本书总结了“场地自行车赛道设计与优化”的研究成果，其主要内容为：从自行车赛道力学分析出发，正确地选用了典型自行车比赛轨迹线，从而卓有成效地进行了自行车赛道的超高模型研究；基于任意N段不同参数回旋线组合成赛道缓和曲线的平面线设计原理。该原理奠定了从事平面线形设计与优化研究的良好基础；开创性的“场地自行车赛道设计与分析系统CTCAD”。它既体现了先进的线形设计理念，又可自定义超高过渡方案和对方案进行骑行预分析；详细叙述了如何对赛道模型进行优化的步骤，使设计者能在满足传统赛道设计要求的基础上，进而有效地改善设计成果质量，达到有望提高运动员比赛成绩的目的；阐述了运用CTCAD 软件进行场地自行车赛道设计的优越性。它具有操作便捷、界面友好、计算精度高、可动态交互设计及智能批量化出图等特点，大大提高设计效率。
第1章 绪论
1.1 国外发展概况
1.2 国内发展概况
1.3 广州自行车馆木制专用赛道超高模型优化设计的研究及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 自行车赛道力学分析
2.1 骑行轨迹线的确定
2.2 行驶阻力类型分析
2.2.1 空气阻力
2.2.2 滚动阻力
2.2.3 坡度阻力
2.2.4 加速阻力
2.3 车辆行驶力学模型分析
2.3.1 横断面受力分析
2.3.2 纵断面受力分析
2.4 不同超高模型与不同轨迹线时的骑行分析
2.4.1 沿测量线骑行分析
2.4.2 争先资格赛轨迹线骑行分析
2.5 竖向离心力及竖向曲率分析
第3章 自行车赛道计算机辅助设计
3.1 赛道几何设计
3.1.1 赛道几何设计系统的总体结构
3.1.2 赛道设计系统的主要功能
3.1.3 赛道模型的几何计算
3.1.4 赛道设计图纸的绘制
3.2 赛道骑行分析
3.2.1 研究意义及基本流程
3.2.2 骑行线轨迹线定制及基础数据的采集
3.2.3 骑行速度分析
3.2.4 竖向离心力及竖向曲率的分析
第4章 自行车赛道超高模型分析与优化
4.1 现有赛道超高方式的分析
4.1.1 赛道一
4.1.2 赛道二
4.1.3 赛道三
4.2 超高模型的优化概述
4.2.1 超高模型优化变量
4.2.2 超高模型优化的目标函数
4.2.3 超高模型优化的实用方法
4.3 优化后的超高模型
4.3.1 优化模型一
4.3.2 优化模型二
4.4 优化后超高模型分析
4.4.1 赛道三平面
4.4.2 赛道一平面
4.4.3 赛道二平面
4.4.4 广州赛道平面
4.4.5 基于广州赛道平面的超高模型再优化
第5章 结语
参考文献
《场地自行车赛道设计与优化》：
鉴于自行车赛道设计、分析与优化理论的复杂性和对设计理念、设计方法与设计成果所提出的高要求与高期望值，我们借助计算机的强大功能与高精度，编写了自行车赛道设计、分析与优化系统CTCAD软件。为满足设计线形的多样性，以保证运动员在比赛中的最佳竞技状态，此中开创性地研发了基于任意N段不同参数回旋线组合成赛道缓和曲线的平面线设计原理，奠定了从事平面线形优化研究的基础，它所提供的多段回旋线的缓和曲线平面线形设计方法、自定义超高模型过渡方法、自行车赛道模型骑行分析与优化方法等，使之既能满足传统赛道基本设计，又能提供对设计赛道模型的骑行预分析，提高了设计效率与设计成果质量，从而有可能使设计出的赛道有效提高运动员的比赛成绩。
CTCAD软件系统的主要功能是完成自行车赛道的几何设计与绘图、赛道模型的骑行分析与设计成果优化，为满足施工的需要，该软件还能计算与绘制木制专用道面支撑结构的大样图。它具有操作便捷、界面友好、计算精度高、可动态交互设计及智能批量化出图等特点，符合技术人员的设计习惯。
考虑到设计、分析与优化一体化的设计理念，CTCAD软件系统由三大模块组成，各个模块之间采用数据文件、图形实体扩展数据、内存映射等技术实现了设计信息的共享。
（1）几何设计及施工图绘制模块：此模块为系统的基础模块，主要完成赛道的平面线形设计、超高过渡模型设计、结构布置设计，并绘制赛道施工定位图。
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