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自从美国制裁中国中兴和华为等公司以来，破解“卡脖子”问题成为..、各级部门，以及一些大型企业关注的焦点。近日，有某大型工程集团的技术管理..，专门就道路工程勘测设计领域如何破解“卡脖子”问题，与笔者进行了深入沟通交流。本文整理沟通交流内容，并结合笔者长期从事工程勘测设计、专*业CAD与BIM软件技术研发等工作实践，尝试就道路工程勘测设计领域“卡脖子”的关键点在哪里、如何破解等话题展开一些讨论，希望能为..、行业等各层面决策提供一些参考意见。

1、工程勘测设计任务中用到的软件系统

目前，在道路与交通工程勘测设计业务中，工程师安装并应用到的软件系统主要包括：计算机操作系统、通用的CAD图形平台、专*业CAD软件等三大类。其中：

1）计算机操作系统

——是每台计算机须装配、各类应用软件运行所需要的系统环境。自从个人计算机发展、普及以来，国内、外工程勘测设计领域几乎全部采用的是美国微软公司的Windows系列操作系统。

2）通用CAD图形平台

——包括通用的计算机辅助设计（CAD）图形平台和通用性的三维GIS图形底座（或称为三维图形引擎）等，是工程师用来进行各类图纸、地形模型、工程三维模型等创建、编辑、修改、打印的软件系统。在二十多年之前，专*业CAD软件尚未发展时，工程界的“甩掉图板”就是指工程师从通过铅笔、橡皮在图板和纸上绘图，改变为通过鼠标、键盘等在CAD平台上绘图的过程。

..，在道路工程专*业有应用的通用CAD平台，包括美国欧特克公司的AutoCAD、美国奔特力公司的Microstation、法国达索公司的CATA、..开源的OSG图形引擎等。国产CAD平台中，中望CAD和浩辰CAD等一直再努力，但由于起步较晚等原因，工程应用zui多的（甚至成为CAD代名词）仍然是欧特克公司的autocad软件。

3）专*业CAD应用软件

——是指从各细分的工程专*业需求出发，基于通用CAD平台或通用三维GIS图形平台，开发的专*业CAD和BIM软件。..，在道路交通工程勘测设计行业，工程师从事路线、路基、桥涵、隧道、交通工程、地质、挡土墙等各专*业设计，主要应用专*业CAD和BIM软件完成。这里为什么纳入BIM软件呢？因为对设计阶段而言，CAD是计算机辅助设计的简称，BIM软件必然属于CAD的范畴。

目前，在道路与交通工程勘测设计领域，在国内有推广和宣传的专*业CAD和BIM软件，包括美国欧特克公司的Civil 3D、美国奔特力公司的Openroad等，但实际工程应用更多的是国产纬地软件、鸿业软件、同豪软件等。

2、三大类软件系统的依存和嵌套关系

实际上，还有一类软件系统是工程师的计算机上通常不会安装，但却是上述三大类软件开发与应用不可或缺的：

——计算机软件开发语言和集成编译环境（IDE）系统（以下简称“编程语言工具”），即用来开发应用软件的软件工具。无论是国内、外专*业CAD、BIM软件，还是通用的CAD平台和通用的三维GIS图形平台，都是采用C、C++、C#和Java等编程语言及对应的集成编译工具系统（IDE），而这些编程语言工具软件主要的开*发者均在欧美等..。

以上三大类软件系统和编程语言工具系统（IDE），按照各自的开发基础和相互依存关系，自下而上大致可以分为四个层级

工程勘测设计领域相关软件的依存关系

上图中，第*一层是其他各层软件系统运行所须的基础环境，第*二层是第三层、第四层应用类软件开发须的语言工具，而第三层为第四层专*业CAD和BIM软件提供了基础平台。虽然，第四层中也有软件或部分功能直接基于第*二层开发实现，但zui终的图纸表达部分往往仍然需要第三层的通用平台支持。

3、“卡脖子”的目的是什么？

要破解“卡脖子”问题，首先要搞清楚美国的目的是什么。众所周知，美国“卡脖子”的目的就是要遏制中国在各领域的高新技术发展，保持自己在..科技领域的绝*对技术优势和垄断地位。

