它不是单纯的工程计算分析，也不是单纯的计算机自动绘图。
21．简述可视化技术（VISC）？
答：可视化技术是国际上于80年代末提出并发展起来的一门新技术，它是将科学计算过程中及计算结果的数据和结论转化为图像信息，在计算机的图形设备上显示出来，并进行交互处理。
22．简述系统集成的基本原则？
答：使一个计算机应用部门或行业的CAD应用软件，在CAD总体设计的指导下，以工程数据库为核心，以图形系统和网络软件为支援，用现代化计算机接口的方法，把这些CAD应用软件连接成为一个有机整体，使之互相支持，互相调用，信息共同占有，数据共同享用，以发挥单项目软件所不能达到的整体效益，使应用成果能作综合性的优化处理，得出经济上最合理、技术上最先进的最优化方案和设计。
23．简述国外公路CAD发展概况？
答：60年代主要用于计算，70年代用于设计图表的编制，80年代走向系统化、集成化、商品化，90年代网络化、可视化、自动化。
24．简述国内公路CAD发展概况？
答：70年代用于优化计算，80年代发展中小型的设计绘图系统，90年代向集成化、可视化、智能化、三维设计，高交互性、商品化及自动化发展。
25．简述处理器（CPU）的组成及各组成部分的功能？
答：包括运算器和控制器两部分。运算器负责执行指令所规定的算术运算和逻辑运算；控制器负责解释指令，并控制指令的执行顺序，访问存储器等操作。
26．简述软件工程的基本思想？
答：是将整个系统开发过程划分为若干个阶段，每个阶段都有相对的任务，对每一阶段采用严格的科学管理和行之有效的技术手段，并分别由系统分析员和程序员完成，以充分发挥每个人的特长，降低整个系统开发的困难程度。
27．简述软件生命周期的阶段划分和每一阶段的任务？
答：软件生命周期一般划分为软件定义、软件开发和软件维护三个时期；软件定义时期：该时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总体目标，研究工程的可行性，提出实现工程目标应该采取的策略及系统必须完成的功能，并对完成该项工程需要的资源和成本进行估算，指定工作进度表。软件开发时期：该时期具体设计和实现前一时期所定义的任务。软件维护时期：该时期的主要任务是使系统持久地满足用户需要当系统在这个过程中发现错误应及时纠正，并根据需要，修改和改进系统以满足环境的变化或用户的新增要求。
28．开发工程化CAD软件应满足哪些要求？
答：硬件支撑环境，软件支撑环境，设计要求，实用化要求，保证软件质量，测试验收严格，文档编制通俗。
29．工程数据有哪些特点？
答：多媒体数据类型，工程数据库管理的对象是多媒体信息，包括数字、字符、图形、图像、视频和声音等；动态数据模式，工程数据库在工程设计过程中的库模式是动态变化的；数据结构复杂，工程数据库的数据类别和数据关系复杂多样子；随机存取和过程存取数据运行方式。
30．工程数据库系统有哪些功能需求？
答：应支持复杂的工程数据的存储和管理；应支持模式的动态修改和扩充；应支持多版本管理和多库操作；应支持工程性的事务处理；数据类型应具有多释性；应支持交互的用户接口和多用户工作。
31．公路设计原始地形数据采集的方法有哪些？
答：采用航测方法从航摄照片上获得的数据；已有大比例尺地形图的数字化；野外实测采集地形数据。
六、计算题
1．将下列表达式用AutoLISP语句表达：
2.如图所示，用Autolisp编写程序，作一外切圆半径为100的五角星。
3．某公路曲线偏角实测为30度12分10秒，为保证曲线内侧一楼房不拆除， 需控制曲线外距不大于8M。用基本型曲线，按预先选定缓和曲线长40M 计算出（要有计算过程）平曲线的主要参数（圆曲线半径、缓和曲线长、切线长、中间圆曲线长、平曲线总长）。
4．某公路曲线偏角实测为28度10分32秒，为保证曲线内侧一楼房不拆除，需控制曲线外距不大于8M。用基本型曲线 ，按满足线形协调要求计算出平曲线的主要参数（圆曲线半径、缓和曲线长、切线长、中间圆曲线长、平曲线总长）。
5．某路段的纵断面设计资料为：起点设计高程为201.36，各纵坡资料(按起点 桩号，纵坡，竖曲线半径)为： 3215.46，3，0； 3330，-4.7，1400；3500,0.5,1200；3661.54，0，0。试计算出（要有计算过程）其各段竖曲线要素（切线投影长、曲线投影长、外距、竖曲线起终点桩号）
1
解
(setq e (- (/ ( + R (/ (* 1 1 s) (* 24 R) )) (cos (/ pj 2) ) ) r ))
(steq r (/ e (- (/ (+ 1 (/ (* d d) 96)) (cos(/ pj 2 ) ) ) 1))
(steq t (+ (* (+ R (/ (* Ls Ls ) (* 24 R) )) atan(/ pi 2)) (/ Ls 2)))
3、 见书P95：选定Ls值，有外距E控制反求半径R。
解 公式如下
题意可知E=8m，LS=40m, =30.203°则可得：
PJ=0.5213747
A=0.035768854
B=-8
C=69.05125695
R=214.665
T=78.0105
Ls=40
Ly=73.16
L=153.16
4、解 (具体去看书)
公式如下
PJ=0.5213747
考虑满足线形协调要求Ls: LY: Ls=1:1:1可得到Ls= LY= Ls
=28°10′32″=0.49，E=8m，由公式计算可得：
R=385.924 m
Ls= LY=94.551 m
T=50.5842 m
L= 3Ls=283.653
5、解
