KR100354830B1 - Device for designing the road line-shape including an egg-shaped line automatically - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로선형 설계작업시 소정의 선형정보만을 입력하면 난형선형을 고려하여 그 설계구간에 대한 선형계산서 및 도로선형도면을 자동으로 설계할 수 있도록 된 난형선형 설계기능을 갖춘 도로선형 자동설계장치에 관한 것으로서, 사용자에 의해 입력된 소정의 선형정보를 근거로 해당 설계구간의 선형계산서를 작성하기 위한 선형처리수단을 구비하는 도로선형설계장치에 있어서, 상기 선형처리수단은 사용자가 입력한 평면선형정보를 구분처리하기 위한 선형정보처리부와, 상기 구분처리된 평면선형정보를 근거로 설계구간의 선형구성을 결정하기 위한 선형구성결정부와, 상기 구분처리된 평면선형정보와 결정된 선형구성정보를 근거로 난형구간을 고려한 선형요소를 산출하기 위한 선형연산부와, 상기 선형요소를 근거로 해당 설계구간의 선형계산서를 작성하기 위한 선형계산서작성부 및, 설계구간의 선형요소를 산출하도록 선형연산부에 소정 제어신호를 전송함과 더불어 상기 선형연산부를 통해 산출된 선형요소를 상기 선형계산서작성부로 전송하는 선형요소처리부로 구성된 평면선형 설계수단을 구비하며, 사용자가 입력설정한 선형정보와 이를 근거로 작성된 선형계산서 및 선형설계도면이 설계구간별로 구분되어 저장되는 데이터베이스와, 상기 선형정보를 근거로 선형계산서를 작성하도록 상기 선형처리수단을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is an automatic road linear design device having an oval linear design function that can automatically design a linear bill and a road linear drawing for the design section in consideration of the oval linear shape when only predetermined linear information is input during the road linear design work. A road linear design apparatus comprising linear processing means for generating a linear calculation of a corresponding design section based on predetermined linear information input by a user, wherein the linear processing means is a planar linear input by a user. A linear information processing unit for classifying information, a linear configuration determining unit for determining a linear configuration of a design section based on the separated planar linear information, and based on the divided planar linear information and the determined linear configuration information A linear calculation unit for calculating a linear element considering the ovoid section, and a corresponding design section based on the linear element. A linear calculation unit for creating a linear calculation and a linear element for transmitting a predetermined control signal to the linear calculation unit to calculate a linear element of the design section, and transmitting the linear element calculated through the linear calculation unit to the linear calculation unit. It has a planar linear design means composed of a processing unit, and the linear information input and set by the user, the database is created based on the linear calculations and linear design drawings are divided by the design section and the linear calculation based on the linear information It characterized in that it comprises a control unit for controlling the linear processing means to.
Description
본 발명은 도로선형 설계장치에 관한 것으로서, 특히 도로설계시 도로의 안정성 및 교통류의 원활한 소통을 위한 난형선형 설계기능을 갖춘 도로선형 자동설계장치에 관한 것이다.The present invention relates to a road linear design device, and more particularly, to a road linear automatic design device having an ovoid linear design function for the stability of the road and smooth communication of traffic flow during road design.
일반적으로 도로선형은 도로의 중심선이 입체적으로 그리는 연속된 형상으로서 평면적으로 본 도로중심선의 형상을 나타낸 평면선형과, 종단적으로 본 도로중심선의 형상을 나타낸 종단선형 및 도로를 주행하는 차량이 이탈되지 않도록 하는 횡단방향의 형상을 나타낸 편구배로 이루어져 있다.In general, the road line is a continuous shape in which the center line of the road is three-dimensionally drawn. It consists of a partial gradient showing the shape of the transverse direction.
상기 평면선형은 직선, 원곡선 및 완화곡선 등으로 구성되며, 상기 종단선형은 직선 및 2차 포물선 등으로 구성된다. 여기서, 상기 직선은 일반적으로 지형에 조화시키기 어렵고 그 길이가 적정하지 않으면 선형의 연속성을 해치게 되며, 상기 원곡선에서는 차량이 옆으로 전도되지 않는 최소의 곡선반경을 구하여 설계해야 한다.The planar linear is composed of a straight line, a curve, a spiral, and the like, and the longitudinal line is composed of a straight line and a secondary parabola. In this case, the straight line is generally difficult to match the terrain, and if the length is not appropriate, the linear continuity is impaired, and the curve should be designed by obtaining a minimum radius of curvature in which the vehicle does not fall sideways.
그리고, 상기 완화곡선은 도로의 직선부로부터 곡선부로, 큰 곡선부에서 작은 곡선부로 자동차가 원활하게 주행하기 위한 선형으로 보편적으로 자동차의 주행궤적와 합치되는 후술할 크로소이드(Clothoid) 곡선이 주로 이용된다.In addition, the relaxation curve is mainly used as a linear to the curve portion, a large curve portion to a small curve portion, the linear cross-section (Clothoid) curve which will be described later to coincide with the driving trajectory of the vehicle. .
즉, 상술한 선형요소 중 직선과 원곡선을 접속하게 되면 접속점에서 급격한원심가속도의 변화 때문에 운전자가 불쾌하게 느낄 뿐 아니라 시각적으로도 선형이 구부러져 보여서 매끄럽지가 못하다. 따라서, 접속점에서의 곡률을 서서히 변화시킴으로서 직선과 원곡선의 연결을 매끄럽게 할 필요가 있는데, 이때 보편적으로 이용되는 곡선이 상기 크로소이드(Clothoid) 곡선이다.That is, when the straight line and the curved line are connected among the above-mentioned linear elements, the driver may not be unpleasant because of the sudden change of the centrifugal acceleration at the connection point, and the linear shape may be visually bent and thus may not be smooth. Therefore, it is necessary to smooth the connection between the straight line and the curved line by gradually changing the curvature at the connection point, wherein the commonly used curve is the Closoid curve.
