CASIO第一缓和曲线道路中边桩编程和计算.doc

实验四 第一缓和曲线道路中边桩编程和计算一、实验目的1、掌握第一缓和曲线型道路的数学模型及其计算过程2、学习和掌握用CASIO Fx-4850计算器编写计算缓和曲线型道路中边桩的计算。二、实验原理（一）、第一缓和曲线型道路数学模型1、数学模型已知点和的测量坐标，转角，设计半径，缓和曲线长，以及点和的里程，要求的的测量坐标。由两已知点可以算的直线的方位角， （41）由切线长和的坐标即可算出的坐标， （42）建立独立坐标系。我们已经知道，缓和曲线上任意相对原点曲线长为一点在独立坐标系中的坐标， （43）在由已求得的和，通过坐标平移旋转，即可求得的测量坐标， （44）我们也可求得， 由和求得曲线在点处的切线的方位角，再由切线的方位角，求得边桩的方位角，如已知边桩距，就可用式（42）求得边桩的坐标。2、计算步骤（1）输入已知数据：。（2）坐标反算：（3）坐标正算：计算整个缓和曲线长（在独立坐标系中）利用整个缓和曲线长计算HY点坐标利用HY点坐标计算缓和曲线切线长利用切线长计算ZH点里程和坐标 （为下一步计算P在独立坐标系中的坐标做准备）（4）输入任意曲线点P里程计算P点相对于ZH点的弧度长度：计算P点距ZH点弧线长度所对的圆心角 ：计算P点在独立坐标系中的坐标：（5）坐标变换计算（6）中边桩坐标计算方位角 右边桩左边桩左边桩坐标的计算： 右边桩坐标的计算：3、编写程序的流程图计算显示边桩坐标输入已知数据坐标反算旋转参数计算整个缓和曲线长LS利用LS计算HY点坐标利用HY点坐标计算缓和曲线切线长利用切线长计算ZH点里程和坐标输入P点中桩里程曲线上计算P点相对于ZH点的弧线长度计算P点在距ZH点弧线长度所对的圆心角计算P点的独立坐标判断直线是左偏还是右偏变右手坐标系为左手坐标系坐标变换计算输入边桩距前直线上后直线上计算显示中桩坐标计算显示中桩坐标是否超限4、变量对照表表4.1 参数与变量名之间的对应关系数学模型变量fx-4850p变量注释O，单位是米P，单位是米F，单位是米E，单位是米IB偏角值，单位是度分秒RR圆曲线半径，单位是米L-JDM里程，单位是米（二）、第一缓和曲线型道路中边桩计算程序编写，用表格形式表4.2 第一缓和曲线子程序及主控程序（中桩部分）子程序1程序名：YZSJ（输入已知数据的子程序）OPFEMBR：O ”X1= ”：P ”Y1=”：F ”X2=”：E ”Y2=”：M ”L-JD=”：B ”I(-L,+R)(DMS)=”：R”R=”：S=Abs B子程序2程序名：POL（坐标反算子程序，只用一次）POL(F-O,E-P)：JJ=J+360： V=J子程序3程序名：BH（坐标变换子程序）X=H+CcosG-DsinG：Y=W+CsinG+DcosG子程序4程序名：LL（计算第一缓和曲线参数子程序）C=G-G540R2U2+G93456R4U4：D=G36RU-G7336R3U3+G1142240R5U5：Q=90G2RU：G=UT=C-DtanQ：A=DsinQ：主程序4程序名：LS1（第一缓和曲线主控程序）Fix 3：Lbl 0 ：Prog ”YZSJ” ：Prog ”POL” ：G=U：Prog ”LL” ：K=M-T：H=F+Rec(T,V+180) ：W=E+J：Lbl 1：L：L ”LP=”：LK+UGoto 5：G=L-K：Prog ”LL” ：B0D=-D：Lbl 2：G=V：Prog ”BH” ：Lbl 7：G=V+Q-90：B500Goto 1： Z=0”XZ” ：X”YZ” ：YGoto 3：”XB” ：X+Rec(Z,G) ”YB” ：Y+JGoto 3：Lbl 4：Q=0：X=H+Rec(M-L,V+180) ：Y=E+J：G=V-90：Goto 3：Lbl 5：Q=0：X=F+Rec(A+L-K-U,V+B) ：Y=E+J：G=V+B-90：Goto 3备注这是第一缓和曲线中边桩计算程序，具体变量含义参见变量对照表三、范例1、范例题目如图4.2所示，已知的坐标为，的坐标为，转角为为：，半径，缓和曲线长，的桩号，边桩距为D为：10m。求曲线上里程为的任意点的测量坐标及其边桩点的测量坐标。2、范例手动计算过程（1）坐标反算：（2）坐标正算：计算整个缓和曲线长=48m利用整个缓和曲线长计算HY点坐标利用HY点坐标计算缓和曲线切线长利用切线长计算ZH点里程和坐标=150.007（3）输入任意曲线点P里程计算P点相对于ZH点的弧度长度：计算P点距ZH点弧线长度所对的圆心角 ：计算P点在独立坐标系中的坐标：（4）坐标变换计算（5）中边桩坐标计算方位