公路工程坐標(biāo)計算系統(tǒng)操作說明

1、公路工程坐標(biāo)計算操作說明、程序運(yùn)行平臺 ： Win9X/ME/XP 。二、程序開發(fā)平臺 ： VC+.NET三、軟件主要功能 ：本系統(tǒng)適用于公路主線、立交匝道及鐵路的施工放樣工作，可根據(jù)設(shè)計給定參數(shù)精確進(jìn)行公路、鐵路的線路坐標(biāo)計算、導(dǎo)線平差計算等。系統(tǒng)分為線元法坐標(biāo)計算、交點法坐標(biāo)計算、導(dǎo)線平差計算、交會定點計算、放樣輔助計算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序六大模塊。( 一 ) 各模塊主要功能1 、線元法及交點法坐標(biāo)計算：可以對公路主線、立交匝道及鐵路線路進(jìn)行中線樁、邊線樁施工放樣工作。可計算的線形包括直線、圓曲線、緩和曲線、單交點對稱型曲線、單交點非對稱型曲線、 S 型曲線、 C

2、型曲線、卵形曲線、凸型曲線、復(fù)曲線、回頭曲線等。坐標(biāo)計算時，可計算任意角度的邊樁，同時系統(tǒng)在加樁時可一次計算多個邊樁。如果給定置鏡點、后視點坐標(biāo)還可計算出放樣角度及放樣距離。 2 、導(dǎo)線平差計算：適用于各等級各類型閉、附合單導(dǎo)線的嚴(yán)密、近似平差計算。嚴(yán)密平差時可以提供完整的精度評定及各種所需報表。 3 、放樣輔助計算：可進(jìn)行兩點坐標(biāo)正反算、緩和曲線起點反算、橋涵放樣坐標(biāo)計算及豎曲線高程計算。 4 、交會定點計算：可進(jìn)行前方交會、后方交會、側(cè)方交會、測邊交會計算。5 、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序：可進(jìn)行高斯投影正反算、坐標(biāo)換帶、方向與邊長改化計算。( 二 ) 本系統(tǒng)主要特點1 、功能全面，包含了公路、鐵路施工

3、測量的各個方面，更新版本將根據(jù)用戶需求隨時完善、增強(qiáng)。 2 、表格式的數(shù)據(jù)操作，簡單、方便，所輸入的歷史數(shù)據(jù)均可留在系統(tǒng)中，每次程序啟動后均可顯示以前的數(shù)據(jù)，包括計算結(jié)果。本系統(tǒng)還可將用戶輸入資料保存為磁盤文件 (*.stc) 以便交流及隨身攜帶，也可將原始數(shù)據(jù)或計算結(jié)果輸出為 EXCEL 及文本文件。3 、所見即所得的報表輸出功能，支持報表設(shè)計，用戶可根據(jù)自已的需要設(shè)計出適合的報表，先進(jìn)的數(shù)據(jù)計算引擎，計算速度極快，在預(yù)覽頁面可將報表保存為同式樣的 EXCEL 或網(wǎng)頁文件，在 EXCEL 中真正體現(xiàn)了人性化的報表界面，支持?jǐn)?shù)據(jù)的直接顯示、打印。報表中的“單位、制表、復(fù)核”等參數(shù)在系統(tǒng)菜單欄的

4、“報表設(shè)置”項中設(shè)置。對于 “ 逐樁坐標(biāo)報表”有兩種選擇，根據(jù)需要可選擇全部打印或只打印中樁樁號、坐標(biāo)及方位角，請在菜單欄的“報表設(shè)置”項中設(shè)置。 4 、導(dǎo)線嚴(yán)密平差采用條件平差，所計算數(shù)據(jù)的變量均采用雙精度浮點型，計算精度極高。線路中緩和曲線的計算精度為 0.05mm ，由程序按精度動態(tài)選取計算項數(shù)。5 、本系統(tǒng)使現(xiàn)場施工放樣的計算工作變的簡單、方便，同時也使公路互通匝道復(fù)雜曲線的計算變的容易、準(zhǔn)確，也許這才是你真正期待的施工測量軟件。6 、本系統(tǒng)特別針對公路互通匝道的復(fù)雜曲線進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)設(shè)計提供參數(shù)可選用多種方案進(jìn)行計算，既可對組成匝道曲線的單個線元進(jìn)行計算，也可將整條匝道的曲線參