도 1은 상기 크로소이드(Clothoid) 곡선의 형태를 나타낸 도면으로서 원곡선의 곡률반경이 무한대에서 유한한 값으로 점차 작아지는 특성을 가지게 된다.FIG. 1 is a diagram showing the shape of the cloth (Clothoid) curve has a characteristic that the radius of curvature of the curve is gradually reduced to a finite value at infinity.
즉, 크로소이드곡선상의 임의의 점 P1, P2에 대한 곡률반경을 각각 R1, R2라 하고, 크로소이드시점(O)에서의 곡선길이를 L1, L2라 하면, 곡선길이(L : L1, L2)가 증가할수록 곡률반경(R : R1, R2)은 이에 반비례하여 소정의 비율로 감소되기 때문에 이는 아래 수학식1과 같이 표현된다.In other words, when the radius of curvature of the points P 1 and P 2 on the crossoid curve are R 1 and R 2 , respectively, and the curve lengths at the cross-point O are L 1 and L 2 , the curve length ( As L: L 1 , L 2 increases, the radius of curvature (R: R 1 , R 2 ) decreases in a predetermined ratio in inverse proportion to this, which is expressed by Equation 1 below.
여기서, A는 크로소이드 파라미터라 하는데 이는 운전자가 받는 원심가속도의 변화율에 따라 결정되고 이 변화율이 증가하게 되면 운전이 어려워지며, 주행시에 불쾌감을 유발하게 된다.Here, A is called a crossoid parameter, which is determined according to the change rate of the centrifugal acceleration received by the driver, and when the change rate is increased, driving becomes difficult and causes discomfort during driving.
즉, 우리 나라와 같이 산악지대가 많은 지형에서는 곡선부의 반경을 충분히 크게 취하기가 곤란하기 때문에 상술한 크로소이드(Clothoid) 곡선과 같은 완화곡선을 사용한 선형설계가 주로 이루어지게 된다.That is, in a mountainous terrain such as our country it is difficult to take the radius of the curved portion sufficiently large, the linear design using a relaxation curve such as the above-mentioned (Cothoid) curve is mainly made.
그리고, 실제적인 선형설계에 있어서 설계구간이 험준한 산악지형이거나, 하천이나 강을 끼고 있는 경우 또는 주택가를 포함하고 있는 경우에는 이러한 구간을 피하여 선형설계를 해야 하기 때문에 다수의 직선, 원곡선, 크로소이드곡선이 복합적으로 결합된 선형설계가 요구되는데, 이때 사용되는 선형이 난형이다.In the actual linear design, if the design section is a rugged mountainous terrain, a river or river, or a residential area, the linear design should be avoided. A linear design with a complex combination of curves is required, where the linear used is ovoid.
도 2는 난형선형을 고려한 도로선형설계의 일예를 나타낸 것으로서, 참조부호 IP1∼IP10은 선형설계구간의 각 좌표를 나타낸 것이고, BP는 시작점, EP는 종점을 나타낸다.2 shows an example of a road linear design considering an ovoid linear shape, wherein reference numerals IP1 to IP10 denote respective coordinates of the linear design section, BP denotes a starting point, and EP denotes an end point.
즉, 도 2에서 그림(a)는 직선(BP∼IP1)-크로소이드(IP1~IP2)-원곡선(IP2~1P3)-크로소이드(IP3~IP4)-직선(IP4~EP)으로 구성된 선형구성으로서 이러한 구성은 선형설계구간 사이에 산이나 계곡이 있는 경우 유용한 선형구성이다. 그러나, 그림(a)의 원곡선(IP2~1P3)구간에 주택가 등이 있어 이를 부득이 피하여 선형을 설계하여야 할 경우에는 상기 그림(a)에 도시된 선형으로는 그 장애물을 피하기 어려운 문제점이 있게 된다.That is, in FIG. 2, the figure (a) is a linear structure consisting of straight lines BP to IP1-crossoids IP1 to IP2-curves IP2 to 1P3-crossoids IP3 to IP4-straight lines IP4 to EP. As a configuration, this configuration is useful when there are mountains or valleys between the linear design sections. However, if there is a housing price in the curve (IP2 ~ 1P3) section of Figure (a), and it is inevitable to design a linear, there is a problem that it is difficult to avoid the obstacle with the linear shown in Figure (a) .
따라서, 그림(b)에 나타낸 바와 같이 직선(BP~IP5)-크로소이드(IP5~IP6)-원곡선(IP6~IP7)-크로소이드(IP7~IP8)-원곡선(IP8~IP9)-크로소이드(IP9~IP10)-직선(IP10~EP)의 구성으로된 선형을 설계함으로써 그 장애물을 피할 수 있게 되는데 그림(b)에 도시된 선형구성은 상기 그림(a)의 원곡선(IP6~IP7)구간을 원곡선(IP6~IP7)-크로소이드(IP7~IP8)-원곡선(IP8~IP9)구간으로 대치한 것이다. 이때, 상기 크로소이드(IP7~IP8)구간에 사용된 선형을 일반적으로 난형이라 부른다.Therefore, as shown in the figure (b), the straight line (BP to IP5)-crossoid (IP5 to IP6)-curve (IP6 to IP7)-crossoid (IP7 to IP8)-curve (IP8 to IP9)-cross The obstacles can be avoided by designing the linear (IP9 ~ IP10) -linear (IP10 ~ EP) configuration. The linear configuration shown in Figure (b) is the curve (IP6 ~ IP7) of Figure (a). ) Section is replaced by curve (IP6 ~ IP7) -crossoid (IP7 ~ IP8) -curve (IP8 ~ IP9) section. At this time, the linear used in the sections of the crosoid (IP7 ~ IP8) is generally called ovoid.
