1:以知线外任意点坐标,求对应线路里程 
在缓和曲线上,要计算任意里程的法线方向及任意宽度的边线坐标,非常简单。但要计算任意一个已知坐标点,是对应哪一个里程法线方向上的点,就有一些困难。很难推导一个这样的计算公式。唯一的方法“渐进”,如果手工计算这可不是一个好方法。但在有CASIO系列可编程计算器,如:FX-4500的情况下就变的非常简单了。亦可用于直线和圆曲线的计算。 
首先在缓和曲线上任选一点A为起始点,计算该点的坐标和切线方位角,通过坐标反算求起始点A与计算点B的方位角和距离,B点肯定对应A点切线方向上有一个垂足C点,把三点看成一个直角三角形,通过解直角三角形计算AC的距离,当该距离大于某一数值,如0。001m,A点里程加AC的距离等于C点的里程,回到开始重新进入新一轮的计算,如果AC的距离小于某一规定值,则计算C点的里程与BC的距离即可。 
求对应线路里程程序:                                              
主程序QLC   (已知坐标求里程) 
Lb1 0:{LDE}:Prog XH:Goto 0 
子程序:XH   (循环) 
L1   Lb1  1  
L2   Norm: Prog LYYD: 
L3  PO1(D-X,E-Y):W≤0=> W=W+360⊿ 
L4  Z=W-I: A=V×cos Z:L=L+A  
L5  Abs A≥0.001=>Goto 1:≠=>B=V×sinZ:Fix 3:“FXJL=” ◢ 
L6  L:Fix3:“DYLC=” ◢ 
程序中字母代表 
D 任意点X坐标 , E  任意点Y坐标,DYLC 对应里程, FXJL 中线法线距离。程序中有坐标反算功能。 
使用方法:只需输入计算点坐标、和较为接近的桩号。桩号越接近计算速度越快 
2:逐桩坐标计算  
2.1编制方法:线路坐标程序是按照平曲线为单元,直线部分归属在曲线两端的方法,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的坐标计算,在坐标转换示意土,第一直线段,是通过方位角和距离直接计算大地坐标,第一缓和曲线和圆曲线段,是先计算任意点切线支距和方位角然后转换大地坐标,第二缓和曲线段和直线段是先计算任意点切线支距和方位角。然后转换为ZH坐标系的坐标,通过ZH坐标系的坐标再转换为大地坐标。 
2.2使用方法 
2.2.1准备工作:室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LYYD (路由引导)。 
2.2.2现场使用:根据计算机提示输入相关数据即可。提示情况如下: 
K 公里桩号如 312,启动程序出现一次。 
L 细部里程桩号如 518.如采用渐进只出现一次,否则逐桩输入。过千米桩时需输入1000确认。 
O 渐进长度,如20米一点,取O =20,公里桩号也自动渐进。否则O=0,启动程序出现一次。 
Y 断链条件,执行输0不执行默认 ,不输入【 】以内的程序,Y不出现。 
E 边线角度,法线为90度,分正负值,输E=0此后则不在出现计算边线的过程。  
D 边线点至中线点的距离 
V  W   输出的边线1的大地坐标  
X  Y   输出的边线2和中线的大地坐标,  
2.3逐桩坐标计算程序 
主程序:XLZB(线路坐标) 
L1   Lbl 0:L≥1000=>P=P+1:L=L-1000⊿ 
L2   O=0 => prog FJJ⊿ L=L+O: prog LYYD:    
 progXSZB: E≠0 => progBX ⊿Goto 0 
子程序:FJJ (非渐进) 
{L}:L=L 
子程序:LYYD (路由引导) 
N=(P“K”+L/1000)×1000:【X=0:Y=6】 
N≥***.*** =>prog 1: prog PQX:   prog ZJ⊿ 
N≤***.*** =>prog 2: prog PQX:   prog YJ⊿ 
N≥***.*** =>prog 3: prog PQX:   prog ZJ⊿ 
N≥***.*** =>prog 4: prog PQX:   prog YJ⊿ 
N≤***.***=> prog 5: prog PQX:   prog YJ⊿    
N≥*** …… 
……progZB                   
子程序:PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)                  
L1 B=Z+Q-S:H=Z+Q:A=S/2-S3/240 R2: T=A+(R+ S2/24 R)tan(F/2) 
L2 N≤Z =>V=N-Z:W=0:I=0:Goto 1⊿ 
L3 U=N-Z:N≤(Z+S)=>V=U-U5/40R2S2:W=U7/336 R3S3-U3/6RS:I=90U2/πRS:Goto 1⊿ 
【L*{Y}:Y=0=>U=U+X⊿】 
L4 N≤B =>I=90(2U-S)/πR:V=RsinI+A:W=RcosI-R- S2/24R:Goto 1⊿ 
