公路工程坐標(biāo)計(jì)算系統(tǒng)操作說(shuō)明

公路工程坐標(biāo)計(jì)算操作說(shuō)明、程序運(yùn)行平臺(tái)

：Win9X/ME/XP。二、程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)

：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(jì)給定參數(shù)精確進(jìn)行公路、鐵路的線路坐標(biāo)計(jì)算、導(dǎo)線平差計(jì)算等。系統(tǒng)分為線元法坐標(biāo)計(jì)算、交點(diǎn)法坐標(biāo)計(jì)算、導(dǎo)線平差計(jì)算、交會(huì)定點(diǎn)計(jì)算、放樣輔助計(jì)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(diǎn)法坐標(biāo)計(jì)算：可以對(duì)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?？捎?jì)算的線形包括直線、圓曲線、緩和曲線、單交點(diǎn)對(duì)稱型曲線、單交點(diǎn)非對(duì)稱型曲線、S型曲線、C型曲線、卵形曲線、凸型曲線、復(fù)曲線、回頭曲線等。坐標(biāo)計(jì)算時(shí)，可計(jì)算任意角度的邊樁，同時(shí)系統(tǒng)在加樁時(shí)可一次計(jì)算多個(gè)邊樁。如果給定置鏡點(diǎn)、后視點(diǎn)坐標(biāo)還可計(jì)算出放樣角度及放樣距離。2、導(dǎo)線平差計(jì)算：適用于各等級(jí)各類型閉、附合單導(dǎo)線的嚴(yán)密、近似平差計(jì)算。嚴(yán)密平差時(shí)可以提供完整的精度評(píng)定及各種所需報(bào)表。3、放樣輔助計(jì)算：可進(jìn)行兩點(diǎn)坐標(biāo)正反算、緩和曲線起點(diǎn)反算、橋涵放樣坐標(biāo)計(jì)算及豎曲線高程計(jì)算。4、交會(huì)定點(diǎn)計(jì)算：可進(jìn)行前方交會(huì)、后方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)、測(cè)邊交會(huì)計(jì)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(zhǎng)改化計(jì)算。(二)本系統(tǒng)主要特點(diǎn)1、功能全面，包含了公路、鐵路施工測(cè)量的各個(gè)方面，更新版本將根據(jù)用戶需求隨時(shí)完善、增強(qiáng)。2、表格式的數(shù)據(jù)操作，簡(jiǎn)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(dòng)后均可顯示以前的數(shù)據(jù)，包括計(jì)算結(jié)果。本系統(tǒng)還可將用戶輸入資料保存為磁盤(pán)文件(*.stc)以便交流及隨身攜帶，也可將原始數(shù)據(jù)或計(jì)算結(jié)果輸出為EXCEL及文本文件。3、所見(jiàn)即所得的報(bào)表輸出功能，支持報(bào)表設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)自已的需要設(shè)計(jì)出適合的報(bào)表，先進(jìn)的數(shù)據(jù)計(jì)算引擎，計(jì)算速度極快，在預(yù)覽頁(yè)面可將報(bào)表保存為同式樣的EXCEL或網(wǎng)頁(yè)文件，在EXCEL中真正體現(xiàn)了人性化的報(bào)表界面，支持?jǐn)?shù)據(jù)的直接顯示、打印。報(bào)表中的“單位、制表、復(fù)核”等參數(shù)在系統(tǒng)菜單欄的“報(bào)表設(shè)置”項(xiàng)中設(shè)置。對(duì)于“逐樁坐標(biāo)報(bào)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(hào)、坐標(biāo)及方位角，請(qǐng)?jiān)诓藛螜诘摹皥?bào)表設(shè)置”項(xiàng)中設(shè)置。4、導(dǎo)線嚴(yán)密平差采用條件平差，所計(jì)算數(shù)據(jù)的變量均采用雙精度浮點(diǎn)型，計(jì)算精度極高。線路中緩和曲線的計(jì)算精度為0.05mm，由程序按精度動(dòng)態(tài)選取計(jì)算項(xiàng)數(shù)。5、本系統(tǒng)使現(xiàn)場(chǎng)施工放樣的計(jì)算工作變的簡(jiǎn)單、方便，同時(shí)也使公路互通匝道復(fù)雜曲線的計(jì)算變的容易、準(zhǔn)確，也許這才是你真正期待的施工測(cè)量軟件。6、本系統(tǒng)特別針對(duì)公路互通匝道的復(fù)雜曲線進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)提供參數(shù)可選用多種方案進(jìn)行計(jì)算，既可對(duì)組成匝道曲線的單個(gè)線元進(jìn)行計(jì)算，也可將整條匝道的曲線參數(shù)輸入進(jìn)行全線計(jì)算，還可以根據(jù)匝道起點(diǎn)或終點(diǎn)坐標(biāo)、方位角推算其它主點(diǎn)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(shuō)明