5、數(shù)輸入進(jìn)行全線計算，還可以根據(jù)匝道起點或終點坐標(biāo)、方位角推算其它主點坐標(biāo)及方位角，是互通匝道復(fù)雜曲線放樣的最得力助手。四、輸入輸出說明 ：( 一 ) 格式化輸入1 、樁號輸入：樁號按米數(shù)格式輸入，如 K13+131.88 樁號，輸入時應(yīng)為 13131.88 ，單位為米；2 、角度輸入：方位角、夾角按度分秒格式輸入，如 59 ° 01 46.6 ，輸入時應(yīng)為 59.01466 ，單位為度分秒；3 、曲線轉(zhuǎn)向必須為“左”或者“右”，其它字符均不能計算；4 、本系統(tǒng)所指方位角均為切線方位角。( 二 ) 格式化輸出程序在計算后，自動將結(jié)果轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式顯示，如樁號輸出格式為 K13

6、+131.88 、方位角輸出格式為 59 ° 01 46.6 ；( 三 ) 屬性欄數(shù)據(jù)輸入坐標(biāo)計算時，需在屬性欄中輸入部分參數(shù)，逐樁連算時需輸入“樁間米數(shù)”，如 10 、 20 等；加樁計算時需輸入“加樁樁號”，如 13131.88 、 13158.00 等；邊樁計算時需輸入“左邊距”或“右邊距”；放樣計算時需輸入“置鏡點坐標(biāo)”及“后視點坐標(biāo)”。坐標(biāo)計算時，可計算任意角度的邊樁，邊樁連線與中點切線右夾角默認(rèn)為 90 ° ( 在“右樁夾角 (dms) ”欄內(nèi)不填寫數(shù)據(jù)時 ), 如邊樁夾角為 35 ° 15 25.5 ，應(yīng)在“ 右樁夾角 (dms) ” 欄內(nèi) 填入 3

7、5.15255 。同時系統(tǒng)在加樁時可一次計算多個邊樁，填寫如下圖：如上圖填寫可一次計算出中樁 K1+250.25 處 6m 、 8m 、 10m 、 12m 、 14m 、 16m 處左邊樁及 10m 、 16m 、 20m 、 25m 處右邊樁，其中邊樁夾角為 60 °，計算結(jié)果如下圖：五、軟件使用說明 ：A 、線元法計算單曲線：( 一 ) 直線1 、主要輸入?yún)?shù)為直線段起點樁號 K0 ，坐標(biāo) (X0,Y0) ，方位角，如果為逐樁連算須輸入終點樁號及計算點間隔米數(shù) ( 如 5 、 10 、 20 等 ) ，如果為加樁計算須輸入計算點樁號 Ki 。2 、如果要計算

8、邊樁坐標(biāo)則必須在屬性欄中輸入左、右邊距 ( 即邊樁至中樁距離 ) 后即可計算；3 、主要輸出結(jié)果為計算點樁號 Ki 、坐標(biāo) (Xi,Yi) 、左邊樁坐標(biāo) (Xz,Yz) 、右邊樁坐標(biāo) (Xy,Yy) ；4 、參數(shù)在“原始數(shù)據(jù)輸入表”及“工程屬性”中輸入；5 、計算結(jié)果可保存為 *.xls 格式的 Excel 文件及 *.txt 格式的文本文件。6 、如果表格內(nèi)有多條記錄，請先選中一條記錄然后在按計算按扭，否則會計算為別的直線。( 二 ) 一般曲線一般曲線主要包括圓曲線、完整緩和曲線、單交點對稱型曲線、單交點非對稱型曲線：1 、圓曲線主要組合為圓曲線任一點 - 圓曲線上任一點。2 、完整緩和曲線

