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Aislo/B08_Quantity/B08_Quantity_Engine_SlopeLength.py
T
eomsangdonandClaude Opus 5 1df41c40f4 fix(B08): 층따기 밑수를 원지반 표면 길이로 갈아 끼움 (사용자 확정 ⑦)
⚠ **면이 달랐음.** 층따기는 성토부 **아래 원지반**을 계단으로 깎는 일인데(교본 6장 4절)
우리는 **성토 비탈면 길이**를 밑수로 쓰고 있었음. 값이 나오므로 아무 시험도 안 잡던 자리.

B06 설계가 측점마다 내는 `design.bench_cut_length_m`(원지반 표면의 경사길이, 원지반
횡단기울기 1:4 보다 급한 조각만)를 그대로 밑수로 씀. 면적은 종전대로 **평균단면적법**.
⚠ 값이 없는 측점은 **0** — 성토 사면길이로 대신 채우지 않음(다른 면을 세게 됨).

⚠ 단위는 **㎡ 그대로**(사용자 확정 ⑦). ㎥ 로 바꾸지 않음 — 단의 높이·폭은 설계도서 값이라
지어낼 수 없음. 앞서 「품셈 밑수가 ㎥ 라 못 곱함」으로 막아 둔 자리는 이 확정으로 풀림.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-09-08 19:11:53 +09:00

243 lines
10 KiB
Python

"""사면길이 유도 — 저장된 횡단 설계선에서 절토·성토 사면 구간을 가려낸다 (B08 일감 3).
왜 유도하나 (B06 무접촉)
설계 엔진이 `cut_slope_segments` 를 내기는 하나 **정본에 저장되지 않는다**(실측: route 150
측점 20.0 의 저장 `design` 키 33개에 그 키가 없음). 저장되는 것은 화면이 보낸 설계 지정이고
조회는 저장분을 그대로 싣는다. 그래서 그 값을 원천으로 쓰면 사면적이 조용히 0 이 된다.
대신 **`design_line`(설계선 폴리라인) + 저장된 경사비**로 유도한다. 필요한 입력이 전부
정본에 있어 B06 을 고치지 않아도 된다.
가려내는 방법
노체 끝(`road_edges`)에서 바깥으로 나아가며, 구간 기울기가 **저장된 설계 경사비와 맞는
동안**이 사면이다. 원지반은 기울기가 안 맞아 저절로 끊긴다. 2단 사면(암/토사)도 경사비가
달라 그대로 갈린다.
실측(측점 20.0, 절토 0.4 · 토사절토 1.0 · 성토 1.2, 노체 끝 ±2.0):
-2.90 → -2.60 n=1.0 측구 바깥 벽
-3.50 → -2.90 n=0.4 절토 사면(암)
-4.50 → -3.51 n=1.0 절토 사면(토사)
-5.00 → -4.85 n=1.63 원지반 — 여기서 멈춘다
⚠ 두 가지를 조심한다
· **끝 조각은 딱 안 떨어진다** — 샘플 격자에 걸려 잘리면 `n=1.025` 처럼 나온다. 허용오차를 둔다.
· **지형이 우연히 같은 경사면** 사면이 길게 잡힐 수 있다. 노체에서 바깥으로 **연속**인
구간만 세고 끊기면 멈추는 것으로 막는다.
"""
from __future__ import annotations
import math
from dataclasses import dataclass
from typing import Any, Iterable
# 경사비 일치 허용오차(비율). 끝 조각이 격자에 잘려 생기는 오차를 덮는 크기다.
_RATIO_TOLERANCE = 0.12
# 평탄부로 볼 기울기 — 소단·측구 바닥은 오름이 거의 없다.
_FLAT_RISE_M = 1e-6
@dataclass(slots=True)
class SlopeSegment:
"""사면 한 조각. `side` 는 `left`/`right`, `role` 은 `cut`/`fill`."""
side: str
role: str
from_offset_m: float
to_offset_m: float
rise_m: float
length_m: float
ratio: float
material: str | None = None
@dataclass(slots=True)
class StationSlope:
"""측점 하나의 사면길이 묶음. 면적 적분이 이 값을 거리로 쓴다."""
chainage_m: float
cut_length_m: float = 0.0
fill_length_m: float = 0.0
#: 층따기 밑수 — **원지반 표면**의 경사길이(m). B06 설계가 측점마다 낸다
#: (`design.bench_cut_length_m`, 2026-09-09 랩탑 메인).
