基于CAD从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法与流程

基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法
技术领域
1.本发明涉及计算机辅助桥梁设计的技术领域，尤其涉及一种基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法。


背景技术：

2.cad (computeraideddesign)计算机辅助设计，是计算机技术的一个重要的应用领域。autocad是美国autodesk公司开发的交互式绘图软件，用于二维及三维设计、绘图的系统工具，用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享富含信息的设计图形。作为通用型的制图软件，autocad广泛用于各个行业的设计工作。长期以来，我国道路工程设计人员均使用autocad进行道路桥梁的设计与制图。
3.一般情况下，道路与桥梁两个专业由不同专业的工程师分别承担设计工作。道路专业工程师首先进行道路总体设计，得到道路的平面与立面dwg格式文件。其中平面dwg设计文件，包含了道路总体的平面信息，道路平面被抽象为一根由直线、圆曲线及曲率不断变化的缓和曲线组成的首尾相连的设计线。该数据将被传递给桥梁、路基、隧道等各专业，结合立面dwg文件，开展对应的桥梁、隧道等构造物的设计。
4.对于桥梁工程师而言，设计或者施工的第一步，就需要在平面图上确定桥梁桥墩的布孔线位置以及桥桩坐标。如果道路平面曲线只由直线，甚至是圆弧曲线构成的话，布孔线的定位和桥桩坐标的确定，并不是十分困难，使用autocad的内置功能即可以完成。但出于交通安全的考虑，缓和曲线是道路平面曲线中必不可少的元素。缓和曲线是由一系列曲率不断变化的圆曲线组成，曲线长度和切线角度这两个对于布孔线的定位和桥桩坐标的确定十分关键的参数沿缓和曲线不断变化，桥梁工程师已无法通过简单的autocad的内置功能完成定位工作。另一方面，一条道路往往包含许多座桥梁；一座桥梁少则需要定位数个布孔线与桥桩，多则需要定位数百上千个布孔线与桥桩，如果均需要靠桥梁工程师单个手动地操作，既浪费了大量的工作时间，还可能间接导致定位错误，最终出现工程质量事故。
5.鉴于此，有必要提出基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法以解决或至少缓解上述缺陷。


技术实现要素：

6.本发明提供一种基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法，旨在解决现有的依靠人工手动处理在平面图上确定桥梁桥墩的布孔线位置以及桥桩坐标，导致处理速度慢、浪费了大量的人工，可能间接导致定位错误，最终出现工程质量事故的技术问题。
7.本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法，包括如下步骤：s1、基于autocad获取目标道路设计线，目标道路设计线为由直线和/或圆曲线以及缓和曲线连接组成的多义线线段；s2、读入布孔线与桥墩的设计参数数据信息表，设计参数数据信息表包括目标道路设计线对应的每一个预施工桥墩i的桥墩设计参数信息，桥墩设计参数信息包
