曲线任意里程中边桩坐标正反算(CASIO fx-5800P计算器)程序.doc

曲线任意里程中边桩坐标正反算(CASIO fx-5800P计算器)程序一、程序功能 本程序由一个主程序(TYQXJS)和三个子程（正算子程序(SUB1)、反算子程序(SUB2)，数据库子程序（DAT03）构成，可以根据曲线段直线、圆曲线、缓和曲线（完整或非完整型）的线元要素（起点坐标、起点里程、起点切线方位角、线元长度、起点曲率半径、止点曲率半径）及里程边距或坐标，对该曲线段范围内任意里程中边桩坐标进行夹角为90的正反算。程序改进：1、增加桩号控制语句，当计算桩号超出本线元自动从数据库读取线元数据，或者提示手工输入。2、手工输入下一线元数据时，程序将上一线元终点桩号、坐标、方位角自动代入下一线元作为线元起点数据进行计算。 特别申明：(1). 适用于弧长小于2倍半径的各种线元坐标正反算，精度优于1mm； (2). 本程序采用yshf老师4800P程序 TYQXJS中核心算法，在此表示感谢，转载请注明！ (3).程序还有不足之处，（如：坐标反算不能全线贯通，只能算本线元内，超出本线元之后需重新读取数据库，然后重新输入反算点坐标），请高手指点！二、程序清单：TYQXJS (曲线坐标计算主程序) “1.SJK，2.SHURU”?N:If N=1:Then Goto 1:Else Goto 2:IfEndLbl1:“Z”?S:Prog “DAT03”: Goto 3Lbl2:“X0”?U:“Y0”?V:“Z0”?O:“F0”?G:“LS”?H:“R0”?P:“RN”?R:?Q:(P-R)(2HPR)D:180兀ELbl 3:“1.ZS,2.FS”?C: If C=1:Then Goto 4:Else Goto 5:IfEndLbl 4:“Z”?SIf SO Or SO+H:Then If N=1:Then Prog“DAT03”:Goto 4:Else Goto 6:IfEnd:IfEnd“W:Z-,Y+”?ZAbs(S-O)WProg“SUB1” “FWJ=”:F-90DMS“X=”:X“Y=”:YGoto 4Lbl 5:?X:?Y:X=I:Y=J: Prog“SUB2” If W0 Or WH:Then If N=1:Then O+WS:Prog“DAT03”:Goto 5:Else Goto 6:IfEnd:IfEnd“Z=”: O+WS“W=”:ZLbl6:If SO Or W0:Then“OUT-OF-RANGE” Goto2:IfEndHW:0Z:Prog“SUB1”:XU:YV:F-90G:O+HO:“LS”?H:“R0”?P:“RN”?R:?Q:(P-R)(2HPR)D:180兀EIf C=1:Then Goto 4:Else Goto 5:IfEndSUB1 (正算子程序)0.1739274226A:0.3260725774B:0.0694318442K:0.3300094782L:1-LF:1-KMU+W(Acos(G+QEKW(1/P+KWD)+Bcos(G+QELW(1/P+LWD)+Bcos(G+QEFW(1/P+FWD)+Acos(G+QEMW(1/P+MWD)XV+W(Asin(G+QEKW(1/P+KWD)+Bsin(G+QELW(1/P+LWD)+Bsin(G+QEFW(1/P+FWD)+Asin(G+QEMW(1/P+MWD)YG+QEW(1/P +WD)+90FX+ZcosFXY+ZsinFYReturnSUB2 (反算子程序)G-90T：Abs(Y-V)cosT-(X-U)sinT)W：0ZLbl 0:Prog SUB1T+QEW(C+WD)L:(J-Y)cosL-(I-X)sinLZ:If AbsZ110-4:Then Goto 1:Else W+ZW：Goto 0:IfEndLbl 1:0Z:Prog SUB1:(J-Y)sinFZReturn说明：1、10-4：10就是最下面一排键“.”键右边的一个键。-4为负42、程序中的字母O都已经加粗，区别于数字零DAT03 (数据库子程序)If S路线起点桩号Or S路线终点桩号:Then 2N:“X0”?U:“Y0”?V:“Z0”?O:“F0”?G:“LS”?H:“R0”?P:“RN”?R:?Q Goto 1:IfEndIf S线元终点桩号:Then 线元起点X坐标U: 线元起点Y坐标V:线元起点桩号O:线元起点方位角G:线元长度H：线元起点半径P：线元终点半径R:曲线偏向(1,0,-1)Q:Goto 1:IfEndIf S线元终点桩号:Then 线元起点X坐标U: 线元起点Y坐标V:线元起点桩号O:线元起点方位角G:线元长度H：线元起点半径P：线元终点半径R:曲线偏向(1,0,-1)Q:Goto 1:IfEndLbl 1:(P-R)(2HPR)D:180兀EReturn三、使用说明1、规定 (1) 以道路中线的前进方向（即里程增大的方向）区分左右；当线元往左偏时，Q=-1；当线元往右偏时，Q=1；当线元为直线时，Q=0。 (2) 当所求点位于中线时，Z=0；当位于中线左铡时，Z取负值；当位于中线中线右侧时，Z取正值。 (3) 当线元为直线时，其起点、止点的曲率半径为无穷大，以10的45次代替。 (4) 当线元为圆曲线时，无论其起点、止点与什么线元相接，其曲率半径均等于圆弧的半径。 (5) 当线元为完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次代替；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。