：(一)格式化輸入1、樁號(hào)輸入：樁號(hào)按米數(shù)格式輸入，如K13+131.88樁號(hào)，輸入時(shí)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(shí)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(jì)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(jì)算后，自動(dòng)將結(jié)果轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式顯示，如樁號(hào)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(biāo)計(jì)算時(shí)，需在屬性欄中輸入部分參數(shù)，逐樁連算時(shí)需輸入“樁間米數(shù)”，如10、20等；加樁計(jì)算時(shí)需輸入“加樁樁號(hào)”，如13131.88、13158.00等；邊樁計(jì)算時(shí)需輸入“左邊距”或“右邊距”；放樣計(jì)算時(shí)需輸入“置鏡點(diǎn)坐標(biāo)”及“后視點(diǎn)坐標(biāo)”。坐標(biāo)計(jì)算時(shí)，可計(jì)算任意角度的邊樁，邊樁連線與中點(diǎn)切線右?jiàn)A角默認(rèn)為90°(在“右樁夾角(dms)”欄內(nèi)不填寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)),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(shí)系統(tǒng)在加樁時(shí)可一次計(jì)算多個(gè)邊樁，填寫(xiě)如下圖：如上圖填寫(xiě)可一次計(jì)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(jì)算結(jié)果如下圖：(四)主要計(jì)算方法1、單交點(diǎn)對(duì)稱型曲線及單交點(diǎn)非對(duì)稱型曲線按程序主界面“單交點(diǎn)基本型曲線”頁(yè)計(jì)算，根據(jù)參數(shù)輸入情況程序?qū)⒆詣?dòng)分類計(jì)算，結(jié)果有以下五種類型：(1)ZH-HY僅計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算，表中所列參數(shù)項(xiàng)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(xiàng)中計(jì)算。輸入緩和曲線起點(diǎn)(ZH或HZ)參數(shù)及回旋參數(shù)A，可計(jì)算緩和曲線上任一點(diǎn)坐標(biāo)及切線方位角。輸入圓曲線已知點(diǎn)參數(shù)可計(jì)算圓曲線上任一點(diǎn)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(qǐng)先選中一條記錄然后在按計(jì)算按扭，否則會(huì)計(jì)算為別的曲線。B

、線元法計(jì)算組合曲線：(一)匝道主點(diǎn)要素推算本項(xiàng)功能主要針對(duì)那些匝道曲線組成復(fù)雜而設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，您只需要輸入匝道上任一主點(diǎn)的坐標(biāo)、方位角，即可根據(jù)曲線線元類型、線元起點(diǎn)樁號(hào)、線元半徑、回旋參數(shù)、轉(zhuǎn)向計(jì)算出其它主點(diǎn)的坐標(biāo)及方位角，計(jì)算誤差很小，完全滿足現(xiàn)場(chǎng)施工放樣要求，主要計(jì)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(gè)線元組成，共計(jì)1234.682m。已知起點(diǎn)坐標(biāo)、方位角及所有線元類型、樁號(hào)、半徑、回旋參數(shù)、轉(zhuǎn)向，可推算出其它線元起點(diǎn)(主點(diǎn))的坐標(biāo)及方位角，計(jì)算結(jié)果如下：設(shè)計(jì)提供匝道主點(diǎn)數(shù)據(jù)如下，通過(guò)比較可知，本系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果誤差很小。

如果已知主點(diǎn)(即該點(diǎn)的坐標(biāo)、方位角已知)位于匝道起點(diǎn)，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(diǎn)依次輸入至終點(diǎn)，并將起點(diǎn)坐標(biāo)、方位角輸入表內(nèi)，在最后必須輸入終點(diǎn)樁號(hào)，否則最后一個(gè)線元將不參與計(jì)算。如果已知主點(diǎn)(即該點(diǎn)的坐標(biāo)、方位角已知)位于匝道終點(diǎn)，仍可按上述格式將線元參數(shù)從起點(diǎn)依次輸入至終點(diǎn)，并將終點(diǎn)坐標(biāo)、方位角輸入表內(nèi)，如下圖輸入格式：計(jì)算結(jié)果如下，與設(shè)計(jì)比較誤差很?。?二)匝道組合曲線計(jì)算本項(xiàng)功能主要針對(duì)互通匝道復(fù)雜曲線的計(jì)算而開(kāi)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(diǎn)樁號(hào)、坐標(biāo)、方位角、線元起終點(diǎn)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(gè)線元組成，共計(jì)1234.682m。已知各線元參數(shù)，由設(shè)計(jì)提供，如果設(shè)計(jì)提供不足，可自已通過(guò)“匝道主點(diǎn)要素推算”項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算。按照上圖格式輸入，計(jì)算結(jié)果如下:

