高速公路平面坐標計算公式-定稿.doc

高速公路平面坐標計算公式A-回旋曲線參數(shù)”HXCS”B-轉角值”ZJZ”C-判斷是否繼續(xù)計算？D-直線段方位角”FWJ”E-外矢距F-緩圓點樁號”HY”G-緩和曲線角H-曲線段內點的切線角,如在緩和曲線段內=(P-M)2/2A2I-逐樁步長（即每多少米計算一個斷面，用于逐樁計算。I=0表示單次計算）J-導線點N坐標”DXD-N”K-導線點E坐標”DXD-E”L-緩和曲線長M-直緩點樁號”ZH”N-緩直點樁號”HZ”O(jiān)-導線點樁號”DXD”P-待求點樁號”DQD”Q-曲線長R-圓曲線半徑”RAD”S-切線加長T-切線長U-待求點邊樁N坐標”BZ-N”V-待求點邊樁E坐標”BZ-E”W-中邊距”ZBJL”X-待求點中樁N坐標”DQD-N”Y-待求點中樁E坐標”DQD-E”Z-圓曲線相對切線內移量MAINCURVEHY-YHLINEZH-HYYH-HZPARAM-n*計算方法：先根據(jù)樁號位置判斷所在計算區(qū)間，然后調入相應區(qū)間的計算參數(shù)，進行計算。把各個區(qū)間的參數(shù)做成對應的子程序集，調入相應區(qū)間的計算參數(shù)其實就是調用相應的子程序，對計算參數(shù)進行初始化。注意：變量初始化和新的變量覆蓋原變量的問題。（專用符號：）緩和曲線特征：l= RL=A2*計算過程:一、第一直線段直接通過里程差和方位角計算待求點的中、邊樁坐標。二、第一緩和曲線段采用以ZH點（直緩點）為原點，以通過該點的切線方向為Y軸，法線為X軸，建立直角坐標系，計算中樁坐標。邊樁，以過待求點的切線方位角=L2/2A2,（其中，L為待求點到ZH點的里程，A為緩和曲線參數(shù)）可以計算出邊樁的方位角和坐標,再轉換成大地坐標系坐標。三、圓曲線段采用以過HY緩圓點的切線為Y軸，以該點的法線為X軸，建立直角坐標系，計算圓曲線段內各點的中、邊樁坐標,再轉換成大地坐標系坐標。四、第二緩和曲線段采用以HZ點（緩直點）為原點，以通過該點的切線方向為Y軸，法線為X軸，建立直角坐標系，計算中樁坐標。邊樁，以過待求點的切線方位角=L2/2A2,（其中，L為待求點到ZH點的里程，A為緩和曲線參數(shù)）可以計算出邊樁的方位角和坐標,(注意，Y坐標值的符號)再轉換成大地坐標系坐標。五、第二直線段以下一個導線點為基點，計算步驟同第一條，計算待求點坐標。六、把各個ZH、HZ點坐標組合成數(shù)組，用于判斷待求點位置和作為中間計算用。七、曲線計算坐標與大地坐標轉換公式：X=xo+xpcosA-ypsinA Y=yo+ypcosA+xpsinAZH-HY段：（注：A為以ZH點為原點的X軸方位角。向左轉A為直線段方位角D-90；向右轉A為直線段方位角D+90）;HY-YH段：（注：A為以HY點為原點的X軸防衛(wèi)角。向左轉A為直線段方位角D-G-90；向右轉A為直線段方位角D+G+90。）;YH-HZ段：（注：A為以HZ點為原點的X軸方位角。向左轉A為直線段方位角D+轉角值B-90；向右轉A為直線段方位角D+轉角值B+90）*MAIN /初始化程序變量，判斷待求點位置及是否繼續(xù)計算或者退出程序。PARAM-n /初始化計算參數(shù)，每個程序存儲一組參數(shù)。LINE /待求點位置在直線段內的計算子程序，計算待求點的中樁、邊樁坐標。CURVE /待求點位置在曲線段內的入口程序。判斷在曲線的那部分，并調用相應的子程序進行計算。ZH-HY /待求點位置在曲線段的直緩-緩圓內（第一緩和曲線段內），計算待求點的中樁、邊樁坐標。HY-YH /待求點位置在曲線段的圓曲線段內，計算待求點的中樁、邊樁坐標。YH-HZ /待求點位置在曲線段的圓緩-緩直內（第二緩和曲線段內），計算待求點的中樁、邊樁坐標。*MAIN /初始化程序變量，判斷待求點位置及是否繼續(xù)計算或者退出程序。Lbl 1: Defm 6 / 擴展6個字節(jié)的內存供數(shù)組變量使用即Z1Z6用以存儲ZH、HY、HZ點的坐標。Z1=0:Z2=0:Z3=0:Z4=0:Z5=0:Z6=0:A=0:B=0:C=0:D=0:E=0:F=0:G=0:H=0:I=0:J=0:K=0:L=0:M=0:N=0:O=0:P=0:Q=0:R=0:S=0:T=0:U=0:V=0:W=0:X=0:Y=0:Z=0/對所有變量初始化。/以下為輸入逐樁步長I、待求點P的樁號,并判斷P點樁號是否小于0。