專利名稱：道路設計系統及道路設計方法
技術領域：
本發明涉及一種可使用PC(個人計算機)等的計算機自動地進行道路設計的道路設計系統及道路設計方法。特別涉及一種利用因特網等的通信網絡的、多個用戶可以利用的道路設計系統及道路設計方法。
背景技術：
過去，在道路的設計領域中也使用著PC等的計算機。以下對過去進行的道路設計方法進行說明。
圖5是表示現有的道路設計方法的處理的流程圖。在圖5中，首先，道路設計者設定地形、建造物、道路預定地、法規、構造令等的設計條件(步驟501)。
接著，根據在步驟501中設定的設定條件進行平面線形的草圖設計(步驟502)。具體地說，使用PC等一個一個地連接直線、回旋曲線、圓弧等的道路平面要素，進行道路中心線形的草圖設計。而且，將其道路中心線形作為基準，校驗道路寬度。這時，一邊確認道路端是否從建造物等離開滿足建設標準的距離等，一邊校驗道路寬度。
接著，根據道路或地形的高低差等進行縱斷面坡度的校驗(步驟503)。
然后，進行道路的平面線形的固定、突出部的固定、道路寬度作圖、坡面測點、標準橫斷構造等的平面設計(步驟504)。
然后，決定路面的縱斷面形狀(直線或拋物線等)，進行地形或控制的輸入、與本線的交叉位置的輸入、是否在上下方向上可取各條件的界限(建筑界限)的校驗、突出部斜度的校驗、縱斷線形的確定等的縱斷面設計(步驟505)。
接著，進行橫斷地形的讀出、鋪裝、路基及路體的設置、保護路肩的設置、坡面設置、要壁和橋墩等的構筑物的設置、側道及坡路的設置、暫時施工計劃等的橫斷面設計(步驟506)。
再進行坡面展開、排水設施的設定、構筑物的舉起等的坡面展開·排水設施設計(步驟507)。
然后，制作挖填量的計算、斜面工時量的計算、延長調書和土方量圖的制作等的計算文件(步驟508)。
最后，根據各設計結果用PC等顯示或輸出3DCG(3維圖形)的畫面(步驟509)，校驗其結果(步驟510)。如果沒問題，結束道路設計，如果有不合適或不良等，則再重新進行從步驟502起的處理。
過去，如上所述地用PC等進行道路設計。
另外，自過去，構筑計算機網絡(以下簡稱網絡)，該計算機網絡的構成是由通信線路連接多個計算機，在多個計算機之間儲存交換數據或程序等或共有數據等。
作為這樣的網絡的方式，有開放型網絡方式和封閉型網絡方式，該開放型網絡方式為只要遵循規定的通信協議等，在原則上可以自由地連接計算機，該封閉型網絡方式是用主計算機等管理網絡，對被連接的計算機等的終端裝置設有一定的保密性等的限制，使管理外的計算機·分支不能與網絡連接。
作為上述開放型網絡方式的代表有因特網。在該因特網中，通信規定采用的是TCP(Transfer Control Protocol)/IP(Internet Protocol)，在原則上，只要是遵守該通信規定的計算機就可以與網絡連接。
在近年來，以因特網那樣的自由的網絡環境為背景配備WWW(WorldWide Web)等的多媒體環境。特別是在最近，推出并運營著許多利用該因特網進行特定的服務的稱為因特網服務的項目。
但是，在現在，還沒有多個用戶利用因特網等的計算機網絡自動地進行道路設計的方法。
發明目的因此，本發明的目的是提供一種多個用戶可以利用因特網等的計算機網絡自動的進行道路設計的道路裝置及道路設計方法。
技術方案為了解決上述問題，本發明的道路設計系統，是由連接在計算機網絡上的終端進行道路設計的道路設計系統，其特征是，它包括終端裝置，具有用戶功能，輸入設計條件的信息和用戶的個人信息；道路設計服務器，具有服務器功能，根據從終端裝置輸入的設計條件的信息和個人信息提供道路設計服務；計算機網絡，連接終端裝置及道路設計服務器，道路設計服務器備有網絡處理裝置，與網絡連接，接收從終端裝置輸入的設計條件的信息和個人信息，在其與終端裝置之間進行信息的收發；道路設計處理裝置，根據由網絡處理裝置接收的設計條件信息和個人信息進行道路設計，生成道路設計圖和計算文件。
在此，網絡處理裝置可以將在道路設計處理裝置中生成的道路設計圖及計算文件發送到終端裝置。另外，網絡處理裝置也可以由網頁將道路設計圖及計算文件發送到終端裝置。也可以由電子信件將道路設計圖及計算文件發送到終端裝置。另外，終端裝置可以將設計條件的信息和個人信息輸入并發送到從道路設計服務器提供的網頁中。