한편, 상기한 도로선형설계가 잘못된 경우 예컨대, 극단적인 곡선이나 이들의 적절치 못한 연결은 사고유발, 교통용량저하, 주행시간 및 주행경비의 증가, 자연환경과의 부조화 나아가 건설비의 증가를 초래하게 되는데, 종래의 도로선형 설계장치의 경우 상술한 직선, 원곡선 및 크로소이드곡선등 일반적인 선형요소에 대한 설계기능은 갖추었으나 상기한 난형선형에 대한 자동설계기능은 구비되지 못하여 도로설계시 불가피하게 난형선형을 갖게 되는 구간에 대해서는 수작업으로 선형계산서를 작성해야 함과 아울러 관련된 도면에 대해서 개별적으로 캐드수정을 해야 하는 번거로움과 현실적으로 도로설계시 빈번히 발생되는 구조변경에 따라 다수의 도면이 수정되는 것을 감안했을 때 그 수정작업에 많은 시간과 인력이 소요되는 비효율성이 있었다.On the other hand, when the road linear design is incorrect, for example, extreme curves or improper connection thereof may cause accidents, decrease traffic capacity, increase driving time and driving expenses, mismatch with the natural environment, and increase construction costs. In the case of the conventional road linear design device, the design function for the general linear elements such as the straight line, the curved line and the crossoid curve is provided, but the automatic design function for the above-mentioned oval shape is not provided. Considering that manual calculations should be made for the sections that will have, the number of drawings will be modified due to the hassle of modifying the CAD drawings individually and the structural changes frequently occurred during road design. The inefficiency that required much time and manpower All.
또한, 도면수정작업을 각 도면마다 개별적으로 하게 되는 바, 수정작업시 오류가 발생되는 경우 이는 사고유발, 교통용량저하, 주행시간 및 주행경비의 증가 등의 원인이 되는 문제점이 있게 된다.In addition, if the drawing correction work is to be made for each drawing individually, if an error occurs during the correction work, there is a problem that causes the occurrence of accidents, reduced traffic capacity, increased running time and running expenses.
이에 본 발명은 상기한 사항을 감안하여 창출된 것으로서 도로선형 설계작업시 소정의 선형정보만을 입력하면 난형선형을 고려하여 그 설계구간에 대한 선형계산서 및 도로선형도면을 자동으로 설계함으로써 도로의 안정성 및 교통류의 원활한 소통을 제공할 수 있도록 된 난형선형 설계기능을 갖춘 도로선형 자동설계장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created in view of the above-mentioned matters, and when only predetermined linear information is inputted during the road linear design work, the linear statement and the road linear drawing for the design section are automatically considered in consideration of the ovoid linear shape, thereby ensuring the stability of the road. The purpose of the present invention is to provide an automatic road linear design device with an ovoid linear design function that can provide smooth communication of traffic flow.
도 1은 크로소이드(Clothoid) 곡선의 형태를 나타낸 도면.1 is a view showing the shape of the crossoid (Clothoid) curve.
도 2는 난형선형을 고려한 도로선형설계의 일예를 나타낸 도면.Figure 2 is a view showing an example of the road linear design considering the ovoid linear.
도 3은 본 발명의 일실시예에 관계되는 난형선형 설계기능을 갖춘 도로선형 자동설계장치의 내부구성을 나타낸 블록구성도.Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration of the automatic road linear design device having an ovoid linear design function according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 선형처리부의 내부구성을 간략히 나타낸 블록구성도.4 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the linear processing unit shown in FIG.
도 5는 도 4에 도시된 평면선형부의 기능을 설명하기 위한 기능블록도.FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the function of the planar linear portion shown in FIG. 4; FIG.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 평면선형정보의 입력화면을 나타낸 도면.6 is a view showing an input screen of the planar linear information according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 선형계산서의 출력예를 나타낸 도면.7 is a view showing an example of the output of the linear statement according to an embodiment of the present invention.
도 8a 및 8b는 도 3의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트.8A and 8B are flowcharts for explaining the operation of the apparatus in the configuration of FIG.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
50 : 데이터베이스, 60 : 선형처리부,50: database, 60: linear processing unit,
61 : 평면선형부, 70 : 도면처리부,61: planar linear portion, 70: drawing processing portion,
80 : 제어부, 611 : 선형정보처리부,80: control unit, 611: linear information processing unit,
612 : 선형구성결정부, 613 : 선형요소처리부,612: linear configuration determination unit, 613: linear element processing unit,
614 : 선형연산부, 615 : 선형계산서작성부.614: linear calculation unit, 615: linear calculation unit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난형선형 설계기능을 갖춘 도로선형 자동설계장치는 사용자에 의해 입력된 소정의 선형정보를 근거로 해당 설계구간의 선형계산서를 작성하기 위한 선형처리수단을 구비하는 도로선형설계장치에 있어서, 상기 선형처리수단은 사용자가 입력한 평면선형정보를 구분처리하기 위한 선형정보처리부와, 상기 구분처리된 평면선형정보를 근거로 설계구간의 선형구성을 결정하기 위한 선형구성결정부와, 상기 구분처리된 평면선형정보와 결정된 선형구성정보를 근거로 난형구간을 고려한 선형요소를 산출하기 위한 선형연산부와, 상기 선형요소를 근거로 해당 설계구간의 선형계산서를 작성하기 위한 선형계산서작성부 및, 설계구간의 선형요소를 산출하도록 선형연산부에 소정 제어신호를 전송함과 더불어 상기 선형연산부를 통해 산출된 선형요소를 상기 선형계산서작성부로 전송하는 선형요소처리부로 구성된 평면선형 설계수단을 구비하며, 사용자가 입력설정한 선형정보와 이를 근거로 작성된 선형계산서 및 선형설계도면이 설계구간별로 구분되어 저장되는 데이터베이스와, 상기 선형정보를 근거로 선형계산서를 작성하도록 상기 선형처리수단을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Road linear automatic design apparatus having an ovoid linear design function according to the present invention for achieving the above object is provided with a linear processing means for creating a linear calculation of the design section based on the predetermined linear information input by the user In the road linear design apparatus, the linear processing means includes a linear information processing unit for classifying and processing the planar linear information input by the user, and a linear configuration for determining the linear configuration of the design section based on the divided planar linear information. A decision unit, a linear calculation unit for calculating a linear element in consideration of the ovoid section based on the separated planar linear information and the determined linear configuration information, and a linear for preparing a linear calculation of the corresponding design section based on the linear element. In addition to transmitting a predetermined control signal to the calculation unit and the linear calculation unit to calculate the linear elements of the design section, Planar linear design means comprising a linear element processing unit for transmitting the linear element calculated by the linear calculation unit to the linear calculation unit, the linear information input by the user, and the linear statement and linear design drawing created based on the design And a control unit for controlling the linear processing means to create a linear statement based on the linear information and the database stored separately for each section.