括预施工桥墩i的预设桥墩墩号mi以及与预设桥墩墩号mi对应的布孔线桩号li、桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位vl、预设布孔线右偏角γ；其中，布孔线桩号li的数值在autocad表示为预设桥墩墩号mi的拟定布孔线bi上的设计点位pi到多义线线段起点的线长值；桥桩纵偏位hl用于表示预施工桥墩i的竖排桥桩基相对于拟定布孔线bi的垂直向的偏移距离，若桥桩纵偏位hl的数值为正值则表示竖排桥桩基处于拟定布孔线bi朝向路第一方向，若桥桩纵偏位hl的数值为负值则表示竖排桥桩基处于拟定布孔线朝向路第二方向，第二方向为与第一方向相反的方向；桥桩横偏位vl表示预施工桥墩i的横排桥桩基沿拟定布孔线bi的延伸方向的偏移距离，若桥桩横偏位vl的数值为正值则表示横排桥桩基位于目标道路设计线前进方向的第一侧向，若桥桩横偏位vl的数值为负值则表示横排桥桩基位于目标道路设计线前进方向的第二侧向，第二侧向为与第一侧向相反的方向；每个预施工桥墩i对应的施工桥桩zin的数量为桥桩纵偏位hl的元素个数与桥桩横偏位vl的元素个数的乘积，沿拟定布孔线bi的垂直向布设的多个施工桥桩zin组成横排桥桩基，沿拟定布孔线bi的延伸向布设的多个施工桥桩zin组成竖排桥桩基；s3、根据每一个桥墩设计参数信息，计算每一个预施工桥墩i的施工布孔线bi及预施工桥墩i对应的所有施工桥桩zin的桥桩施工坐标：s31，基于预设坐标系和目标道路设计线，调用autocad的api，根据布孔线桩号li获取每一个预施工桥墩i处于目标道路设计线上的设计点位pi，其中，设计点位pi的坐标值为（xi，yi）；s32、调用autocad的api，获取设计点位pi在目标道路设计线上的一阶导数，确定目标道路设计线在设计点位pi位置处的切线向量iq；s33、调用autocad的api，将切线向量iq旋转90
°
进而确定目标道路设计线在设计点位pi位置处的垂线向量if；s34、若预施工桥墩的结构形式为正交，调用autocad的api，确定垂线向量if为拟定布孔线bi；s35、基于预设坐标系、桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位vl和设计点位pi，调用autocad的api，确定每一个预设桥墩墩号mi对应的所有施工桥桩zin的桥桩施工坐标；s4、将预设桥墩墩号mi、布孔线桩号li、施工桥桩zin的桥桩施工坐标以的表格形式进行输出；基于预设坐标系将拟定布孔线bi及每一个施工桥桩zin的桥桩施工坐标生成在dwg图形中。
8.进一步地，设计参数数据信息还包括与预设桥墩墩号mi对应的桩基直径d1、墩柱直径d2，步骤s4还包括：基于预设坐标系、施工桥桩zin的桥桩施工坐标、桩基直径d1、墩柱直径d2将施工桩基和施工墩柱生成在dwg图形中。
9.进一步地，步骤s2中，若桥桩纵偏位hl只包含一个元素，则表示沿拟定布孔线bi的延伸方向设有一排竖排桥桩基，竖排桥桩基位于拟定布孔线bi上。
10.进一步地，步骤s2中，若桥桩横偏位vl只包含一个元素，则表示沿路线方向设有一排横排桥桩基，横排桥桩基位于目标道路设计线上。
11.进一步地，若桥墩的结构形式不为正交，采用公式alfa=90
°‑
γ确定旋转角度，调用autocad的api，将垂线向量if旋转角度获取拟定布孔线bi。
12.进一步地，所述调用autocad的api包括：在程序中调用autocad的curve类getpointatdist方法、在程序中调用autocad的curve类getfirstderivative方法、在程序中调用autocad的vector3d类rotateby方法以及在程序中调用autocad的point3d类add方法中的至少一种。
13.进一步地，基于autocad获取相邻的两个预施工桥墩i的施工桥桩zin的模拟施工距离；若模拟施工距离小于2.5倍桩基直径d1，则发出警示提示。
