道路斷鏈的計(jì)算處理圓滿解決斷鏈

一、先把斷鏈搞清楚斷鏈其實(shí)在道路路線中經(jīng)常會(huì)遇到，甚至可以說(shuō)沒(méi)有遇到斷鏈反而不正常，那么什么是斷鏈，什么是長(zhǎng)鏈，什么又是短鏈，可能還有很多現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員還不十分熟悉。

1．?dāng)噫湹漠a(chǎn)生先來(lái)看看斷鏈?zhǔn)窃趺串a(chǎn)生的。斷鏈，指的是因局部改線或分段測(cè)量等原因造成的樁號(hào)不連續(xù)的現(xiàn)象。分段測(cè)量，這個(gè)很好理解，我曾經(jīng)就遇到過(guò)，1999年在湖南沅陵，進(jìn)行一條縣道的改建勘測(cè)，總長(zhǎng)45公里左右，分兩支隊(duì)伍同時(shí)測(cè)量，我所在的隊(duì)伍測(cè)后面那一段，當(dāng)時(shí)勘測(cè)起點(diǎn)就按老道路的樁號(hào)假定了一個(gè)起點(diǎn)樁號(hào)，很顯然，這個(gè)假定的樁號(hào)肯定不會(huì)與前面那段道路測(cè)量的終點(diǎn)樁號(hào)正好一樣（不然可以去買彩票了），這樣就產(chǎn)生了斷鏈，此處樁號(hào)不連續(xù)。局部改線，怎么會(huì)發(fā)生局部改線呢，其實(shí)，這種情況大多會(huì)發(fā)生在勘測(cè)設(shè)計(jì)文件在評(píng)審后的修改上，專家在評(píng)審設(shè)計(jì)文件，會(huì)提出很多意見(jiàn)（體現(xiàn)專家的作用），有些意見(jiàn)就會(huì)說(shuō)：某某路段半徑要改大（或改小）一點(diǎn)，以便占用更少的農(nóng)田；某某路段要向這個(gè)方向偏移一些，以減少填方數(shù)量；這段路線走這里不行，從村外繞過(guò)去。得，專家的意見(jiàn)，若拿不出充足的理由來(lái)反駁，就乖乖地照做吧。于是集合隊(duì)伍，又開拔到現(xiàn)場(chǎng)，重新計(jì)算路線，打樁，測(cè)量，數(shù)據(jù)出來(lái)了，當(dāng)調(diào)整的路段重新回到原設(shè)計(jì)的路線上時(shí)，樁號(hào)不連續(xù)了，設(shè)斷鏈吧。還有時(shí)候，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)拿不定注意，在某某路段選取了兩個(gè)路線方案，測(cè)量對(duì)自己推薦一條路線方案，連續(xù)推算樁號(hào)過(guò)去，另一條作為比較線，推算樁號(hào)與正線匯合時(shí)，匯合點(diǎn)的樁號(hào)不連續(xù)，后來(lái)專家一評(píng)審，覺(jué)得比較線要好，就用它了（設(shè)計(jì)院怎么就這么背），得，斷鏈又產(chǎn)生了。還有一種情況，都不好意思講，有一次我碰到了，就是，測(cè)量過(guò)的路線，回過(guò)頭來(lái)突然發(fā)現(xiàn)某個(gè)交點(diǎn)的要素計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致樁號(hào)也算錯(cuò)了，有錯(cuò)就改啊，斷鏈于是又產(chǎn)生了?？偠灾?，言而總之，一條路線，不產(chǎn)生斷鏈，基本可以說(shuō)是不正常滴。有人說(shuō)了，既然斷鏈?zhǔn)菢短?hào)不連續(xù)，那為什么不把斷鏈后面的樁號(hào)重新推算，使它連續(xù)呢？不就解決了嗎？這個(gè)問(wèn)題的提出者，顯然沒(méi)有搞過(guò)路線勘測(cè)，先拖出去打……。我們都知道，樁號(hào)是確定道路中線點(diǎn)的位置的表示，在路線平面參數(shù)已經(jīng)確定的前提下，一個(gè)樁號(hào)可以唯一地表示路線中線上的一個(gè)點(diǎn)的位置。路線的樁號(hào)，一般情況下，主要是兩種，一種是整20米的樁號(hào)，一種是曲線要素樁（ZH/HY/QZ/YH/HZ），道路勘測(cè)，就是放樣出這些樁號(hào)的實(shí)際位置，再測(cè)量高程、橫斷面數(shù)據(jù)，可以說(shuō)，每一個(gè)樁號(hào)及其相關(guān)的數(shù)據(jù)，無(wú)不滲透著勘測(cè)人員的心血。再回過(guò)頭看看前面那位，提出把斷鏈之后的樁號(hào)重新推算，就意味著重新推算出的整20米樁和曲線要素樁，都要重新拉隊(duì)伍到現(xiàn)場(chǎng)重新測(cè)過(guò)，實(shí)在是沒(méi)有這個(gè)必要。2．?dāng)噫滭c(diǎn)的位置與標(biāo)記

