毕业设计(Excel-VBA在道路中桩放样数据计算中的应用).北京交通大学.doc

毕业设计（论文）中文题目： Excel-VBA在道路中桩放样数据计算中的应用学习中心（函授站）： 山西交通学习中心 专 业： 土木工程 姓 名： 陈南江 学 号： 14677167 指导教师： 张亮梅 北京交通大学远程与继续教育学院2019年1月毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。论文作者签名：_ _年_月_日指导教师签名：_ _年_月_日 北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级2014层次专升本专业土木工程（公路工程与管理）姓名陈南江题目Excel-VBA在道路中桩放样数据计算中的应用指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师： 年 月 日评阅教师意见 评阅教师：年 月 日答辩小组意见答辩小组负责人： 年 月 日北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给： 2014级 土木工程（公路工程管理） 专业 学生 陈南江 设计（论文）题目：Excel-VBA在道路中桩放样数据计算中的应用一、毕业设计（论文）基本内容二、基本要求三、重点研究的问题四、主要技术指标五、其他要说明的问题下达任务日期： 年 月 日要求完成日期： 年 月 日指导教师：开 题 报 告题目：Excel-VBA在道路中桩放样数据计算中的应用学生姓名： 陈南江 学号： 14677159 年 月 日一、文献综述填写说明：指根据论文题目查阅参考文献，通过文献的阅读写清该课题内容的国内外研究与应用现状、基本研究方法、当前存在的问题、发展动向，进而引出开展本设计（论文）研究的内容、意义、必要性和价值等（页面大小可以根据字数多少调整）。请删除填写说明二、选题的目的和意义三、研究方案（框架）填写说明：写明研究所用的理论基础、研究方法、研究步骤、预期成果（效果）等。（页面大小可以根据字数多少调整）请删除填写说明四、进度计划五、指导教师意见填写说明：查阅资料是否全面，提出的研究方案和计划进度是否可行，还有什么需要注意和改进的方面，是否同意按学生提出的计划进行等。请删除填写说明指导教师： 年 月 日中 期 报 告题目：Excel-VBA在道路中桩放样数据计算中的应用学生姓名： 陈南江 学号： 14677159 一、进展情况二、指导教师意见指导教师： 年 月 日结 题 验 收一、完成日期二、完成质量三、存在问题四、结论指导教师： 年 月 日北京交通大学毕业设计（论文） ABSTRACT中文摘要摘要：随着社会的进步，科技的发展，我国的高速公路铁路建设也进入了一个空前繁荣的时期,而公路线形的设计也趋向多样化、复杂化，导致线路坐标计算往往既复杂又繁琐，且极易出错。而Excel-VBA恰恰具备强大的数据分析与处理能力，所以通过详细分析线路坐标计算的方法，利用Excel-VBA功能编程来计算，可以使线路坐标计算变得既简单又方便，从而大大减轻工作量，提高工作效率。Excel是Microsoft Office家族中的一个功能强大、技术先进、使用方便的表格式数据综合管理系统和分析系统，而VBA则是Excel重要的高级功能，它的目的是帮助使用者根据自己的需要在office环境中进行功能模块的定制与开发。本文通过对Excel的数据处理功能进行分析，论述通过Excel-VBA编辑器实现线路坐标数据处理的优点，详细研究不同的线路工程中桩坐标计算的方法，选择线路坐标计算和应用广泛的各种公式和方法，然后利用VBA编写了线路逐桩坐标计算程序，以便解决繁重的计算工作。通过本文的研究分析解决了线路坐标计算复杂繁冗的问题，证明了Excel-VBA在线路坐标计算中的可行性。