14.本发明具有如下有益效果：本发明提供的基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法，在基于autocad获取目标道路设计线对应的每一个预施工桥墩i的桥墩设计参数信息后，基于autocad进行针对性的批量处理，将预设桥墩墩号mi、布孔线桩号li、施工桥桩zin的桥桩施工坐标以表格形式进行输出；同时基于预设坐标系将拟定布孔线bi及每一个施工桥桩zin的桥桩施工坐标生成在dwg图形中。针对在道路与桥梁设计施工技术活动过程中由道路专业提供的dwg格式的路线平面设计数据，通过针对性的处理操作即可在复杂的道路设计线基础上，批量自动定位施工桥梁的拟定布孔线bi与施工桥桩zin的桥桩施工坐标，在预施工桥墩的结构形式为正交的情形下，既能在dwg图形中形成拟定布孔线bi与桥梁桩基的桥桩施工坐标显示，也可以生成具有各项坐标要素的excel电子表格数据，具有定位精准，处理速度快，可操作性强，适用性广的技术特点。
附图说明
15.图1为本发明一实施中的道路设计线示意图；图2为本发明一实施中的设计参数数据信息表；图3为本发明一实施中的步骤s32中的基于设计参数数据信息表处理生成的具有设计点位的参数数据信息中转表；图4为本发明一实施中的基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法的流程图；图5为本发明一实施中的拟定布孔线与述施工桥桩的几何关系示意图；图6为本发明一具体实施中的拟定布孔线与述施工桥桩的几何关系示意图；图7为本发明一具体实施中的在autocad中生成的拟定布孔线和施工桥桩的全览图；图8为本发明一具体实施中的在autocad中生成的拟定布孔线和施工桥桩的局部放大图；图9为本发明一具体实施中的表格形式输出示意图；图10为本发明一具体实施中的在autocad中生成拟定布孔线、施工桥桩以及既有目标建筑物的关联示意图。
16.以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
18.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直
的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
19.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：请参考图1、图2、图3、图4、图5、图6，本发明一实施例提供基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法，包括如下步骤：s1、基于autocad（cad）获取目标道路设计线，目标道路设计线为由直线和/或圆曲线以及缓和曲线连接组成的多义线线段；s2、读入布孔线与桥墩的设计参数数据信息表，设计参数数据信息表包括目标道路设计线对应的每一个预施工桥墩i的桥墩设计参数信息，桥墩设计参数信息包括预施工桥墩i的预设桥墩墩号mi以及与预设桥墩墩号mi对应的布孔线桩号li、桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位vl、预设布孔线右偏角γ；其中，布孔线桩号li的数值在autocad表示为预设桥墩墩号mi的拟定布孔线bi上的设计点位pi到多义线线段起点的线长值；桥桩纵偏位hl用于表示预施工桥墩i的竖排桥桩基相对于拟定布孔线bi的垂直向的偏移距离，若桥桩纵偏位hl的数值为正值则表示竖排桥桩基处于拟定布孔线bi朝向路第一方向，若桥桩纵偏位hl的数值为负值则表示竖排桥桩基处于拟定布孔线朝向路第二方向，第二方向为与第一方向相反的方向；桥桩横偏位vl表示预施工桥墩i的横排桥桩基沿拟定布孔线bi的延伸方向的偏移距离，若桥桩横偏位vl的数值为正值则表示横排桥桩基位于目标道路设计线前进方向的第一侧向，若桥桩横偏位vl的数值为负值则表示横排桥桩基位于目标道路设计线前进方向的第二侧向，第二侧向为与第一侧向相反的方向；每个预施工桥墩i对应的施工桥桩zin的数量为桥桩纵偏位hl的元素个数与桥桩横偏位vl的元素个数的乘积，沿拟定布孔线bi的垂直向布设的多个施工桥桩zin组成横排桥桩基，沿拟定布孔线bi的延伸向布设的多个施工桥桩zin组成竖排桥桩基；s3、根据每一个桥墩设计参数信息，计算每一个预施工桥墩i的施工布孔线bi及预施工桥墩i对应的所有施工桥桩zin的桥桩施工坐标：s31，基于预设坐标系和目标道路设计线，调用autocad的api，根据布孔线桩号li获取每一个预施工桥墩i处于目标道路设计线上的设计点位pi，其中，设计点位pi的坐标值为（xi，yi）；s32、调用autocad的api，获取设计点位pi在目标道路设计线上的一阶导数，确定目标道路设计线在设计点位pi位置处的切线向量iq；s33、调用autocad的api，将切线向量iq旋转90
