公路工程坐标计算系统操作说明

1、公路工程坐标计算操作说明、程序运行平台：Win9X/ME/XP。二、程序开发平台：VC+.NET三、软件主要功能：本系统适用于公路主线、立交匝道及铁路的施工放样工作，可根据设计给定参数精确进行公路、铁路的线路坐标计算、导线平差计算等。系统分为线元法坐标计算、交点法坐标计算、导线平差计算、交会定点计算、放样辅助计算、坐标转换程序六大模块。（一）各模块主要功能1、线元法及交点法坐标计算：可以对公路主线、立交匝道及铁路线路进行中线桩、边线桩施工放样工作。可计算的线形包括直线、圆曲线、缓和曲线、单交点对称型曲线、单交点非对称型曲线、S型曲线、C型曲线、卵形曲线、凸型曲线、复曲线、回头曲线等。坐标计算时

2、，可计算任意角度的边桩，同时系统在加桩时可一次计算多个边桩。如果给定置镜点、后视点坐标还可计算出放样角度及放样距离。2、导线平差计算：适用于各等级各类型闭、附合单导线的严密、近似平差计算。严密平差时可以提供完整的精度评定及各种所需报表。3、放样辅助计算：可进行两点坐标正反算、缓和曲线起点反算、桥涵放样坐标计算及竖曲线高程计算。4、交会定点计算：可进行前方交会、后方交会、侧方交会、测边交会计算。5、坐标转换程序：可进行高斯投影正反算、坐标换带、方向与边长改化计算。（二）本系统主要特点1、功能全面，包含了公路、铁路施工测量的各个方面，更新版本将根据用户需求随时完善、增强。2、表格式的数据操作，简单

3、、方便，所输入的历史数据均可留在系统中，每次程序启动后均可显示以前的数据，包括计算结果。本系统还可将用户输入资料保存为磁盘文件（*.stc）以便交流及随身携带，也可将原始数据或计算结果输出为EXCEL及文本文件。3、所见即所得的报表输出功能，支持报表设计，用户可根据自已的需要设计出适合的报表，先进的数据计算引擎，计算速度极快，在预览页面可将报表保存为同式样的EXCEL或网页文件，在EXCEL中真正体现了人性化的报表界面，支持数据的直接显示、打印。报表中的单位、制表、复核”等参数在系统菜单栏的报表设置”项中设置。对于“逐桩坐标报表”有两种选择，根据需要可选择全部打印或只打印中桩桩号、坐标及方位角

4、，请在菜单栏的报表设置”项中设置。4、导线严密平差采用条件平差，所计算数据的变量均采用双精度浮点型，计算精度极高。线路中缓和曲线的计算精度为0.05mm,由程序按精度动态选取计算项数。5、本系统使现场施工放样的计算工作变的简单、方便，同时也使公路互通匝道复杂曲线的计算变的容易、准确，也许这才是你真正期待的施工测量软件。6、本系统特别针对公路互通匝道的复杂曲线进行了优化设计，根据设计提供参数可选用多种方案进行计算，既可对组成匝道曲线的单个线元进行计算，也可将整条匝道的曲线参数输入进行全线计算，还可以根据匝道起点或终点坐标、方位角推算其它主点坐标及方位角,是互通匝道复杂曲线放样的最得力助手。四、输

5、入输出说明（一）格式化输入1、桩号输入：桩号按米数格式输入，如K13+131.88桩号，输入时应为13131.88,单位为米；2、角度输入：方位角、夹角按度分秒格式输入，如59°01'46.6，输入时应为59.01466,单位为度分秒；3、曲线转向必须为左”或者右”，其它字符均不能计算；4、本系统所指方位角均为切线方位角。（二）格式化输出程序在计算后，自动将结果转换为标准格式显示，如桩号输出格式为K13+131.88方位角输出格式为59°01'46.6；（三）属性栏数据输入坐标计算时，需在属性栏中输入部分参数，逐桩连算时需输入桩间米数”，如10、20等；加桩

