工学院论文写作方法（大学论文写法）
系统开发总图辅助设计简介】针对目前总图专家利用AutoCAD进行总图设计的问题，采用AutoLisp、ObjectARX语言和AutoCAD2006制图系统开发总图辅助设计软件，通过土方、坐标表、图文修改、管道注音实例验证程序模块的可用性提高了总的图纸设计效率和计算机应用水平。 【关键词】总图； 软件开发； Autolisp、ObjectARX语言； 优化设计当前总图设计存在问题。 (1)计算量大，耗时长。 高阶段设计、总图专业要进行土方计算、统计，施工图阶段要进行各种坐标表等计算，工作量大，计算速度慢，耗时长，容易出错，需要改进和提高。 )描绘繁杂。 绘制总图平面图需要绘制大量地形高程及平面高程与地形高程差等大量数据，全部采用手工绘制，十分繁琐。 )3)修改优化难度较大。 整理工程项目资料后，发现设计高程不符合要求，需要增减设计高程大小的，必须重新整理所有资料，工作量相当大，图纸修改不方便。 )4)图纸不易规范。 在目前的设计工作中，图纸的大小、字体的格式、线型、文字、数字的表述很难统一规范。 也就是说，在目前的设计工作中，图纸很难规范、标准化。 总图纸土方、坐标表、文字修改、管道尺寸等的计算和绘制，规律性强，目前计算辅助绘制系统的应用十分普遍，因此可以利用计算机进行总图纸专业的辅助设计和方案优化。 1总图专业设计内容1.1专业简介总图专业是我国冶金工程设计专业分工之一，全称应为总图运输设计专业。 主要研究对象是全厂构筑物、铁路、公路及各种管线的位置关系。 即在合理布局厂区各生产库、厂、厂的同时，要研究土地的有效利用，研究各生产库、厂、厂之间的运输联系和，加快物流运输，满足最大产能要求，体现合理的全厂流程。 以生产工艺学、运输工程、土木工程、规划理论等为基础建立的综合学科，有向整体工程学科发展的趋势。 1.2专业范围(1)厂址选择和总体设计)厂址确定)即工业布局一般由上级领导确定，总图起主要参谋作用)和厂址确定。 总体设计是与主要技术专家合作完成的。 )2)厂区所有构筑物、铁路、道路、管线等设施的定位，包括高等级设计的平面布置图或总平面布置图和各种总图施工图。 )3)铁路运输设计)作为线路设计、运输组织、运输设备选型和数量核算、组织机构和人员定额、铁路运输服务的各种设施配置。 )4)道路运输设计)作为道路设计、运输和调度组织、汽车选型和数量核算、组织机构和人员定额、道路运输服务的各种设施进行配置。 (5)竖向布置与平土排水设计：室内外铺装标高确定、竖向布置设计、场地平整、土石方计算平衡、场地排水设计。 2总图专业辅助设计的微机实现2.1开发语言介绍AutoLISP是一种为用户扩展和定制AutoCAD功能的编程语言。 1950年开始的基于LISP的编程语言。 LISP语言最初是为人工智能(AI ) APP应用而设计的，目前仍是许多人工智能APP应用的基本编程语言。 1980年中期，AutoCAD宣布AutoLISP 2.1版为APP应用程序编程接口(API )。 LISP被选为第一个APP应用编程接口，具有适用于AutoCAD实体对象非结构化设计过程的独特优点，包括为了设计问题而反复尝试不同的解决方案。
visuallisp(vlisp )是新一代软件开发工具，可加速AutoLISP程序的开发。 V L I S P集成开发环境(integrateddevelopmentenviron-ment，简称IDE )提供了许多功能，便于编写和修改源代码，以及测试和调试程序。 VLISP还提供了用于释放在AutoLISP中创建的队列APP应用程序的工具。 ObjectARX，也就是AutoCAD？ Runtime Extension编程环境，其中包含可生成对象的c库。 这些构造对象可用于开发AutoCAD APP应用程序、扩展AutoCAD类和协议，以及创建与AutoCAD内建命令行为相同的新命令。 The ObjectARX编程环境提供了用于开发人员自定义和扩展AutoCAD软件的对象的c、C#、 VB.NET面向APP编程界面，ObjectARX库利用开放的AutoCAD软件结构、AutoCAD数据库结构、图形系统和内部命令定义，提供APP应用程序ObjectARX技术可帮助您开发快速、高效和简单的APP应用程序。 这样，熟悉A u t o C A D的用户就可以定制A u t o C A D软件，使CAD设计师可以摆脱重复性任务。 对于软件解决方案、小文件、快速绘图操作和流畅的交互性，建议使用ObjectARX进行开发。 开发32位ObjectARX程序的系统要求：英特尔奔腾？ 4、A M D Athlon 2.2 GHz微软Windows？ VistaTM、Windows？ XPprofessional(sp2 )、windows 2000 (sp4 ) 512 MB R A M Microsoft Visual Studio？ 2005