先理解一下斷鏈點(diǎn)這個(gè)名詞，斷鏈點(diǎn)就是新老樁號(hào)不連續(xù)的那個(gè)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，斷鏈點(diǎn)之前的是改線后的新樁號(hào)（當(dāng)然改線路段之前的樁號(hào)還是老樁號(hào)，原測(cè)量數(shù)據(jù)可繼續(xù)利用），斷鏈點(diǎn)之后的樁號(hào)則是老樁號(hào)（可利用原測(cè)量數(shù)據(jù)，直到又碰到另一段改線）。斷鏈點(diǎn)設(shè)在什么位置合適呢，這個(gè)我們施工人員不搞勘測(cè)可以不需要知道，但理解一下也不是壞事。從前面講斷鏈的產(chǎn)生我們可以得出一個(gè)與此相關(guān)的結(jié)論：改線后，老樁號(hào)利用得越多越好。因此，從我多年來(lái)勘測(cè)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，斷鏈點(diǎn)的設(shè)置位置一般有如下特點(diǎn)：（1）最好設(shè)在改線與老線正好相接的位置上；（2）絕對(duì)在直線上，有些就在HZ（YZ）點(diǎn)上，有設(shè)在曲線上的你找我（先聲明，HZ/YZ點(diǎn)后面緊接著另一個(gè)曲線的不算?。?。斷鏈的標(biāo)記，一般在平面圖、直曲表、縱斷面圖等圖表中均有表示，看幾幅截圖：這是平面圖上的：這是縱斷面圖上的：

這是直曲表上的：還有直曲表上這樣表示的：斷鏈點(diǎn)不管在哪里標(biāo)記，始終要搞清楚斷鏈的表示方法，均按類似這樣的格式：K50+622.760=K50+621.166。很顯然，這是一個(gè)等式，從數(shù)學(xué)的角度來(lái)看，等式顯然不成立，不等于還差不多。但是，這不是數(shù)學(xué)等式，它表示的是新老樁號(hào)的交匯點(diǎn)（即斷鏈點(diǎn)）。只要看懂了這個(gè)等式，就不管再標(biāo)記什么長(zhǎng)鏈、短鏈，長(zhǎng)多少、短多少，不管在平面圖、縱斷面圖上是否再有標(biāo)記，一切都不重要了，換句話講，你理解了這個(gè)等式，其它的你就可以自行確定了。等式前面的樁號(hào)（搞設(shè)計(jì)的同志千萬(wàn)不要搞錯(cuò)了，前后是有區(qū)別的，等式的交換律在這里絕對(duì)不能起作用）表示的是改線段的結(jié)束樁號(hào)，等式后面的樁號(hào)是與之相接的老路線樁號(hào)。換個(gè)角度理解，路線樁號(hào)推算到這里（等式前面的樁號(hào)），突然不連續(xù)了，突然以另一個(gè)樁號(hào)出現(xiàn)（等式后面的樁號(hào)），而這兩個(gè)不相等的樁號(hào)，實(shí)地表示的則是同一個(gè)位置的點(diǎn)位（計(jì)算出來(lái)的坐標(biāo)應(yīng)該相等）。3．長(zhǎng)鏈與短鏈長(zhǎng)鏈和短鏈?zhǔn)菙噫湹膬煞N類型，很多同志經(jīng)常犯迷糊，碰到了要韻半天的神。再來(lái)看斷鏈等式，說(shuō)是等式，其實(shí)兩邊的樁號(hào)絕對(duì)不會(huì)相等（相等就不是斷鏈了），這樣就會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一種是前面樁號(hào)大于后面樁號(hào)，另一種是前面樁號(hào)小于后面樁號(hào)。先看第一種，前面樁號(hào)大于后面樁號(hào)，比如：K112+943.305=K112+900.001，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：樁號(hào)有重復(fù)，比如前面我們樁號(hào)推算到了K112+943.305，又突然從K112+900.001開始，那么斷鏈點(diǎn)之后從K112+900.001~K112+943.305這一段樁號(hào)就和與斷鏈點(diǎn)之前有重復(fù)的樁號(hào)。這種情況，就稱為長(zhǎng)鏈，長(zhǎng)多少呢，就是兩樁號(hào)之差，43.304米，因此必然標(biāo)記長(zhǎng)鏈43.304米。再看第二種，前面樁號(hào)小于后面樁號(hào)，比如：K115+309.227=K115+320.001，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：樁號(hào)有空白，前面我們樁號(hào)推算到了K115+309.227，又突然從K115+320.001開始，那么從K115+309.227~K115+320.001這一段樁號(hào)就不會(huì)出現(xiàn)。這種情況，就稱為短鏈，短的距離，同樣是兩樁號(hào)之差，10.774米，因此必然標(biāo)記短鏈10.774米?？偨Y(jié)成一句簡(jiǎn)短的話，就是：樁號(hào)重疊為長(zhǎng)鏈，樁號(hào)間斷為短鏈。記住了！實(shí)際應(yīng)用中要特別注意長(zhǎng)鏈，因?yàn)橛袠短?hào)重疊，比如K112+943.305=K112+900.001，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)K112+920、兩個(gè)K112+940重復(fù)的樁號(hào)，就一定要搞清楚了哪個(gè)是斷鏈點(diǎn)之前的，哪個(gè)是斷鏈點(diǎn)之后的。而短鏈，因?yàn)闃短?hào)是間斷的，中間會(huì)缺失部分樁號(hào)，不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)樁號(hào)，實(shí)際應(yīng)用中倒不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，只要?jiǎng)e以為丟了樁到處找樁就行了。