Lbl 2:I,P:I”ZZBC?”:P”DQD:”PGoto n+3=Goto 3Lbl 3:Prog “PARAMS-1” /調用子程序，初始化計算參數(shù)Lbl 4:PN=Goto n+1=Prog “PARAMS-2”Lbl 5:PN=Goto n+1=Prog “PARAMS-3”Lbl 6:Lbl n:PN=Goto n+1=”ERROR”:Goto n+4/n為第n個判斷的行號,N為緩直點HZ樁號。調用相應的子程序對計算參數(shù)進行初始化，再與P點進行比對，確定P點的位置，主要是比較各個彎道的HZ點和P點的位置關系。Lbl n+1:PM=Prog “LINE”=Prog “CURVE”/判斷P點和ZH點的位置關系，并調用相應的子程序。Lbl n+2:I=0=Goto n+3=Goto 2/判斷是否是逐樁計算。Lbl n+3:C:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”:C=1=Goto 2=Goto n+4Lbl n+4:Defm 0:”EXIT MAIN” /釋放內存并退出程序*PARAM-n /計算相關參數(shù)并進行設置，每個導線點對應一個O”導線點樁號”=?:J”DXD-N”=?:K”DXD-E”=?:Z1”ZH-N”=?:Z2”ZH-E”=?:Z3”HY-N”=?:Z4”HY-E”=?:Z5”HZ-N”=?:Z6”HZ-E”=?:D”直線段方位角”=?:B”轉角值：左-，右+”=?:A”回旋參數(shù)”=?:R”RAD”=?:L”緩和曲線”=A2R:G”緩和曲線角”=L/2R:S”切線加長”=L2-L3(240R2):Z”圓曲線相對切線內移量”=L224R:T“切線長”=S+(R+Z)Tan(B2):Q“曲線長”=2L+R(B-2G)180:E”外矢距”=(R+S)Sec(B2)-R:M”ZH樁號”=O-T:F”HY樁號”=M+L:N”HZ樁號”=M+Q*LINE /計算直線段待求點中、邊樁坐標Lbl 1:P”DQD”Lbl 2:X”ZZ-N”=J+(P-O)Cos DY”ZZ-E”=K+(P-O)Sin D/計算待求點坐標。Lbl 3:W:W”ZBJL: Z-,Y+”/輸入邊樁和中樁的距離W=0=Goto 5Lbl 4:U”BZ-N”=X+Abs WCos(D+90WAbs W) /計算邊樁坐標。V”BZ-E”=Y+Abs WSin(D+90WAbs W)/計算邊樁坐標。Lbl 5:I=0=Goto 8=P=P+I/判斷是否為逐樁計算。如果是，計算下一個點的樁號。Lbl 6:P0=Goto 7=Goto 9/判斷新的待求點是否在本子程序計算范圍Lbl 7:PM=Goto 1=Goto 9/判斷新的待求點是否在本子程序計算范圍Lbl 8:C:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”/是否繼續(xù)計算本段內的其他邊樁。 C=1=Goto 1=Goto 9Lbl 9:”EXIT LINE”/退出LINE子程序，返回MAIN程序。*CURVE /判斷待求點在曲線段的哪一部分，再調用相應的子程序進行計算。Lbl 1:P”DQD”/顯示待求點樁號Lbl 2:PM=Goto 6=Goto 3Lbl 3:PProg “ZH-HY”:Goto 6=Goto 4Lbl 4:PProg “HY-YH”:Goto 6=Goto 5Lbl 5:PM+Q=Prog “YH-HZ”=Goto 6Lbl 6:”EXIT CURVE”/退出CURVE子程序，返回MAIN程序*ZH-HY/計算待求點在ZH-HY段內的中、邊樁坐標Lbl 1:P”DQD”/顯示待求點樁號Lbl 2:X=(P-M)3(6RL)-(P-M)7(336R3L3)+(P-M)11(42240(R5L5)-(P-M)15(9676800R7L7)+(P-M)19(3530096640R9L9)-(P-M)23(1.88024094721012R11L11):Y=(P-M)-(P-M)5(40R2L2)+(P-M)9(3456R4L4)-(P-M)13(599040R6L6)+(P-M)17(175472640R8L8)-(P-M)21(7.803371521010R10L10)(-BAbs B)X”DQD-N”=Z1+XCos(D+90BAbs B)-YSin(D+90BAbs B):Y”DQD-E”=Z2+YCos(D+90BAbs B)+XSin(D+90BAbs B)/以ZH點為原點，過該點的切線為Y軸，法線為X軸建立直角坐標系，計算待求點的坐標,然后把待求點的坐標轉換為大地坐標。