4500程序

1:以知线外任意点坐标,求对应线路里程&nbsp

在缓和曲线上,要计算任意里程的法线方向及任意宽度的边线坐标,非常简单。但要计算任意一个已知坐标点,是对应哪一个里程法线方向上的点,就有一些困难。很难推导一个这样的计算公式。唯一的方法“渐进”,如果手工计算这可不是一个好方法。但在有CASIO系列可编程计算器,如:FX-4500的情况下就变的非常简单了。亦可用于直线和圆曲线的计算。&nbsp

首先在缓和曲线上任选一点A为起始点,计算该点的坐标和切线方位角,通过坐标反算求起始点A与计算点B的方位角和距离,B点肯定对应A点切线方向上有一个垂足C点,把三点看成一个直角三角形,通过解直角三角形计算AC的距离,当该距离大于某一数值,如0。001m,A点里程加AC的距离等于C点的里程,回到开始重新进入新一轮的计算,如果AC的距离小于某一规定值,则计算C点的里程与BC的距离即可。&nbsp

求对应线路里程程序:&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

主程序QLC&nbsp&nbsp&nbsp(已知坐标求里程)&nbsp

Lb1&nbsp0:{LDE}:Prog&nbspXH:Goto&nbsp0&nbsp

子程序:XH&nbsp&nbsp&nbsp(循环)&nbsp

L1&nbsp&nbsp&nbspLb1&nbsp&nbsp1&nbsp&nbsp

L2&nbsp&nbsp&nbspNorm:&nbspProg&nbspLYYD:&nbsp

L3&nbsp&nbspPO1(D-X,E-Y):W≤0=>&nbspW=W+360⊿&nbsp

L4&nbsp&nbspZ=W-I:&nbspA=V×cos&nbspZ:L=L+A&nbsp&nbsp

L5&nbsp&nbspAbs&nbspA≥0.001=>Goto&nbsp1:≠=>B=V×sinZ:Fix&nbsp3:“FXJL=”&nbsp◢&nbsp

L6&nbsp&nbspL:Fix3:“DYLC=”&nbsp◢&nbsp

程序中字母代表&nbsp

D&nbsp任意点X坐标&nbsp,&nbspE&nbsp&nbsp任意点Y坐标,DYLC&nbsp对应里程,&nbspFXJL&nbsp中线法线距离。程序中有坐标反算功能。&nbsp

使用方法:只需输入计算点坐标、和较为接近的桩号。桩号越接近计算速度越快&nbsp

2:逐桩坐标计算&nbsp&nbsp

2.1编制方法:线路坐标程序是按照平曲线为单元,直线部分归属在曲线两端的方法,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的坐标计算,在坐标转换示意土,第一直线段,是通过方位角和距离直接计算大地坐标,第一缓和曲线和圆曲线段,是先计算任意点切线支距和方位角然后转换大地坐标,第二缓和曲线段和直线段是先计算任意点切线支距和方位角。然后转换为ZH坐标系的坐标,通过ZH坐标系的坐标再转换为大地坐标。&nbsp

2.2使用方法&nbsp

2.2.1准备工作:室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LYYD&nbsp(路由引导)。&nbsp