关键词：Excel-VBA；线路坐标计算；切线支距法 ivABSTRACTTitle: Excel VBA - the application of pile lofting data calculation in the roadABSTRACT: ABSTRACTAlong with the progress of the society, the development of science and technology, the construction of our country highway railway has entered an unprecedented period of prosperity, while the design of highway linear trend of diversification, complicated, causing the line coordinate calculation is often complicated and tedious, and prone to error. The Excel-VBA is equipped with data analysis and processing ability strong, so the calculation through detailed analysis of line coordinates method, calculated by using the Excel-VBA functional programming, can be calculated more simple and convenient to make line coordinates, thus greatly reduce the workload, improve work efficiency. Excel is a function of the Microsoft Office family in a strong, advanced technology, convenient use of the integrated management table format data and analysis system, and VBA is the Excel important advanced function, its purpose is to help the user to customize and development of functional module in the office environment according to their own needs.In this paper, based on the analysis of Excel data processing functions, the realization of the advantages of the coordinate data processing by the Excel-VBA editor, method of calculation in the line project detailed study of different pile coordinates, after screening, universal formula selection line coordinates of the complex tangent Simpson formula and applied widely in distance, then the use of VBA write line pile-to-pile coordinate calculation program, and the methods are compared and analyzed. Through the research and analysis in this paper to solve the the heavy computational work, proved the feasibility of Excel-VBA in the calculation of line coordinates.KEYWORDS：Excel-VBA; line coordinate calculation; The tangent offset method北京交通大学毕业设计（论文） 目 录中文摘要iABSTRACTiiABSTRACT: ABSTRACTii目 录iii1 绪论11.1 概述11.1 