计算任意线形中边桩坐标的通用程序.doc

计算任意线形中边桩坐标的通用程序2010-09-02 10:14:33 来源:总工办 作者:来晓风1 朱广平2 【大 中 小】 浏览:645次 (中铁七局集团第二工程有限公司 陕西 西安 710000) 摘要： 本文推导出了任意线形中边桩坐标计算的统一公式，并利用CASIO fx-5800计算器的积分计算功能，编制出了简便易用且计算精度高的通用程序。 一、 引言 道路线形分为直线、圆曲线、缓和曲线三种。传统的线路坐标计算方法对于不同线形采用不同公式，造成编制出的程序结构复杂，占用内存多，且难以计算一些特殊曲线。实际上，可以将直线和圆曲线视作缓和曲线的特殊形式，因此可以采用缓和曲线公式来计算直线和圆曲线坐标，得出统一的线形坐标计算公式。在此基础上就可以编写出简单易用，能计算任意线形中边桩坐标的程序。 二、线路坐标计算的统一公式 三、坐标计算程序内容 QXJS 主程序文件Lbl 0:“SZX=”?B:“SZY=”?C （输入设站坐标）Lbl 1: “LC=”?S:Prog“QXJS-1”:“PJ=”?Z（输入里程和偏距）Lbl 2: 0.5（1R-1P）LD:S-OXU+(cos(A+(XP+DX2)180，0，X)N（计算中桩X坐标）V+(sin(A+(XP+DX2)180，0，X)E（计算中桩Y坐标）A+(XP+DX2)180F（计算切线方位角）N+Zcos(F+90) N:E+Zsin(F+90) E（计算偏角为90度，偏距为Z的边桩X、Y坐标）Pol(N-B,E-C):“FWJ=”:J0J+3 60J:J DMS“JL=”:I（显示放样角度和放样距离）“X=”:N“Y=”:E“F=”:F（显示所求点X、Y坐标及切线方位角F）Goto1（输入下一点里程和偏距继续计算）QXJS-1 数据库子程序文件 Goto1（同时保存多个曲线时的指针） QXJS-1 数据库子程序文件 Goto1（同时保存多个曲线时的指针）Lbl 1：IF S*（线元终点里程）:Then*A（线元起点方位角）:*O（线元起点里程）:*U（线元起点X）:*V（线元起点Y）:*P（线元起点曲率半径）:*R（线元终点曲率半径）: *L（线元长度）: Return:IfEnd（以上为第一个线元的曲线要素）IF S*:Then*A:*O:*U:*V:*P:*R: *L: Return:IfEnd（第二个线元的曲线要素）必须按从小里程到大里程顺序输入曲线元素。每增加一个线元增加一行语句，每增加一条曲线增加一个Lbl，每增加一个工程增加一个子程序文件。 四、程序使用说明 （一）输入与显示说明1.“SZX”?输入设站点X坐标，“SZY”?输入设站点Y坐标。 2.“LC=”?输入所求点里程，“JL=”?输入所求点离中线的偏距，计算中桩时，Z=0；计算左边桩时，Z取负值，计算右边桩时，Z取正值。 3. 出现“FWJ=”时，显示所求点到设站点方位角，“PJ=”显示所求点到设站点平距，这两个数据可用于拨角法放样。“X=”显示所求点X坐标“Y=” 所求点Y坐标。 （二）注意事项1. 该程序由一个主程序和一个子程序组成，主程序适用于任意线型，子程序是曲线元素的数据库，里面的数据可根据需要进行更新。部分曲线元素如果图纸上没有直接给出，可经过计算得到，推荐采用电脑软件辅助计算，也可以利用本程序逐段推导。 2. 直线段起点曲率半径P、终点曲率半径R均等于无穷大，以10的45次方代替。 3. 圆曲线段P、R均等于圆弧的半径。当曲线左偏时，P、R取负值，当曲线右偏时，P、R取正值。 4. 当线元为完整缓和曲线时，与直线相接的一端，曲率半径等于无穷大，以10的45次方代替，与圆曲线相接的一端，曲率半径等于圆曲线的半径。 5. 当线元为非完整缓和曲线时，起点曲率半径P等于与起点相接的圆曲线的半径，终点曲率半R等于与终点相接的圆曲线的半径。 五、结论 该程序采用任意线型坐标计算的统一公式，并利用CASIO fx-5800计算器的积分功能简化了程序结构。通过数据库子程序将所有曲线元素储存于计算器中，使用时只需输入设站坐标和里程、偏距，简便易用。通过在安毛高速公路施工测量控制实际证明：该程序计算精度较高，可满足公路工程及铁路工程施工放样和图纸复核的需要。参考文献：1 孙现申，赵泽平 应用测量学 北京 解放军出版社 20042 李孟山，李少元计算公路匝道点位坐标的复化辛普森公式 测绘通报20003 卡西欧fx-5800P计算器说明书4 工程测量 兰州交通大学土木工程学院主编1、来晓风，男，汉族。河南安阳人，助理工程师。现为中铁七局二公司安毛项目部测量主管。2、朱广平，男，汉族。甘肃庄