L5 N≤H =>U=H-N:C= U-U5/40R2S2:G= U3/6RS-U7/336 R3S3: 
V=(T-C)cosF-GsinF+T:W=(C-T)sinF-GcosF:I=F-90U2/πRS:Goto 1⊿ 
L6 N≥H =>V=T+(T+N-H)cosF:W=(H-T-N)sinF:I=F:Goto 1⊿ 
L7 Lbl 1 
子程序:YJ(右角) 
W=-W: I=K+I  
子程序:ZJ(左角) 
I=K-I 
子程序:ZB(坐标) 
X=J+VcosK-WsinK  : Y=M+VsinK+WcosK 
子程序:XSZB(显示坐标) 
     O≠0=> L=L:pause 5⊿ X=X ◢Y=Y◢ 
子程序:BX(边线) 
{DE}:I=I+E:V=X+DcosI  ◢  W=Y+DsinI  ◢    
{DE}:I=I+E:X=V+DcosI ◢  Y=W+DsinI  ◢      
2.4数据库:( 每一组曲线占用一个子程序) 
1  K=***:F=***:R=***:J=***:M=***:Z=***: Q=***:S= ***: 
2         K=***:F=***:R=***:J=***:M=***:Z=***: Q=***:S= ***:【N≥***.*** =>X=*.**】 
2.5注解: 
程序XLZB:线路坐标,它是计算逐桩坐标的主程序。 
程序:FJJ (非渐进) O≠0时,只需输入起始点桩号如计算为每20米一点时,取O=20,此后则自动渐进,公里桩号也自动渐进。起始桩号应输入第一个计算点桩号减渐进长度。如K36+700输入36+680即可。否则取O=0。每一个点均需输入细部点桩号。当公里桩号发生变化时,如:计算K25+910---K26+110,每20米一点。K25+990完了便是K26+010,此时无需重新输入公里桩号,只需输入一个大于等于1000的桩号,此后则按正常方法输入。 
例:K25 +970   K25+990  K25+1000   K26+010   K26+050   …… 
程序LYYD:路由引导,段数根据曲线数量确定增减。L≥***·***是曲线间的分界点桩号。用‘≥’选ZH点或ZY点以前的桩号。用‘≤’选HZ点或YZ点以后的桩号。为了做为QLC (已知坐标求里程)的子程序,故于XLZB:(线路坐标)分为两个程序。否则可和二为一。P显示K,为公里桩号,为输入方便,可省略公里桩号中的相同之处,如K315+200--- K395+800,输入公里桩号时,可省略百位的3,只输十位和个位的15---95 即可。L为细部桩号,如+660.318, 
程序PQX:(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线) 
第一行,计算曲线要素,  
第二行,计算第一直线段任意点坐标, 
第三行,计算第一缓和曲线上任意点坐标, 
L*      断链;建议不采用 
第四行,计算圆曲线上任意点坐标。  
第五行,计算第二缓和曲线上任意点坐标,  
第六行,计算第二直线段任意点坐标。 
程序YJ:曲线偏角为右角时,进入该程序W=-W,转换偏角F为左角,执行程序ZB后,ZH坐标系统的坐标(V,W)转换成大地坐标(X,Y),I为曲线上任意点到ZH坐标系统中X轴的夹角, K+I是该点切线沿线路前进方向的方位角。 
程序ZJ:曲线偏角为左角时。进入该程序,其它意义同上。 
程序ZB:是坐标转换程序。计算线路坐标时不显示,以程序XSZB:显示计算结果。 
程序XSZB: O=0时显示坐标,O≠0时显示桩号和坐标,为了做为QLC (已知坐标求里程)的子程序,故于ZB:(坐标转换)分为两个程序。否则可以取消。 
程序BX:是求线路外任意点的坐标(V,W)其中E为夹角,有正负之分,顺时针为正,逆时针为负,线路法线为正、负90度。D为线路中线点到计算点间的距离, (X ,Y) 线路外第二任意点的坐标,如斜交桥、涵的坐标计算,(V,W)为涵口边墙或桥台坐标,(X ,Y)为八字墙端部坐标。输E=0计算边线的过程此后则不出现。, 
程序1.2.3……:数据库程序,用数字1、2、3表示,根据曲线数量确定增减,其中Q:曲 
线总长;F:偏角;R:半径;S:缓和曲线长,在单圆曲线中输0;Z:ZH点里程;(J,M)ZH点大 
地坐标;K:ZH点至JD点的起始方位角。N﹥***=>X=***计算点桩号和断链长度,(下文详述) 程序中部分字符以标出,有些字符在不同位置意义不同,循环使用,不宜标出。只要把需输入和输出的字符搞对即可。 
2.6单圆曲线的平曲线 
是通过ZY点坐标计算圆心的坐标,通过圆心的坐标计算曲线上任意点坐标(X,Y),B:中线到边线的距离分正、负值。除S转向角为左角输+1转向角为右角输-1以外。数据库和PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)基本相同,它可代替除数据库和路径引导程序外的所有子程序,未编第二直线段部分,因为本曲线第二直线段部分也就是下一个曲线的第一直线段部分。未考虑与其它程序的配合和对断链的处理。可根据所管工程线型情况选用该程序。 