6、计算时需输入加桩桩号”，如13131.88、13158.00等；边桩计算时需输入左边距”或右边距”；放样计算时需输入置镜点坐标”及后视点坐标坐标计算时，可计算任意角度的边桩，边桩连线与中点切线右夹角默认为90。（在右桩夹角（dms）”栏内不填写数据时）,如边桩夹角为35°15'25.5，应在“右桩夹角（dms）”栏内填入35.15255。同时系统在加桩时可一次计算多个边桩，填写如下图：工程属性左桩边距M6,8J0J2,1<16右桩边距间10.160,25右班夹角由同60班间米数网1250.25置慎点乂加置笛点后视点X（1Ti后视点,间12m、1如上图填写可一次计算出中桩

7、K1+250.25处6m、8m、10m4m、16m处左边桩及10m、16m、20m、25m处右边桩，其中边桩夹角为60°,计算结果如下图：逐的坐班号位置边距5同坐标内加）坐标H阑K1+250.250中325.125489.928H左6.000328,125484732左S.0C0329,125463000左10.000330.12548126S左12000331.125479536左14.000332,125477.8041左16.000333.125476072一右10.000320.1254335301右16.000317.125503734右20.000315.125507,2

8、48右25.000312,625511579五、软件使用说明：A、线元法计算单曲线：（一）直线1、主要输入参数为直线段起点桩号K0,坐标（X0,Y0）,方位角”，如果为逐桩连算须输入终点桩号及计算点间隔米数（如5、10、20等），如果为加桩计算须输入计算点桩号Ki。2、如果要计算边桩坐标则必须在属性栏中输入左、右边距（即边桩至中桩距离）后即可计算；3、主要输出结果为计算点桩号Ki、坐标（Xi,Yi）、左边桩坐标（Xz,Yz）、右边桩坐标（Xy,Yy）;4、参数在原始数据输入表”及工程属性”中输入；5、计算结果可保存为*.xls格式的Excel文件及*.txt格式的文本文件。6、如果表格内有多条

9、记录，请先选中一条记录然后在按计算按扭，否则会计算为别的直线。（二）一般曲线一般曲线主要包括圆曲线、完整缓和曲线、单交点对称型曲线、单交点非对称型曲线：1、圆曲线主要组合为圆曲线任一点-圆曲线上任一点。2、完整缓和曲线主要组合为ZH（HZ）-缓和曲线上任一点。3、单交点对称型曲线主要组合为ZH-HY-YH-HZ,A1=A2（或Ls1=Ls2）,其中A为缓和曲线回旋参数,A*A=Ls*R。4、单交点非对称型曲线主要组合为ZH-HY-YH-HZ,A1丰A2（或Ls1丰Ls2），其中A为缓和曲线回旋参数，A*A=Ls*R。（三）复杂曲线本程序所能计算的复杂曲线主要为C型曲线、曲线及其它复合型曲线：1

10、、 C型曲线C型曲线主要由两个同向的单交点基本型曲线组成,别进行计算；2、 S型曲线S型曲线主要由两个反向的单交点基本型曲线组成,别进行计算；3、 卵形曲线卵形曲线主要组合为ZH-HY1-Y1H-HY2-Y2H-HZS型曲线、卵型曲线、凸型曲线、复可分解为两个单交点基本型曲线分可分解为两个单交点基本型曲线分,可分解为ZH-HY1-Y1H、丫1H-HY2、HY2-Y2H-HZ三段进行计算，ZH-HY1-Y1H、HY2-Y2H-HZ两段在单交点基本型曲线”项计算，计算方法同前。Y1H-HY2为非完整缓和曲线，在非完整缓和曲线”项计算。卵形曲线主要组合为ZH-HY1-Y1H-HY2-Y2H-HZ,可