9、主要組合為 ZH(HZ)- 緩和曲線上任一點。3 、單交點對稱型曲線主要組合為 ZH-HY-YH-HZ ， A1=A2( 或 Ls1=Ls2) ，其中 A 為緩和曲線回旋參數(shù)， A*A=Ls*R 。4 、單交點非對稱型曲線主要組合為 ZH-HY-YH-HZ ， A1 A2( 或 Ls1 Ls2) ，其中 A 為緩和曲線回旋參數(shù)， A*A=Ls*R 。( 三 ) 復(fù)雜曲線本程序所能計算的復(fù)雜曲線主要為 C 型曲線、 S 型曲線、卵型曲線、凸型曲線、復(fù)曲線及其它復(fù)合型曲線：1 、 C 型曲線C 型曲線主要由兩個同向的單交點基本型曲線組成，可分解為兩個單交點基本型曲線分別進(jìn)行計算；2 、 S 型曲線

10、S 型曲線主要由兩個反向的單交點基本型曲線組成，可分解為兩個單交點基本型曲線分別進(jìn)行計算；3 、卵形曲線卵形曲線主要組合為 ZH-HY1-Y1H-HY2-Y2H-HZ ，可分解為 ZH-HY1-Y1H 、 Y1H-HY2 、 HY2-Y2H-HZ 三段進(jìn)行計算， ZH-HY1-Y1H 、 HY2-Y2H-HZ 兩段在“單交點基本型曲線”項計算，計算方法同前。 Y1H-HY2 為非完整緩和曲線，在“非完整緩和曲線”項計算。卵形曲線主要組合為 ZH-HY1-Y1H-HY2-Y2H-HZ ，可分解為 ZH-HY1-Y1H 、 Y1H-HY2 、 HY2-Y2H-HZ 三段進(jìn)行計算， ZH-HY1-Y

11、1H 、 HY2-Y2H-HZ 兩段在“單交點基本型曲線”項計算，計算方法同前。 Y1H-HY2 為非完整緩和曲線，在“非完整緩和曲線”項計算?！胺峭暾徍颓€”如上圖， QD 與 ZD 為非完整緩和曲線與其它線元相連接的兩端點， QD( 起點 ) 為樁號較小的端點， ZD( 終點 ) 為樁號較大的端點，根據(jù)系統(tǒng)要求輸入起終點的樁號、坐標(biāo)、切線方位角及回旋參數(shù) A 、曲線轉(zhuǎn)向等，系統(tǒng)會自動判斷卵形曲線的設(shè)計情況并計算該段卵形曲線各點坐標(biāo)。4 、凸型曲線由兩段完整緩和曲線組成，可在“緩和曲線”項或“單交點基本型曲線”項中計算。5 、復(fù)曲線復(fù)曲線可分解為 ZH-HY 、 ZH-HY-YH 、 HY

12、-YH-HZ 、 YH-HZ 等在“單交點基本型曲線”頁計算，計算方法同前。6 、其它復(fù)合型曲線復(fù)合型曲線主要由多個圓曲線、緩和曲線組合而成，分解后可分別在“圓曲線”、“完整緩和曲線”、“非完整緩和曲線”項中計算。“完整緩和曲線”是指起點直緩點或緩直點已知的緩和曲線，“非完整緩和曲線”是指起點直緩點或緩直點未知，僅知道緩和曲線上的任意一點或兩點的緩和曲線，計算時需推算緩和曲線起點。( 四 ) 主要計算方法1 、單交點對稱型曲線及單交點非對稱型曲線按程序主界面“單交點基本型曲線”頁計算，根據(jù)參數(shù)輸入情況程序?qū)⒆詣臃诸愑嬎?，結(jié)果有以下五種類型：(1)ZH-HY僅計算 ZH-HY 段，需輸入 ZH