°
进而确定目标道路设计线在设计点位pi位置处的垂线向量if；s34、若预施工桥墩的结构形式为正交，调用autocad的api，确定垂线向量if为拟定布孔线bi；s35、基于预设坐标系、桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位vl和设计点位pi，调用autocad的api，确定每一个预设桥墩墩号mi对应的所有施工桥桩zin的桥桩施工坐标；s4、将预设桥墩墩号mi、布孔线桩号li、施工桥桩zin的桥桩施工坐标以的表格形式进行输出；基于预设坐标系将拟定布孔线bi及每一个施工桥桩zin的桥桩施工坐标生成在dwg图形中。
21.本发明提供的基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的方法，在基于autocad获取目标道路设计线对应的每一个预施工桥墩i的桥墩设计参数信息后，基于autocad进行针对性的批量处理，将预设桥墩墩号mi、布孔线桩号li、施工桥桩zin的桥桩施工坐标以表格形式进行输出；同时基于预设坐标系将拟定布孔线bi及每一个施工桥桩zin
的桥桩施工坐标生成在dwg图形中。针对在道路与桥梁设计施工技术活动过程中由道路专业提供的dwg格式的路线平面设计数据，通过针对性的处理操作即可在复杂的道路设计线基础上，批量自动定位施工桥梁的拟定布孔线bi与施工桥桩zin的桥桩施工坐标，在预施工桥墩的结构形式为正交的情形下，既能在dwg图形中形成拟定布孔线bi与桥梁桩基的桥桩施工坐标显示，也可以生成具有各项坐标要素的excel电子表格数据，具有定位精准，处理速度快，可操作性强，适用性广的技术特点。
22.可以理解地，通过研究发现，缓和曲线是由一系列曲率不断变化的圆曲线组成，其圆心是不断变化的，曲线长度和切线角度这两个对于拟定布孔线bi的定位和施工桥桩zin的桥桩施工坐标的确定沿缓和曲线不断变化，桥梁工程师已无法通过简单的autocad的内置功能完成定位工作，本发明基于autocad进行针对性处理，能将预设桥墩墩号mi、布孔线桩号li、施工桥桩zin的桥桩施工坐标以的表格形式进行输出；基于预设坐标系将拟定布孔线bi及每一个施工桥桩zin的桥桩施工坐标生成在dwg图形中。
23.可以理解地，可以是路第一方向为路前进方向，路第二方向为路后退进方向；也可以是路第一方向为路后退方向，路第二方向为路前进方向。可以是第一侧向为左侧方向，第二侧向为右侧方向；也可以是第一侧向为右侧方向，第二侧向为左侧方向。本发明中，以若桥桩纵偏位hl的数值为负值则表示竖排桥桩基处于拟定布孔线朝向路前进方向，若桥桩横偏位vl的数值为正值则表示横排桥桩基位于目标道路设计线前进方向的左侧为例进行说明。
24.可以理解地，可以是确定由直线及圆曲线组成的道路设计线元素，将这些首尾相连的道路设计线元素合并为一个多义线线段，在autocad中选中此多义线线段作为目标道路设计线；也可以是确定由缓和曲线及圆曲线组成的道路设计线元素，将这些首尾相连的道路设计线元素合并为一个多义线线段，在autocad中选中此多义线作为目标道路设计线；还可以是确定由直线、缓和曲线及圆曲线组成的道路设计线元素，将这些首尾相连的道路设计线元素合并为一个多义线线段，在autocad中选中此多义线作为目标道路设计线。
