曲线测设在编程里的实现

曲线测设报告书一、引言随着国民经济的飞速开展，近些年来在各地修建了大量的高等级公路、城市道路、铁路、管线等线性工程，而在线性工程中，无论是线路的中线定测工作还是施工测量工作，曲线段是较为复杂的路段。随着测量仪器自动化程度和精度的进一步提高，直接坐标放样法越来越受到重视，该放样方法只需要将放样点的坐标输入到测量仪器中，仪器会自动进行处理，获得相应的放样数据。如果是利用GPS-RTK进行放样，将放样点坐标输入后，在仪器屏幕将显示放样点离现在仪器安置点的距离和方位，指导实地放样工作。如果采用全站仪进行放样，将放样点坐标输入后，仪器将自动计算放样点离设站点的距离以及与定向点的夹角数据，指导实地放样工作。因此无论采用哪种仪器放样都必须要事先计算或者获得放样点的坐标数据。本课程设计将主要研究线路工程中曲线段放样点坐标的计算方法及程序设计。推导和掌握曲线段点的坐标计算公式，并通过编写相应的程序实现曲线要素、曲线上任意里程点的坐标计算。二、曲线放样数据计算的根本原理与方法(计算方法要详细) 2.1包括曲线要素计算、2.2第一缓和曲线，将切线坐标转换为线路导线坐标公式：其中，cc为左右偏的情况，cc=1为右偏,cc=-1为左偏。2.3圆曲线〔4〕利用公式〔3〕将圆曲线单元设计坐标转换为线路导线坐标。2.4第二缓和曲线第二缓和曲线单元设计坐标计算方法同〔1〕，但是要注意：〔5〕公式推导：其中：故对两边积分：那么缓圆点坐标：故有三、曲线放样数据计算的程序设计3.1程序设计〔包括：程序流程图和主要函数清单〕开始开始输入转角a，圆半径R，缓和曲线长l0，前进偏向〔右偏为1，左偏为-1〕，JD里程计算曲线综合要素及ZH、HY、QZ、YH、HZ的里程输入ZH、QZ的设计坐标；测站及后视点坐标单点放样批量放样输入里程根据里程求出放样数据继续吗？结束输入起始点里程f、g及放样的间距h放样五个主点批量放样计算继续吗？保存结束主函数清单：放样主点:e(1)=ZHe(2)=HYe(3)=QZe(4)=yhe(5)=HZFori=1To5dl=e(i)……Next批量放样：DoWhilef<gdl=fifdl<zhthen……Else……Else…………Loop3.2程序验证〔用教材例子〕用自己程序算的跟课本算例的根本一样。计算结果如下：放样点里程：Li=1100m设计坐标：Xi=84646.7427115439mYi=12325.7846377128m方位角：Ai=-72.8909543918802°水平夹角：139.09139水平距离：60.8366455317093m放样点里程：Li=1250m设计坐标：Xi=84690.9824211457mYi=12182.4571352633m方位角：Ai=-72.4055052581202°水平夹角：25.29578水平距离：114.855684997018m放样点里程：Li=1400m设计坐标：Xi=84744.7661499731mYi=12042.5616989399m方位角：Ai=-64.802809649797°水平夹角：15.20152水平距离：261.555827762648m放样点里程：Li=1650m设计坐标：Xi=84878.1491656021mYi=11831.8728428359m方位角：Ai=129.092442464756°水平夹角：17.03501水平距离：510.673408734885m放样点里程：Li=1800m设计坐标：Xi=84974.6118578884mYi=11717.0057606119m方位角：°水平夹角：19.12570水平距离：659.080910622051m程序运算截图：3.3数据处理与结论分析现以某铁路道路曲线计算为例。初始输入曲线转向角、圆曲线半径，缓和曲线长，线路前进方向为右偏，JD的里程为,ZH点和JD点的设计坐标分别为：ZH(84678.761,12221.766),JD(84753.510,11978.927)。我的序号为5，故我选用的曲线转向角。输出结果保存在当前路径里，文件名为放样数据.txt。具体结果及程序截图如下：设计坐标放样数据里程XiYi水平夹角水平距离备注1208.8684678.769312221.738936.4316778.126主点1308.8684709.773812126.678418.38156171.270主点1460.0884771.954111989.001914.59068321.595主点1611.2984854.166611862.258316.25486472.347主点1711.2984917.377911784.785018.03156571.246主点1100.0084646.742712325.7846139.0913960.8371120.0084652.626512306.6697122.2412148.6331140.0084658.510412287.554898.1208242.7711160.0084664.394212268.439872.2212145.7541180.0084670.278012249.324953.0001356.1921200.0084676.161812230.210040.3806770.8641220.0084682.047912211.095732.4450687.6701240.0084687.977512191.995027.29091105.6131260.0084694.026112172.931623.49414124.2291280.0084700.269212153.931121.12363143.2771300.0084706.782112135.021519.18246162.6241320.0084713.636212116.233017.55156182.1851340.0084720.863612097.584916.54578201.9001360.0084728.462512079.085216.11330221.7201380.0084736.429912060.741215.40555241.6131400.0084744.762512042.560315.20121261.5551420.0084753.456912024.549815.07175281.5291440.0084762.509712006.717115.00390301.5201460.0084771.917211989.069414.59067321.5181480.0084781.675611971.613915.01468341.5141500.0084791.780911954.357815.07574361.5011520.0084802.229011937.308015.17054381.4731540.0084813.015611920.471815.28441401.4251560.0084824.136411903.856015.42321421.3501580.0084835.586611887.467715.58117441.2461600.0084847.361611871.313816.15283461.1071620.0084859.473711855.352716.34058480.9801640.0084871.859111839.649416.53454500.7821660.0084884.467311824.124317.13471520.5591680.0084897.234211808.729417.33384540.3231700.0084910.097111793.414517.52511560.0861720.0084922.995511778.129518.11015579.8571740.0084935.895711762.846018.28008599.6441760.0084948.795911747.562618.43549619.4441780.0084961.696111732.279118.58500639.257四、总结经过本次课程设计，我学会了推导和掌握曲线段点的坐标计算公式，并通过编写相应的程序实现曲线要素、曲线上任意里程点的坐标计算。说真的，之前对VB什么都不懂，刚开始还想用matlab完成这个课程设计，但真正做起来的时候琢磨matlab的界面就摸索了一天还没什么着落，又想到了曲线测设设计的计算量不算大，