2.2.2现场使用:根据计算机提示输入相关数据即可。提示情况如下:&nbsp

K&nbsp公里桩号如&nbsp312,启动程序出现一次。&nbsp

L&nbsp细部里程桩号如&nbsp518.如采用渐进只出现一次,否则逐桩输入。过千米桩时需输入1000确认。&nbsp

O&nbsp渐进长度,如20米一点,取O&nbsp=20,公里桩号也自动渐进。否则O=0,启动程序出现一次。&nbsp

Y&nbsp断链条件,执行输0不执行默认&nbsp,不输入【&nbsp】以内的程序,Y不出现。&nbsp

E&nbsp边线角度,法线为90度,分正负值,输E=0此后则不在出现计算边线的过程。&nbsp&nbsp

D&nbsp边线点至中线点的距离&nbsp

V&nbsp&nbspW&nbsp&nbsp&nbsp输出的边线1的大地坐标&nbsp&nbsp

X&nbsp&nbspY&nbsp&nbsp&nbsp输出的边线2和中线的大地坐标,&nbsp&nbsp

2.3逐桩坐标计算程序&nbsp

主程序:XLZB(线路坐标)&nbsp

L1&nbsp&nbsp&nbspLbl&nbsp0:L≥1000=>P=P+1:L=L-1000⊿&nbsp

L2&nbsp&nbsp&nbspO=0&nbsp=>&nbspprog&nbspFJJ⊿&nbspL=L+O:&nbspprog&nbspLYYD:&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

&nbspprogXSZB:&nbspE≠0&nbsp=>&nbspprogBX&nbsp⊿Goto&nbsp0&nbsp

子程序:FJJ&nbsp(非渐进)&nbsp

{L}:L=L&nbsp

子程序:LYYD&nbsp(路由引导)&nbsp

N=(P“K”+L/1000)×1000:【X=0:Y=6】&nbsp

N≥***.***&nbsp=>prog&nbsp1:&nbspprog&nbspPQX:&nbsp&nbsp&nbspprog&nbspZJ⊿&nbsp

N≤***.***&nbsp=>prog&nbsp2:&nbspprog&nbspPQX:&nbsp&nbsp&nbspprog&nbspYJ⊿&nbsp

N≥***.***&nbsp=>prog&nbsp3:&nbspprog&nbspPQX:&nbsp&nbsp&nbspprog&nbspZJ⊿&nbsp

N≥***.***&nbsp=>prog&nbsp4:&nbspprog&nbspPQX:&nbsp&nbsp&nbspprog&nbspYJ⊿&nbsp

N≤***.***=>&nbspprog&nbsp5:&nbspprog&nbspPQX:&nbsp&nbsp&nbspprog&nbspYJ⊿&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

N≥***&nbsp……&nbsp

……progZB&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

子程序:PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

L1&nbspB=Z+Q-S:H=Z+Q:A=S/2-S3/240&nbspR2:&nbspT=A+(R+&nbspS2/24&nbspR)tan(F/2)&nbsp

L2&nbspN≤Z&nbsp=>V=N-Z:W=0:I=0:Goto&nbsp1⊿&nbsp

L3&nbspU=N-Z:N≤(Z+S)=>V=U-U5/40R2S2:W=U7/336&nbspR3S3-U3/6RS:I=90U2/πRS:Goto&nbsp1⊿&nbsp

【L*{Y}:Y=0=>U=U+X⊿】&nbsp

L4&nbspN≤B&nbsp=>I=90(2U-S)/πR:V=RsinI+A:W=RcosI-R-&nbspS2/24R:Goto&nbsp1⊿&nbsp

L5&nbspN≤H&nbsp=>U=H-N:C=&nbspU-U5/40R2S2:G=&nbspU3/6RS-U7/336&nbspR3S3:&nbsp

V=(T-C)cosF-GsinF+T:W=(C-T)sinF-GcosF:I=F-90U2/πRS:Goto&nbsp1⊿&nbsp

L6&nbspN≥H&nbsp=>V=T+(T+N-H)cosF:W=(H-T-N)sinF:I=F:Goto&nbsp1⊿&nbsp

L7&nbspLbl&nbsp1&nbsp

子程序:YJ(右角)&nbsp

W=-W:&nbspI=K+I&nbsp&nbsp

子程序:ZJ(左角)&nbsp

I=K-I&nbsp

子程序:ZB(坐标)&nbsp

X=J+VcosK-WsinK&nbsp&nbsp:&nbspY=M+VsinK+WcosK&nbsp

子程序:XSZB(显示坐标)&nbsp

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspO≠0=>&nbspL=L:pause&nbsp5⊿&nbspX=X&nbsp◢Y=Y◢&nbsp