25.进一步地，为了准确地计算并生成施工桩基和施工墩柱，设计参数数据信息还包括与预设桥墩墩号mi对应的桩基直径d1、墩柱直径d2，步骤s4还包括：基于预设坐标系、施工桥桩zin的桥桩施工坐标、桩基直径d1、墩柱直径d2将施工桩基和施工墩柱生成在dwg图形中。
26.进一步地，步骤s2中，若桥桩纵偏位hl只包含一个元素，则表示沿拟定布孔线bi的延伸方向设有一排竖排桥桩基，竖排桥桩基位于拟定布孔线bi上。可选地，桥桩纵偏位hl用来处理一个预施工桥墩i处沿路线方向存在有多排桩基的情况；hl的每一个数值代表了沿路线方向的一排桩基偏移位置，桩基偏移位置h的数值为正值，代表该排桩基位于拟定布孔线bi的路线前进方向。
27.进一步地，步骤s2中，若桥桩横偏位vl只包含一个元素，则表示沿路线方向设有一排横排桥桩基，横排桥桩基位于目标道路设计线上。可选地，桥桩横偏位vl用来处理一个预施工桥墩i沿拟定布孔线bi方向存在有多排桩基的情况；vl的每一个数值代表了沿布孔线方向的一排桩基偏移位置，桩基偏移位置数值为正值，代表该排桩基位于目标道路设计线前进方向的左侧。
28.进一步地，若桥墩的结构形式不为正交，采用公式alfa=90
°‑
γ确定旋转角度，调
用autocad的api，将垂线向量if旋转角度获取拟定布孔线bi。通过简单的操作即可在复杂的道路设计线基础上，批量自动定位桥梁布孔线与桥墩桩基，可以考虑桥梁布孔时条件限制采用正交或斜交各种情形，批量自动定位施工桥梁的拟定布孔线bi与施工桥桩zin的桥桩施工坐标。
29.进一步地，所述调用autocad的api包括：在程序中调用autocad的curve类getpointatdist方法、在程序中调用autocad的curve类getfirstderivative方法、在程序中调用autocad的vector3d类rotateby方法以及在程序中调用autocad的point3d类add方法中的至少一种。本发明在具体实施时，第一步：计算预设桥墩墩号mi处目标道路设计线的设计点位pi。在程序中可以调用autocad的api（curve类getpointatdist方法，获得曲线上距离起点某距离的点）获取目标道路设计线（多义线线段）沿某个距离li的设计点位pi。第二步：计算设计点位pi处目标道路设计线的垂线向量if，在程序中可以调用autocad的api（curve类getfirstderivative方法，获得曲线上距离起点某距离处该曲线的一阶导数）获取目标道路设计线（多义线线段）在设计点位pi处的切线向量iq；在程序中可以调用autocad的api（vector3d类rotateby方法，获得向量旋转之后的向量）将切线向量iq旋转90
°
，可以获得目标道路设计线（多义线线段）在设计点位pi处的垂线向量if。第三步：判断该桥墩的结构形式是否为正交，计算旋转角度alfa=90
°‑
γ，将在程序中可以调用autocad的api（vector3d类rotateby方法，获得向量旋转之后的向量），将垂线向量if顺时针旋转alfa，得到新的修正向量，即为预设桥墩墩号mi的拟定布孔线bi。如为正交桥，则γ为90
°
，alfa=0
°
，无需旋转。第四步：对于该预设桥墩墩号mi每一个施工桥桩zin，其定位参数为桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位vl，分别进行如下计算，在程序中可以调用autocad的api（point3d类add方法，获得点在某方向上一定距离的点），以设计点位pi为基点计算在垂线向量if距离桥桩横偏距离v的点pntv，正值代表施工桥桩zin位于路线前进方向的左侧；将垂线向量if旋转90
°
，得到垂线向量if的法线向量vh，以点pntv为基点计算在法线向量vh距离桥桩纵偏位距离h的点pntvh，pntvh即为该桥桩施工坐标点，通过读取其坐标数据x、y即可以用于设计或施工放样，其中桥桩纵偏位hl的若干元素为h，桥桩横偏位vl的若干元素为v，h和v分别表示距离值。