11、分解为ZH-HY1-Y1H、Y1H-HY2、HY2-Y2H-HZ三段进行计算，ZH-HY1-Y1H、HY2-Y2H-HZ两段在单交点基本型曲线”项计算，计算方法同前。Y1H-HY2为非完整缓和曲线，在非完整缓和曲线”项计算。非完整缓和曲线”如上图，QD与ZD为非完整缓和曲线与其它线元相连接的两端点，QD（起点）为桩号较小的端点，ZD（终点）为桩号较大的端点，根据系统要求输入起终点的桩号、坐标、切线方位角及回旋参数A、曲线转向等，系统会自动判断卵形曲线的设计情况并计算该段卵形曲线各点坐标。4、凸型曲线由两段完整缓和曲线组成，可在缓和曲线”项或单交点基本型曲线”项中计算。5、复曲线复曲线可分解为Z

12、H-HY、ZH-HY-YH、HY-YH-HZ、YH-HZ等在单交点基本型曲线”页计算，计算方法同前。6、其它复合型曲线复合型曲线主要由多个圆曲线、缓和曲线组合而成，分解后可分别在圆曲线”、完整缓和曲线”、非完整缓和曲线”项中计算。完整缓和曲线”是指起点直缓点或缓直点已知的缓和曲线，非完整缓和曲线”是指起点直缓点或缓直点未知，仅知道缓和曲线上的任意一点或两点的缓和曲线，计算时需推算缓和曲线起点。(四)主要计算方法1、单交点对称型曲线及单交点非对称型曲线按程序主界面单交点基本型曲线”页计算，根据参数输入情况程序将自动分类计算，结果有以下五种类型：(1)ZH-HY仅计算ZH-HY段，需输入ZH、HY

13、、R及线路转向参数。(2)ZH-HY-YH仅计算ZH-HY-YH段，需输入ZH、HY、YH、R及线路转向参数。(3)HY-YH-HZ仅计算HY-YH-HZ段，需输入HY、YH、HZ、R及线路转向参数。(4)YH-HZ仅计算YH-HZ段，需输入YH、HZ、R及线路转向参数。(5)ZH-HY-YH-HZ全曲线计算，表中所列参数项需全部输入。2、缓和曲线及圆曲线为组成曲线的基本单元，在程序主界面圆曲线”、缓和曲线”项中计算。输入缓和曲线起点(ZH或HZ)参数及回旋参数A,可计算缓和曲线上任一点坐标及切线方位角。输入圆曲线已知点参数可计算圆曲线上任一点坐标及切线方位角。(五)参数输入参数在原始数据输入

14、表”及工程属性”中输入；(六)如果表格内有多条记录，请先选中一条记录然后在按计算按扭，否则会计算为别的曲线。B、线元法计算组合曲线：(一)匝道主点要素推算本项功能主要针对那些匝道曲线组成复杂而设计提供数据简单的项目，您只需要输入匝道上任一主点的坐标、方位角，即可根据曲线线元类型、线元起点桩号、线元半径、回旋参数、转向计算出其它主点的坐标及方位角，计算误差很小，完全满足现场施工放样要求，主要计算方法如下：嬲教躲人袭如上图为南充绕城高速公路二洞桥互通A匝道”原始数据，该匝道由12个线元组成，共计1234.682m。已知起点坐标、方位角及所有线元类型、桩号、半径、回旋参数、转向，可推算出其它线元起点

15、（主点）的坐标及方位角，计算结果如下：逐班坐标成果表彼号边距3阿隹林人呵坐标YlmJ划缴方位馅1由闾|放祥声度IdrrKj族杼距忠同n：K0*081018I中404466.117598056.95899'm46.6,K(k131.8e4中404490.847598101.383W3C'U对KO+203,755甲404512.326538169730席前20.7".K(k259.140中404517.53359224,336时附291产K(k357140中404531.357590321.5997?芟'140".K(kGl4,l72中404725.97

16、85964sl.546350*54/110:Kfr+712,147中404322.070596443.81434U52'里十jKM29.570中405031.956598337.062344*5?09L下-K'+O2£,37O中4O512S.1275903&4B22351泊览T_r+136,750中40523E,135590356.565丁sir_r+233,560中405332.131590363.960¥方375-_r+234.6E2中405333.311598370.130a*-6f375,设计提供匝道主点数据如下，通过比较可知，本系统计算结果