子程序:BX(边线)&nbsp

{DE}:I=I+E:V=X+DcosI&nbsp&nbsp◢&nbsp&nbspW=Y+DsinI&nbsp&nbsp◢&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

{DE}:I=I+E:X=V+DcosI&nbsp◢&nbsp&nbspY=W+DsinI&nbsp&nbsp◢&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

2.4数据库:(&nbsp每一组曲线占用一个子程序)&nbsp

1&nbsp&nbspK=***:F=***:R=***:J=***:M=***:Z=***:&nbspQ=***:S=&nbsp***:&nbsp

2&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspK=***:F=***:R=***:J=***:M=***:Z=***:&nbspQ=***:S=&nbsp***:【N≥***.***&nbsp=>X=*.**】&nbsp

2.5注解:&nbsp

程序XLZB:线路坐标,它是计算逐桩坐标的主程序。&nbsp

程序:FJJ&nbsp(非渐进)&nbspO≠0时,只需输入起始点桩号如计算为每20米一点时,取O=20,此后则自动渐进,公里桩号也自动渐进。起始桩号应输入第一个计算点桩号减渐进长度。如K36+700输入36+680即可。否则取O=0。每一个点均需输入细部点桩号。当公里桩号发生变化时,如:计算K25+910—K26+110,每20米一点。K25+990完了便是K26+010,此时无需重新输入公里桩号,只需输入一个大于等于1000的桩号,此后则按正常方法输入。&nbsp

例:K25&nbsp+970&nbsp&nbsp&nbspK25+990&nbsp&nbspK25+1000&nbsp&nbsp&nbspK26+010&nbsp&nbsp&nbspK26+050&nbsp&nbsp&nbsp……&nbsp

程序LYYD:路由引导,段数根据曲线数量确定增减。L≥***·***是曲线间的分界点桩号。用‘≥’选ZH点或ZY点以前的桩号。用‘≤’选HZ点或YZ点以后的桩号。为了做为QLC&nbsp(已知坐标求里程)的子程序,故于XLZB:(线路坐标)分为两个程序。否则可和二为一。P显示K,为公里桩号,为输入方便,可省略公里桩号中的相同之处,如K315+200—&nbspK395+800,输入公里桩号时,可省略百位的3,只输十位和个位的15—95&nbsp即可。L为细部桩号,如+660.318,&nbsp

程序PQX:(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)&nbsp

第一行,计算曲线要素,&nbsp&nbsp

第二行,计算第一直线段任意点坐标,&nbsp

第三行,计算第一缓和曲线上任意点坐标,&nbsp

L*&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp断链;建议不采用&nbsp

第四行,计算圆曲线上任意点坐标。&nbsp&nbsp

第五行,计算第二缓和曲线上任意点坐标,&nbsp&nbsp

第六行,计算第二直线段任意点坐标。&nbsp

程序YJ:曲线偏角为右角时,进入该程序W=-W,转换偏角F为左角,执行程序ZB后,ZH坐标系统的坐标(V,W)转换成大地坐标(X,Y),I为曲线上任意点到ZH坐标系统中X轴的夹角,&nbspK+I是该点切线沿线路前进方向的方位角。&nbsp

程序ZJ:曲线偏角为左角时。进入该程序,其它意义同上。&nbsp

程序ZB:是坐标转换程序。计算线路坐标时不显示,以程序XSZB:显示计算结果。&nbsp

程序XSZB:&nbspO=0时显示坐标,O≠0时显示桩号和坐标,为了做为QLC&nbsp(已知坐标求里程)的子程序,故于ZB:(坐标转换)分为两个程序。否则可以取消。&nbsp