既然目的如此，那么“卡脖子”必然是哪里zui痛、哪里zui难受，甚至哪里zui致命，哪里zui能让中国屈服，就会从哪里下手啊！而且，一次卡的位置不奏效，还会换个位置继续“卡”呀！如果美国..限制使用通用的CAD平台，明天就可能限制使用编程语言工具，后天还可能限制底层操作系统。在目的是置人于死地的前提下，我们还能对“卡脖子”的位置抱有幻想吗？

4、“卡脖子”的位置在哪里？

其次，破解“卡脖子”问题，我们还必*须准确定位“卡脖子”的位置或关键点。但通过一些会议交流和科研立项，笔者发现，很多人默认把“卡脖子”的位置定位在第四层（专*业CAD软件）或第三层（通用CAD平台）这两个层面，显然是太过理想了，或者只是因为不了解上述各层次软件之间的依存和嵌套关系吧。

实际上，在第四层（专*业CAD软件）中，在我国大规模基础设施建设的实际需求引*领下，国产专*业CAD软件在过去二十年期间取得了迅速发展，实际应用已经远超国外同类软件。目前，国内各类公路、铁路、市政等工程的主体勘测设计任务，均是采用国产专*业CAD软件完成。其中，国产纬地软件在行业中的普及率达到百分之95以上。而美国本特利、欧特克公司的专*业CAD软件（Civil 3D 、Openroad等），由于专*业覆盖面窄、设计效率低等原因，实际工程应用很少。

因此，在第四层（专*业CAD软件）上，美国难以卡住中国的脖子。对照前文软件分层示意图，美国能够卡住脖子的位置只能在第三层及以下，重*点在第*一层（操作系统）和第*二层（开发语言工具）这两个层面。因为在第三层中，虽然国产通用CAD平台起步较晚，中望CAD、浩辰CAD等应用较少，但在第*一层和第*二层上，国产软件应用几乎完全处于空白。

5、如何破解“卡脖子”问题？

..，美国以实际行动，打破了以往很多人推崇的“科技无国界”的说法，但自“卡脖子”问题出现以来，笔者却注意到：

● 有人认为实现第四层（专*业CAD软件）或第三层（通用CAD平台）国产化，就能破解“卡脖子”问题；

● 有大型工程集团，列计划三、五年就能自主实现工程设计、建设领域应用软件的“完全自主、可控”；

● 还有人以为在..开源GIS图形引擎上，开发工程BIM软件，就不存在“卡脖子”问题；

事实上，这些都恐怕只是一厢情愿的想法而已。美国可没有承诺，“卡脖子”不会到第*一层（计算机操作系统）和第*二层（编程语言工具）呀！

根据三大类软件系统以及编程语言工具等的依存关系，同时结合各层级国产软件的实际研发与应用情况，要彻*底破解“卡脖子”问题，须从zui底层的“操作系统”开始，并向上贯穿到第*二、第三和第四的每个层面。也就是说，我们须在上述的每个层面上，都拥有完全国产、且成熟可替代的软件系统，才可能实现道路工程勘测设计领域应用软件的完全“自主、可控”。

6、小结

综上，破解“卡脖子”问题是一项艰巨的系统工程，不可能一蹴而就，不可能依靠自主开发一款专*业CAD软件、或一个通用CAD平台就能轻松实现，也不可能是一家工程企业集团、某一个工程行业就能独立完成。虽然，表面上看，只有第四层（专*业CAD软件）与道路工程行业直接相关，但第三层（通用CAD平台）涉及到所有工程、工业领域，而第*二层编程语言工具和第*一层操作系统则覆盖到计算机应用的所有方面，特别是它们自下而上的依存关系。

因此，笔者认为，破解“卡脖子”问题必然需要..层面的筹划和长远战略，甚至需要“两弹一星”的战略高度。虽然从第*一台计算机出现至今，只有短短半个多世纪时间，但..我们要完全破解“卡脖子”问题，实现从操作系统到专*业应用各层面的“自主、可控”，恐怕需要花费更长时间，甚至一代、两代人的周期！

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