另外，道路設計處理裝置可以備有生成道路設計圖的道路設計圖生成裝置和計算記載于計算文件中的挖土面和填土面的土方量和坡面面積的挖土·填土面運算裝置。這時，道路設計圖生成裝置可以根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路中心線，而且，可以根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路的縱斷面曲線，還可以根據外部輸入的指示自動地變更道路土木構件的計算機設計曲線圖(intelli-shape)的形狀。在此，道路設計圖生成裝置可以顯示道路中心線、道路的縱斷面曲線、或/和道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀的變更范圍。另外，挖土·填土面運算裝置可以利用標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)。
另外，為了解決上述問題，本發明的道路設計方法是利用計算機網絡進行道路設計的道路設計方法，其特征是，(A)將信息提供畫面發送到與計算機網絡連接著的終端裝置，(B)接收從終端裝置輸入到信息提供畫面的設計條件的信息和用戶的個人信息，(C)根據接收的設計條件的信息和個人信息，進行道路設計，生成道路設計圖和計算文件，(D)將生成的道路設計圖和計算文件發送到終端裝置。
在此，步驟(A)和(D)可以由網頁將信息提供畫面、道路設計圖和計算文件發送到終端裝置。另外，步驟(D)也可以由電子信件將道路設計圖和計算文件發送到終端裝置。
另外，在步驟(C)中，(c1)根據接收的的設計條件的信息和個人信息，進行道路設計，生成道路設計圖，(c2)根據道路設計圖計算出挖土面和填土面的土方量和坡面面積，(c3)可以生成記載挖土面和填土面的土方量和坡面面積的計算文件。這時，步驟(c1)可以根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路中心線，而且，可以根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路的縱斷面曲線，還可以根據外部輸入的指示自動地變更道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀。在此，步驟(c1)，可以顯示道路中心線、道路的縱斷面曲線、或/和道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀的變更范圍。另外，步驟(c2)可以利用標準橫斷面的3D曲面計算出挖土面和填土面的土方量和坡面面積。
附圖的說明圖1是表示本發明的道路設計服務器的一例的圖。
圖2是表示本發明的道路設計系統的另一例的圖。
圖3是表示本發明的道路設計服務的一例的流程圖。
圖4是表示本發明的道路設計服務的另一例的流程圖。
圖5是表示現有技術的一般的道路設計服務的一例的流程圖。
圖6是表示動態回旋曲線連接功能的圖。
圖7是表示道路中心線移動中的坡面變化的圖。
圖8是表示動態回旋曲線連接功能的圖。
圖9是表示道路縱斷面線形移動中的坡面變化的圖。
圖10是表示道路土木構件的計算機設計曲線圖·樣品做成例的圖。
圖11是表示道路土木構件的計算機設計曲線圖設計功能的圖。
圖12是表示道路組裝圖上的道路土木構件的計算機設計曲線的尺寸的決定方法的圖。
圖13是表示道路設計圖面生成部12a的擺動功能的圖。
圖14是表示挖土面·填土面的運算處理的圖。
圖15是表示挖土面·填土面的運算處理的圖。
圖16是表示挖土面·填土面的運算處理的圖。
圖17是表示挖土面·填土面的運算處理的圖。
發明的實施例以下參照
本發明的道路設計系統及道路設計方法的實施例。在此，在本發明的道路設計系統及道路設計方法中，提供利用因特網的通信網絡，根據從用戶側輸入的信息可自動地進行道路設計的道路設計服務。