또한, 본 발명은 상기 선형처리부에서 산출되는 선형요소인 단위체인별 구간좌표와 누가거리 및 방위각데이터를 조합하여 도면데이터로 변환처리함과 아울러 상기 도면데이터가 도면형태로 표시되도록 처리하는 도면처리부를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a drawing processing unit which converts the section coordinates of the unit chains, which are the linear elements calculated by the linear processing unit, the nodal distance and the azimuth data into drawing data, and processes the drawing data to be displayed in the drawing form. Characterized in that further comprises.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 관계되는 난형선형 설계기능을 갖춘 도로선형 자동설계장치의 내부구성을 나타낸 블록구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration of the automatic road linear design device having an ovoid linear design function according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 참조번호 10은 도로선형설계시 요구되는 소정의 선형정보를 입력하기 위한 입력부이고, 20은 사용자가 상기 선형정보를 입력설정하기 위한 입력화면과 상기 선형정보를 근거로 작성된 소정의 선형계산서 및 선형설계도면이 표시되는 표시부이고, 30은 상기 선형계산서 및 선형설계도면을 출력하기 위한 인쇄부로서, 예컨대 캐드시스템의 프린터, 플로터(Plotter)등이 사용된다.In FIG. 3, reference numeral 10 denotes an input unit for inputting predetermined linear information required for road linear design, and 20 denotes an input screen for setting and inputting the linear information by the user and a predetermined linear bill prepared based on the linear information. And a display unit for displaying the linear design drawings, and 30 denotes a printing unit for outputting the linear bill and the linear design drawings, for example, a printer, a plotter, or the like of a CAD system is used.
그리고, 참조번호 40은 도로선형 설계시 연산처리되는 중간데이터를 일시 저장하기 위한 램(RAM : Random Access Memory)이고, 50은 사용자가 상기 입력부(10)를 통해 입력설정한 선형정보와 이를 근거로 작성된 선형계산서 및 선형설계도면이 설계구간별로 구분되어 저장되는 데이터베이스로서, 상기 데이터베이스(50)는 사용자가 입력설정한 선형정보 및 상기 선형정보를 근거로 작성된 설계구간별 선형계산서가 각 구간별로 구분되어 저장되는 제 1 저장부(51)와, 상기 선형계산서를 근거로 작성된 각 설계구간별 선형설계도면이 구분되어 저장되는 제 2 저장부(52)로 구성되어 있다.In addition, reference numeral 40 denotes a random access memory (RAM) for temporarily storing intermediate data that is arithmetic processed in the road linear design, and 50 denotes linear information set by the user through the input unit 10 and based on the linear information. The prepared linear bill and linear design drawings are divided and stored for each design section. The database 50 includes linear information input by a user and a linear bill for each design section based on the linear information. The first storage unit 51 is stored, and the second storage unit 52 stores the linear design drawings for each design section based on the linear calculation.
이때, 상기 선형정보는 설계하고자 하는 선형의 종류에 따라 후술하는 평면선형정보, 종단선형정보 및 편구배정보로 구분되어 입력되게 된다.At this time, the linear information is divided into planar linear information, vertical linear information, and partial gradient information, which will be described later, according to the type of linear to be designed.
즉, 상기 평면선형정보는 설계구간의 IP(Intersection Point)좌표와 그 곡률반경 및 크로소이드 파라미터(Parameter)로 구성되며, 설계구간에 난형구간이 있는 경우에는 해당 IP의 난형을 고려한 크로소이드 파라미터 및 곡률반경을 포함하여 구성된다.That is, the planar linear information is composed of an IP (Intersection Point) coordinate of the design section, its radius of curvature, and a crossoid parameter. In the case where the design section has an ovoid section, the chromoid parameter considering the ovoid of the corresponding IP and It is configured to include a radius of curvature.
그리고, 상기 종단선형정보는 설계구간의 총 VIP(Vertical Intersection Point)갯수, 해당 VIP의 누가거리와 표고 및 곡선길이로 구성되며, 상기 편구배정보는 편구배가 시작되는 시점으로부터의 누가거리 및 백분율로 나타낸 해당 편구배로 구성되고, 도로의 중심선을 경계로 좌측편구배정보와 우측편구배정보로 구분되어 있다.The longitudinal linear information includes a total number of vertical intersection points (VIPs) of a design section, a nominal distance, an elevation, and a curve length of a corresponding VIP, and the partial gradient information is a nominal distance and a percentage from a starting point of the partial gradient. It consists of the corresponding gradient shown in Fig. 2 and is divided into left side gradient information and right side gradient information on the center line of the road.
한편, 상기 평면선형정보와 종단선형정보 및 편구배정보는 해당 설계구간에서 직접 측량된 수치를 이용하게 된다.On the other hand, the planar linear information, longitudinal linear information and partial gradient information is to use a value measured directly in the design section.