30.进一步地，通过研究，本发明创新性地通过基于cad从道路设计线生成桥梁布孔线与桥桩的施工桥桩坐标后，为了便于指导施工和进行反向验证，进一步减少施工事故，基于autocad获取相邻的两个预施工桥墩i的施工桥桩zin的模拟施工距离；若模拟施工距离小于2.5倍桩基直径d1，则发出警示提示。可以理解地，警示提示可以是基于autocad在对应的施工桥桩zin进行标记。可选地，模拟施工距离满足2.5倍桩基直径d1（摩擦桩），模拟施工距离满足2倍桩基直径d1（端承桩）。
31.进一步地，还包括步骤：基于地理地图信息系统坐标系获取目标建筑物的建筑坐标；统一预设坐标系和地理地图信息系统坐标系；若所述施工桥桩的所述桥桩施工坐标与所述建筑坐标的距离值在阈值范围内，发出提示信息。本发明中，不仅可以基于cad将所述拟定布孔线bi及每一个所述施工桥桩zin的所述桥桩施工坐标快速便捷地生成在dwg图形中；在生成dwg图形后，基于cad通过相邻的两个所述预施工桥墩i的所述施工桥桩zin的模拟施工距离进行复核；在生成dwg图形后，基于cad快速地判断目标道路设计线的施工桥桩与既有目标建筑物是否产生干涉，在dwg图形上输出施工桥桩坐标后，结合地形图资料，对
方案合理性、施工干扰进行检查，避免施工过程中造成安全事故。
32.本发明提供具体实施例如下：第一步，基于autocad获取目标道路设计线：目标道路设计线的工程要素为直线、圆弧与缓和曲线，缓和曲线指的是平面线型中，在直线与圆曲线、圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。
33.如图1所示，本实施例中的目标道路设计线由直线、缓和曲线、圆弧、缓和曲线、圆弧、缓和曲线和圆弧6段曲线构成；其中第一段直线长78m；第二段缓和曲线长120m；第三段圆弧长348m，半径为1350m；第四段缓和曲线长240m；第五段圆弧长875m，半径为970m；第六段缓和曲线长250m；第七段圆弧长385m，半径975m；为便于运算，在autocad中将上述6段曲线元素合并为一根多义线线段，总长为2296m。多义线线段在将上述元素合并为一个目标道路设计线元素的同时，可以保留各元素的几何信息。
34.第二步，读入布孔线与桥墩的数据信息pile（设计参数数据信息表）。
35.设计参数数据信息表界面如图2所示，设计参数数据信息表包括目标道路设计线对应的每一个预施工桥墩i的桥墩设计参数信息，桥墩设计参数信息包括预施工桥墩i的预设桥墩墩号mi以及与预设桥墩墩号mi对应的布孔线桩号li、桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位vl、预设布孔线右偏角γ，桩基直径d1，墩柱直径d2。
36.本实施例中，预施工桥墩1（即预设桥墩墩号1）的桥墩位置为100，即布孔线桩号li为100，桥梁跨度为50m，每隔50m布置一个预施工桥墩，共计26个，截止的预施工桥墩的预设桥墩墩号为26。所有桥墩的结构形式均为正交，即布孔线右偏角γ均为90
°
。每个预施工桥墩纵桥向布置两排竖排桩基，桥桩纵偏位hl分别为-1.5，1.5m；每个预施工桥墩横桥布置两排横排桩基，桥桩横偏位vl分别为-3，2m。桥桩纵偏位hl包括2个元素，桥桩横偏位vl包括两个元素，每个预施工桥墩为四根施工桥桩，桩基直径d1为1.5m，墩柱直径d2为1.3m。程序界面勾选了生成xls数据，表明需要系统自动计算各施工桥桩的桥桩施工坐标表；勾选了平面图桩位，表明需要系统在dwg图形中自动生成布孔线及桥梁桩基示意。