圖1是表示本發明的道路設計系統的一實施例的圖。該道路設計系統包括PC等的終端裝置20a、20b，具有用戶功能，用于輸入設計條件的信息和用戶的個人信息；移動電話等的便攜終端裝置20c，具有用戶功能，用于輸入設計條件的信息和用戶的個人信息；道路設計服務器(以下也稱為服務器)10，具有服務器功能，根據設計條件的信息和用戶的個人信息提供道路設計服務；因特網等的計算機網絡(以下也簡稱為網絡)30，連接著各終端裝置(以下也簡稱為用戶)20a～20c及服務器10；傳真裝置41a、41b設在用戶側，并接收和輸出來自服務器10的處理結果；通信線路網40，用于連接傳真裝置41a、41b及服務器10。
在此，網絡30可以利用因特網和內部網絡進行構筑。這時，由于使用遵照因特網的通信規定的已有的用途和裝置，因此，可以低成本實現本發明的道路設計系統。
圖2是表示圖1所示的服務器10構成的一例。在圖2中，服務器10或包括Web數據庫(Web Data Base)13，記憶成為設計條件信息的輸入畫面的網頁或網絡用途(ネツトワ-クプリケ-ション)等；網頁處理部11，與因特網等的計算機網絡30連接，將存儲在WebDB13中的網頁發送到與計算機網絡30連接著的終端裝置20a～20c(圖1)，并且接收從終端裝置20a～20c(圖1)輸入的設計條件信息和用戶個人信息；用戶數據庫14，用于儲存在網頁處理部11中接收的用戶信息；設計條件數據庫15，用于儲存網頁處理部11接收的設計條件信息等的數據；道路設計處理12，根據由網頁處理部11接收的設計處理命令和存儲在設計條件數據庫13中的設計條件信息進行道路設計；結果數據庫16，保持由道路設計處理12制作的道路設計圖和計算文件等；圖像數據處理部19，為了以所希望的狀態提供保持在結果數據庫16中的道路設計圖和計算書等的數據文卷，進行格式變換；顯示裝置和打印機等的輸出部18，用于將在圖像數據處理部19中變換了的道路設計圖和計算書等輸出到3DCG的圖像或打印用紙上；通信部17，用于將在圖像數據處理部19中格式變換為規定形式的道路設計圖和計算書等的數據文卷發送到與計算機網絡30連接的終端裝置20a～20c(圖1)。
在此，道路設計處理12包括道路設計圖生成部12a，根據由網頁處理部11接收的設計處理命令和儲存在設計條件數據庫15中的設計條件信息生成道路設計圖；挖土·填土面運算部12b，根據在道路設計圖生成部12a中生成的道路設計圖進行挖土或填土面的計算；計算文件生成部12c，根據在道路設計圖生成部12a中生成的道路設計圖和在挖土·填土面運算部12b中計算出的挖土或填土面生成土方量計算書和坡面數量計算書等的計算文件。
接著，對利用了圖1和圖2所示的本發明的道路設計系統的道路設計服務進行說明。在以下的說明中，作為具體的一例，終端裝置20a是具有用戶功能的PC，計算機網絡30是因特網。另外，作為該服務的對象舉出土木咨詢者、建筑公司、建設部、團體及自治體等的施工主。
圖3及圖4是表示使用本發明的道路設計系統的道路設計服務的流程圖。在圖1～圖4中，首先，出土木咨詢者、建筑公司、建設部、團體及自治體等的用戶由用戶側終端裝置(以下也稱為“PC”)20a起動自動檢索，通過計算機網絡(以下也稱為網絡)30訪問服務器10的網頁處理部11所提供的網頁(步驟301)。網頁處理部11根據來自PC20a的訪問要求(URL)從儲存在網數據庫13中的網頁檢索道路設計畫面的網頁，將該網頁發送到PC20a(步驟302)。由此，在PC20a的畫面上顯示道路設計申請用的網頁(步驟303)。
接著，用戶輸入用于識別并特定自己的ID和命令，訪問設計條件輸入畫面的網頁(步驟304、305)。這時，在該服務的使用為初次時(步驟304)，即未輸入登記ID和命令時，將用戶登記網頁發送到PC20a(步驟306)。在顯示用戶登記網頁的PC20a中輸入信息輸入畫面的網頁的各項目所需要的個人信息，通過網絡30將該個人信息發送到服務器10的網頁處理部11(步驟307)。在此，作為用戶登記網頁的各項目所需要的各個信息包含用戶的氏名、住址、郵件地址、輸出結果的接收方式、結算方式等。
網頁處理部11根據從PC20a接收的用戶的個人信息決定ID和命令，發送到用戶側的PC20a(步驟308)。用戶輸入這樣地發送來的ID和命令，訪問設計條件輸入畫面的網頁(步驟305)。