또한, 참조번호 60은 사용자가 입력설정한 선형정보를 근거로 난형구간을 고려하여 도로선형을 설계하는 동작프로그램이 저장된 선형처리부로서, 도 4는 상기 선형처리부(60)의 내부구성을 간략히 나타낸 블록구성도이다.In addition, reference numeral 60 is a linear processing unit that stores an operation program for designing a road line in consideration of the ovoid section based on the linear information input by the user. FIG. 4 is a block briefly illustrating an internal configuration of the linear processing unit 60. It is a block diagram.
즉, 도 4에서 참조번호 61은 난형구간을 고려하여 평면선형을 설계하기 위한 평면선형부이고, 62는 종단적으로 본 도로중심선의 형상을 설계하기 위한 종단선형부이며, 63은 도로를 주행하는 차량이 이탈되지 않도록 하는 횡단방향의 선형을 설계하기 위한 편구배부로서, 상기한 난형선형의 설계는 상기 평면선형부(61)에서 이루어지게 된다.That is, in FIG. 4, reference numeral 61 is a planar linear part for designing a planar linear shape in consideration of an ovoid section, 62 is a longitudinal linear part for designing a shape of a road center line longitudinally, and 63 is a vehicle traveling on a road. As a single-sided distribution for designing the linear in the transverse direction so as not to deviate, the ovoid linear design is made in the planar linear portion 61.
즉, 도 5는 본 발명의 일실시예에 관계되는 상기 평면선형부(61)의 기능을 설명하기 위한 기능블록도이다.That is, FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the function of the flat linear portion 61 according to the embodiment of the present invention.
그리고, 도 5에서 참조번호 611은 사용자가 평면선형정보를 입력하기 위한 소정의 입력화면이 상기 표시부(20)에 출력되도록 함과 더불어 사용자에 의해 입력설정된 평면선형정보를 설계구간별로 구분처리하기 위한 선형정보처리부로서, 도 6은 상기 평면선형정보의 입력화면을 나타낸 것이다.In FIG. 5, reference numeral 611 denotes a predetermined input screen for the user to input the planar linear information to the display unit 20, and separates and processes the planar linear information set by the user for each design section. As a linear information processing unit, Fig. 6 shows an input screen of the plane linear information.
즉, 도 6에서 현재선형(L1)은 현재 선형정보가 입력되는 설계구간을 지정하는 곳이고, 사업명(L2)은 상기 현재선형(L1)에서 지정된 설계구간의 사업명칭을 지정하는 곳이다. 그리고, 시작스테이션(station)(L3)은 현재 설계구간의 시작위치를 지정하는 곳이고, 단위체인(chain)(L4)은 후술하는 선형계산서 작성시 그 계산이 이루어지는 단위거리를 지정하는 곳으로서 선형계산서 및 선형설계도면은 상기 단위체인(L4)별로 그 작성이 이루어지게 된다.That is, in FIG. 6, the current linear line L1 designates a design section in which the current linear information is input, and the business name L2 designates a business name in the design section designated in the current linear line L1. In addition, the start station (L3) is a place to specify the start position of the current design section, the unit chain (L4) is a place to specify the unit distance at which the calculation is made when the linear statement described later The bill and the linear design drawing are made for each unit chain L4.
그리고, 도 6에서 참조부호 L5는 선형설계구간의 IP좌표입력란이고, L6는 상기 IP좌표입력란(L5)에 입력설정된 각 IP의 곡률반경입력란이며, L7는 각 IP의 크로소이드 파라미터 입력란이고, L8과 L9는 각각 해당 IP의 난형을 고려한 크로소이드 파라미터 및 곡률반경 입력란으로서, 해당 선형설계구간에 난형구간이 있는 경우 사용자는 이를 입력설정하게 된다.In FIG. 6, reference numeral L5 denotes an IP coordinate input field of the linear design section, L6 denotes a curvature radius input field of each IP set in the IP coordinate input field L5, and L7 denotes a chromoid parameter input field of each IP, L8 And L9 are chromoid parameters and curvature radius input fields considering the ovoid of the corresponding IP, respectively, and the user inputs and sets the ovoid section in the corresponding linear design section.
한편, 도 5에서 참조번호 612는 상기 선형정보처리부(611)에서 구분처리된 평면선형정보를 근거로 각 IP를 연결하는 선형구성을 결정하기 위한 선형구성결정부로서, 상기 선형구성결정부(612)는 다수의 IP가 주어진 경우 각 IP을 연결하게 되는 선형이 직선, 원곡선, 크로소이드곡선 및 난형에 사용되는 크로소이드곡선의 어떠한 조합으로 구성되는지를 상기 구분처리된 평면선형정보를 근거로 결정하게 된다.In FIG. 5, reference numeral 612 denotes a linear configuration determination unit for determining a linear configuration connecting each IP based on the planar linear information divided by the linear information processing unit 611. The linear configuration determination unit 612. ) Is determined based on the above-mentioned separated plane linear information to determine whether a linear line connecting each IP is composed of a straight line, a curved line, a crosoid curve, and a chromoid curve used for an ovoid given a plurality of IPs. Done.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 선형설계시 각 IP점의 좌표와 그 곡률반경(R1, R2), 크로소이드 파라미터를 나타내는 매개변수(A1, A2), 난형을 고려한 크로소이드 파라미터(AE)로 구성된 평면선형정보가 주어지기 때문에 상기 선형구성결정부(612)는 이를 근거로 해당 구간의 선형구성을 결정할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 6, the coordinates of the respective IP points, their radius of curvature R1 and R2, the parameters A1 and A2 representing the chromoid parameters, and the chromoid parameters AE considering the oval shape, as shown in FIG. 6. Since the configured planar linear information is given, the linear configuration determination unit 612 can determine the linear configuration of the corresponding section based on this.