选题背景11.2 研究的目的和背景意义21.2.1 研究的目的21.2.2 研究的背景及意义21.3 研究的内容和方法21.3.1 重点研究的内容21.3.2 研究的框架31.4 研究内容42 Excel-VBA基础简介62.1 Excel-VBA基础62.1.1 Excel-VBA简介62.1.2 VBA的主要特点和优势72.1.3 Excel宏简介72.2 VBA程序设计基础82.2.1 函数与过程82.2.2 控制结构102.2.3 判断结构122.3 Excel-VBA环境下进行数据处理的优点133 平面曲线坐标的计算方法153.1 平面曲线曲线要素及主点计算153.1.1 圆曲线曲线要素及主点里程计算及测设153.1.2 带有缓和曲线的圆曲线各曲线要素及主点里程计算及测设173.2 曲线坐标的计算及详细测设方法203.2.1 偏角法203.2.2 切线支距法223.2.3 线路逐桩坐标计算233.2.4 切线直角系中的坐标转换到测量坐标系中的坐标244 程序模块设计及实现264.1程序窗口的基本应用和程序模块设计264.1.1 编程界面的进入和基本子程序264.1.2 基础模块设计简介284.2 缓和曲线数据编程计算以及成果输出294.2.1 数据编程计算步骤与图解294.2.2 逐桩坐标计算及最后成果输出30结 论33参考文献34附 录35北京交通大学毕业设计（论文） 绪论1 绪论1.1 概述近年来，我国公路铁路建设迎来了史无前例的高速，跨越式发展。“十一五”时期，在大规模投资的带动下，我国交通运输的线路网络和客货运量均快速增长，对国民经济发展的支撑作用明显增强。铁路运输达到国际先进水平，同期，我国高速公路网络进一步完善，农村公路建设步伐还在继续加快。但无论是公路建设还是铁路建设，在进行中桩放样过程中我们都将遇到许多繁琐的数据计算与处理，在用尽了大量精力的同时也消耗了大量的时间，所以如何能在准确计算线路中桩坐标的同时，大大的减少计算所需的时间与精力，是很多业内人士都急需解决的问题。而随着计算机在各种工程上广泛应用，线路坐标复杂繁琐的计算问题也迎刃而解，数据处理的各种软件层出不穷，本文则通过对Excel-VBA语言基础及其编程的深入学习，利用不同的线路坐标计算方法，通过Excel表格作为开发平台对道路中桩放样数据计算处理相应程序的编写，解决各种线路坐标计算的复杂问题。1.1 选题背景随着经济的发展、城市化进程的加快、人民生活水平的不断提高，运输需求显得越来越旺盛，既有的运输能力已表现出明显的不足，特别是铁路运输已经不能适应国民经济的发展需要，成为制约我国经济发展的“瓶颈”。为满足国民经济快速发展的要求，我国制定了中长期铁路网规划，加快我国铁路网建设，到2020年我国铁路线路营业里程将达到12万公里，复线率和电气化率均达到50%。形成以新建1.2万公里“四纵四横”客运专线为骨架，既有提速线路为补充的3万公里快速客运网络。届时，我国高速铁路的线路里程将比目前世界高速铁路总里程的2倍还要多。可以说我国在高速铁路建设方面，将要用15年的时间走完世界所有发达国家近半个世纪走完的道路。这3万公里快速客运网的建设，将使我国旅客运输迈上一个新台阶。1.2 研究的目的和背景意义1.2.1 研究的目的随着科技的发展，计算机技术的应用范围也越来越广泛。依靠着本身快捷、方便、实用等特点，已深入到社会的各行各业，工程建设自然也不例外。在道路中桩线路放样工作中，如果没有专业设计软件辅助计算，道路中桩特别是带有缓和曲线的复合曲线上的中桩里程与坐标的计算是很繁琐的事，需要进行大量的、复杂的计算，费神费时间，且极易出错。为了能够快速而又精确地计算出公路复合曲线中桩里程与坐标，本论文则在深入学习和研究Excel-VBA编程语言后，将Excel电子表格作为开发平台，通过设计，了解线路测量坐标计算方法，并编写程序实现线路坐标公式的准确计算。1.2.2 研究的背景及意义过去几年，我国交通运输的线路网络和客货运量均快速增长。高铁投入运营里程达8358公里，高速铁路运营里程高居世界第一；高速公路里程达到7.41万公里，居世界第二位。如今，按照“十二五”规划，铁路在建和待建里程共计3.9公里，其中，在建铁路规模达3万多公里；公路在建里程3.5公里，可见，国家仍将对公路铁路建设继续给予大量投入及支持。