主程序:XLZB(线路坐标) 
Lbl 0:{L}: L=L+O:N=(P“K”+L/1000)×1000:N≥***.*** =>prog 1: prog PQXY: Goto 0 
子程序:PQXY (单圆曲线的平曲线) 
L1  U=N-Z:N≤Z =>X=J+UcosK◢Y=M+UsinK◢X=X+Bcos(K+90)◢Y=Y+Bsin(K+90)◢Goto 1 
L2  ≠=>V=J+Rcos(K+90S):W=M+Rsin(K+90S):E=180U/π/R 
L3  I=K-90S:I<0 =>I=I+360⊿I=I+SE 
L4  {B}:X=V+(R+B)cosI◢ Y=W+(R+B)sinI◢Goto 1 
L5  Lbl 1 
3:逐桩高程计算 
3.1编制方法:纵断高程程序是按照竖曲线为单元,同坡部分归属在曲线两端,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的高程计算, 
3.2使用方法 
3.2.1准备工作:室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LJYD (路径引导)。 
3.2.2现场使用:根据计算机提示输入相关数据即可。提示与输入情况如下:提示K、L、O、 Y 同逐桩坐标计算程序,Z输出高程 
3.3:逐桩高程计算程序 
主程序  ZDGC   (纵断高程)  
Lbl 0:{L}:L=L+C“O”:N=(K+L/1000)×1000: prog LJYD: Goto 0  
子程序:LJYD(路径引导) 
L1 【V=0:X=0: Y=9】 
L2  N≥***.*** =>prog A:⊿ 
N≤***.*** =>prog B:⊿ 
N≥***.*** =>prog C:⊿  
N≥***.*** =>prog D:⊿  
N≤***.***=> prog E:⊿  
N≤            ProgSQX 
子程序  SQX   (竖曲线) 
L1  【{Y}:Y=0=>V=X⊿】 M=A-T【-V】:W=A+T【+V】: U=Abs(A-N) 【-V】: 
N≤M=>Z=H-JU◢ Goto 1 ⊿ 
N≤A=>Z=H-JU+F(N -M)2/2R◢ Goto 1⊿ 
N≤W=>Z=H+IU+F(W- N)2/2R◢  Goto1⊿  
N≥W=>Z=H+IU◢ Lb1 1 
3.4数据库:( 每一组曲线占用一个子程序) 
A: R=***:T=***:A=***:H=***:J=-***:I=-***: F=1:【N﹥***=>X=-*** 】 
B: R=***:T=***:A=***:H=***:J=-***: I=-***: F= -1 
3.5注解: 
主程序  ZDGC   (纵断高程)为了于三维坐标段落法隧道断面测量程序配合,于LJYD(路径引导)一分为二,否则可合二为一。 
程序:LJYD(路径引导) 是路径引导程序,段数根据曲线数量确定增减。L≥***·***是曲线间的分界点桩号。用‘≥’选曲线起点以前的桩号。用‘≤’选曲线终点以后的桩号。 
程序  SQX   (竖曲线)第一段计算曲线起点以前的高程,第二段计算曲线起点以后的高程,第三段计算曲线终点以前的高程,第四段计算曲线终点以后的高程 
程序A.B.C……:数据库程序用字母A、B、C…表示,根据曲线数量确定增减。 
程序中字母代表 
R表示竖曲线半径,    T表示切线长,   A表示变坡点里程,    H表示变坡点高程, 
F=-1表示凸曲线,     F=1表示凹曲线, J表示前一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正。 
I表示后一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正   X断链长度,分正、负值, 。 
4.对断链的处理方法: 
高速公路中坐标法控制线路的平面位置,断链较少。设计上以考虑到施工计算方便的问题。平曲线内一般不会出现断链,尽可能也不设在竖曲线内,一般会将断链推到直线同坡段。直线部分归属和划分,应考虑到断链,依断链桩号为划分界线。有时能躲的开平曲线但躲不开竖曲线,程序ZDGC (纵断高程)以考虑到竖曲线内出现断链的情况,处理方法是:数据库中赋值,当计算点大于或小于某一桩号时,修正计算点到切点和变坡点的曲线长度,程序如下:N≥***.*** =>X=*.**,N:为计算点桩号,***·***为断链点桩号,X:为断链距离。分正、负值。无断链时,程序自动赋值X=0,其中:N﹥***=>X=***。 
变坡点以前出现长链,如:K***+530 =K***+480    N﹤***+530=>X=50 
变坡点以前出现短链,如:K***+480 =K***+530    N﹤***+530=>X=-50 
变坡点以后出现长链,如:K***+630 =K***+580    N﹥***+580=>X=-50 
变坡点 [1] [2] 下一页
|