止点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次代替；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。(6) 当线元为非完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。止点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。2、输入与显示说明 输入部分： “1.SJK，2.SHURU”?N选择曲线数据输入方式，输入1由数据库读取曲线数据；输入2为手工输入。（在使用手工输入方式时，程序自动将上一曲线终点的X、Y坐标及方位角带入下一曲线起点参与计算，下一曲线则只需输入曲线起终点半径、线元长度及曲线左右标志参数（-1，0, 1）即可。 X0 ？线元起点的X坐标 Y0 ？线元起点的Y坐标 Z0 ？线元起点里程 F0 ？线元起点切线方位角 LS ？线元长度 R0 ？线元起点曲率半径 RN ？线元止点曲率半径 Q ？线 元左右偏标志(左偏Q=-1，右偏Q=1，直线段Q=0）“1.ZS,2.FS”?C选择计算方式，输入1表示进行由里程、边距计算坐标 ；输入2表示由坐标反算里程和边距。（在坐标正反算过程中，如果输入的桩号不在本线元内，那么：如果程序开始选择的是数据库读取数据，则程序自动从数据库读取相应线元数据，重新输入桩号，重新计算。如果程序开始选择的是手工输入，如果输入计算的桩号在本线元前，则下一线元只需输入曲线起终点半径、线元长度，曲线左右参数即可，如果输入计算的桩号在线元后，则需要重新输入全部曲线参数） Z ？ 正算时所求点的里程桩号 W ？正算时所求点距中线的边距(左侧取负，值右侧取正值，在中线上取零) X ？反算时所求点的X坐标 Y ？反算时所求点的Y坐标 显示部分： X=正算时，计算得出的所求点的X坐标 Y=正算时，计算得出的所求点的Y坐标 FWJ=正算时，所求点对应的中线点的切线方位角 Z=反算时，计算得出的所求点的里程 W=反算时，计算得出的所求点的边距(负值表示反算的点在中桩左侧，正值则在右侧)四、算例某匝道的由五段线元（直线+完整缓和曲线+圆曲线+非完整缓和曲线+直线）组成，各段线元的要素（起点里程Z0、起点坐标X0 Y0、起点切线方位角F0、线元长度LS、起点曲率半径R0、止点曲率半径RN、线 元左右偏标志Q）如下：Z0 X0Y0 F0LS R0 RN Q500.00019942.83728343.561 125 16 31.00 269.2561E451E450769.25619787.34028563.378 125 16 31.00 37.492 1E45221.75 -1806.74819766.56628594.574 120 25 54.07 112.779221.75 221.75 -1919.52719736.07228701.893 91 17 30.6380.285 221.75 9579.228 -1999.81219744.03828781.65980 40 50.00 100.0001E45 1E4501、正算（注意：略去计算方式及线元要素输入，请自行根据所求点所在的线元输入线元要素） Z=700W=-5计算得X=19831.41785 Y=28509.72590 Z=700W=0 计算得X=19827.33592 Y=28506.83837 Z=700W= 5计算得X=19823.25398 Y=28503.95084 Z=780W=-5计算得X=19785.25749 Y=28575.02270 Z=780W=0 计算得X=19781.15561 Y=28572.16358 Z=780W= 5计算得X=19777.05373 Y=28569.30446 Z=870W=-5计算得X=19747.53609 Y=28654.13091 Z=870W=0 计算得X=19742.68648 Y=28652.91379 Z=870W= 5计算得X=19737.83688 Y=28651.69668 Z=940W=-5.123计算得X=19741. 59118Y=28722.05802 Z=940W=0 计算得X=19736.47687 Y=28722.35642 Z=940W= 3.009计算得X=19733.47298 Y=28722.53168 2、 反算X=19831.418 Y=28509.726 计算得Z=699.9999974W=-5.00018164X=19827.336 Y=28506.838 计算得Z=699.9996493W=0.000145136X=19823.25398Y=28503.95084计算得Z=699.9999985W=5.000003137X=19785.25749Y=28575.02270计算得Z=780.0000035W=-5.000001663X=19781.15561Y=28572.16358计算得Z=780.0000025W=-0.000002979X=19777.05373 Y=28569.30446计算得Z=780.0000016W=4.99999578 X=19747.536 Y=28654.131 计算得Z=870.0001137W=-4.99941049 X=19742.686 Y=28652.914 计算得Z=870.00