但如今线路线型的设计也越发趋于多样化，复杂化，这导致测量的内业计算需要更加大量复杂的计算，在此种背景下，如何能够快速又精确的完成线路内业计算，对从事测量工作的专业人士是很有帮助的。而Excel是我们最常使用的Office办公软件之一，但我们可能忽略了它的一个非常强大的功能，既二次开发功能。本文通过介绍Excel-VBA编程语言，利用它进行对线路坐标数据的处理，从而简化线路坐标计算等内业工作。1.3 研究的内容和方法1.3.1 重点研究的内容本文基于Excel-VBA的二次开发功能进行线路坐标计算分析并设计模块得出计算程序，具体步骤如下：1.分析线路坐标计算的方法，掌握Excel界面设计、工作表的编辑，数据输入等基本操作和技巧；2.学习并掌握Excel-VBA宏基础及VBA程序设计基础，了解VBA中各种数据类型、数组变量、函数与控制结构等；3.分析不同线路坐标的计算方法，选择具有适当方法进行编程，如线路坐标的逐桩计算等；4.基于Excel-VBA的支持下进行线路坐标计算模块设计并编写程序，通过测试进行不断完善； 5.对完善后的程序进行窗口编辑美化等最后整理工作。1.3.2 研究的框架本文研究框架流程如图1-1：认识学习VBA编写坐标计算程序掌握宏的录制分析线路坐标计算方法线路逐桩坐标计算切线支距法偏角法了解VBA控制结构学习创建函数过程窗口美化并检测完善程序图1-1 研究框架流程1.4 研究内容目前，计算机技术已经在工程建设中广泛应用，通过Excel进行各种数据计算更是业内人士最常用的手段之一。在目前基于测量坐标内业计算的工作中，通过Excel-VBA语言编写相应计算程序，因其能大大节省测量工作内业计算所需的大量精力与时间，受到了从事测量专业相关人士的青睐。其中，冯上朝、刘莎阐述了利用Excel-VBA编制导线计算相关自定义函数的关键技术，并提供部分源代码，以及通过实例介绍如何制作闭附合导线计算模板，为测量内业工作计算提供了宝贵经验1。在水电工程安全监测方面，针对水电工程安全监测数据种类繁多，数据量大，且较为零乱的情况，任律、刘小兵等通过总结以往监测数据分析中的数据整编和实测值计算比较复杂的问题，在基于大部分水电安全监测的数据都存储在Excel表格中的条件下，提出应用编程简单、通用性强、针对性突出的Excel-VBA的方法对监测数据进行整编和计算。通过其在东风水电站资料整编及应力应变计算中的应用效果看，这种思路较好地解决了监测数据计算工作中经常会遇到的枯燥、重复、繁琐的人工处理和Excel表格中无法简单处理的计算问题，同时提出了Excel-VBA在水电监测工程的数据处理其它方面推广应用的思路2。张永成、王洪辉等利用VBA在Excel中实现了测井数据的标准化处理。由于Excel-VBA能够实现大量的特别是重复性操作，代码编写简单，且输入输出均是在Excel表格中完成，基于此利用VBA编写了测井数据标准化程序。对不同区块的测井数据进行处理表明，该程序实现了数据的批处理，可极大地减轻手工处理数据的工作量，为油田数据处理提供了一种实用方法3。在场地平土标高确定和土方工程量的传统计算方法中，由于经验法计算的准确度较差，在进行修正和调整时手工计算繁杂、容易出错、效率低下。为了准确、快捷地确定平土标高及简化土方工程量计算，为了方便自身和同行设计者以及设计科研单位，秦华拟利用Excel-VBA编程技术，实现场地平土标高的自动优化及土方工程量的自动计算。文章深入学习和研究了场地平土标高理论、最小二乘法优化场地平土标高的原理及其调整理论，着重研究并建立了土方计算易于Excel-VBA编程的数学模型，充分运用了Excel存贮数据及中间过程的强大处理功能和VBA编程技术，实现了场地平土标高的自动优化及土方工程量的自动计算。并且通过规则场地和不规则场地两个实例进行了验证 4。综上所述，可以看出Excel-VBA正广泛应用在各种工程建设中，而科学技术的进步和生产的发展是不会停滞不前的，功能强大且大家所熟悉的Excel平台，成本低廉，简单易懂，因而在中小设计科研单位的应用前景值得看好。相信Excel-VBA的这种高级功能会让越来越多的业内人士认可。5北京交通大学毕业设计（论文） 2 Excel-VBA基础简介 在通过VBA语言编程之前，我们首先要对Excel-VBA的一些基本知识的进行初步的了解和掌握。