程序BX:是求线路外任意点的坐标(V,W)其中E为夹角,有正负之分,顺时针为正,逆时针为负,线路法线为正、负90度。D为线路中线点到计算点间的距离,&nbsp(X&nbsp,Y)&nbsp线路外第二任意点的坐标,如斜交桥、涵的坐标计算,(V,W)为涵口边墙或桥台坐标,(X&nbsp,Y)为八字墙端部坐标。输E=0计算边线的过程此后则不出现。,&nbsp

程序1.2.3……:数据库程序,用数字1、2、3表示,根据曲线数量确定增减,其中Q:曲&nbsp

线总长;F:偏角;R:半径;S:缓和曲线长,在单圆曲线中输0;Z:ZH点里程;(J,M)ZH点大&nbsp

地坐标;K:ZH点至JD点的起始方位角。N﹥***=>X=***计算点桩号和断链长度,(下文详述)&nbsp程序中部分字符以标出,有些字符在不同位置意义不同,循环使用,不宜标出。只要把需输入和输出的字符搞对即可。&nbsp

2.6单圆曲线的平曲线&nbsp

是通过ZY点坐标计算圆心的坐标,通过圆心的坐标计算曲线上任意点坐标(X,Y),B:中线到边线的距离分正、负值。除S转向角为左角输+1转向角为右角输-1以外。数据库和PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)基本相同,它可代替除数据库和路径引导程序外的所有子程序,未编第二直线段部分,因为本曲线第二直线段部分也就是下一个曲线的第一直线段部分。未考虑与其它程序的配合和对断链的处理。可根据所管工程线型情况选用该程序。&nbsp

主程序:XLZB(线路坐标)&nbsp

Lbl&nbsp0:{L}:&nbspL=L+O:N=(P“K”+L/1000)×1000:N≥***.***&nbsp=>prog&nbsp1:&nbspprog&nbspPQXY:&nbspGoto&nbsp0&nbsp

子程序:PQXY&nbsp(单圆曲线的平曲线)&nbsp

L1&nbsp&nbspU=N-Z:N≤Z&nbsp=>X=J+UcosK◢Y=M+UsinK◢X=X+Bcos(K+90)◢Y=Y+Bsin(K+90)◢Goto&nbsp1&nbsp

L2&nbsp&nbsp≠=>V=J+Rcos(K+90S):W=M+Rsin(K+90S):E=180U/π/R&nbsp

L3&nbsp&nbspI=K-90S:I<0&nbsp=>I=I+360⊿I=I+SE&nbsp

L4&nbsp&nbsp{B}:X=V+(R+B)cosI◢&nbspY=W+(R+B)sinI◢Goto&nbsp1&nbsp

L5&nbsp&nbspLbl&nbsp1&nbsp

3:逐桩高程计算&nbsp

3.1编制方法:纵断高程程序是按照竖曲线为单元,同坡部分归属在曲线两端,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的高程计算,&nbsp

3.2使用方法&nbsp

3.2.1准备工作:室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LJYD&nbsp(路径引导)。&nbsp

3.2.2现场使用:根据计算机提示输入相关数据即可。提示与输入情况如下:提示K、L、O、&nbspY&nbsp同逐桩坐标计算程序,Z输出高程&nbsp

3.3:逐桩高程计算程序&nbsp

主程序&nbsp&nbspZDGC&nbsp&nbsp&nbsp(纵断高程)&nbsp&nbsp

Lbl&nbsp0:{L}:L=L+C“O”:N=(K+L/1000)×1000:&nbspprog&nbspLJYD:&nbspGoto&nbsp0&nbsp&nbsp