帶陰影部分是否需要，視精度需要可以自行斟酌。Lbl 3:H=BAbs B(P-M)22A2/確認緩和段內點的切線角H的值和符號Lbl 4:W:W”ZBJL: Z-,Y+”/輸入邊樁和中樁的距離W=0=Goto 5U”BZ-N”=X+Abs WCos(D+H+90WAbs W)/計算邊樁坐標。V”BZ-E”=Y+Abs WSin(D+H+90WAbs W)/計算邊樁坐標。Lbl 5:I=0=Goto 8=P=P+I/判斷是否為逐樁計算。如果是，則計算下一個點的樁號。Lbl 6:PM=Goto 7=Goto 9/判斷新的待求點是否在本子程序計算范圍Lbl 7:PF=Goto 1=Goto 9/判斷新的待求點是否在本子程序計算范圍Lbl 8:C:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”/是否繼續(xù)計算本樁號的其他邊樁。 C=1=Goto 1=Goto 9Lbl 9:”EXIT ZH-HY” /退出ZH-HY子程序，返回到CURVE程序。*HY-YH/計算待求點在YH-HY段內的中、邊樁坐標Lbl 1:P”DQD”/顯示待求點樁號Lbl 2:H=BAbs B(P-F)R180/圓曲線段內任意點的切線角Lbl 3:X=Z3+2RSin(H2)Cos(H2):Y=Z4+2RSin(H2)Sin(H2)X”DQD-N”=Z3+XCos(D+(G+90)BAbs B)-YSin(D+(G+90)BAbs B):Y”DQD-E”=Z4+YCos(D+(G+90)BAbs B)+XSin(D+(G+90)BAbs B)/以過HY點的切線為Y軸，以該點的法線為X軸，建立直角坐標系。計算圓曲線段內任意點坐標，再轉換為大地坐標，并且給出切線方位角計算公式。Lbl 4:W:W”ZBJL: Z-,Y+”/輸入邊樁和中樁的距離W=0=Goto 5U”BZ-N”=X+Abs WCos(D+G+H+90WAbs W)/計算邊樁坐標。V”BZ-E”=Y+Abs WSin(D+G+H+90WAbs W)/計算邊樁坐標。Lbl 5:I=0=Goto 8=P=P+I/判斷是否為逐樁計算。如果是，計算下一個點的樁號。Lbl 6:PF=Goto 7=Goto 9/判斷新的待求點是否在本子程序計算范圍Lbl 7:PN-L=Goto 1=Goto 9/判斷新的待求點是否在本子程序計算范圍Lbl 8:C:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”/是否繼續(xù)計算本樁號的其他邊樁。 C=1=Goto 1=Goto 9Lbl 9:”EXIT HY-YH”/退出HY-HY子程序，返回到CURVE程序。*YH-HZ/計算待求點在YH-HY段內的中、邊樁坐標Lbl 1:P”DQD”/顯示待求點樁號Lbl 2: X=(M-P)3(6RL)-(M-P)7(336R3L3)+(M-P)11(42240(R5L5)-(M-P)15(9676800R7L7)+(M-P)19(3530096640R9L9)-(M-P)23(1.88024094721012R11L11):Y=(M-P)-(M-P)5(40R2L2)+(M-P)9(3456R4L4)-(M-P)13(599040R6L6)+(M-P)17(175472640R8L8)-(M-P)21(7.803371521010R10L10)(BAbs B)X”DQD-N”=Z5+XCos(D+B+90BAbs B)-YSin(D+B+90BAbs B):Y”DQD-E”=Z6+YCos(D+B+90BAbs B)+XSin(D+B+90BAbs B)/以HZ點為原點，過該點的切線為Y軸，法線為X軸建立直角坐標系，計算待求點的坐標,然后把待求點的坐標轉換為大地坐標。Lbl 3:H=BAbs B(M-P)22A2/確認緩和段內點的切線角H的值和符號Lbl 4:W:W”ZBJL: Z-,Y+”/輸入邊樁和中樁的距離W=0=Goto 5U”BZ-N”=X+Abs WCos(D+B-H+90WAbs W)/計算邊樁坐標。V”BZ-E”=Y+Abs WSin(D+B-H+90WAbs W)/計算邊樁坐標。Lbl 5