2.1 Excel-VBA基础VBA（Visual Basic for Applications）是从Visual Basic 衍生而来的、基于Office的应用开发环境，主要包括Excel-VBA、Word-VBA、Project-VBA、Access-VBA等几个组件。VBA的目的是帮助使用者根据自己的需要在Office环境中进行功能模块的定制与开发6。2.1.1 Excel-VBA简介Excel-VBA是指以Excel环境为母体、以Visual Basic为父体的类Visual Basic开发环境(VBE)集成了大量的Excel对象与方法，而在程序设计、计算方式、过程实现方面与VB基本相同，通过VBE可以直接调用Excel中的这些对象与方法来提供特定功能的开发与定制。利用定制的功能与界面可以很大程度的提高工作效率，如实现以下特定功能：1.将重复的工作定义成模块，利用按钮功能来方便操作。2.可以根据业务需要，进行操作界面的定制，使Excel环境成为一个业务系统。3.创建报表系统，定制开发系统报表功能，简化在实际报表设计中的操作过程。4.创建工作需要的特殊计算公式。5.使复杂的工作简单化，重复的工作便捷化。 尽管VBA 是基于Visual Basic 发展而来的，它们具有相似的语言结构，但是VBA与VB还是有一定区别的：34北京交通大学毕业设计（论文） 1.VB是设计用于创建标准的应用程序，而VBA是使已有的应用程序(Excel等)自动化。2.VB具有自己的开发环境，而VBA必须寄生于已有的应用程序。3.要运行VB开发的应用程序，用户不必安装VB，因为VB开发出的应用程序是可执行文件(*.EXE)，而VBA开发的程序必须依赖于它的父应用程序，例如Excel。4.VBA是VB的一个子集。2.1.2 VBA的主要特点和优势 VBA相对于其他编程语言而言，主要的特点及优势如下： 1.虽然不能脱离宿主应用程序的环境，但是VBA提供了一组基于VB开发系统的高级编程工具，有完整的集成开发环境（DE），功能强大，不需要应用其他的工具创建解决方案。同时VBA与宿主应用程序紧密整合，不必从头开始创建解决方案，能够充分地利用宿主应用程序自身的功能，便于快速开发。 2.使用VBA创建的解决方案没有脱离用户已熟悉的应用程序环境，更容易被用户所接受。同时解决方案与应用程序界面保持一致，很少甚至无需对用户进行培训。 3.使用VBA提供的功能，能够在应用程序使用的过程中执行。并且能够将使用VBA代码编写的通用程序和自定义函数制作成通用的加载项，在不同的场合重复使用。 4.VBA简单易学，易于使用。VBA源自VB，而VB本身就是一种便于快速开发的语言，不仅提供了强大的编程能力，而且易于学习和使用，了解VB的用户可以迅速地转移到VBA中来。同时，宿主应用程序提供的录制宏功能，不仅为用户提供了一种学习应用程序编程模型的简单方法，而且能迅速获得并应用满足要求的VBA代码。2.1.3 Excel宏简介宏是通过一次单击就可以应用的命令集。它们几乎可以自动完成用户在程序中执行的任何操作，宏是一系列的命令与函数，存储于Visual Basic模块中，并且在需要执行该项任务时可随时运行。如果经常重复执行某项任务，则可用宏自动完成该任务。宏是编程，但即使用户不是开发人员也可以使用它们，甚至不需要具备任何编程知识，在Office程序中可以创建的多数宏都是用VBA语言编写的。宏可以节省时间，并可以扩展日常使用的程序的功能。宏编辑的优势在于：同模板相比，它更为精巧，使用起来更为方便、灵活，用户不必为某一特殊任务而去创建模板，只需在工具栏中选中相应的快捷命令即可。同时，还可以针对不同的情况进行命令的任意组合，快速、准确地完成所需的工作7。Excel的自动化过程大都可以通过录制宏完成，但是宏录制器存在以下局限性：1.录制的宏无判断或循环能力；2.人机交互能力差，即用户无法进行输入，计算机无法给出提示；3.无法显示Excel对话框；4.无法显示自定义窗口；VBA可以解决以上问题，使Excel可以完成自身无法完成的任务7。2.2 VBA程序设计基础前面介绍了VBA的一些基础的知识和VBA相对于其他编程语言的一些主要优势及特点，对Excel宏也做了简单介绍，接下来将介绍一些基础的VBA程序设计的语法知识。2.2.1 函数与过程过程和函数就是能执行特定功能的语句块。