Casio fx-4500PA計(jì)算器的道路中線測設(shè)程序

1、Casio fx-4500PA計(jì)算器的道路中線測設(shè)程序黃衛(wèi)華1 張英2 （1 江西省高等級公路管理局 南昌 330013）（2 江西省南昌市公路局 南昌 30006）摘 要：本文介紹Casio fx-4500PA計(jì)算器配合全站儀測設(shè)道路中心線的方法，和常用到的計(jì)算程序，供大家參考使用，特別是需要完整代碼的測設(shè)人員，免去從頭學(xué)習(xí)編寫的煩惱。關(guān)鍵詞：信息工程；坐標(biāo)法;中線放樣;計(jì)算程序代碼0 前 言本文就坐標(biāo)法測設(shè)道路中心線時(shí)用到的計(jì)算方法，利用Casio fx-4500PA計(jì)算器配合全站儀（或測距儀）在道路中線測設(shè)的計(jì)算程序作詳細(xì)介紹。1 基本測設(shè)原理坐標(biāo)法放樣就是置全站儀于導(dǎo)線點(diǎn)或某一已知坐標(biāo)

2、的點(diǎn)上，用極坐標(biāo)的方法測設(shè)中線。如圖1所示，將儀器置于導(dǎo)線點(diǎn)D0，以導(dǎo)線點(diǎn)D1作為定向后視點(diǎn)，欲標(biāo)定中線上一點(diǎn)M，只要知道角和距離S即可。當(dāng)D0（x0，y0）、D1（x后視，y后視）和M（x1，y1）坐標(biāo)已知，則可以求出和S值。點(diǎn)M的坐標(biāo)需要根據(jù)平面線形理論進(jìn)行計(jì)算，一般由設(shè)計(jì)文件圖紙?zhí)峁?，但是?shí)地的情況復(fù)雜，有時(shí)圖紙并不詳細(xì)，要另外自行計(jì)算，而且野外工作氣候惡劣，操作不便，不宜攜帶太多圖紙，如果只帶一張導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)表和直線曲線轉(zhuǎn)角表以及一臺計(jì)算器，通過計(jì)算器計(jì)算中線上任一點(diǎn)M的坐標(biāo)，工作就更加便捷，失誤也會減少很多。圖12 程序設(shè)計(jì)Casio fx-4500PA計(jì)算器的編程空間容量只有1103

3、 steps，變量從AZ共26個(gè)（當(dāng)然，可以用Defm來擴(kuò)充，但每擴(kuò)充一個(gè)變量，編程空間容量就會減小8steps，不合算）。為了能在有限的空間內(nèi)編寫出功能較完整，使用起來又方便的代碼，就必須優(yōu)化壓縮程序，又不失可讀性。程序分為三個(gè)模塊，模塊1是用于計(jì)算上面提到的和S值，流程圖見圖2；模塊2用于計(jì)算中線上任一點(diǎn)M的坐標(biāo)，流程示意圖見圖3；模塊3用于輸入保存單個(gè)平曲線的要素。整個(gè)程序占用容量812steps。數(shù)據(jù)變量對應(yīng)表 表1變量名表 示 內(nèi) 容J交點(diǎn)的樁號C交點(diǎn)的X坐標(biāo)D交點(diǎn)的Y坐標(biāo)F交點(diǎn)前進(jìn)方向的方位角A平曲線轉(zhuǎn)角R平曲線半徑H緩和曲線長O平曲線是右轉(zhuǎn)時(shí)為0，左轉(zhuǎn)時(shí)為1G起點(diǎn)樁號（一般是前一

4、交點(diǎn)的HZ或YZ點(diǎn)）E終點(diǎn)樁號（一般是后一交點(diǎn)的ZH或ZY點(diǎn)）M立儀點(diǎn)D1的X坐標(biāo)N立儀點(diǎn)D1的Y坐標(biāo)Z需測設(shè)的中線上一點(diǎn)樁號上表中的變量值除M、N、Z在模塊1PM FY中輸入外，其余在模塊3INDATA中輸入，都是曲線要素?cái)?shù)據(jù)，在使用時(shí)不得通過其他方式改變其值，否則會影響計(jì)算結(jié)果。結(jié)束程序輸入立儀器點(diǎn)D1的坐標(biāo)（X0，Y0）Y是否超限Z<BEGIN或Z>END?N輸入樁號ZWHAT ZH=?樁號Z<0?N調(diào)用文件名CO-XY計(jì)算樁號Z的坐標(biāo)輸入已知點(diǎn)M的坐標(biāo)(X1,Y1)Y計(jì)算S和(FUJ)值圖2 模塊1PM FY流程圖顯示結(jié)果 模塊3 INDATA保存的數(shù)據(jù)（曲線交點(diǎn)樁號