二、交點(diǎn)定位與交點(diǎn)計(jì)算范圍前面說(shuō)明過(guò)每一條數(shù)據(jù)的格式：

每個(gè)方框就是一個(gè)數(shù)據(jù)，共11個(gè)方框，其中第一個(gè)方框是交點(diǎn)定位的判別依據(jù)，我這里稱之為交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)，其余10個(gè)方框是定義為矩陣MatA的十個(gè)因子的，是交點(diǎn)的主要數(shù)據(jù)，其中前面八個(gè)數(shù)據(jù)意義非常明確，這里就不啰嗦了，而最后兩個(gè)數(shù)據(jù)，一個(gè)是交點(diǎn)的計(jì)算起點(diǎn)樁號(hào)，一個(gè)是交點(diǎn)的計(jì)算終點(diǎn)樁號(hào)，這兩個(gè)起終點(diǎn)樁號(hào)，就構(gòu)成了交點(diǎn)計(jì)算范圍。這里，重點(diǎn)講述交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)和交點(diǎn)計(jì)算范圍，因?yàn)檫@對(duì)于后面斷鏈的處理、卵形曲線的處理、單一直線的處理都有非常重要的作用。1．交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)與交點(diǎn)定位樁號(hào)范圍一般情況下（注意我說(shuō)的是一般情況，沒(méi)有斷鏈、卵形曲線等特殊情況），交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)定義為下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)（或路段計(jì)算終點(diǎn)），當(dāng)程序判定輸入的樁號(hào)小于等于臨界點(diǎn)時(shí)，就定位在了本交點(diǎn)上。由于數(shù)據(jù)庫(kù)程序每一條數(shù)據(jù)是將交點(diǎn)從小到大依次編寫的，程序?qū)㈨樞虻貜牡谝粋€(gè)臨界點(diǎn)開始判別，因此實(shí)質(zhì)上程序是判別當(dāng)輸入樁號(hào)大于前一臨界樁號(hào)、小于等于本臨界樁號(hào)時(shí)（這個(gè)范圍稱為交點(diǎn)定位樁號(hào)范圍），才定位在本交點(diǎn)上。因此，交點(diǎn)定位樁號(hào)范圍一般是從本交點(diǎn)的ZH點(diǎn)到下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)，鑒于可能出現(xiàn)兩曲線之間的直線段為0的復(fù)曲線，在輸入定位樁號(hào)定位計(jì)算交點(diǎn)時(shí)，最好取交點(diǎn)曲線上的任一樁號(hào)。2．交點(diǎn)計(jì)算范圍所謂交點(diǎn)計(jì)算范圍，是指利用當(dāng)前的交點(diǎn)數(shù)據(jù)，可有效地計(jì)算出中樁坐標(biāo)的樁號(hào)范圍。可以容易地得知，一般情況下，交點(diǎn)計(jì)算范圍包括本交點(diǎn)的平曲線，以及本平曲線之前和之后的直線段（如果有的話）。我們可以看出，根據(jù)交點(diǎn)計(jì)算范圍的定義，相鄰兩交點(diǎn)曲線間若存在直線段，則該直線段則成為相鄰兩交點(diǎn)的重復(fù)計(jì)算范圍，即既可在前一交點(diǎn)內(nèi)計(jì)算，也可在后一交點(diǎn)內(nèi)計(jì)算，并且均可計(jì)算出準(zhǔn)確的結(jié)果。定義了交點(diǎn)計(jì)算范圍，當(dāng)輸入的樁號(hào)超過(guò)此范圍時(shí)，程序會(huì)提示“KPOUT”，表示樁號(hào)超出范圍，提示使用者注意。因此，一定要準(zhǔn)確地理解和設(shè)定交點(diǎn)計(jì)算范圍，以免到了現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算出錯(cuò)還不知道，切記切記。三、斷鏈的處理現(xiàn)在終于回到了正題，講述ROAD-2程序進(jìn)行斷鏈的處理與計(jì)算，這實(shí)在沒(méi)有辦法，因?yàn)闆](méi)有前面的鋪墊，就沒(méi)法講斷鏈的處理。1．有斷鏈時(shí)的交點(diǎn)定位與交點(diǎn)計(jì)算范圍當(dāng)存在斷鏈時(shí)（這是特殊情況，不再是一般情況），交點(diǎn)定位臨界樁號(hào)就有了一點(diǎn)小小變化。斷鏈之前的那個(gè)交點(diǎn)的定位臨界點(diǎn)就不應(yīng)選擇下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)，而應(yīng)選擇斷鏈點(diǎn)的樁號(hào)。什么，斷鏈點(diǎn)有兩個(gè)樁號(hào)？廢話，當(dāng)然用等號(hào)前面的那個(gè)樁號(hào)了！而交點(diǎn)的計(jì)算范圍，則不再遵循從上一交點(diǎn)的HZ點(diǎn)開始，至下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)結(jié)束的規(guī)定，而改為：（1）對(duì)于斷鏈點(diǎn)之前的交點(diǎn)，交點(diǎn)計(jì)算范圍從上一交點(diǎn)的HZ點(diǎn)開始，至斷鏈點(diǎn)結(jié)束（樁號(hào)為改線樁號(hào)，即等式之前的那個(gè)樁號(hào)）；（2）對(duì)于斷鏈點(diǎn)之后的交點(diǎn)，交點(diǎn)計(jì)算范圍則從斷鏈點(diǎn)開始（樁號(hào)為老樁號(hào)，即等式之后的那個(gè)樁號(hào)），至下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)結(jié)束。如此，數(shù)據(jù)庫(kù)子程序的編寫就OK了，當(dāng)然，這還只是斷鏈處理過(guò)程中第一個(gè)注意事項(xiàng)，重要的還在后面的程序操作上。2．工程實(shí)例（感謝校友曾令武提供工程實(shí)例）根據(jù)某高速公路的直曲表，在13公里范圍內(nèi)有一長(zhǎng)鏈和一短鏈兩個(gè)斷鏈，非常典型，就用它了。.