該項(xiàng)功能可一次輸入整條主線或匝道的線位數(shù)據(jù)，對(duì)于主線如果存在斷鏈，則將斷鏈處樁號(hào)設(shè)為主點(diǎn)輸入，或者以斷鏈樁號(hào)作為分界點(diǎn)將主線劃分為若干段進(jìn)行計(jì)算。該項(xiàng)功能既可進(jìn)行自動(dòng)連算也可進(jìn)行加樁計(jì)算，一次輸入保存后可長(zhǎng)期調(diào)用，數(shù)據(jù)不會(huì)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(duì)于各種線形組合，系統(tǒng)自動(dòng)判斷、自動(dòng)計(jì)算，前提是輸入的原始數(shù)據(jù)必須正確。(三)多交點(diǎn)組合型曲線如上圖，“多交點(diǎn)組合型曲線”項(xiàng)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(dòng)連算也可進(jìn)行加樁計(jì)算，一次輸入保存后可長(zhǎng)期調(diào)用，數(shù)據(jù)不會(huì)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(duì)于各種線形組合系統(tǒng)自動(dòng)判斷，自動(dòng)計(jì)算，前提是輸入的原始數(shù)據(jù)必須正確。數(shù)據(jù)輸入時(shí)需注意，半徑為無(wú)窮大的點(diǎn)(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(diǎn)轉(zhuǎn)向是指曲線線元的終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的轉(zhuǎn)向，如HY點(diǎn)相對(duì)于ZH點(diǎn)為右轉(zhuǎn)，或YH點(diǎn)相對(duì)于HY點(diǎn)為右轉(zhuǎn)，或者HZ點(diǎn)相對(duì)于YH點(diǎn)為右轉(zhuǎn)等。本說(shuō)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(shuō)明如下：上述圖形中各線形組合數(shù)據(jù)輸入說(shuō)明如下：主點(diǎn)半徑是指曲線線元起點(diǎn)的半徑，直線段起點(diǎn)半徑為無(wú)窮大，輸入時(shí)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(diǎn)為ZH點(diǎn)，半徑為無(wú)窮大，輸入時(shí)以R=-1輸入；如由HY(緩圓)--YH(圓緩)組成的圓曲線起點(diǎn)為HY點(diǎn)，半徑為200m，輸入時(shí)以R=200輸入；如由YH(圓緩)--HZ(緩直)組成的緩和曲線起點(diǎn)為YH點(diǎn)，半徑為200m，輸入時(shí)以R=200輸入。如由ZY(直圓)--YZ(圓直)組成的圓曲線起點(diǎn)為ZY點(diǎn)，半徑為200m，輸入時(shí)以R=200輸入。以此類推，本說(shuō)明提到的線元為直線段、圓曲線段、緩和曲線段。

為保證計(jì)算速度，建議輸入的主點(diǎn)一次不要超過(guò)250個(gè)，如果主點(diǎn)個(gè)數(shù)超過(guò)250個(gè)，可第一次輸入250個(gè)保存后，清空輸入數(shù)據(jù)表，再輸入剩余主點(diǎn)。保證每次輸入的個(gè)數(shù)不要超過(guò)250個(gè)。在系統(tǒng)中實(shí)際輸入時(shí)示意圖如下：C

、導(dǎo)線平差計(jì)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(xiàng)進(jìn)行計(jì)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(diǎn)名輸入順序?yàn)椋篈→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(diǎn)名輸入順序?yàn)椋篈→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(jì)算：豎曲線高程計(jì)算需輸入變坡點(diǎn)樁號(hào)、變坡點(diǎn)高程、豎曲線半徑、前縱坡i1(%)、后縱坡i2(%)、及點(diǎn)間距。縱坡輸入時(shí)上坡為正，下坡為負(fù)，一定要記住輸入正負(fù)號(hào)。

可進(jìn)行加樁計(jì)算，也可進(jìn)行逐樁計(jì)算。E

、其他功能：1、坐標(biāo)正算已知A點(diǎn)坐標(biāo)，A點(diǎn)到B點(diǎn)方位角及距離，算B點(diǎn)坐標(biāo)。此項(xiàng)功能可進(jìn)行批量計(jì)算。2、坐標(biāo)反算已知A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)，算A->B的方位角及距離。此項(xiàng)功能可進(jìn)行批量計(jì)算。3、橋涵控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算已知橋涵墩臺(tái)、基礎(chǔ)的中心坐標(biāo)、方位角及切線方向至橫軸線方向順時(shí)針夾角，可計(jì)算線外任意控制點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算時(shí)需輸入控制點(diǎn)的切向距±t及橫向距±s，正負(fù)號(hào)代表方向。此項(xiàng)功能可進(jìn)行批量計(jì)算。4、反算緩和曲線起點(diǎn)已知緩和曲線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)及切線方位角，可計(jì)算起點(diǎn)ZH或HZ點(diǎn)的坐標(biāo)及切線方位角。需輸入已知點(diǎn)的坐標(biāo)、切線方位角、樁號(hào)、曲線轉(zhuǎn)向及起點(diǎn)樁號(hào)。注意：此公式在已知點(diǎn)的曲率半徑Ri<