37.第三步，根据每一个桥墩的pile信息，计算桥梁拟定布孔线及桥桩施工坐标，（即根据每一个桥墩设计参数信息，计算每一个预施工桥墩i的施工布孔线bi及预施工桥墩i对应的所有施工桥桩zin的桥桩施工坐标），如图5和图6所示；计算布孔线桩号li处目标道路设计线上的设计线点位pi，具体地，在程序中可以调用autocad的api的curve类getpointatdist方法，获得曲线上距离起点某距离的点，进而获取目标道路设计线距离起点的距离为布孔线桩号li处的点pi为设计线点位；计算设计线点位pi处目标道路设计线的切线向量iq，具体地，在程序中可以调用autocad的api的curve类getfirstderivative方法，获得曲线上距离起点某距离处该曲线的一阶导数，进而获取目标道路设计线在设计线点位pi的切线向量iq。
38.计算布孔线向量，在程序中调用autocad的api，将切线向量iq旋转γ角度，得到布孔线向量，进而确定拟定布孔线bi。本实施例γ均为90
°
，所有拟定布孔线bi均与目标道路设计线正交。
39.对于预施工桥墩i每一个施工桥桩zin，其定位参数为桥桩纵偏位hl、桥桩横偏位
vl，分别进行如下计算：以设计线点位pi为基点计算在布孔线向量方向上距离桥桩横偏位vl的中间点，为正值代表施工桥桩zin位于路线前进方向的左侧；以中间点为基点，将布孔线向量旋转90
°
，得到布孔线向量的法线向量h；以中间点为基点，计算在法线向量方向上距离桥桩纵偏位hl的中转点，为正值代表桩基位于布孔线的路线前进方向，中转点为该施工桥桩的坐标点，中转点的个数为桥桩纵偏位hl元素个数与桥桩横偏位vl元素个数的乘积， 中转点及施工桥桩的坐标数据x、y可用于设计或施工放样。
40.第四步，输出：将预设桥墩墩号mi的拟定布孔线bi与所有的施工桥桩zin的桥桩施工坐标生成在dwg图形中。
41.具体地，如图7、图8、和图9所示，生成的拟定布孔线bi为一段直线，根据步骤s3计算获得的向量b，直线的长度可以根据需要进行调整，便于显示和观察。
42.本实施例的拟定布孔线bi长度为桥墩横桥向最左侧到最右侧的桩基中心距离，也就是步骤s2中的hv中最大值与最小值的算术差1.5-（-1.5）=3m，即1号桩到2号桩的距离，或3号桩到4号桩的距离。
43.本实施例的生成的桩位为圆，圆心根据步骤s3的桥桩施工坐标计算获得，圆直径根据步骤s2中输入的设计参数数据信息中的桩基直径d1获取。
44.在具体实施时，每个预施工桥墩处多个施工桥桩的编号规则为：首先桥桩纵偏位hl从小到大排列，对应为道路第一延展方向从后往前，即图7中（1、2和3、4的差别）；再按桥桩横偏位vl从小到大排列，对应道路第一延展方向从左往右，即实施例中（1和2，3和4的差别）。将桥桩施工坐标以excel表格的形式输出，如图9所示，输出的信息包括：预设桥墩墩号，布孔线桩号以及每一个预施工桥墩处各施工桥桩的编号与平面坐标x、y。
45.本实施例中，共有26个桥墩，1号墩桩号为50，各桥墩间隔50m，第26号桥墩桩号为1350。每个桥墩下有四根桩基，编号分别为1-4，输出的数据包含了各桩位的平面坐标x、y，精确到mm（小数点后3位）。
46.桥桩施工是属于隐蔽工程，准确定位和及时检查对于工程质量和安全至关重要，尤其是对于城市桥梁而言，地面以下存在大量管线与地铁等构造物，如定位不准确或前期发现不及时，轻则造成质量事故，重则导致安全事故。请参考图10，具体地，融合预设坐标系和地理地图信息系统坐标系（即统一预设坐标系和地理地图信息系统坐标系）；基于预设坐标系和生成的dwg图形，目标道路设计线对应的设计道路位于城区，穿过多条地下管线，桥墩m1有纵向、横向各两排桩基，桩基在地下深度为几十米，包括桩号1、桩号2、桩号3以及桩号4，输出的桥桩图可以发现4号桥桩施工，将会破坏污水厂截流管，3号桥桩离截流管也比较近，施工时需要评估其影响。本发明中，基于快速生成的dwg图形，自动评估桥桩设计和施工可能对地下管网（自来水管、污水管、燃气管、电缆、光缆等）、构造物（地铁、隧道、地下管廊）造成的不利益影响，及时提醒工程各方即使调整设计或主要采取必要的施工措施。
47.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。