子程序:LJYD(路径引导)&nbsp

L1&nbsp【V=0:X=0:&nbspY=9】&nbsp

L2&nbsp&nbspN≥***.***&nbsp=>prog&nbspA:⊿&nbsp

N≤***.***&nbsp=>prog&nbspB:⊿&nbsp

N≥***.***&nbsp=>prog&nbspC:⊿&nbsp&nbsp

N≥***.***&nbsp=>prog&nbspD:⊿&nbsp&nbsp

N≤***.***=>&nbspprog&nbspE:⊿&nbsp&nbsp

N≤&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspProgSQX&nbsp

子程序&nbsp&nbspSQX&nbsp&nbsp&nbsp(竖曲线)&nbsp

L1&nbsp&nbsp【{Y}:Y=0=>V=X⊿】&nbspM=A-T【-V】:W=A+T【+V】:&nbspU=Abs(A-N)&nbsp【-V】:&nbsp

N≤M=>Z=H-JU◢&nbspGoto&nbsp1&nbsp⊿&nbsp

N≤A=>Z=H-JU+F(N&nbsp-M)2/2R◢&nbspGoto&nbsp1⊿&nbsp

N≤W=>Z=H+IU+F(W-&nbspN)2/2R◢&nbsp&nbspGoto1⊿&nbsp&nbsp

N≥W=>Z=H+IU◢&nbspLb1&nbsp1&nbsp

3.4数据库:(&nbsp每一组曲线占用一个子程序)&nbsp

A:&nbspR=***:T=***:A=***:H=***:J=-***:I=-***:&nbspF=1:【N﹥***=>X=-***&nbsp】&nbsp

B:&nbspR=***:T=***:A=***:H=***:J=-***:&nbspI=-***:&nbspF=&nbsp-1&nbsp

3.5注解:&nbsp

主程序&nbsp&nbspZDGC&nbsp&nbsp&nbsp(纵断高程)为了于三维坐标段落法隧道断面测量程序配合,于LJYD(路径引导)一分为二,否则可合二为一。&nbsp

程序:LJYD(路径引导)&nbsp是路径引导程序,段数根据曲线数量确定增减。L≥***·***是曲线间的分界点桩号。用‘≥’选曲线起点以前的桩号。用‘≤’选曲线终点以后的桩号。&nbsp

程序&nbsp&nbspSQX&nbsp&nbsp&nbsp(竖曲线)第一段计算曲线起点以前的高程,第二段计算曲线起点以后的高程,第三段计算曲线终点以前的高程,第四段计算曲线终点以后的高程&nbsp

程序A.B.C……:数据库程序用字母A、B、C…表示,根据曲线数量确定增减。&nbsp

程序中字母代表&nbsp

R表示竖曲线半径,&nbsp&nbsp&nbsp&nbspT表示切线长,&nbsp&nbsp&nbspA表示变坡点里程,&nbsp&nbsp&nbsp&nbspH表示变坡点高程,&nbsp

F=-1表示凸曲线,&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspF=1表示凹曲线,&nbspJ表示前一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正。&nbsp

I表示后一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正&nbsp&nbsp&nbspX断链长度,分正、负值,&nbsp。&nbsp

4.对断链的处理方法:&nbsp

高速公路中坐标法控制线路的平面位置,断链较少。设计上以考虑到施工计算方便的问题。平曲线内一般不会出现断链,尽可能也不设在竖曲线内,一般会将断链推到直线同坡段。直线部分归属和划分,应考虑到断链,依断链桩号为划分界线。有时能躲的开平曲线但躲不开竖曲线,程序ZDGC&nbsp(纵断高程)以考虑到竖曲线内出现断链的情况,处理方法是:数据库中赋值,当计算点大于或小于某一桩号时,修正计算点到切点和变坡点的曲线长度,程序如下:N≥***.***&nbsp=>X=*.**,N:为计算点桩号,***·***为断链点桩号,X:为断链距离。分正、负值。无断链时,程序自动赋值X=0,其中:N﹥***=>X=***。&nbsp