5、、坐標(biāo)，曲線前進(jìn)方向直線方位角，曲線轉(zhuǎn)角，曲線半徑，緩和曲線長）模塊1 PM FY得到的樁號Z計(jì)算B、P、Q、T、L和ZH、HY、QZ、YH、HZ點(diǎn)的樁號判斷樁號Z是在哪一段范圍內(nèi)小于ZH點(diǎn)大于HZ點(diǎn)在HY-YH之間在第二緩和曲線上在第一緩和曲線上結(jié)束模塊Lbl1 計(jì)算Z的坐標(biāo)（X，Y）Lbl6 計(jì)算Z的坐標(biāo)（X，Y）Lbl25算Q、PLbl25算Q、PLbl34算L、Q、P計(jì)算Z的坐標(biāo)（X，Y）Lbl CS計(jì)算S、U計(jì)算V、W、K圖3 模塊2CO-XY流程示意圖3 Casio fx-4500PA計(jì)算源程序現(xiàn)將代碼列出：Filename：PM FYL1 MNZ：MX0=：N Y0=：ZWHAT

6、 ZHL2 Z0=>XY：X X1=：Y Y1=：>Fixm：Z<G=><BeginGoto E：> Z>E =>>EndGoto E：>Prog CO-XYL3 Pol(X-M),(Y-N)：V S=VW<0=>W=360+W：>WW FUJ=WL4 Lbl EFilename：CO-XYL1 Fixm：B=180H/(2R)：P=HH/(24R)：Q=H/2-HHH/(240RR)L2 T=(R+P)tan(A/2)+Q：L=R(A-2B)/180+2HL3 V=J-T：W=V+H：U=V+L/2：Y=V+L：X

7、=Y-H（分別為ZH HY QZ HZ YH點(diǎn)樁號）L4 Z<U=>S=Z-V：K=0：>S=Y-Z：K=1L5 ZV=>Goto 1：>Z<W=>Goto 25：>ZX=>Goto 34：>Z<Y=>Goto 25：>Goto 6L6 Lbl 1：O=0=>K=F-A+180：>K=F+A+180X=C+(T+V-Z)CosKY=D+(T+V-Z)sinKGoto ENDL7 Lbl 6:X=C+(T+Z-Y)CosFY=D+(T+Z-Y)sinFGoto ENDL8 Lbl 25：Q=S-S xy5/

8、（40R2H2）：P=SSS/（6RH）：Goto CSL9 Lbl 34：L=B+180（S-H）/（R）：Q=RsinL+Q：P=R（1-CosL）+P：Goto CSL10 Lbl CS：S=（QQ+PP）：U=tan-1（P/Q）：Goto XYL11 Lbl XY：K=1=>X=F：>O=0=>X=F-A+180：>X=F+A+180V=C+TCosX：W=D+TsinX：O=0=>Goto RC：>Goto LCL12 Lbl RC：K=0=>K=F-A+U：>K=F+180-UGoto CXYL13 Lbl LC：K=0=>K

9、=F+A-U：>K=F+180+UGoto CXYL14 Lbl CXY：X=V+SCosKY=W+SsinKGoto ENDL15 Lbl ENDFilename：INDATAL1 JJD-ZH：CJD-X：DJD-Y：FJD-FUJL2 ORIG=0 LEF=1L3 A：R：HLhL4 GBEGIN ZH=：EEND ZH=：OK！說明：文中的特殊符號與計(jì)算器按鍵的對應(yīng)關(guān)系=> 為2ndF ENG >為2ndF ab/C 為2ndF 為2ndF 3 算例假設(shè)需測設(shè)的路段位于交點(diǎn)3附近，即K73+562.841 K79+314.451之間。首先按FILE調(diào)用INDATA程序

