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点击上方「测绘科学」快速关注 摘 要 针对普铁综合图绘制系统无法实现高铁双线并行综合图的绘制问题，提出了高铁综合图自动生成和输出的方法。通过在Auto LISP中使用ActiveX对象与Microsoft Excel对象，实现了Excel数据文件的导入和数据转换；基于高铁综合图信息，以Visual LISP语言实现了高铁综合图的自动生成；采用图形裁剪算法，实现了长条形综合图的自动分幅；运用虚拟打印技术，实现了分幅图的批量打印或PDF文件生成。实验结果表明：所提方法不仅可以快速高效地进行数据处理和综合图自动生成，还能准确地进行图形自动分幅和输出。研究结果对铁路基础设施、综合维修、列车运行等方面的信息化研究具有重要的参考价值。 引用格式 程耀东，程璐，谭冬生.高速铁路综合图的自动生成和输出[J]．测绘科学，2016，41（11）：166-170. 正文 随着我国高速铁路的快速发展，带来了前所未有的铁路设备的养护维修工作量。铁路综合图是反映和记录工务设备技术状态的基本文件，是工务技术管理的重要组成部分。而目前铁路工务部门使用的“铁路工务管理信息系统”，主要用于普速铁路，已不能满足高铁综合图所表达的内容和形式，主要问题有：该系统只能将铁路综合图按上下行运营里程分别绘制，而我国高速铁路几乎都是双线并行且一次建成，上下行共用一个运营里程，要求将上下行综合图绘于一张图纸上，方便查阅和存档；该系统在绘制综合图后，对文字与图线的重叠、字体大小不合适等细节很难处理。文献[1]通过总结多条已开通运营的250 km/h和350 km/h高速铁路线路工务检修、维护和管理方面的实际经验，提出了我国高速铁路工务综合维修管理技术体系的雏形。文献[2-3]通过对高速铁路基础设施综合维修模式和集成管理理念的分析，提出了综合维修的组织结构和集成管理模型。文献[4]提出了构建高速铁路工务工程基元模型库。文献[5-7]从高速铁路综合调度系统结构模型与体系结构、列车运行图的编制管理、安全保障信息系统的设计与组成等方面进行了研究。文献[8]将道路要素进行分类，实现道路要素的可视化表达。文献[9]对高速铁路轨道基准网高程网的精度评定方法进行了研究。以上文献和相关文献未见涉及高铁综合图的自动生成和出图技术。 为此，对高铁综合信息数据处理方法进行研究，探讨图形自动生成、裁剪分幅及出图打印等技术，在AutoCAD环境下，运用Visual LISP语言，开发高效、准确地绘制高速铁路综合图的软件，为铁路工务管理部门提供完整、准确并实时更新的高铁线路技术资料势在必行。 1 高铁线路综合信息组成及数据处理1.1 高铁线路设备综合信息的组成高速铁路综合图所表达的线路设备等信息主要包括：①图形信息：正线允许速度、坡度及线路平面示意图等； ②图形符号：表示桥、隧、涵等设备及属性信息； ③文字标注：正线速度、车站名、线桥设备名称、轨顶标高、竖曲线参数、坡度值、里程等信息； ④图幅标题：所属铁路局、工务段及页码等。 1.2 信息数据结构综合图中的数据和信息存储在Excel文件中的不同工作表中，主要包括：左（右）线曲线资料、线桥设备信息、坡度、正线允许速度、普速速度、车站、里程对照等数据表，不同的工作表中，包含的数据信息的格式和内容也各异。 1.3 数据处理 铁路线路的信息数据是绘制综合图的依据，所以，在绘图时，由程序自动导入、读取和处理Excel数据是关键。 2 高铁综合图自动生成由于高速铁路综合图为长条图形，沿里程方向反映行车速度、线桥设备、线路名称、平面示意图、轨顶标高、坡度及里程等信息，因此，在数据处理完成后，才能利用信息数据编程实现自动绘图。 2.1 建立图层与设置文字样式高铁综合图的生成是在AutoCAD环境下，以 Visual LISP语言进行开发，为了便于图形管理、文字标注及图形自动生成，首先应对绘图环境的系统变量、图层、文字标注样式等进行设置，主要包括： 1）设置绘图环境。① 保存初始系统变量，以便绘图结束后恢复初始绘图状态；② 关闭目标捕捉（osmode）、命令函数回显提示、正交状态及动态输入等系统变量；③ 打开先选择后执行系统变量（pickfirst=1），设置线宽显示和线型比例。通过对osmode、pickfirst系统变量的设置，可在编程中准确选中图形，实现图形的拷贝、移动和裁剪处理。线型比例的设置可使虚线和点划线的短划线长短适中。 2）建立图层。在绘制高速铁路综合图时，线路平面图和图框为粗实线，隧道段为虚线，其它图线为细实线，根据各类图形元素的不同，设置图层、颜色、线型等，便于图形管理，满足制图国标及相关规范的要求。 3）设置文字样式。