接著，用戶從顯示在PC20a上的網頁畫面輸入所希望的設計條件，進行道路設計的手續(步驟309)。用戶從PC20a輸入的設計條件通過因特網30發送到服務器10的網頁處理部11(步驟310)。
接著，服務器10的網頁處理部11在接收設計條件時，將該設計條件與用戶ID一起轉送到道路設計處理部12，在道路設計處理部12中將該設計條件與用戶ID關聯地記憶在設計條件數據庫15中(步驟311)。
接著，在道路設計處理部12的道路設計圖生成部12a中，根據儲存在設計條件數據庫15中的設計條件和用戶ID，準備道路設計圖生成用的程序，提供給用戶側(步驟312)。在此，該程序的提供，在服務器10側使程序起動，可在聯機在線的狀態下通過網頁處理部11由網頁提供給用戶。或者，也可以使該程序下載到用戶側PC20a上，在用戶側的PC20a直接進行該程序的提供。
用戶，對提供的道路設計圖生成用的程序從PC20a輸入規定的實施命令和追加信息、變更信息等，生成道路設計圖。該道路設計圖生成處理通過進行平面線型的簡圖處理、縱斷面坡度的檢驗處理、平面設計處理、縱斷面設計處理、橫斷面設計處理、坡面展開·排水設施設計等而被自動地進行。
該道路設計圖的自動制作，具體地講，在平面線形的簡圖處理、縱斷面坡度的檢驗處理、平面設計處理、縱斷面設計處理、橫斷面設計處理中，使用動態回旋曲線自動地連接直線、圓弧、回旋曲線、可以容易地設計道路的中心線形等，借助擺動功能可容易地判定設定制約基礎(例如，零件的高度等)的自由度。另外，在縱斷面設計處理中利用動態曲線進行道路的縱斷面設計，在該動態剖面中，柔性地使道路的縱斷面曲線移動來移動新設道路本線的縱斷線型時，也自動地追隨新設道路的坡面。另外，橫斷面設計處理中，使用道路土木構件的計算機設計曲線圖的拖拉及下落功能將預先準備的橋墩、坡面等的土木零件拖拉及下落到畫面上的規定部位，自動地進行橋墩、坡面等的設置。
這樣，使用由道路設計圖生成用的程序所進行的動態回旋曲線、擺動功能、動態曲線及道路土木構件的計算機設計曲線圖的拖拉和下落功能進行平面線型的草圖處理、縱斷面坡度的檢驗處理、平面設計處理、縱斷面設計處理、橫斷面設計處理、坡面展開·排水設施設計等，自動地生成道路設計圖。生成的道路設計圖在PC20a的畫面上被確認(步驟313)。
如果對生成的道路設計圖沒有變更和追加，則圖生成完成，轉移到由挖土·填土面運算處理部12b進行的挖土面和填土面的運算處理(步驟314)。
挖土·填土面運算處理部12b中，根據在道路設計圖生成部12a中生成的道路設計圖，進行挖土面和填土面的坡腳計算(步驟315)。該坡腳計算，(A)是進行地形等高線的3D接線框和標準橫斷面的3D接線框的交點計算、(B)進行地形等高線的3D/TIN(Triangular IrregularNetwork)(多邊形)和標準橫斷面的3D接線框的交點計算，或(C)進行進行地形等高線的3D/TIN(多邊形)和標準橫斷面的3維小塊土地(多邊形)的交叉計算中的任何一個與進行(1)等高線、已存在的屬性地分為道路、田地、宅地等的地形3D/TIN(多邊形)和標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)的交叉計算、或(2)進行等高線、屬性地分為道路、田地、宅地等的地形3D/TIN(曲面)和標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)的交叉計算中的任何一個組合進行計算。
即，在挖土·填土面運算處理部12b中，對上述(A)～(C)的任何一種計算方法擴張(1)或(2)的計算方法，進行挖土面和填土面的運算處理。另外，這時，制作互換等的環形曲面和道路斷面的掃描曲面。接著，計算文件生成部12c根據道路設計圖生成部2a及挖土·填土面運算處理部12b的處理結果生成土方量計算書和坡面數量計算書等(步驟316)。
在PC20a的畫面上確認生成的道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等(步驟317)。