多年来编程语言的发展趋势就是更注重代码的重用性，使程序结构更加清晰。其实函数也是过程，不过它是一种特殊的、能够返回值的Function过程。能否返回值，也是常说的过程和函数之间的最大区别。过程是构成程序的一个模块，往往用来完成一个独立的功能。过程可以使程序更清晰、更具结构性。Sub过程、Function函数是VBA中比较常用的过程，只不过Function函数是一种特殊的过程，它有返回值，而Sub过程没有返回值。1.过程过程最大的好处就是在一个地方写了一个功能模块之后，如果要在其他的地方实现同样的功能，不必将代码重新写一遍，只要直接调用就行。当发现功能模块有错误时，不必在整个应用程序中查找错误，然后逐个改正逐句调试。此时只需要更改过程和函数，调试成功，程序中所有引用的该过程或函数都将得到维护。Sub语句声明一个新的过程、它接受的参数和该过程中的代码。其语法格式如下：Public/PrivateStatic Sub 子程序名( ) As 数据类型 Exit Sub End Sub使用Public关键字可以使这个子过程适用于所有模块中的所有其他过程；用Private关键字可以使该子过程只用于同一模块的其他过程；用Static过程建立静态过程。子过程包括窗体事件过程和通用过程，其中，窗体事件过程名由From_事件名组成，多文档窗体用MDIForm_事件名。而通用过程是一个必须从一个过程显示调用程序段，通过过程有助于将复杂的应用程序分解成多个易于管理的逻辑单元，使应用程序更简洁，更易于维护。建立Sub过程的方法：(1) 打开代码编辑器窗口，(2) 如图2-1所示，选择“插入”菜单中的“过程”，(3) 弹出如图2-2所示的“添加过程”对话框，从对话框中输入过程名，并选择类型和范围，(4) 在新创建的过程中输入内容。 图2-1 插入过程 图2-2 添加过程对话框2. 函数函数实际是实现一种映射，它通过一定的映射规则，完成运算并返回结果。VBA的自定义函数也就是根据需求编制一个符合自己格式的函数。自定义函数一般都是把许多VB自带的函数编制一个符合自己需要的函数。Public/Private Function ( )As 数据类型局部常量、变量定义语句组函数名称=返回值End Function2.2.2 控制结构VBA具有结构化程序设计的三种结构，即顺序结构、选择结构、循环结构，它们是程序设计的基础。1. 顺序结构顺序结构就是个语句按出现顺序先后次序执行。一般的程序设计语言中，顺序结构的语句主要是赋值语句、输入/输出语句等。在VB中也有赋值语句，而输入/输出可以通过文本框控件、标签控件、InputBox函数、MsgBox函数和过程来实现。这里主要讲赋值语句。赋值语句的工作流程是：计算右边表达式的值，然后赋给左边的变量。给变量赋值和设定属性是VB编程中常见的两个任务。形式：变量名=表达式例如：n=n+1 计数累加Text1.Text= 清除文本框的内用Text1.Text=欢迎使用VB 文本框显示字符串2. 循环结构 计算机最擅长的功能之一就是按规定的条件，重复执行某些操作。VBA中提供了两种类型的循环语句：一种是计数循环语句；另一种是条件循环语句。(1)Fornext循环语句用于控制循环次数预知的循环结构它的形式如下：For 循环变量 = 初值 To 终值 Step 步长语句块Exit For语句块Next 循环变量循环变量必须为数值型。(2) For eachnext语句在VBA中，for each 结构是个功能强大的语句结构。它允许用户为集合对象中的每个元素执行循环内的程序区块内容。它的形式如下：For each 变量 in 集合对象/数组程序块Exit For程序块End for当进入该循环式，程序便会先针对组中的第一个元素，执行循环中的所有程序区块的内容。(3) DoLoop循环语句当想要执行固定次数的工作时，可以用Fornext语句。倘若程序所要执行的工作是属于不固定次数的情形时，则可以考虑使用DoLoop语句来编写程序。该循环语句是根据条件进行循环。具体有两种形式：形式1： Do While/Until 语句块Exit Do 语句块 Loop形式2： Do语句块Exit Do 语句块 Loop While/Until 形式1为先判断后执行，有可能一次也不执行；形式2为先执行后判断，至少执行一次。