直曲表太大，只好拆成兩半，不然字就看不清了，請(qǐng)各位見(jiàn)諒。3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)文件ROAD-DATA2的編寫

編寫數(shù)據(jù)之前，我們先仔細(xì)看一下，容易看出，第一個(gè)斷鏈點(diǎn)K112+943.305=K112+900.001在JD59和JD60之間的直線段內(nèi)，而第二個(gè)斷鏈點(diǎn)K125+309.227=K125+320.001在JD65和JD66之間的直線段內(nèi)。因只研討斷鏈，我們只編寫了這四個(gè)交點(diǎn)的數(shù)據(jù)（省略了中間六個(gè)交點(diǎn)的數(shù)據(jù)），編寫時(shí)為操作方便采用了簡(jiǎn)化坐標(biāo)和簡(jiǎn)化樁號(hào)。數(shù)據(jù)庫(kù)子程序中，紅色字體均是斷鏈相關(guān)的樁號(hào)，編寫時(shí)一定要結(jié)合前面的講述編寫準(zhǔn)確。計(jì)算時(shí)，記得要把ROAD-2程序第二行調(diào)用的數(shù)據(jù)庫(kù)子程序名稱改為“ROAD-DATA2”。4．驗(yàn)證與應(yīng)用示例首先看第一個(gè)斷鏈點(diǎn)K112+943.305=K112+900.001，既然這兩個(gè)樁號(hào)表示的是同一個(gè)點(diǎn)，那么計(jì)算出來(lái)的平面坐標(biāo)應(yīng)該相等，我們用計(jì)算器算一下看，先算等式左邊的樁號(hào)K112+943.305，它應(yīng)該在JD59的計(jì)算范圍內(nèi)。退出程序，再次執(zhí)行，計(jì)算等式右邊的樁號(hào)K112+900.001，它應(yīng)該在JD60的計(jì)算范圍內(nèi)。

由以上驗(yàn)證計(jì)算可看出，斷鏈點(diǎn)K112+943.305和K112+900.001兩個(gè)樁號(hào)的坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果相同，均為X=17412.741，Y=54373.675。大家有興趣，也可按以上方法驗(yàn)證一