摘　要　地铁限界直接影响地铁土建工程的规模及造价,是工程设计的重要内容。文章在分析限界手工设计内容方法的基础上,提出了以AutoCAD为平台进行地铁限界CAD系统二次开发的设计思想和总体框架,并对其关键技术进行了分析。

　　0 引　言

　　地铁限界不仅制约着地铁车辆的外形尺寸,还直接影响到地铁工程土建部分的投资规模,对地铁造价有重要影响。确定一个既能保证车辆运行安全,又不增大隧道空间的经济、合理的断面是限界设计的任务和目的。

　　计算机技术迅速发展,使地铁设计工作已经达到了100%计算机出图,实现了“甩掉图板”的目标。然而,充分发挥计算机辅助设计的优势,克服地铁限界设计中的缺点,使地铁限界设计实现真正的计算机辅助设计,提高限界设计的工作效率,保证设计质量,开发实现一套集计算、设计、成图一体化的地铁限界设计CAD系统,具有重要的现实意义。

　　1 地铁限界的概念与规定[1,2]

　　限界是保障地铁安全运行、限制车辆断面尺寸、限制沿线设备安装尺寸、确定建筑结构有效尺寸的图形。根据不同的功能要求,地铁限界分为车辆限界、设备限界、建筑限界。

　　车辆限界是指车辆在直线地段正常运行状态下的最大动态包络线。所谓正常运行状态是指一系悬挂和二系悬挂在正常弹性范围内、易损件磨耗不过限等。高架或地面线车辆限界易受风荷载的影响,在计算时需要考虑,而这一点与隧道内是不同的。

　　设备限界是车辆在运行途中一系悬挂或二系悬挂发生故障状态时的动态包络线,用以限制安装设备不得侵入的一条控制线。

　　建筑限界是在设备限界基础上,考虑了设备和管线安装尺寸后的最小有效断面。建筑限界中不包括测量误差、施工误差、结构沉降、位移变形等因素。

　　2 系统设计

　　1)当前限界设计流程。地铁限界设计的一般入口是:根据线路设计的详细资料,按照规范中的标准车型或者车辆供应商提供的车辆限界,进行限界设计。所以设计部门和工务部门一般不用考虑车辆限界的计算,而是一开始就以车辆限界为起点,计算出隧道内(地下线)和高架线(地面线)直线地段的设备限界,再以此设备限界为基础计算其它断面处的设备限界,进而与各相关专业配合进行建筑限界设计,最后整理出图。设计流程如图1所示。

　　2)系统开发环境。系统形式采用基于AutoCAD的内嵌式二次开发,使用VBA语言。操作系统平台采用MicrosoftWindows2000/XP;基础图形系统平台采用AutoCAD2004/2005;系统数据库平台选用MicrosoftAccessXP/2003;编程工具采用VBA程序设计语言。

　　3)系统功能结构设计。系统使用“项目”和“图纸”的概念。参照MicrosoftVisualStudio管理工程的方法,我们亦将系统变量及参数分成“项目级”和“图纸级”两个级别。应用本系统进行一次设计,只有一套项目级信息,每个项目对应一个项目文件;而该项目中可以包含多个图纸级文件,对应多条数据库记录和相应的.dwg图形文件。

　　本系统中,“项目管理”和“车辆限界”子系统标和车辆限界控制点坐标,这些数据是《地铁限界标准》中规定的默认值。默认数据库中还包含3个空表,当成为用户数据库后可用于记录项目中的图纸信息和对应的设备限界、建筑限界数据。用户新建项目后,程序根据车辆类型将相应的.mdb文件复制到用户指定的路径并重命名为项目文件。

　　用户数据库以项目文件的形式存在,在项目新建时其内容与默认数据库中的内容是一致的。如果用户对车辆限界等信息进行修改,用户数据库会随之更新并用于后续的绘图和设备限界等计算。用户新建图纸后,存储图纸信息、设备限界控制点坐标和建筑限界数据的表会相应地增加记录;删除图纸时,这些记录亦被删除。

　　在数据库中包含如下6个二维表。

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