怎样计算高速公路路线坐标及高程.doc

一个excle模板的制作在当今社会，excle的使用已经是越来越来频繁了，几乎涉及所有的行业，路桥施工也不例外。我在某路桥公司曾经负责过某项目部的测量工作。大家都知道，测量最主要的就是计算了，如坐标、高程、横坡度等。我现在给大家推荐一款我自己编制的关于测量计算的excel模板。 首先我会跟大家介绍一下模板的作用，然后再一一讲解此模板的制作过程。首先给大家看一下此模板的界面如下：也许大家咋一看，切 这算啥，我也会做这张表格，实在是太简单了。不错，如果仅仅是靠手动输入这样子的数字，也许只要懂一点点excle的人都会制作出这张表格吧。不过，这张表格并不是你表面所看到的仅仅是几个数字而已，其内在的公式才是它的亮点。也许这样讲大家还不是很清楚，我继续给大家截个图，看看它里面的公式是什么。大家注意到上面的公式了吗，并不是仅仅是输入数字就完事的，它是一个自定义函数zbx（），那么后面的都是一样吗？完全正确，后面的都是自定义函数，它们分别是zby（）、sqx（）、hpz（）、hpy（）。也许大家会问，恩，是不错，但是有什么用呢？那让我先给大家简述一下这个自定义函数的用法。竟然是一个函数，那么它就必须要有一个自变量，这几个函数的自变量又是什么呢？其实这个模板里面所有函数的自变量只有一个，就是桩号。什么意思？就是只要你给出任意一个桩号，都能得到其对应的坐标、中桩高程和横坡度。假设我们要K38+000K38+200段落内每隔20M一个断面所有点的坐标、中桩高程、以及左右横坡。我就用这个模板给大家演示一下（此模板暂时数据只针对黄祁高速公路六标项目部）。先在桩号那一列把K38+000K38+200输入进去，可不要真的把字母“K”和加号 “+”给输进去，只用输入纯数字就行了，否则计算会出错，之所以在模板里显示的是那样子，只不过是自定义的单元格式而已。第二步剩下的仅仅就是拖动公式了，后面的都是公式，所以可以一起拖下来，先选定后面的所有单元格，然后向下直接拖动至最后，那么你需要的数据就全部出来了。呵呵，是不是很神奇！并不是只能计算整数桩号数据的，是任意桩号的，也就是说桩号K38+000和K38+111.232计算出来的结果的精度是一样的。这个模板可以让你计算任意你想要的坐标，比如其演化计算出来的桥梁墩柱坐标，涵洞坐标等等。给大家示范一下计算涵洞的坐标。假设某涵洞桩号是K38+433.245，左边据中桩距离是23.45M，右边距中桩距离是33.56M，基础宽度是6M，那么我要用这个模板计算出涵洞基础4个拐点的坐标。在这里我用此模板的一个空白的工作表来给大家演示一下。上面这张表格现在大家都会做了吧，只不过多了一个自定义函数jfw（），它也是以桩号为自变量的一个函数，其得出的值是所在路线的某桩号的方位角。好了，有了中桩坐标和方位角，而且距离我们已经知道了，那么各边桩的坐标就可以计算出来了，x左=中桩坐标x+距离左X(乘号)cos（方位角pi/2），y左=中桩坐标y+距离左X(乘号)sin（方位角pi/2）。至于右边坐标公式仅仅是把那里面角度的减号改成加号而已。那么就可以得出来下面的表格了，离那4个拐点坐标也就越来越近了。好了，我们计算出了涵洞轴线的两个坐标，宽度我们又是知道的，而且我们方位角也知道，那么左边两个的拐点坐标就是轴线左边的坐标分别利用三角函数就能计算出来了，只是距离变成了宽度的一半，而另外一个拐点的方位角要加上一个pi，如下表：以上就是拐点的4个坐标。至于边桩高程就不做介绍，竟然有了中桩高程，而且有了左边和右边的横坡度，那么自然的边桩高程也是很容易计算出来的了。讲了这么多其实只是介绍了这个模板是怎么操作和有什么用处，可是有那么多用处又有什么用呢，它只是针对你黄祁六标项目部才能用，我们项目部又不能用。没关系，我马上给大家详细讲解此模板的制作流程。还回到这个模板里面来，打开这个模板，然后进入vb编辑器里面，直接按Alt+F11可以进入，也可以从以下界面进入：工具 宏 vb编辑器（不好意思了，怎么都截不了那个图，还是直接按Alt+F11来的快）接下来就进入此界面了，注意旁边的模块，之所以可以能用自定义函数全部是它们的功劳，我一个一个的模块给大家讲解，先讲模块1：模块1Function zbx(zh As Double) As DoubleDim x As Double 交点横坐标Dim y As Double 交点纵坐标Dim zhjd As Double 交点桩号Dim jzj As Double 转角（右转为正，左转为负）Dim r As Double 圆曲线半径Dim ls As Double 缓和曲线长Dim jzh As Double 起始直线方位角Dim pi As Double pi=3.14159265358979Dim m As Double 切垂差Dim p As Double 内移距Dim t As Double 切线长Dim lc As Double 外矢距Dim j0 As Double 缓圆点切线方位角Dim zhzh As Double 直缓点桩号Dim zhhy As DoubleDim zhyh As DoubleDim zhhz As DoubleDim zbzh As Double 直缓点坐标Dim zbhy As DoubleDim zbyh As DoubleDim zbhz As DoubleDim li As DoubleDim xe As DoubleDim ye As DoubleDim ds As Double 弦长Dim ji As Double 转角Dim i As Double 转角正负号If zh = 35290 And zh 36571.636 Then 从这里开始x = 3302618.225y = 515805.714zhjd = 36087.224jzj = -1 * dzh(46.3735)r = 1096.226ls = 130jzh = dzh(299.1304)ElseIf zh 37683.43 Thenx = 3302286.5y = 514747.726zhjd = 37142.734jzj = dzh(34.263)r = 1600ls = 150jzh = dzh(252.353)ElseIf zh 38850.118 Thenx = 3302680.931y = 513460.274zhjd = 38458.851jzj = -1 * dzh(28.2945)r = 1300ls = 150jzh = dzh(287.0159)ElseIf zh = 40400 Thenx = 3302433.987y = 512242.43zhjd = 39687.464jzj = dzh(28.4725)r = 1700ls = 150jzh = dzh(258.3215)Elsezbx = NullExit FunctionEnd If 到这里结束pi = 3.14159265358979i = Sgn(jzj)j0 = ls / r / 2m = ls / 2 - ls 3 / r 2 / 240p = ls 2 / r / 24t = m + (r + p) * Tan(Abs(jzj) / 2)e = (r + p) / Cos(Abs(jzj) - rlc = r * (Abs(jzj) - 2 * j0)li = lsxe = li - li 5 / r 2 / ls 2 / 40 + li 9 / r 4 / ls 4 / 3456 - li 13 / r 6 / ls 6 / 599040 + li 17 / r 8 / ls 8 / 175472640 - li 21 / r 10 / ls 10 / (7.80337152 * 10 10)ye = li 3 / r / ls / 6 - li 7 / r 3 / ls 3 / 336 + li 11 / r 5 / ls 5 / 42240 - li 15 / r 7 / ls 7 / 9676800 + li 19 / r 9 / ls 9 / (3.53009664 * 10 9) - li 23 / r 11 / ls 11 / (1.8802409472 * 10 12)ds = (xe 2 + ye 2) (1 / 2)ji = Atn(ye / xe)zhzh = zhjd - tzhhy = zhzh + lszhyh = zhhy + lczhhz = zhyh + lszbzh = x + t * Cos(jzh + pi)zbhy = zbzh + ds * Cos(jzh + i * ji)zbhz = x + t * Cos(jzh + jzj)zbyh = zbhz + ds * Cos(jzh + jzj - i * ji + pi)If zh zhzh Thenli = zhzh - zhds = liji = jzh + pix = zbzh + ds * Cos(ji)ElseIf zh zhhy Thenli = zh - zhzhxe = li - li 5 / r 2 / ls 2 / 40 + li 9 / r 4 / ls 4 / 3456 - li 13 / r 6 / ls 6 / 599040 + li 17 / r 8 / ls 8 / 175472640 - li 21 / r 10 / ls 10 / (7.80337152 * 10 10)ye = li 3 / r / ls / 6 - li 7 / r 3 / ls 3 / 336 + li 11 / r 5 / ls 5 / 42240 - li 15 / r 7 / ls 7 / 9676800 + li 19 / r 9 / ls 9 / (3.53009664 * 10 9) - li 23 / r 11 / ls 11 / (1.8802409472 * 10 12)ds = (xe 2 + ye 2) (1 / 2)ji = jzh + i * Atn(ye / xe)x = zbzh + ds * Cos(ji)ElseIf zh zhyh Thenli = zh - zhhyds = 2 * r * Sin(li / r / 2)ji = jzh + i * j0 + i * li / r / 2x = zbhy + ds * Cos(ji)ElseIf zh =起始桩号 And zh 第一个交点的第二缓和曲线终点桩号 Then 从这里开始x =交点横坐标 y =交点纵坐标zhjd = 交点桩号jzj = -1 * dzh(转角) （说明：输入方式，比如310219就输入31.0219 左转就如上一样输入，如右转就是 jzj=dzh（转角）没有负号的。）r = 圆曲线半径ls =缓和曲线长度jzh = dzh(前一个交点到下一个交点的方位角)（说明：输入方式，比如310219就输入31.0219）ElseIf zh = 起始桩号 And zh 第一个圆曲线的终点桩号 Then 从这里开始zh1 = 前一个交点桩号zh2 = 中间的交点桩号（也就是正用的第一个）zh3 =下一个交点桩号gc1 =前一个交点的高程gc2 =中间的交点的高程gc3 =下一个交点的高程r = 圆曲线半径ElseIf zh 第二个圆曲线的终点桩号 Thenzh1 = 相对于这个交点的前一点桩号zh2 = 这个交点的桩号zh3 = 相对于这个交点的下一个桩号gc1 = 还用说明你就是傻瓜gc2 =还用说明你就是傻瓜gc3 =还用说明你就是傻瓜r = 圆曲线半径（一直到结束，用的都是第二段语句的格式）Elsesqx = NullExit FunctionEnd If 到这里结束注意：所有输入的数据在等号后面是没有空格的，直接输入数据，而数据后面都跟上一个空格或N个空格，我也不怎么记得语法了，你这样做至少能够保证是正确的。我们还要研究模块7和模块8了吗？嘿嘿，大家就自己琢磨吧，这已经差不多够用了。现在我们已经在vb编辑器里面全部改过来了，我们可以在工作表里面试验一下子了，刚才我们用了几个自定义函数呢， x坐标zbx（）、y坐标zby（）、方位家jfw（）、中桩高程sqx（）。这么累，让我们来体会一下劳动的果实吧。我们来求任意一个桩号的坐标、方位角和高程，比如K37+7