如果對生成的道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等沒有變更或追加(步驟317)，則道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等與用戶ID等的用戶信息關聯地存儲在結果數據庫16中(步驟318)。
圖像數據處理部19，根據用戶信息圖像處理道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等(步驟319)用戶所希望的方法將道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等發送到用戶側(步驟320)。
即，用戶希望道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等是用PC可處理的文卷時，將這些文件從網頁處理部11通過網絡30發送(或用用戶的PC可以下載地提供)到用戶的PC。另外，在要求用傳真等時，可從通信部17通過電話線路等的通信線路網40發送到用戶側的傳真裝置。另外，在希望是輸出道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等的紙件的形式時，用輸出部18的打印機等輸出，也可以用郵送等送到用戶側。
這樣，在用戶側，容易制作道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等，將其用網頁或電子郵件接收，或下載到PC20a的HDD(Hard DiskDrive)等上，或傳真和郵送等，可以容易地獲得其圖和文件。
接著，對上述的步驟313及步驟315的處理進行具體的說明。首先，在步驟313的道路設計圖的生成中，道路設計圖生成部12a借助動態回旋線連接功能，像橡皮繩那樣地選定用直線、圓弧及回旋曲線做成的道路中心線，通過將道路中心線的任意點用畫面上的指示器沿任意方向移動，一邊保持道路中心線的連續性一邊根據規定的限制條件使其自動地移動。
圖6是表示該動態回旋曲線連接功能的圖。首先將具有道路起點方向的原點61和具有道路的終點方向的終點62作為固定點進行規定。接著，從設計條件數據庫15檢索建筑物或保護地域等的固定限制條件63。另外，同時地認識道路設計時規定的直線、圓弧及回旋曲線，認識其連接點64。接著決定各自的圓弧(半徑R)、直線、回旋曲線的尺寸限制。根據這些原點61(固定點)、終點62(固定點)、連接點64的幾何限制條件和固定限制條件63、尺寸限制條件的各條件，可以無級地移動道路中心線(在圖6(B)中表示沿箭頭A方向移動著的部位)。
圖7是表示道路中心線的移動中的坡面變化的圖，根據圖6所示的道路中心線65的移動，可以自動地算出道路橫斷面圖中的坡面71的變化。由此，可以自動地算出挖土面積72。
借助上述道路設計圖生成部12a的動態曲線連接功能，可以以容易的操作、無限制且無極地進行道路設計的試驗，可以實現設計階段的工時費的減少和設計時間的縮短。
另外，在步驟313的道路設計圖的生成中，道路設計圖生成部12a，借助動態旋曲線連接功能，向橡皮繩那樣地選定用拋物線做成的道路縱斷面曲線，通過用畫面圖的指示器沿任意方向使道路縱斷面線形的任意點可以一邊保持道路中心線的連續性一邊根據規定的限制條件使其自動地移動的功能。
圖8是表示該動態曲線連接功能的圖。首先，將具有道路縱斷面線形(新設道路主線的縱斷面線形)81的起點方向的原點61和具有道路縱斷面線形的終點方向的終點62作為固定點進行規定。接著，從設計條件數據庫15檢索已設道路83、已設高架橋84、已設埋設物85等的固定限制條件R1～R3。另外，同時地認識道路設計時規定的道路縱斷面線形81，認識那些連接點64。根據這些圓點61(固定點)、終點62(固定點)、連接點64的幾何限制條件、固定限制條件R1～R3的各條件，可以無極地移動道路縱斷面線形(本線)81(在圖8中沿箭頭B方向移動，虛線81’成為移動后的道路縱面線形(本線))。另外，借助本線81的移動，新設道路坡道也自動地移動，自動地算出新的坡道縱斷面線82’。
圖9是道路縱斷面線形移動中的坡面的變化的圖。借助從圖9所示那樣的道路縱斷面線形81向道路縱斷面線形81’移動，可以自動算出道路斷面圖中的坡面71的變化。由此，可以自動地算出挖土面積72的變化。