10、輸入曲線要素?cái)?shù)據(jù)。JD-ZH? 75861.081JD-X? 13069.746JD-Y? 4987.335JD-FUJ? 220°33°55°（即220°3355）RIG=0 LEF=1? 1 （是左轉(zhuǎn)彎）A？ 47°26°5°（即47°2605.0）R? 5600LH? 0BEGIN ZH=? 72562.841END ZH=? 79314.451 一次性輸入以上數(shù)據(jù)后，可以連續(xù)測設(shè)本段6.75KM。按以下數(shù)據(jù)調(diào)整好全站儀。假設(shè)立儀點(diǎn)D0（3112476.091，495343.676）后視點(diǎn)D1（3112220

11、.112，494802.607）后視D1導(dǎo)線點(diǎn)方向角（244°4052.4）現(xiàn)在就可以開始測設(shè)了，例如要定出K74+900中樁的位置，按FILE調(diào)用PM FY程序。X0=？ 12476.091 （即D0的X）Y0=？ 5343.676 （即D0的Y）WHAT ZH? 74900 （輸入待測樁號）結(jié)果：X=V+SCosK 12904.556Y=W+SsinK 5972.624S=761.024FUJ=55.73571 (按SHIFT °”以度分秒形式顯示55°44°8.59)將結(jié)果X，Y（全站儀）或S，F(xiàn)UJ（測距儀）輸入儀器即可。若要繼續(xù)，按EXE鍵如果

12、個(gè)別待測點(diǎn)并非在中線上且坐標(biāo)已知，則在提示W(wǎng)HAT ZH?時(shí)輸入任一負(fù)值，接下來的提示X1和Y1即輸入已知點(diǎn)的坐標(biāo)，可直接計(jì)算出S和FUJ。59某高速公路項(xiàng)目 直線、曲線、及轉(zhuǎn)角一覽表 表2交點(diǎn)號交點(diǎn)坐標(biāo)交點(diǎn)樁號轉(zhuǎn)角值A(chǔ)半徑R(m)緩和曲線曲線位置計(jì)算方位角XYZYQZYZ1234567891011起點(diǎn)3114435.911502216.977K68+385.896234°2619.913113843.604501388.465K69+404.355右20°5854.355000K68+385.90K69+392.95K70+400.00255°2514.2231

13、13207.932498944.477K71+906.844右12°3445.860000K71+245.53K71+904.19K72+562.84268°000.0233113069.746494987.335K75+861.081左47°2605.056000K73+400.83K75+718.93K78+037.02220°335543109484.968491918.575K80+295.663右20°1350.055000K79+314.45K80+285.45K81+256.45240°474553108706.6234

14、90526.129K81+870.453左08°0209.08741.4410K81+256.45K81+869.45K82+482.46232°453663107244.012488602.000K84+295.359左17°5231.060000K83+341.75K84+277.69K85+213.64214°5305.073105519.978487399.981K86+371.7274 結(jié) 語通過計(jì)算器編制程序后，在道路中線測量放樣中具有計(jì)算準(zhǔn)確、操作簡便、使用穩(wěn)定等特點(diǎn)，能有效提高工程測量效率，具有較好的效果。由于受計(jì)算器編程容量所限，該程序

15、僅能適用于對稱單曲線公路線形，互通立交匝道的測設(shè)需用功能更強(qiáng)的計(jì)算設(shè)備。參考文獻(xiàn)：1 張雨化,道路勘察設(shè)計(jì)M.北京:人民交通出版社出版,1998,5.2 卡西歐FX-4500P產(chǎn)品說明書,CASIO科學(xué)計(jì)算器fx-4500P.附作者介紹：黃衛(wèi)華,1977年12月24日，男，助理工程師，大專,道路與橋梁專業(yè)13870878621，江西省南昌市昌北雷公坳省高管局工程養(yǎng)護(hù)管理處（郵編330013），email:kopyCat_f163.Com張 英，1977年5月18日，女，助理工程師，本科，交通土建專業(yè)13607087250，江西省南昌市青山南路410號郊區(qū)段（郵編330006），email: Merrymore21Cn.Com寫作背景：