2.2.3 判断结构VBA提供了多种形式的条件语句来实现选择结构，有If条件语句和Select情况语句等。它们都是对条件进行判断，根据判断结果，选择执行不同的分支。1. IfThen语句(单分支结构)该语句是用来判断if后面的判断式是否为True，若为True，才执行then之后的语句；否则将不执行该语句。它的语法格式如下： If Then 语句块 End If2. IfThenElse语句(双分支结构) If Then 语句块1 Else 语句块2 End If当表达式的值为True时，执行Then后面的语句块1，否则执行Else后面的语句块2。3. IfThenElse语句(多分支结构) If Then 语句块1Else语句块2 Else语句块n+1 End If作用：根据不同的表达式值确定执行哪个语句块。4.Select case语句Select case语句也是VB编程中常用的选择结构，它的具体形式如下6：Select Case 变量或表达式Case 表达式列表1语句块1 Case 表达式列表2语句块2Case Else语句块n+1End Select除了以上所讲，在VBA中，还有另外一些控制语句：退出语句和结束语句。在这里不再一一介绍。2.3 Excel-VBA环境下进行数据处理的优点 利用Excel的“宏”功能可以很好地进行数据处理。通过VBA编辑器创建宏， 比函数功能更便捷。用VBA编程进行数据处理，其优点如下：1.Excel是office办公软件中的一个组件，适应范围广，有良好的群众应用基础，工程技术人员一般都熟悉其使用方法和规则。2. VBA是一种面向对象的编程语言，其语法比较简单，容易理解和掌握， 并且VBA是针对特定的应用程序进行开发的，用简短的代码就能实现复杂的功能。只需掌握基本的VBA语言和编程方法就可以按照计算内容、要求和目的进行编程。3. Excel的行和列成天然的二维数组。相对于专业软件看不见的内部数组来说， Excel的单元格就是一个二维数组中的一个元素，直观易懂，便于数据的调用和表示，而且，这种二维数组的数据格式灵活多变，它没有统一的格式限制， 可以定义任一单元格为任一数据格式。4.利用Excel-VBA编程，可为用户提供友好的操作界面，操作简单。在创建宏时，通过使用“窗体”工具栏，可以在工作表中添加一系列控件，并为其指定宏，用户则可以通过单击这些控件并根据相应提示进行操作。5. 适应性强：对于用函数制作的表格，当改变数据时，经常需要动手更新表格，而通过VBA编程则能自动完成表格的更新。6.用Excel作为数据处理的开发平台，因其已经具备了如文件的打开和保存、打印、复制等基本功能，不需要编写这些基本功能的模块，节省了开发应用程序的工作量。Excel-VBA进行数据处理的优点为测量数据处理提供了极大的方便，通过VBA编程可以进行测量中的各种算术和矩阵运算、解算各类方程；可以实现水准网、导线网、边角网、三角网等各类控制网的近似平差和严密平差及坐标换带及坐标正反算；可以进行道路中边桩坐标及放样数据计算、道路高程及超高和加宽计算、路基填土高度以及土石方量计算等。 北京交通大学毕业设计（论文）3 平面曲线坐标的计算方法3.1 平面曲线曲线要素及主点计算一般的平面曲线是按“直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线”的顺序连接组成完整的线形。平面曲线最基本的元素是圆曲线和缓和曲线，其他曲线都是由其派生而成的9。3.1.1 圆曲线曲线要素及主点里程计算及测设单圆曲线简称圆曲线，是最简单的一种曲线，其测设和资料计算都比较容易。但在测设之前，必须进行曲线要素及主要点的计算。 1.圆曲线要素及其计算如图3-1，圆曲线的半径R、偏角（即线路转向角）、切线长T、曲线长L、图3-1 圆曲线要素示意图北京交通大学毕业设计（论文）外矢距E及切曲差q，称为曲线要素。其中，R及均为已知数据。R是在设计中按线路等级及地形条件等因素选定的，是线路定测时测出的。其余要素可按下列关系式计算得出，即： 切线长： （3-1） 曲线长： （3-2）外矢距： （3-3） 切曲差： （3-4）2. 圆曲线的主要点里程的计算 从图中可以看出，圆曲线的主要点包括：ZY点（直圆点）：直线与圆曲线的连接点；QZ点（曲中点）：圆曲线的重点；YZ点（圆直点）：圆曲线与直线的连接点。