#: ⚠ **성토 비탈면 길이와 다른 면이다** — 층따기는 성토부 **아래 원지반**을 계단으로
#: 깎는 일이라(교본 6장 4절) 비탈면이 아니라 지표면을 따라간다. 앞서 성토 사면길이를
#: 밑수로 쓰고 있었는데 **면이 달랐다.**
bench_cut_length_m: float = 0.0
berm_width_m: float = 0.0
# 성토고(m) — 성토 사면 조각들의 **수직 낙차 합**. 노면 끝에서 원지반까지 내려간 높이다.
# ⚠ 좌우가 다르면 **큰 쪽**을 쓴다. 「중심점 성토고 5m 이상」(품셈 11-3 [주]①) 판정은
# 가장 높은 쪽이 기준이고, 양쪽을 더하면 실제보다 두 배가 된다.
fill_height_m: float = 0.0
segments: tuple[SlopeSegment, ...] = ()
# 사면이 샘플 범위 끝까지 원지반을 못 만나 **면적이 잘린** 측점.
# 설계 엔진이 `slope_unclosed` 로 이미 경고하는 값을 그대로 물고 온다. 잘린 측점은
# 사면길이도 같이 잘려 있으므로 **조용히 적게 내지 말고 화면에 드러내야 한다.**
unclosed: bool = False
def _num(value: Any) -> float | None:
return float(value) if isinstance(value, (int, float)) else None
def _ratios(design: dict[str, Any]) -> dict[str, list[float]]:
"""역할별로 받아들일 경사비 목록. 2단 사면이면 암·토사 둘 다 절토로 본다."""
cut = [
value
for value in (
_num(design.get("cut_slope_ratio")),
_num(design.get("soil_cut_slope_ratio")),
)
if value is not None and value > 0
]
fill = [value for value in (_num(design.get("fill_slope_ratio")),) if value and value > 0]
return {"cut": cut, "fill": fill}
def _match(ratio: float, candidates: list[float]) -> float | None:
"""구간 경사비가 후보 중 하나와 맞으면 그 후보를 돌려준다."""
for candidate in candidates:
if abs(ratio - candidate) <= max(_RATIO_TOLERANCE * candidate, _RATIO_TOLERANCE):
return candidate
return None
def _outward(
line: list[dict[str, float]], edge_offset: float, side: str
) -> list[tuple[float, float, float, float]]:
"""노체 끝에서 **바깥으로** 향하는 구간 목록 `(시작오프셋, 끝오프셋, run, rise)`.
좌측은 오프셋이 커지는 쪽, 우측은 작아지는 쪽이 바깥이다(설계선 좌표 관례).
"""
points = sorted(
((float(p["offset_m"]), float(p["elevation_m"])) for p in line), key=lambda p: p[0]
)
if side == "left":
outer = [p for p in points if p[0] >= edge_offset]
else:
outer = [p for p in points if p[0] <= edge_offset][::-1]
return [
(
outer[i - 1][0],
outer[i][0],
abs(outer[i][0] - outer[i - 1][0]),
outer[i][1] - outer[i - 1][1],
)
for i in range(1, len(outer))
]
def slope_start_offset(design: dict[str, Any], side: str) -> float | None:
"""사면이 시작하는 오프셋 — 노체 끝, 측구가 있으면 **측구 바깥 끝**.
⚠ 이것이 없으면 **측구 바깥 벽이 사면으로 잡힌다.** 실측(측점 20.0)에서 측구 벽 경사가
n=1.0 으로 토사 절토비와 같아 그대로 걸렸다. 측구는 노체 배수 시설이지 사면이 아니므로
그 바깥 끝에서부터 세어야 한다.
