公路工程坐標計算系統(tǒng)操作說明

公路工程坐標計算操作說明、程序運行平臺

：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)精確進行公路、鐵路的線路坐標計算、導線平差計算等。系統(tǒng)分為線元法坐標計算、交點法坐標計算、導線平差計算、交會定點計算、放樣輔助計算、坐標轉(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計算：可以對公路主線、立交匝道及鐵路線路進行中線樁、邊線樁施工放樣工作?？捎嬎愕木€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型曲線、卵形曲線、凸型曲線、復曲線、回頭曲線等。坐標計算時，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、后視點坐標還可計算出放樣角度及放樣距離。2、導線平差計算：適用于各等級各類型閉、附合單導線的嚴密、近似平差計算。嚴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：可進行兩點坐標正反算、緩和曲線起點反算、橋涵放樣坐標計算及豎曲線高程計算。4、交會定點計算：可進行前方交會、后方交會、側(cè)方交會、測邊交會計算。5、坐標轉(zhuǎn)換程序：可進行高斯投影正反算、坐標換帶、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。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，先進的數(shù)據(jù)計算引擎，計算速度極快，在預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，支持數(shù)據(jù)的直接顯示、打印。報表中的“單位、制表、復核”等參數(shù)在系統(tǒng)菜單欄的“報表設(shè)置”項中設(shè)置。對于“逐樁坐標報表”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、坐標及方位角，請在菜單欄的“報表設(shè)置”項中設(shè)置。4、導線嚴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雜曲線的計算變的容易、準確，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雜曲線進行了優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)設(shè)計提供參數(shù)可選用多種方案進行計算，既可對組成匝道曲線的單個線元進行計算，也可將整條匝道的曲線參數(shù)輸入進行全線計算，還可以根據(jù)匝道起點或終點坐標、方位角推算其它主點坐標及方位角，是互通匝道復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)換為標準格式顯示，如樁號輸出格式為K13+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”及“后視點坐標”。坐標計算時，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35.15255。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：(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詣臃诸愑嬎悖Y(jié)果有以下五種類型：(1)ZH-HY僅計算ZH-HY段，需輸入ZH、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及切線方位角。輸入圓曲線已知點參數(shù)可計算圓曲線上任一點坐標及切線方位角。(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、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個線元組成，共計1234.682m。已知起點坐標、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、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、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、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、方位角輸入表內(nèi)，如下圖輸入格式：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、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行計算。該項功能既可進行自動連算也可進行加樁計算，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)，既可進行自動連算也可進行加樁計算，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。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

、導線平差計算：(一)閉合導線閉合導線是附合導線的特殊形式，可以利用附合導線項進行計算，所得結(jié)果一致。如果AB邊在閉合環(huán)外邊，如圖一，則按“閉合導線原始數(shù)據(jù)輸入表(1)”所示輸入，導線點名輸入順序為：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“閉合導線原始數(shù)據(jù)輸入表(2)”所示輸入，導線點名輸入順序為：A→B→1→2→3→4→···→n-1→A→B；閉合導線示意圖：(二)附合導線

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、豎曲線半徑、前縱坡i1(%)、后縱坡i2(%)、及點間距?？v坡輸入時上坡為正，下坡為負，一定要記住輸入正負號。

可進行加樁計算，也可進行逐樁計算。E

、其他功能：1、坐標正算已知A點坐標，A點到B點方位角及距離，算B點坐標。此項功能可進行批量計算。2、坐標反算已知A、B兩點坐標，算A->B的方位角及距離。此項功能可進行批量計算。3、橋涵控制點坐標計算已知橋涵墩臺、基礎(chǔ)的中心坐標、方位角及切線方向至橫軸線方向順時針夾角，可計算線外任意控制點的坐標，計算時需輸入控制點的切向距±t及橫向距±s，正負號代表方向。此項功能可進行批量計算。4、反算緩和曲線起點已知緩和曲線上任一點的坐標及切線方位角，可計算起點ZH或HZ點的坐標及切線方位角。需輸入已知點的坐標、切線方位角、樁號、曲線轉(zhuǎn)向及起點樁號。注意：此公式在已知點的曲率半徑Ri<