变坡点以前出现长链,如:K***+530&nbsp=K***+480&nbsp&nbsp&nbsp&nbspN﹤***+530=>X=50&nbsp

变坡点以前出现短链,如:K***+480&nbsp=K***+530&nbsp&nbsp&nbsp&nbspN﹤***+530=>X=-50&nbsp

变坡点以后出现长链,如:K***+630&nbsp=K***+580&nbsp&nbsp&nbsp&nbspN﹥***+580=>X=-50&nbsp

变坡点以后出现短链,如:K***+580&nbsp=K***+630&nbsp&nbsp&nbsp&nbspN﹥***+580=>X=50&nbsp

当遇短链如:K***+480&nbsp=K***+530&nbsp,+480至+530之间没有距离,输Y=0即可,当遇长链如:K***+530=K***+480&nbsp,+480至+530之间有二倍的距离,有两个完全一样的里程,输Y=0只算了后一个+480至+530,若计算前一个+480至+530,取Y为任意值。偶遇平曲线内出现断链,要有就在圆曲线上,肯定不会在缓和曲线上。处理方法类似竖曲线。程序中【】符号并非计算机运算符,没有断链时,【&nbsp】符号内的程序不输入计算机。线路中断链不多的情况下,为了提高运算速度,建议不采用【&nbsp】以内的程序处理断链。对断链进行单独的处理。&nbsp

5坐标反算&nbsp

主程序:ZBFS&nbsp

L1&nbsp&nbsp&nbsp&nbspLb1&nbsp0:{DE}:Norm:&nbspPO1(D-X,E-Y):&nbspFix&nbsp3:“S=”&nbsp◢&nbsp

L2&nbsp&nbsp&nbsp&nbspW≤0=>&nbspW=W+360⊿IntW&nbsp+&nbspInt&nbsp(frac&nbspW×60)&nbsp/&nbsp100&nbsp+&nbspfrac&nbsp&nbsp

(&nbspfracW×60&nbsp)×0.006:Fix&nbsp4:“AV=”&nbsp◢&nbsp&nbspGoto&nbsp&nbsp0&nbsp

程序中字母代表&nbsp

D&nbsp&nbsp任意点X坐标&nbsp&nbsp&nbspE&nbsp&nbsp任意点Y坐标&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspAV&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp输出角度&nbsp&nbspS&nbsp&nbsp&nbsp输出距离&nbsp

坐标反算输出角度小数点后四位为分和秒,如:168.3639为168度36分39秒。&nbsp

6结语公路施工测量工作,全站仪完全满足了极坐标法放样的硬件要求,CASIO系列可编程计算器完善了全站仪在公路测量中的软件不足之处,珠联璧合。使的极坐标法在公路测量中得到了良好应用。极坐标法放样和可编程计算器改变了施工测量中的放样模式,解决了很多过去不好解决的问题,对可编程计算器如何使用,直接影响到测量成果的质量和工作效率,对可编程计算器充分利用,公路外业测量工作不需要再带线路逐桩坐标、高程资料,只带一台CASIO系列可编程计算器即可。外业测量工作中,只需输入里程,即可提供线路任意点坐标、高程。不但方便而且及时准确。相当于把线路平面和纵断面装进了计算机。并解决了缓和曲线段以知线外任意点坐标,求对应线路里程的难点问题,亦可用于直线和圆曲线的计算。&nbsp

建议的程序排列顺序,主程序:1:线路坐标2:纵断高程、3:求里程4:坐标反算5隧道断面6—10预留空位或其它程序,子程序:11—-17线路坐标的各子程序,18—19纵断高程的两个子程序。19以后为线路坐标和纵断高程的数据库。建议使用CASIO系列&nbspFX-4800&nbsp或&nbspFX-4850&nbsp&nbsp大容量机型,FX-4500装不下常用的全部程序,即便装一部分或单个程序,数据库也无足够的空间装载线路数据.正如一句话的描写,4500反应不快,4800即将淘汰,4850大容量风行时代。CASIO&nbsp&nbspFX—4850有28K字节的容量,以上所有程序不过1200字节。,所以上百公里的平、纵断面仅需一台CASIO&nbsp&nbspFX—4850即可&nbsp

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