예컨대, 크로소이드곡선-원곡선-난형을 고려한 크로소이드곡선-원곡선-크로소이드곡선으로 이루어진 구간으로 선형구성이 결정되는 경우에는 상기 평면선형정보가 모두 입력된 경우이고, 크로소이드곡선-원곡선-크로소이드곡선으로 이루어진 구간으로 결정되는 경우에는 평면선형정보중 해당 IP좌표와 그 곡률반경(R1), 크로소이드 파라미터를 나타내는 매개변수(A1, A2)만이 입력된 경우이다.For example, when the linear configuration is determined as a section consisting of a crosoid curve-curve-chromoid curve in consideration of a crosoid curve-curve-oval, all of the planar linear information is input, and the crossoid curve-curve In case it is determined as a section consisting of a crossoid curve, only the IP coordinates, the radius of curvature R1, and the parameters A1 and A2 representing the crossoid parameters of the plane linear information are input.
따라서, 상기 상기 선형구성결정부(612)는 그 입력되는 평면선형정보의 유형을 근거로 그 선형구성을 결정하게 되는 것이다.Accordingly, the linear configuration determiner 612 determines the linear configuration based on the type of the planar linear information input.
또한, 참조번호 613은 상기 선형정보처리부(611)에서 구분처리된 설계구간별 평면선형정보와 상기 선형구성결정부(612)에서 결정된 소정의 선형구성정보를 근거로 해당 설계구간에 대한 선형요소를 산출하도록 후술하는 선형연산부를 제어하는 선형요소처리부이다.Further, reference numeral 613 denotes a linear element for the corresponding design section based on the planar linear information for each design section processed by the linear information processing unit 611 and the predetermined linear configuration information determined by the linear configuration determining unit 612. It is a linear element processing unit for controlling the linear calculation unit to be described later to calculate.
이때, 상기 선형요소는 해당 설계구간에 대한 선형계산서작성시 요구되는 단위체인별 누가거리, 측점, 좌표 및 방위각으로 구성되어 있으며, 이는 해당 설계구간의 선형을 구성하게 되는 직선, 원곡선, 크로소이드곡선 및 난형구간의 크로소이드곡선 각각의 단위체인별 거리와 좌표 및 방위각을 산출함으로써 구할 수 있게 된다.At this time, the linear element is composed of a nominal distance, a station, a coordinate, and an azimuth for each unit chain required for the preparation of the linear calculation for the corresponding design section, which is a straight line, a curve, and a chromoid. It can be obtained by calculating the distance, coordinates and azimuth for each unit chain of each of the curves and the chromoidal curves of the ovoid section.
즉, 도 5에서 참조번호 614는 상기 선형요소처리부(613)로부터 전송된 소정의 제어신호를 근거로 해당 설계구간의 평면선형을 구성하게 되는 직선, 원곡선, 크로소이드곡선 및 난형구간의 크로소이드곡선 각각에 대해서 선형계산서 작성시 요구되는 선형요소를 산출하기 위한 선형연산부이다.That is, in FIG. 5, reference numeral 614 denotes a chromoid of straight lines, curved lines, chromoidal curves, and ovoid segments that constitute a planar linearity of a corresponding design section based on a predetermined control signal transmitted from the linear element processing unit 613. It is a linear operation unit for calculating the linear elements required for preparing the linear bill for each curve.
그리고, 상기 선형연산부(614)는 각 IP를 연결하는 직선, 원곡선, 크로소이드곡선 및 난형구간의 크로소이드곡선상의 임의의 점에 대한 좌표값을 단위체인별로 산출하기 위한 좌표연산부(614a)와, 단위체인별 누가거리를 산출하기 위한 거리연산부(614b) 및 상기 좌표연산부(614a)에서 산출된 단위체인별 좌표 각각에 대한 방위각을 산출하기 위한 각도연산부(614c)로 구성되어 있다.In addition, the linear calculation unit 614 may include a coordinate calculation unit 614a for calculating, for each unit chain, coordinate values of arbitrary points on a straight line, a curved line, a crossoid curve, and a crossoid curve of an ovoid section connecting each IP. The distance calculation unit 614b for calculating the nominal distance for each unit chain and the angle operation unit 614c for calculating an azimuth for each of the unit chain coordinates calculated by the coordinate calculation unit 614a.
즉, 상기 선형연산부(614)에는 직선, 원곡선, 크로소이드곡선, 난형구간의 크로소이드곡선 각각에 대한 좌표값과 거리 및 방위각 등을 산출하기 위한 소정의 알고리즘이 구비되어 있기 때문에 상기 선형구성결정부(612)에서 결정된 각 선형구간에 대한 좌표값, 거리, 방위각을 연산하게 된다.That is, since the linear calculation unit 614 is provided with a predetermined algorithm for calculating coordinates, distances and azimuths, etc. for each of the straight lines, the curved lines, the crossoid curve, and the crossoid curve of the ovoid section, the linear configuration determination is performed. The coordinate value, distance, and azimuth for each linear section determined in the block 612 are calculated.
이때, 상기 선형연산부(614)에 사용되는 알고리즘은 직선, 원곡선, 크로소이드곡선 각각에 대한 일반적인 좌표, 거리, 방위각 연산식이 사용되며, 단위체인별 좌표와 누가거리 산출시에는 해당 선형구간의 임의의 점에 대한 좌표축 이동을 통해서 이를 구할 수 있게 된다.At this time, the algorithm used in the linear operation unit 614 is a general coordinate, distance, azimuth calculation formula for each of a straight line, a curve, a cross-soid curve is used, and when calculating the coordinates of each unit chain and nougat distance arbitrary This can be found by moving the axes about the point of.
그리고, 도 6에서 참조번호 615는 상기 선형요소처리부(613)로부터 전송된 선형요소를 근거로 선형계산서를 작성하기 위한 선형계산서작성부로서, 도 7은 상기 선형계산서의 일예를 나타낸 것이다.In FIG. 6, reference numeral 615 denotes a linear bill preparation unit for creating a linear bill based on the linear element transmitted from the linear element processor 613, and FIG. 7 shows an example of the linear bill.