13、、 HY 、 R 及線路轉(zhuǎn)向參數(shù)。(2)ZH-HY-YH僅計算 ZH-HY-YH 段，需輸入 ZH 、 HY 、 YH 、 R 及線路轉(zhuǎn)向參數(shù)。(3)HY-YH-HZ僅計算 HY-YH-HZ 段，需輸入 HY 、 YH 、 HZ 、 R 及線路轉(zhuǎn)向參數(shù)。(4)YH-HZ僅計算 YH-HZ 段，需輸入 YH 、 HZ 、 R 及線路轉(zhuǎn)向參數(shù)。(5)ZH-HY-YH-HZ全曲線計算，表中所列參數(shù)項需全部輸入。2 、緩和曲線及圓曲線為組成曲線的基本單元，在程序主界面“圓曲線”、“緩和曲線”項中計算。輸入緩和曲線起點 (ZH 或 HZ) 參數(shù)及回旋參數(shù) A ，可計算緩和曲線上任一點坐標(biāo)及切線方位角。輸

14、入圓曲線已知點參數(shù)可計算圓曲線上任一點坐標(biāo)及切線方位角。( 五 ) 參數(shù)輸入?yún)?shù)在“原始數(shù)據(jù)輸入表”及“工程屬性”中輸入；( 六 ) 如果表格內(nèi)有多條記錄，請先選中一條記錄然后在按計算按扭，否則會計算為別的曲線。B 、線元法計算組合曲線：( 一 ) 匝道主點要素推算本項功能主要針對那些匝道曲線組成復(fù)雜而設(shè)計提供數(shù)據(jù)簡單的項目，您只需要輸入匝道上任一主點的坐標(biāo)、方位角，即可根據(jù)曲線線元類型、線元起點樁號、線元半徑、回旋參數(shù)、轉(zhuǎn)向計算出其它主點的坐標(biāo)及方位角，計算誤差很小，完全滿足現(xiàn)場施工放樣要求，主要計算方法如下：如上圖為“南充繞城高速公路二洞橋互通 A 匝道”原始數(shù)據(jù)，該匝道由 12

15、 個線元組成，共計 1234.682m 。已知起點坐標(biāo)、方位角及所有線元類型、樁號、半徑、回旋參數(shù)、轉(zhuǎn)向，可推算出其它線元起點 ( 主點 ) 的坐標(biāo)及方位角，計算結(jié)果如下：設(shè)計提供匝道主點數(shù)據(jù)如下，通過比較可知，本系統(tǒng)計算結(jié)果誤差很小。如果已知主點 ( 即該點的坐標(biāo)、方位角已知 ) 位于匝道起點，可按上述表格內(nèi)輸入格式將線元參數(shù)按線元連接的先后次序從起點依次輸入至終點，并將起點坐標(biāo)、方位角輸入表內(nèi)，在最后必須輸入終點樁號，否則最后一個線元將不參與計算。如果已知主點 ( 即該點的坐標(biāo)、方位角已知 ) 位于匝道終點，仍可按上述格式將線元參數(shù)從起點依次輸入至終點，并將終點坐標(biāo)、方位角輸入表內(nèi)，如下圖

16、輸入格式：計算結(jié)果如下，與設(shè)計比較誤差很?。? 二 ) 匝道組合曲線計算本項功能主要針對互通匝道復(fù)雜曲線的計算而開發(fā)，根據(jù)表格格式需要輸入匝道線元類型 ( 直、圓、緩，其中：直代表直線，圓代表圓曲線，緩代表緩和曲線 ) 、線元起點樁號、坐標(biāo)、方位角、線元起終點半徑、回旋參數(shù)及線元轉(zhuǎn)向，以上參數(shù)均以線元為單位進(jìn)行輸入，現(xiàn)仍以“南充繞城高速公路二洞橋互通 A 匝道”作為示例，該匝道由 12 個線元組成，共計 1234.682m 。已知各線元參數(shù)，由設(shè)計提供，如果設(shè)計提供不足，可自已通過“匝道主點要素推算”項進(jìn)行計算。按照上圖格式輸入，計算結(jié)果如下 :該項功能可一次輸入整條主線或匝道的線位數(shù)據(jù)，對于