借助上述的道路設計生成部12a的動態曲線連接功能，可以以容易的操作、無限制且無極地進行道路設計的試驗，可以實現設計階段的工時費的減少和設計時間的縮短。
另外，在步驟313的道路設計圖中的生成中，道路設計圖生成部12a借助其道路土木構件的計算機設計曲線圖設計功能，可以通過拖動和下落預備的道路土木構件的計算機設計曲線圖樣品而自行地進行道路組裝，而且，是可以與上述的動態回旋曲線連接功能及動態曲線連接功能連動的功能。
圖10是表示道路土木構件的計算機設計曲線圖樣品的制作例的圖。
圖11是表示道路土木構件的計算機設計曲線圖設計功能的圖。首先，如圖10(A)所示，拖動和下落預備的規定的圖形要素101(直線、圓弧、圓、圓角、點)制作所需要的參量圖的外形。這時，各連接部(接點)的形狀或角度不正確。接著，如圖10(B)所示，將預備的幾何限制要素102(固定、水平·垂直、對齊、切線、平行、直角、中點)賦予各圖形要素101，施加圖形要素間的約束。由此正確地決定各連接部(接點)的形狀和角度，成為連接點也圓滑的形狀。接著，如圖10(C)所示，將尺寸要素103(斜尺寸、水平·垂直尺寸、半徑、角度、斜度[％]、斜度[1∶N])使用于各圖形要素，制作所需要的參量圖。這樣地做成的參量圖作為道路土木構件的計算機設計曲線圖·樣品儲備于設計條件數據庫15中。
接著，如圖11所示，在道路組裝畫面中，首先選擇所需要的道路土木構件的計算機設計曲線圖樣品(在圖11中選擇橋墩)、通過在畫面上拖拉和下落來制作道路組裝圖。這時，在道路組裝圖的一部分、例如道路縱斷面線形等變更時，道路組裝圖上的道路土木構件的計算機設計曲線的尺寸也自動地被變更。
圖12是表示道路組裝圖上的道路土木構件的計算機設計曲線的尺寸的決定方法的圖。如圖12所示，橋墩1201的圓點61(固定點)和終點62(固定點)如圖2所示地被規定，在預先決定著桁高KH、根進入深度D、橋梁支座高度SH時，借助動態回旋曲線連接功能及動態曲線連接功能，在道路路面高度(道路路面標高)RH和地盤高度(地盤點的標高GH產生變化時，由下式1<式1>
H＝(RH-GH)-KH-SH-D自動地算出，在畫面上自動地修正道路組裝圖。
這樣，可以將幾乎的土木零件作為道路土木構件的計算機設計曲線容易地登記，另外可以自由地變更道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀，因此，可以容易地與動態回旋曲線連接功能及動態曲線連接功能連動，可以以容易的操作無限制且無極地進行道路設計的試驗，可以實現設計階段的工時費的減少和設計時間的縮短。
接著，對道路設計圖生成部12a的擺動功能進行說明。圖13是表示道路設計圖生成部12的擺動功能的圖。如圖13所示，在指定道路中心線65和道路土木構件的計算機設計曲線圖(土木零件)1301的任意部位時，可以表示該指定部分的最大可移動范圍。因此，設計用戶在該部分設計變更是否可能、和可能時，設計用戶可以瞬時地判斷其可變更范圍。由此，可以以容易的操作進行道路設計的試驗，可以實現設計階段的工時費的減少和設計時間的縮短。
接著，對步驟315的挖土面·填土面的運算處理進行說明。如上所述，在挖土·填土面運算處理部12b中，根據在道路設計圖生成部12a中生成的道路設計圖，進行挖土面和填土面的坡腳計算(步驟315)。該坡腳計算是使進行地形等高線的3D接線框和標準橫斷面的3D接線框的交點計算、(B)進行地形等高線的3D/TIN(Triangular Irregular Network)(多邊形)和標準橫斷面的3D接線框的交點計算，或(C)進行進行地形等高線的3D/TIN(多邊形)和標準橫斷面的3維小塊土地(多邊形)的交叉計算中的任何一個與進行(1)等高線、已存在的屬性地分為道路、田地、宅地等的地形3D/TIN(多邊形)和標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)的交叉計算或(2)進行等高線、屬性地分為道路、田地、宅地等的地形3D/TIN(曲面)和標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)的交叉計算中的任何一個組合進行計算。以下，對該計算方式進行說明。