"""
edges = design.get("road_edges") or {}
edge = _num((edges.get(side) or {}).get("offset_m"))
if edge is None:
return None
if not design.get("ditch_enabled"):
return edge
ditch_side = design.get("ditch_side")
if ditch_side not in (side, "both", None):
return edge
width = _num((design.get("ditch") or {}).get("top_width_m")) or 0.0
# 좌측은 오프셋이 커지는 쪽, 우측은 작아지는 쪽이 바깥이다.
return edge + width if side == "left" else edge - width
def _side_segments(
design: dict[str, Any], side: str, ratios: dict[str, list[float]]
) -> list[SlopeSegment]:
"""한쪽 사면 구간 목록. 경사비가 안 맞는 구간을 만나면 거기서 멈춘다."""
line = design.get("design_line") or []
edge = slope_start_offset(design, side)
if not line or edge is None:
return []
berm = design.get("berm") or {}
berm_width = _num(berm.get("width_m")) or 0.0
segments: list[SlopeSegment] = []
started = False
for start, end, run, rise in _outward(line, float(edge), side):
if run <= 1e-9:
continue
if abs(rise) <= _FLAT_RISE_M:
# 평탄부 — 측구 바닥·소단. 사면이 시작된 뒤라면 소단으로 보고 이어 간다.
if started and berm_width > 0 and abs(run - berm_width) < 0.05:
continue
if started:
break # 사면이 끝나고 평지를 만난 것이다
continue
ratio = run / abs(rise)
# 절토는 바깥으로 갈수록 오르고, 성토는 내려간다.
role = "cut" if rise > 0 else "fill"
matched = _match(ratio, ratios[role])
if matched is None:
if started:
break # 원지반에 닿았다
continue # 아직 노체·측구 구간이다
started = True
segments.append(
SlopeSegment(
side=side,
role=role,
from_offset_m=start,
to_offset_m=end,
rise_m=rise,
length_m=math.hypot(run, rise),
ratio=matched,
material=_material(design, matched),
)
)
return segments
def _material(design: dict[str, Any], ratio: float) -> str | None:
"""경사비로 재료를 가른다 — 그린 대로 적는다(B06 `cut_slope_segments` 주석과 같은 규칙)."""
if not design.get("two_stage_slope"):
return None
rock = _num(design.get("cut_slope_ratio"))
soil = _num(design.get("soil_cut_slope_ratio"))
if rock is None or soil is None or abs(rock - soil) < 1e-9:
return None
return "rock" if abs(ratio - rock) < abs(ratio - soil) else "soil"
def station_slope(chainage_m: float, design: dict[str, Any]) -> StationSlope:
"""측점 하나의 사면길이. 좌우를 합쳐 절토·성토 각각의 총 사면길이를 낸다."""
ratios = _ratios(design)
segments: list[SlopeSegment] = []
for side in ("left", "right"):
segments.extend(_side_segments(design, side, ratios))
berm = design.get("berm") or {}
fill_by_side = {
side: sum(abs(s.rise_m) for s in segments if s.role == "fill" and s.side == side)
for side in ("left", "right")
}
return StationSlope(
chainage_m=float(chainage_m),
cut_length_m=sum(s.length_m for s in segments if s.role == "cut"),
fill_length_m=sum(s.length_m for s in segments if s.role == "fill"),
# ⚠ 없는 측점은 0 이다 — 성토 사면길이로 **대신 채우지 않는다**(면이 다름).
bench_cut_length_m=_num(design.get("bench_cut_length_m")) or 0.0,
fill_height_m=max(fill_by_side.values(), default=0.0),
berm_width_m=_num(berm.get("width_m")) or 0.0,
segments=tuple(segments),
unclosed=bool(design.get("slope_unclosed")),
)
def station_slopes(records: Iterable[dict[str, Any]]) -> list[StationSlope]:
"""`[{chainage_m, design}]` → 측점별 사면길이. 이정 순으로 낸다."""
result = [
station_slope(item["chainage_m"], item.get("design") or {})
for item in records
if item.get("chainage_m") is not None
]
result.sort(key=lambda s: s.chainage_m)
return result