(版本8.0) 2.2总图专业辅助设计模块 组成 （1）软件开发总框架（见图1）。 （2）子模块程序组成 优化设计模块：总体设计优 化，总图设计优化及方案评价等。 总平面图设计模块：总图符号、 方格网、区域剪切、编辑文字、画栅 栏、加粗实体、算建、构筑物表等子 程序。 铁路运输设计模块：标注铁路、 车挡符号、切点符号、画道岔、曲线 要素、算铁路表等子程序。 图1软件开发总框架示意图 道路运输设计模块：标注道 路、坡度、坡长、道路标高、道路半 径、曲线要素、算道路表等子程序。 平土图设计模块：采集数据、土 方计算、粗平土图等子程序。 管线综合设计模块：画电力线、 管线名称、管线坐标表等子程序。 排雨水图设计模块：画水沟、 雨水箅、跌水与急流槽、涵洞等子 程序。 另外，还含有对常用标准图库 的调用，如铁路、道路、挡土墙等图 库。 2.3总图设计优化及方案评价 优化设计(optimal design)是从 多种方案中选择最佳方案的设计方 法。它以数学中的最优化理论为基 础，以计算机为手段，根据设计所追 求的性能目标，建立目标函数，在满 足给定的各种约束条件下，寻求最 优的设计方案。一般来说，优化设 计有以下几个步骤：(1)建立数学模 型。(2)选择最优化算法。(3)程序设 计。(4)制定目标要求。(5)计算机自 动筛选最优设计方案等。通常采用 的最优化算法是逐步逼近法，有线 性规划、非线性规划和生物进化规 划及遗传算法。下面重点分析生物 进化规划及遗传算法。 近年来,随着生物工程的蓬勃 发展,随之而起的遗传学算法开始 介入各个工程领域,遗传算法是模 拟生物遗传进化机制而发展起来 的一种算法。由美国Michigan大学 J.Holland教授于1975年首次提出。 其特点是：群体搜索策略和群体之 间的信息交换，搜索不依赖于梯度 信息。这种算法尤其适用于离散的 非线性结构优化问题。 下面以运输线路为例进行说明。 首先对工程实际所限定的各种 标准运输车辆进行编码,于是运载 车辆不同的运输量组合方案可以形 成不同的代码串,经过对每一代码 串的解码,由计算子程序可以求出 该方案下运输线路的特性如B、Q 等,进而可以求算用于评价方案优 劣程度的目标函数值。然后遗传算 法根据生物遗传进化的原理,对产 生的初始方案进行选择、重组、变 异,产生新一代个体,仿照生物进化 过程代代进化下去,最终可以得到 满足要求的最优个体,解码后即为该 课题的最优方案。 相对于传统的线性,非线性 规划算法,遗传算法的优势在于： （1)算法思路简单,不受规 划问题要求的可微、可导、连续等 限制,不但可以避免线性规划解 的瓶颈问题,也避免了非线性规 划最后对连续路径进行“圆整”带 来的麻烦与偏差。 (2)由于遗传算法从一组方 案出发,扩大了搜索寻优的范围, 减少了传统规划方法线式寻优(如 按梯度搜索)产生局部最优解与全 局最优解差距较大的风险。遗传 算法的不足之处在于耗机时太多, 对大型复杂运输网更是如此。这 主要由于其中的选择,交换,变异 等过程还没有一个适合运输网优 化问题的完善算法,同时也是因 为该算法贯串了几率的思想而不 似传统方法具有确定性。 总图优化设计是一个逐渐深 化的过程，在前期建设、总体设计 阶段，总图方案的优劣，对一个项 目的建设，有更重要的影响。厂区 总图现状、规划的不同，更具有不 确定性，也更复杂。更完善的了解 厂区功能分布、运输量，综合近期 现状、远期规划，合理布置设施是 我们面临的最大挑战，是我们总图 设计优化工作的重点所在。 3总图专业辅助设计软件 应用实例 按上述方法，编制相应设计 模块，在AutoCA2006中运行，自 动完成总图各设计模块，经总图专 业设计人员试用，在各工程应用 中，大大提高了设计效率，减轻设 计人员的工作强度，同时减少图纸 出错率，起了较大的作用。这套软 件的开发也提高了总图专业在同行 中计算机应用水平。图2为利用软 件生成的平土图。 本文介绍了总图专业设计的内 容，以及总图辅助设计软件模块的 构成，并利用AutoLISP、ObjectARX 语言开发AutoCAD2006的技术，编 制相应的设计模块，实现自动计算 和绘图，并且进行方案设计优化，取 得了初步的成功，希望能为以后的 深入应用起到抛砖引玉的作用。