圖14～圖17是表示挖土面·填土面的運算處理的圖。在此，道路的偏移值(偏置1403)與貝濟埃曲線近似。另外，在道路中心線65上垂下著通過貝濟埃曲線的切點垂線。首先如圖14所示，在PC畫面上使道路的平面圖和斷面圖對應地顯示著。在此，在求標準橫斷坡面1401上的小臺階1402上的任意點的坐標(x、y、z)時，根據儲存在設計條件數據庫15中的設計條件自動地求出各點S1～S5的各坐標(x1、y1、z1)～(x5、y5、z5)。接著，根據該各點S1～S5的各坐標(x1、y1、z1)～(x5、y5、z5)如圖15所示地做成標準橫斷面的3維小塊土地(多邊形)。同樣地，根據該各點S1～S5的各坐標(x1、y1、z1)～(x5、y5、z5)如圖16所示地做成標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)。
使用這樣地做成的標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)如圖17所示地可以進行(1)等高線、已存在的屬性地分為道路、田地、宅地等的地形3D/TIN(多邊形)和標準橫斷面的3維小塊土地(多邊形)的交叉計算或(2)進行等高線、屬性地分為道路、田地、宅地等的地形3D/TIN(曲面)和標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)的交叉計算。
根據該挖土面·填土面的運算處理，可以大幅度提高土方量計算和坡面面積計算的精度，可以由自動算出實現制圖工作的省力化和制圖時間的縮短。
如上所述，根據本發明的道路設計系統和道路設計方法，因為提供用與因特網等的計算機網絡連接服務器可以容易地進行道路設計的工具，因此，可以從終端容易地進行道路設計，可以容易地制作道路設計圖及土方量計算書和坡面數量計算書等。
權利要求
1.道路設計系統，是由連接在計算機網絡上的終端進行道路設計的道路設計系統，其特征在于，它包括終端裝置，具有用戶功能，輸入設計條件的信息和用戶的個人信息；道路設計服務器，具有服務器功能，根據從終端裝置輸入的上述設計條件的信息和個人信息提供道路設計服務；計算機網絡，連接終端裝置及道路設計服務器，道路設計服務器備有網絡處理裝置，與網絡連接，接收從上述終端裝置輸入的上述設計條件的信息和個人信息，在其與終端裝置之間進行信息的收發；道路設計處理裝置，根據由網絡處理裝置接收的設計條件信息和個人信息進行道路設計，生成道路設計圖和計算文件。
2.如權利要求1所述的道路設計系統，其特征在于，上述網絡處理裝置將在道路設計處理裝置中生成的道路設計圖及計算文件發送到終端裝置。
3.如權利要求2所述的道路設計系統，其特征在于，上述網絡處理裝置由網頁將道路設計圖及計算文件發送到終端裝置。
4.如權利要求2所述的道路設計系統，其特征在于，上述網絡處理裝置由電子信件將道路設計圖及計算文件發送到終端裝置。
5.如權利要求1～4中的任何一項所述的道路設計系統，其特征在于，上述終端裝置將設計條件的信息和上述用戶個人信息輸入并發送到從道路設計服務器提供的網頁中。
6.如權利要求1～5中的任何一項所述的道路設計系統，其特征在于，上述道路設計處理裝置備有生成道路設計圖的道路設計圖生成裝置和計算記載于上述計算文件中的挖土面和填土面的土方量和坡面面積的挖土·填土面運算裝置。
7.如權利要求6所述的道路設計系統，其特征在于，上述道路設計處理裝置的上述道路設計圖生成裝置根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路中心線。
8.如權利要求6所述的道路設計系統，其特征在于，上述道路設計處理裝置的上述道路設計圖生成裝置根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路的縱斷面曲線。