其主要点里程，可由JD（交点）的里程求得。即：ZY 里程 =JD 里程 -T；YZ 里程 =ZY 里程 +L；QZ 里程 =YZ 里程 -L/2；JD 里程 =QZ 里程 +D/2 （用于校核）。3.圆曲线的主要点测设圆曲线的主要点包括：ZY点（直圆点）、QZ点（曲中点）、YZ点（圆直点）。在测设圆曲线上主要点之前，应根据已知的圆曲线半径、线路偏角按式（3-1）至式（3-4）计算曲线要素、。 YZ QZ E ZY JD图3-2 圆曲线的主要点测设（1） 计算完成后，如图3-2，将仪器置于交点JD上，以线路方向定向。自JD起沿两切线方向分别量出切线长，即得曲线起点ZY及曲线中点YZ。（2） 在交点JD上后视ZY，拨角，得分角线方向，沿此方向自JD量出外矢距，即得曲线中点QZ。圆曲线的主要点对整条曲线起着控制作用。其测设的正确与否，直接影响曲线的详细测设。所以，在进行作业时应仔细检查。在主要点设置后，还可以用偏角进行检核所测设的主要点有无错误。3.1.2 带有缓和曲线的圆曲线各曲线要素及主点里程计算及测设1. 缓和曲线为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等11。2. 有缓和曲线的圆曲线的要素及其计算 如图3-3所示，带有缓和曲线的圆曲线其曲线要素可用下列公式求得：图3-3 缓和曲线要素示意图切线长： （3-5）曲线长： （3-6）外矢距： （3-7） 切曲差： （3-8）式中，为偏角，为圆曲线半径，为缓和曲线长度，为加设缓和曲线后使切线增长的距离，为加设缓和曲线后圆曲线相对于切线的内移量，为HY点（或YH点）的缓和曲线角度。其中，称为缓和曲线参数，可按下列公式进行计算： （3-9） （3-10） （3-11） 具有缓和曲线的圆曲线，主要点包括：ZH（直缓点）：直线与缓和曲线的连接点；HY（缓圆点）：缓和曲线与圆曲线的连接点；QZ（曲中点）：圆曲线的中点；YH（圆缓点）：圆曲线与缓和曲线的连接点；HZ（缓直点）：缓和曲线与直线的连接点。主点里程同样可由JD（交点）里程求得，方法步骤如下：ZH里程=JD里程-；HY里程=ZH里程+；YH里程=HY里程+；HZ里程=YH里程+；QZ里程=HZ里程-；检核：JD里程=QZ里程+。 3.有缓和曲线的圆曲线主要点的测设有缓和曲线的圆曲线主要点有ZH点（直缓点）、HY点（缓圆点）、QZ点（曲中点）、YH点（圆缓点）、HZ点（缓直点）。如图3-4所示。在测设圆曲线的主要点之前，应根据圆曲线的半径、线路偏角及缓和曲线长度，确定曲线要素、。曲线要素按式3-5至式3-8计算。同理，曲线要素确定后，就可根据JD里程推算出其余主要点里程。 图3-4 有缓和曲线的圆曲线主要点测设各主要点的里程计算出后，就可以进行测设。其步骤如下：（1） 将仪器置于JD上定向，由JD沿两切线方向分别量出切线长即得ZH及HZ点；（2） 在JD上，根据，设置（）的角平分线。再次平分线上由JD量取外矢距，即得曲线中点QZ。（3） 根据及设置HY及YH点。在两切线上，自JD起分别向曲线起、终点量取距离，然后沿起垂直方向量，即得HY、YH点9。其他平面曲线的主要点测设方法与上述测设方法基本一致，再此不再赘述。3.2 曲线坐标的计算及详细测设方法 曲线主要点定出之后，还要沿着曲线加密曲线中桩，才能在地面上比较确切的放映曲线的形状。曲线的详细测设，就是指测设除主要点以外的一切曲线中桩，包括一定距离的加密桩、百米桩、及其他加桩。曲线坐标计算的的方法有多种，这里只介绍偏角法和切线支距法。3.2.1 偏角法 所谓偏角法，是根据曲线点的切线切角及其间距作方向定长交会而获得放样点位的。偏角法分为：长弦偏角法、短弦偏角法9。 （1） 用长弦偏角法进行单圆曲线详细测设，其步骤如下： 如图3-5，利用式（3-12）、（3-13）计算曲线上各桩点至 ZY 或 YZ 的弦线长及其与切线的偏角。 图3-5 长弦偏角法进行圆曲线详细测设 （3-12） （3-13） 再分别架仪于ZY（或YZ）点，拨角、量边。 （2）用偏角法对带有缓和曲线的圆曲线进行详细测设，如图3-6所示，其步骤如下： 当点位于缓和曲线上，有： 总偏角（常量）： (3-14) 偏角 ： (3-15) 图3-6 偏角法进行缓和曲线详细测