17、主線如果存在斷鏈，則將斷鏈處樁號設(shè)為主點輸入，或者以斷鏈樁號作為分界點將主線劃分為若干段進(jìn)行計算。該項功能既可進(jìn)行自動連算也可進(jìn)行加樁計算，一次輸入保存后可長期調(diào)用，數(shù)據(jù)不會丟失，也不需要重新輸入，如需修改數(shù)據(jù)僅需在原保存數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行即可。對于各種線形組合，系統(tǒng)自動判斷、自動計算，前提是輸入的原始數(shù)據(jù)必須正確。( 三 ) 多交點組合型曲線如上圖，“多交點組合型曲線”項可一次輸入整條主線或匝道的線位數(shù)據(jù)，既可進(jìn)行自動連算也可進(jìn)行加樁計算，一次輸入保存后可長期調(diào)用，數(shù)據(jù)不會丟失，也不需要重新輸入，如需修改數(shù)據(jù)僅需在原保存數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行即可。對于各種線形組合系統(tǒng)自動判斷，自動計算，前提是輸入的

18、原始數(shù)據(jù)必須正確。數(shù)據(jù)輸入時需注意，半徑為無窮大的點 ( 如 ZH 、 HZ 、 ZD 等 ) 半徑 R 按 -1 輸入。曲線線元需輸入曲線轉(zhuǎn)向 ( 左或右 ) ，直線段可不輸入。主點轉(zhuǎn)向是指曲線線元的終點相對于起點的轉(zhuǎn)向，如 HY 點相對于 ZH 點為右轉(zhuǎn)，或 YH 點相對于 HY 點為右轉(zhuǎn)，或者 HZ 點相對于 YH 點為右轉(zhuǎn)等。本說明提到的線元為直線段、圓曲線段、緩和曲線段。 上述圖形中各線形組合說明如下：上述圖形中各線形組合數(shù)據(jù)輸入說明如下：主點半徑是指曲線線元起點的半徑，直線段起點半徑為無窮大，輸入時按 R=-1 輸入。曲線段如由 ZH( 直緩 )-HY( 緩直 ) 組成的

19、緩和曲線線元起點為 ZH 點，半徑為無窮大，輸入時以 R=-1 輸入；如由 HY( 緩圓 )-YH( 圓緩 ) 組成的圓曲線起點為 HY 點，半徑為 200m ，輸入時以 R=200 輸入；如由 YH( 圓緩 )-HZ( 緩直 ) 組成的緩和曲線起點為 YH 點，半徑為 200m ，輸入時以 R=200 輸入。如由 ZY( 直圓 )-YZ( 圓直 ) 組成的圓曲線起點為 ZY 點，半徑為 200m ，輸入時以 R=200 輸入。以此類推，本說明提到的線元為直線段、圓曲線段、緩和曲線段。為保證計算速度，建議輸入的主點一次不要超過 250 個，如果主點個數(shù)超過 250 個，可第一次輸入 250 個

20、保存后，清空輸入數(shù)據(jù)表，再輸入剩余主點。保證每次輸入的個數(shù)不要超過 250 個。在系統(tǒng)中實際輸入時示意圖如下：C 、導(dǎo)線平差計算：( 一 ) 閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線是附合導(dǎo)線的特殊形式，可以利用附合導(dǎo)線項進(jìn)行計算，所得結(jié)果一致。如果 AB 邊在閉合環(huán)外邊，如圖一，則按“閉合導(dǎo)線原始數(shù)據(jù)輸入表 (1) ”所示輸入，導(dǎo)線點名輸入順序為： A B 1 2 3 4 ··· n-1 B A ；如果 AB 邊在閉合環(huán)里邊，如圖二，作為閉合環(huán)的一條起始邊，則按“閉合導(dǎo)線原始數(shù)據(jù)輸入表 (2) ”所示輸入，導(dǎo)線點名輸入順序為： A B 1 2 3 4 ··· n-1 A B ；閉合導(dǎo)線示意圖：( 二 ) 附合導(dǎo)線 D 、豎曲線高程計算：豎曲線高程計算需輸入變坡點樁號、變坡點高程、豎曲線半