由于AutoCAD的版本不同，字体库也有所变化，为避免文字出现乱码，在设置字体样式时，要对软件的版本进行判别，选择合适的字库。 2.2 综合图自动生成实现高速铁路综合图的自动生成步骤和方法主要包括4点：1）对绘图环境进行设置，为参数化绘图做好准备工作；2）在进行综合图自动绘制时，首先采用DCL语言进行对话框的设计，再用Visual LISP操作对话框中各选项，导入Excel数据，通过编程环境提供的ActiveX扩充函数，实现AutoCAD与Microsoft Excel的交互，将高速铁路综合信息数据导入绘图程序；3）从图1可知，综合图中自上而下包括速度、车站、线桥设备、左（右）曲线平面图及里程等内容，对应于Excel文件中的不同数据表，为此，通过Visual LISP的函数，对于不同的数据表建立对应的绘图模块，实现数据处理、自动绘图与文字标注等；4）调用图框和表头添加模块，对生成的长条综合图添加图框及表头文字。 在绘图时，以坡度数据表中的第一个数据（起点里程）为绘图起点，运营里程为各点的横坐标，纵坐标根据图幅与综合图中各部分图形的相对布置位置设定，按出图要求自动合理布置各类图形元素，并对不同内容合理分层。注意，图形绘制完成后，可对图中个别标注与图线重合处人机交互进行适当调整。 3 图形裁剪与输出3.1 图形裁剪技术高铁综合图一般长数百甚至上千千米，通常要求打印在标准A4图纸上，便于携带和查阅。在进行图形裁剪时，原则是指定适当的线路长度（约7 km），按A4幅面的长度进行裁剪，并且保留原来的长条形总图和分割后的带图框的A4图幅。分幅有5步。① 在裁图前先关闭长条综合图的图框、标题所在的图层，这样可不干扰图形分幅，等完成图形分幅后再打开这些图层；② 根据设定的分割长度将原图局部（比设定的长度范围稍大）先用窗口方式进行放大，再选择局部图形并复制到与原图对应的上方位置，为局部图形的裁剪做好准备工作；③ 修剪分幅图范围以外的图形，删除分幅图左右边界以外的残留图线和文字。分幅图的页码则通过计数器来自动编号；④为分幅图添加表头、边框、铁路信息、工务部门信息和页码等；⑤将上一步处理后的图形（包括边框、表头等）移动到与原图竖直对齐位置的固定高度上。单数页放在原图上方，双数页放在原图下方，方便与原图对照检查。 3.2 批量打印技术综合图分幅后，需按顺序成批打印出图，但AutoCAD并没有提供用于批量打印的功能，为此，需开发批量打印模块，实现图纸自动批量打印。由于整幅综合图和分幅图的边框的Y坐标都是固定的，所以，在打印时只需指定最左侧分幅图的左边框位置，程序自动提取该点的X坐标，确定打印起始位置。打印的终止位置则由程序根据总图全长自动判断，判断依据是打印窗口范围内的选择集为空时结束。图纸打印分为批量发送到打印机或批量打印到PDF文件两种方式。批量打印到PDF文件时，采用AutoCAD提供的虚拟打印机“DWG To PDF.pc3”。打印机出图时分为黑白和彩色两种方式，黑白打印采用“monochrome.ctb”的打印样式，彩色打印使用“Autodesk-Color.stb”的打印样式。 4 高速铁路综合图自动生成应用运用本文开发技术研制的综合图自动生成软件，在多条高铁综合图的绘制中得到应用，若对约800 km长的某高速铁路信息数据进行处理，从数据导入与图形绘制，到图形分幅及批量打印输出的整个过程仅需约6 min时间。如果采用人工处理数据，在AutoCAD环境下人机交互绘图，一个熟练的技术人员用了四天时间仅绘制了其中的20 km左右，并且绘图质量、精确度和图纸规范化等方面均远不及软件自动生成的图纸，更重要的是无法保证数据和图线的正确性。实验表明：该软件能够准确地导入和处理Excel数据，并快速、准确绘制高速铁路综合图，圆满地完成综合图的裁剪和批量打印输出等工作，极大地提高了绘图速度和工作效率，保证了所绘图纸的正确性。 5 结束语随着我国高速铁路运营里程的不断增加，线路综合信息量剧增，针对高铁综合图绘制的现状和存在问题，基于嵌套在AutoCAD内的Visual LISP的语言，开发了高速铁路综合图的自动绘制软件，解决了Excel数据处理、图形自动生成和裁剪、打印出图等技术难题，实现了高速铁路综合图自动生成时的数据导入、图形绘制、图形分幅与批量打印等功能，极大地提高了工效，节省了人力、物力和财力，为铁路工务部门提供了自动化绘图平台，对高速铁路线路信息化建设具有重要意义。 2016年（第41卷）第11期 关于《测绘科学》 主管：国家测绘地理信息局 主办：中国测绘科学研究院 Q Q：2298250438 邮箱：niu@casm.ac.cn 网站：http://chkd.cbpt.cnki.net 《测绘科学》微信公众号 |
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