17、误差很小。编号桩号K(m)坐标X（m）坐标Y6）方位角（加6）AQD0.000404424.426597987.49059.01466ZH81.018404466.117598056.95759,01466HY131.S84404490.846598101.38264.38031YH203.755404512.326598169.73080.28208GQj己59,1404045蜂593598224.83586.34298HY357.140404531.3671598321.598I172.32149YH.614.172404725.978598461.545358.54121HZ712.14

18、7404822.070598443.814344.52100ZH929,570405031.956598387.062344.52100HY1026.370405126.127598364.832350.24565YH1136.750405236.104598358.5683.03512HZ1233.550405332.191598369.9618.36376A2D1234.682405333.311598370.1308.36376如果已知主点（即该点的坐标、方位角已知）位于匝道起点，可按上述表格内输入格式将线元参数按线元连接的先后次序从起点依次输入至终点，并将起点坐标、方位角输入表内，在最

19、后必须输入终点桩号，否则最后一个线元将不参与计算。如果已知主点（即该点的坐标、方位角已知）位于匝道终点，仍可按上述格式将线元参数从起点依次输入至终点，并将终点坐标、方位角输入表内，如下图输入格式：翩坐标觑表蚪|位加摩加|蟒刎|SSYlm)嬲力询微棒角度耐放臃害MKU33J550中照暨侬59m961KM38750中405236105弼海5683UT51Z*026.37。申4O512R12759瞅股350256J.侬想管申横出1既50706234415?以尸K0*712,147W2.07D59m814|.344矍097|fl*KM14.172中1驯法翻53m迪H0tH357140中康匐*KO*25

20、9,140中|4045V,593弼3砥窗鸳如十203755申40451232753816372980a2UG*KO*131,384中4044908475901O1.3ff?W3?(H5,KMST鼬中40U66118渤5班加俄嘲1KOOOO.OOO中40442442759738749059t吓空（二）匝道组合曲线计算断配I断翅丽胸舞喇蚓丽丽欣las锄川婚褶阐矗海讪mlA150捌侬悔5973874953,51468A2队018/4ttW5880569575M域1制115右A3剧131,8844OJ49Q846588101.30264,38051260260M曼2037S404512选5381073

21、80208269*1120右A5i二5门a140£ASI_35714霞531劭的栽/13Q«乂加f左A71"£14175顺？25.讯5WF45.3S8,S12120tfHU413S«2fi1即直712,1474043220758844181434491A3矍S215?405031956598387,0(25n220«AW同1晞3?4051261275983848323S0.24565500500A11星-113S754OK36.W5#3a503tB5?2500j2206A12直123155峻博598369.361&制而1012

22、MC8;本项功能主要针对互通匝道复杂曲线的计算而开发，根据表格格式需要输入匝道线元类型（直、圆、缓，其中：直代表直线，圆代表圆曲线，缓代表缓和曲线）、线元起点桩号、坐标、方位角、线元起终点半径、回旋参数及线元转向，以上参数均以线元为单位进行输入，现仍以南充绕城高速公路二洞桥互通A匝道”作为示例，该匝道由12个线元组成，共计1234.682m。已知各线元参数，由设计提供，如果设计提供不足，可自已通过匝道主点要素推算”项进行计算。按照上图格式输入，计算结果如下：工程类型逐根-分线元法坐标计算|桩号|位置|边距£(同坐标Xm坐标Y(m)切我方位角卅手)|K0+C20.000中404434.