9.如權利要求6或7所述的道路設計系統，其特征在于，上述道路設計處理裝置的上述道路設計圖生成裝置根據外部輸入的指示自動地變更道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀。
10.如權利要求7或9所述的道路設計系統，其特征在于，上述道路設計處理裝置的上述道路設計圖生成裝置可以顯示道路中心線、道路的縱斷面曲線、或/和道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀的變更范圍。
11.如權利要求6～10的任何一項所述的道路設計系統，其特征在于，上述道路設計處理裝置的挖土·填土面運算裝置可以利用標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)。
12.道路設計方法，是利用計算機網絡進行道路設計的道路設計方法，其特征在于，(A)將信息提供畫面發送到與計算機網絡連接著的終端裝置，(B)接收從終端裝置輸入到信息提供畫面的設計條件的信息和用戶的個人信息，(C)根據接收的上述設計條件的信息和上述用戶的個人信息，進行道路設計，生成道路設計圖和計算文件，(D)將生成的道路設計圖和計算文件發送到終端裝置。
13.如權利要求12所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(A)和(D)由網頁將信息提供畫面、道路設計圖和計算文件發送到終端裝置。
14.如權利要求12所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(D)也可以由電子郵件將道路設計圖和計算文件發送到終端裝置。
15.如權利要求12～14中的任何一項所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(C)中，(c1)根據接收的的設計條件的信息和用戶的個人信息，進行道路設計，生成道路設計圖，(c2)根據道路設計圖計算出挖土面和填土面的土方量和坡面面積，(c3)可以生成記載挖土面和填土面的土方量和坡面面積的計算文件。
16.如權利要求15所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(c1)可以根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路中心線。
17.如權利要求15或16所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(c1)根據外部輸入的指示在任意的地點無級地自動地變更道路的縱斷面曲線。
18.如權利要求15或17所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(c1)根據外部輸入的指示自動地變更道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀。
19.如權利要求16或18所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(c1)可以示出道路中心線、道路的縱斷面曲線、或/和道路土木構件的計算機設計曲線圖的形狀的變更范圍。
20.如權利要求16或18所述的道路設計方法，其特征在于，上述步驟(c2)可以利用標準橫斷面的3維小塊土地(曲面)計算出挖土面和填土面的土方量和坡面面積。
全文摘要
提供多個用戶利用因特網等的計算機網絡自動地進行道路設計的道路設計系統。本發明的道路設計系統它包括:終端裝置20a、20b、20c、具有用戶功能,輸入設計條件的信息和用戶的個人信息;道路設計服務器10,具有服務器功能,根據設計條件的信息和個人信息提供道路設計服務;計算機網絡30,連接各終端裝置20a～20c及道路設計服務器10;傳真裝置41a、41b,設在用戶側,接收并輸出來自服務器10的處理結果,通信線路網40,用于連接傳真裝置41a、41b和服務器10。
文檔編號E01C1/00GK1334518SQ01123360
公開日2002年2月6日 申請日期2001年7月19日 優先權日2000年7月19日
發明者山本忠 申請人:株式會社三英技研