한편, 도 3에서 참조번호 70은 상기 선형처리부(60)에서 작성된 선형계산서의 단위체인별 구간좌표와 누가거리 및 방위각 데이터를 도면데이터로 변환처리함과 아울러 상기 상기 도면데이터가 상기 표시부(20)에 도면형태로 표시되도록 처리하는 동작프로그램이 저장되어 있는 도면처리부로서, 상기 도면데이터는 예컨대,DWF형식의 도면파일로 변환되어 진다. 그리고, 상기 도면처리부(70)는 상기 DWF형식의 도면파일을 일반 캐드(CAD)파일형식인 DWG형식이나 플로터(ploter)의 도면파일형식인 PLT형식으로 변환처리하는 스크립트(script) 기능을 지원하기 때문에 본 장치에 의해 작성된 선형설계도면을 다른 일반 캐드시스템에서 수정 및 출력할 수 있게 된다.In FIG. 3, reference numeral 70 denotes the process of converting the section coordinates, the nodal distance, and the azimuth data for each unit chain of the linear statement prepared by the linear processing unit 60 into drawing data, and the drawing data is displayed on the display unit 20. Is a drawing processing unit which stores an operation program for processing to be displayed in a drawing form, wherein the drawing data is converted into a drawing file in DWF format, for example. In addition, the drawing processing unit 70 supports a script function for converting the DWF format drawing file into a DWG format, which is a general CAD file format, or a PLT format, which is a plot file format of a plotter. This makes it possible to modify and output linear design drawings created by the device in other general CAD systems.
또한, 상기 선형처리부(60)는 사용자가 상기 선형정보를 수정한 경우 수정된 선형정보 및 이를 근거로 재산출된 선형요소를 상기 도면처리부(70)로 자동전송하도록 프로그램 구성이 이루어져 있기 때문에 선형정보수정시 연관된 선형설계도면의 수정작업이 자동으로 이루어지게 된다.In addition, since the linear processing unit 60 is configured to automatically transmit the modified linear information and the recalculated linear elements to the drawing processing unit 70 based on the modified linear information when the user modifies the linear information, the linear information is linear information. The modifications are made automatically to the associated linear design drawing.
그리고, 도 3에서 참조번호 80은 상기 입력부(10)를 통해 소정의 선형정보가 입력된 경우 이를 근거로 선형계산서를 작성하도록 상기 선형처리부(60)를 제어함과 더불어 상기 선형계산서를 근거로 해당 설계구간의 선형설계도면을 작성하도록 상기 도면처리부(70)를 제어하는 제어부로서, 상기 제어부(80)는 선형처리부(60) 및 도면처리부(70)의 동작프로그램에 따라서 사용자가 입력설정한 선형정보를 근거로 난형구간을 고려하여 도로선형이 설계되도록 장치전반을 제어하게 된다.In addition, in FIG. 3, reference numeral 80 corresponds to controlling the linear processing unit 60 to create a linear calculation based on the input of the predetermined linear information through the input unit 10 and based on the linear calculation. A controller for controlling the drawing processor 70 to create a linear design drawing of a design section, wherein the controller 80 is linear information input and set by a user according to an operation program of the linear processor 60 and the drawing processor 70. The overall control of the system is designed so that the road line is designed based on the ovoid section.
이어, 도 3의 구성으로 된 장치의 동작을 도 8a 및 8b의 플로우챠트를 통하여 설명한다.Next, the operation of the apparatus having the configuration of FIG. 3 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 8A and 8B.
사용자가 도로선형장치를 온(on)시키게 되면 설계하고자 하는 선형의 종류를 선택할 수 있는 소정의 메뉴화면(도시되지 않음)이 표시부(20)상에 표시되게 된다(ST801단계).When the user turns on the road linear device, a predetermined menu screen (not shown) for selecting the type of linear to be designed is displayed on the display unit 20 (step ST801).
이후, 사용자가 상기 메뉴화면상에서 평면선형 설계항목(도시되지 않음)을 마우스 또는 입력부(10)의 키조작을 통해 선택하게 되면(ST802단계), 제어부(80)는 선형처리부(60)를 제어하여 도 6에 도시된 평면선형정보 입력화면이 표시부(20)상에 출력되도록 한다(ST803단계). 따라서, 사용자는 상기 입력화면의 각 입력란에 설계구간의 IP좌표와 그 곡률반경 및 크로소이드 파라미터, 그리고 설계구간에 난형구간이 있는 경우에는 해당 IP의 난형을 고려한 크로소이드 파리미터 및 곡률반경을 입력부(10)를 통해 입력설정하게 된다(ST804단계).Then, when the user selects a planar linear design item (not shown) on the menu screen through a mouse or a key operation of the input unit 10 (step ST802), the controller 80 controls the linear processing unit 60. The plane linear information input screen shown in FIG. 6 is output on the display unit 20 (step ST803). Therefore, the user inputs the cross section of the coordinates and the radius of curvature in consideration of the IP coordinate of the design section, its radius of curvature and crossoid parameters, and the ovoid section of the design section. Input setting is made through 10) (ST804).
이때, 사용자는 상기 입력화면의 시작스테이션(station)(L3)에서 현재 설계구간의 시작위치를 지정함과 아울러 단위체인(chain)(L4)에서는 선형계산서 작성시 그 계산이 이루어지는 단위거리를 지정하게 된다.At this time, the user designates the start position of the current design section in the start station L3 of the input screen and designates the unit distance in which the calculation is made when the linear statement is created in the unit chain L4. do.