23、718598004.6395STTI'46.8"圆曲线0完整缓和曲线的非完整援和曲线，单交点其本型曲线e多殳点俎合型曲域©匝道期合曲线计笆左12,000404445.007597396.464左2500040445&15459您1.774左30,0004Q44&D.441597369.201.L.jflT8.000404427.958590008.755I右16,000404420.999538012.G72/匝道主点要素推算KC+040,000中404445l0W598021.7E7Stor4C.6*Mgfr"C3X1由文左12,0004

24、04455.293533015.61211工程爆性左250004044瓯44659800B922左桩边距m)1225.30左30,000404470733593006.349右班边距m8,16_n石8.0004044301150599025.904右桩夹角同根右15,000404431.291598030.021桩间米数mJ20K0+06000D中40445530?539036.936593,46穹J加桩桩号m左12000404465.5915980327E1该项功能可一次输入整条主线或匝道的线位数据，对于主线如果存在断链，则将断链处该项功能既也不需要桩号设为主点输入，或者以断链桩号作为分界点

25、将主线划分为若干段进行计算。可进行自动连算也可进行加桩计算，一次输入保存后可长期调用，数据不会丢失,重新输入，如需修改数据仅需在原保存数据的基础上进行即可。对于各种线形组合，系统自动判断、自动计算,前提是输入的原始数据必须正确。)多交点组合型曲线号也Q6r-YH(KO+施)的1M0)玄(KO+10O)I露10-HYk值3793,75)、&1I-YH75)CMH583,75)I3-ZDttnwo)如上图，多交点组合型曲线”项可一次输入整条主线或匝道的线位数据，既可进行自动连算也可进行加桩计算，一次输入保存后可长期调用，数据不会丢失，也不需要重新输入，如需修改数据仅需在原保存数据的基础上进

26、行即可。对于各种线形组合系统自动判断，自动计算，前提是输入的原始数据必须正确。数据输入时需注意，半径为无穷大的点（如ZH、HZ、ZD等）半径R按-1输入。曲线线元需输入曲线转向（左或右），直线段可不输入。主点转向是指曲线线元的终点相对于起点的转向，如HY点相对于ZH点为右转，或YH点相对于HY点为右转，或者HZ点相对于YH点为右转等。本说明提到的线元为直线段、圆曲线段、缓和曲线段。上述图形中各线形组合说明如下：组合曲线示例线形组合说明序a主点桩号线形编号名称(m)组合1组合2组合31QD起点K0-H)00,00直线与圆曲线的组合2ZY直回点K0+100,003GQ陋、ZH)公切点KO+200.

27、00直域、完整缓和曲线,圆曲线蛆合成的复合曲线，中间包含两段半铃不同的画曲线单交点基本型曲线的一半4HY绕图点K0+30D.005GQ公切点K0-H00.00单交点基本型曲线的一半6YH圆援点K0-M50.C0由两段缓和曲线组成的吕型曲姓7GQ(HZsZH)公切点K0+500.00直线”完整线和曲线、圆曲襄、非完整缓和曲线组合成的卵形曲线，中闿包含一段无之H或H2点的非完整缓和曲线单交点基本型曲线的一半8HY缓圆点K04fi00.009YH圆缓点KO+TOO.00非完整缓和曲线1CHY绕圆点KO+793.75单交点基本型曲线的一半11YH圆缓点KO+393.7512HZ缓直点XM83.75直线

28、13ZD境占Kl-KJOO.OO上述图形中各线形组合数据输入说明如下:组合曲线示例数据输入说明序号编号桩号KCm)坐标G）坐标YG）方位角（dms）半径RCN转向1QD0.001DOO01COO45.00000-12ZYiboToo70771170.711457000002003QD200.0012L200155.82473.38524-1右4Hf300.00132.M926c017102,17448100右5400,0070.114326.444159.35296200右6450.002L57133T.8711T3.54568P200右7GQ500.00-28.381339.013181.0

29、4389-I右SHY600.00-128.285341.297173.54558400左9TH700.00-225.371364.151159.35293r4oo1左10HITS3.75-307.4534口&86142.08136250左11TH393.75-372.200483.980119,13077250左12H2983.75-406.365557.103103.54200-1左13ZD1000.00-41L530&82.47S103.54200-1主点半径是指曲线线元起点的半径，直线段起点半径为无穷大，输入时按R=-1输入。曲线段如由ZH（直缓）-HY（缓直）组成的缓和