그리고, 선형처리부(60)의 선형정보처리부(611)가 상기 입력설정된 평면선형정보를 설계구간별로 구분처리하게 되면(ST805단계), 선형구성결정부(612)는 상기 구분처리된 평면선형정보를 근거로 각 IP을 연결하게 되는 선형이 직선, 원곡선, 크로소이드곡선 및 난형에 사용되는 크로소이드곡선 중 어느것으로 구성되는지를 결정하게 된다(ST806단계).When the linear information processing unit 611 of the linear processing unit 60 classifies the input planar linear information for each design section (step ST805), the linear configuration determination unit 612 processes the divided planar linear information. On the basis of this, it is determined whether the linear line connecting each IP is composed of a straight line, a curved line, a crossoid curve, and a crossoid curve used for an ovoid (step ST806).
이후, 선형요소처리부(613)는 선형연산부(614)를 제어하여 해당 설계구간의 난형을 고려한 선형요소가 산출되도록 하는 바, 상기 선형연산부(614)의 좌표연산부(614a)는 각 IP를 연결하는 좌표를 단위체인별로 산출하게 되고, 거리연산부(614b)는 단위체인별 누가거리를 산출하며, 각도연산부(614c)는 단위체인별 좌표 각각에 대한 방위각을 산출하게 된다(ST807단계).Thereafter, the linear element processor 613 controls the linear operator 614 to calculate a linear element in consideration of the ovoid of a corresponding design section. The coordinate operator 614a of the linear operator 614 connects each IP. The coordinates are calculated for each unit chain, the distance calculating unit 614b calculates the nominal distance for each unit chain, and the angle calculating unit 614c calculates an azimuth angle for each of the unit chain coordinates (step ST807).
이후, 선형요소처리부(613)는 선형연산부(614)에서 산출된 해당 설계구간의 선형요소를 선형계산서작성부(615)로 전송하게 되는 바(ST808단계), 선형계산서작성부(615)는 전송된 선형요소를 이용하여 설계구간의 단위체인별 구간좌표와 누가거리 및 방위각으로 구성된 선형계산서를 작성하게 된다(ST809단계).Thereafter, the linear element processing unit 613 transmits the linear elements calculated in the linear calculation unit 614 to the linear calculation calculator 615 (step ST808), and the linear calculation calculator 615 transmits the linear elements. Using the linear elements, a linear calculation consisting of the section coordinates of the unit chains, the nodal distance and the azimuth angle is prepared (step ST809).
한편, 제어부(80)는 상기 선형처리부(60)에서 해당 설계구간의 선형계산서 작성이 완료된 경우 상기 선형계산서의 단위체인별 구간좌표와 누가거리 및 방위각 데이터를 도면데이터로 변환처리함과 아울러 상기 상기 도면데이터가 상기 표시부(20)에 도면형태로 표시되도록 도면처리부(70)를 제어하게 된다(ST810단계).On the other hand, the control unit 80 converts the section coordinates and the nominal distance and azimuth data of each unit chain of the linear statement into drawing data when the linear processing unit 60 completes the preparation of the linear statement of the design section. The drawing processing unit 70 is controlled so that the drawing data is displayed on the display unit 20 in a drawing form (step ST810).
이때, 작성된 선형계산서 및 선형설계도면은 사용자의 소정 키입력에 의해 표시부(20)상에 출력되게 되는 바, 사용자는 상기 선형계산서 및 선형설계도면의 출력결과를 확인한 후, 설계된 도로선형을 수정할지 여부를 결정하게 된다(ST811, ST812단계).At this time, the prepared linear statement and the linear design drawing are output on the display unit 20 by a predetermined key input by the user. The user checks the output result of the linear statement and the linear design drawing, and then decides whether to modify the designed road linearity. It is determined whether or not (step ST811, ST812).
따라서, 사용자가 작성된 선형계산서 및 선형설계도면을 수정하지 않을 경우에는 소정 키입력에 의해 이를 데이터베이스(50)에 저장하게 되고(ST813단계), 선형계산서 및 선형설계도면의 수정이 필요한 경우에는 상기 ST803단계로 이동하여 해당 동작을 수행하게 된다.Therefore, when the user does not modify the created linear bill and the linear design drawings, the user stores the linear bill and linear design drawings in the database 50 by a predetermined key input (step ST813). Go to step to perform the action.
즉, 상기한 실시예에 의하면 도로선형설계시 사용자가 소정의 선형정보만을 입력하면 해당 설계구간에 대한 선형계산서 및 선형설계도면을 자동으로 작성할 수 있게 된다.That is, according to the above embodiment, when the user inputs only predetermined linear information during the road linear design, the linear bill and the linear design drawing for the corresponding design section can be automatically generated.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있게 된다.In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
예컨대, 입체교차로와 같이 도로의 선형이 급격히 변하는 구간의 선형설계의 경우는 다수의 직선, 원곡선, 크로소이드곡선을 복합적으로 연결시킨 이중난형구성 또는 복합난형구성을 이용하여 도로선형을 설계하는 것도 바람직할 것이다.For example, in the case of a linear design of a section in which the linearity of the road changes rapidly, such as a three-dimensional intersection, the road linear design may be designed using a double egg structure or a compound egg structure in which a plurality of straight lines, curves, and cross-shaped curves are combined. Would be desirable.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 도로선형설계시 불가피하게 난형선형을 갖게 되는 구간에 대한 선형설계의 정확성이 보장되어 설계된 도로의 안정성 및 교통류의 원활한 소통을 제공할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the accuracy of the linear design for the section which will inevitably have an ovoid linear shape is guaranteed in the linear design of the road, thereby providing stability of the designed road and smooth communication of traffic flow.
또한, 도로선형 설계작업시 소정의 선형정보만을 입력하면 해당 설계구간에 대한 선형계산서 및 선형설계도면을 자동으로 작성함으로써 선형계산서와 그 도면의 작성 및 수정작업시 그 소요시간을 대폭 절감할 수 있다.In addition, if only a certain linear information is inputted during the road linear design work, a linear statement and a linear design drawing for the corresponding design section are automatically generated, thereby greatly reducing the time required for preparing and modifying the linear bill and its drawings. .
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| KR20010105961A (en) | 2001-11-29 |
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