30、曲线线元起点为ZH点，半径为无穷大，输入时以R=-1输入；如由HY（缓圆）-YH（圆缓）组成的圆曲线起点为HY点,半径为200m,输入时以R=200输入；如由YH（圆缓）-HZ（缓直）组成的缓和曲线起点为YH点，半径为200m,输入时以R=200输入。如由ZY（直圆）-YZ（圆直）组成的圆曲线起点为ZY点，半径为200m,输入时以R=200输入。以此类推，本说明提到的线元为直线段、圆曲线段、缓和曲线段。为保证计算速度，建议输入的主点一次不要超过250个，如果主点个数超过250个，可第一次输入250个保存后，清空输入数据表，再输入剩余主点。保证每次输入的个数不要超过250个。在系统中实际输入时示

31、意图如下：工程类题:J"?"：14摩妁敷凫给人表-V坐后诗皙主点编号I壬点班号2wl坐锵1向I坐球VM方位播丑时|半径同科|转向e直蛾矽圆曲线衣芫整墟粕曲器/宏亮整短和曲甥勘单交点基本型曲浅。咨文点坦白型曲线01QD000451022Y100707117071145200.032200121215682471融41右"why300132949354017102174481的右O&GQ40070114掇*415S,35296200右0&YH45C21571337671173W5S8200若交会定点.07GQ500381339(0131813389-1

32、右，*号就建"HfdirwL.320113412971735J558400左oiO111170011*22537113&41511593529S400左工，呈属性W7厂-3G745340S&4610画拓250左X边覆网J1YH89375申2248398119.13077250左右边距师）二12Hs著工当,406羯弱7181001542-1£3国米裁阑2d.JUZD_100011,635824花厂10&M2<1加桩班每查银点Xlm置憧百Yim）后握点X|e后视点Y制C、导线平差计算：（一）闭合导线闭合导线是附合导线的特殊形式，可以利用附合导线项进

33、行计算，所得结果一致。如果AB边在闭合环外边，如图一，则按闭合导线原始数据输入表（1）”所示输入，导线点名输入顺序为：A-B-1一2一3一4一7n-1-B-A;如果AB边在闭合环里边，如图二，作为闭合环的一条起始边，则按闭合导线原始数据输入表（2）”所示输入，导线点名输入顺序为：A-B123-4-tn-1一A一B;闭合导线示意图：431B图一闭舍耳统示盍图用二闭舍与统承京而闭合导线原始数据输入表(D点名坐标X(m)坐标YG)观测角左角l加s)导线边长5)AXaYaBrxbiYbBOPlSI2S2S23P3S34B4S4_*«»»*.口Pn-11Sn-1BXbYbP

34、nSnAXa一?j1IeSH7UI闭合导线原播1据输入袤(力点名1坐楸G)坐标Y庙)观测角左角(dms)导线边长(m)raXaYaBXbYbPo1BiSI一一NB2$23B3S3一4B4S4一“*r*>>*n?n-1Sh-1AXaYaPnSnBXb1YbB(0)2n-2C(n)附合导线示意图附合导线原钻数据幅A表点名坐标X(m)坐标丫山)观侧启左角(面。导线边长Gn)A；XaYa1B3Xb.Yb.“60I1f_l<lk51S213低I-*I»41门二2：B门-2Sn-2nTBlSn-lC(n)XcYcBnSnDXdYdi1(%)、后纵D、竖曲线高程计算：竖曲线高程计算需输入变坡点桩号、变坡点高程、竖曲线半径、前纵坡坡i2(%)、及点间距。纵坡输入时上坡为正，下坡为负，一定要记住输入正负号。可进行加桩计算，也可进行逐桩计算。E、其他功能：1、坐标正算已知A点坐标，A点到B点方位角及距离，算B点坐标。此项功能可进行批量计算。2、坐标反算已知A、B两点坐标，算A->B的方位角及距离。此项功能可进行批量计算。3、桥涵控制点坐标计算已知桥涵墩台、基础的中心坐标、方位角及切线方向至横轴线方向顺时针夹角，可计算线外任意控制点的坐标，计算时需输入控制点的切向距士t及横向距土s,正负号代表方向。此项功能可进行批量计算。4、反算缓和曲线起点已知缓和曲线上任