高速公路平面坐标计算公式-定稿

标计算公式

A-回旋曲线参数”HXCS”

B-转角值”ZJZ”

C-判断是否继续计算？

D-直线段方位角”FWJ”

E-外矢距

F-缓圆点桩号”HY”

G-缓和曲线角

H-曲线段内点的切线角,如在缓和曲线段内β=(P-M)2/2A2

I-逐桩步长（即每多少米计算一个断面，用于逐桩计算。I=0表示单次计算）J-导线点N坐标”DXD-N”

K-导线点E坐标”DXD-E”

L-缓和曲线长

M-直缓点桩号”ZH”

N-缓直点桩号”HZ”

O-导线点桩号”DXD”

P-待求点桩号”DQD”

Q-曲线长

R-圆曲线半径”RAD”

S-切线加长

T-切线长

U-待求点边桩N坐标”BZ-N”

V-待求点边桩E坐标”BZ-E”

W-中边距”ZBJL”

X-待求点中桩N坐标”DQD-N”

Y-待求点中桩E坐标”DQD-E”

Z-圆曲线相对切线内移量

************************************************************ 计算方法：先根据桩号位置判断所在计算区间，然后调入相应区间的计算参数，进行计算。把各个区间的参数做成对应的子程序集，调入相应区间的计算参数其实就是调用相应的子程序，对计算参数进行初始化。注意：变量初始化和新的变量覆盖原变量的问题。（专用符号： ）缓和曲线特征：ρl= RL=A 2

************************************************************ 计算过程:

一、第一直线段直接通过里程差和方位角计算待求点的中、边桩坐标。

二、第一缓和曲线段采用以ZH 点（直缓点）为原点，以通过该点的切线方向为Y

轴，法线为X 轴，建立直角坐标系，计算中桩坐标。边桩，以过待求点的切线方位角β=L 2/2A 2,（其中，L 为待求点到ZH 点的里程，A 为缓和曲线参数）可以计算出边桩的方位角和坐标,再转换成大地坐标系坐标。

三、圆曲线段采用以过HY 缓圆点的切线为Y 轴，以该点的法线为X 轴，建立直角

坐标系，计算圆曲线段内各点的中、边桩坐标,再转换成大地坐标系坐标。

四、第二缓和曲线段采用以HZ 点（缓直点）为原点，以通过该点的切线方向为Y

轴，法线为X 轴，建立直角坐标系，计算中桩坐标。边桩，以过待求点的切线方位角β=L 2/2A 2,（其中，L 为待求点到ZH 点的里程，A 为缓和曲线参数）可MAIN

CURVE HY-YH LINE

ZH-HY YH-HZ

PARAM-n

计算出边桩的方位角和坐标,(注意，Y坐标值的符号)再转换成大地坐标系坐标。

五、第二直线段以下一个导线点为基点，计算步骤同第一条，计算待求点坐标。

六、把各个ZH、HZ点坐标组合成数组，用于判断待求点位置和作为中间计算用。

七、曲线计算坐标与大地坐标转换公式：X=x o’+x p cosA-y p sinA Y=y o’+y p cosA+x p sinA

ZH-HY段：（注：A为以ZH点为原点的X轴方位角。向左转A为直线段方位角D-90°；向右转A为直线段方位角D+90°）;HY-YH段：（注：A为以HY点为原点的X轴防卫角。向左转A为直线段方位角D-G-90°；向右转A为直线段方位角D+G+90°。）;YH-HZ段：（注：A为以HZ点为原点的X轴方位角。向左转A为直线段方位角D+转角值B-90°；向右转A为直线段方位角D+转角值B+90°）

************************************************************

PARAM-n//初始化计算参数，每个程序存储一组参数。

LINE //待求点位置在直线段内的计算子程序，计算待求点的中桩、边桩坐标。CURVE //待求点位置在曲线段内的入口程序。判断在曲线的那部分，并调用相应的子程序进行计算。

ZH-HY //待求点位置在曲线段的直缓-缓圆内（第一缓和曲线段内），计算待求点的中桩、边桩坐标。

HY-YH//待求点位置在曲线段的圆曲线段内，计算待求点的中桩、边桩坐标。YH-HZ //待求点位置在曲线段的圆缓-缓直内（第二缓和曲线段内），计算待求点的中桩、边桩坐标。

************************************************************

Lbl 1: Defm 6 // 扩展6个字节的内存供数组变量使用即Z[1]~Z[6]用以存储ZH、HY、HZ点的坐标。

Z[1]=0:Z[2]=0:Z[3]=0:Z[4]=0:Z[5]=0:Z[6]=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//对所有变量初始化。

//以下为输入逐桩步长I、待求点P的桩号,并判断P点桩号是否小于0。

Lbl 2:{I,P}:I”ZZBC?”:P”DQD:”P<0=>Goto n+3≠=>Goto 3

Lbl 3:Prog “PARAMS-1”//调用子程序，初始化计算参数

Lbl 4:P≤N=>Goto n+1≠=>Prog “PARAMS-2”

Lbl 5:P≤N=>Goto n+1≠=>Prog “PARAMS-3”

Lbl 6:……

Lbl n:P≤N=>Goto n+1≠=>”ERROR”:Goto n+4 //n为第n个判断的行号,N为缓直点HZ桩号。调用相应的子程序对计算参数进行初始化，再与P点进行比对，确定P点的位置，主要是比较各个弯道的HZ点和P点的位置关系。

Lbl n+1:P≤M=>Prog “LINE”≠=>Prog “CURVE” //判断P点和ZH点的位置关系，并调用相应的子程序。

Lbl n+2:I=0=>Goto n+3≠=>Goto 2 //判断是否是逐桩计算。

Lbl n+3:{C}:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”:C=1=>Goto 2≠=>Goto n+4 Lbl n+4:Defm 0:”EXIT MAIN”//释放内存并退出程序

** PARAM-n//计算相关参数并进行设置，每个导线点对应一个

O”导线点桩号”=?:J”DXD-N”=?:K”DXD-E”=?:Z[1]”ZH-N”=?:Z[2]”ZH-E”=?:Z [3]”HY-N”=?:Z[4]”HY-E”=?:Z[5]”HZ-N”=?:Z[6]”HZ-E”=?:D”直线段方位角”=?:B”转角值：左-，右+”=?:A”回旋参数”=?:R”RAD”=?:L”缓和曲线”=A2÷R:G”缓和曲线角”=L/2R:S”切线加长”=L÷2-L3÷(240R2):Z”圆曲线相对切线内移量”=L 2÷24R:T“切线长”=S+(R+Z)×Tan(B÷2):Q“曲线长”=2L+R(B-2G)π÷180:E”外矢距”=(R+S)×Sec(B÷2)-R:M”ZH桩号”=O-T:F”HY桩号”=M+L:N”HZ桩号”=M+ Q

************************************************************ LINE//计算直线段待求点中、边桩坐标

Lbl 1:P”DQD”

Lbl 2:X”ZZ-N”=J+(P-O)×Cos D Y”ZZ-E”=K+(P-O)×Sin D //计算待求点坐标。

Lbl 3:{W}:W”ZBJL: Z-,Y+” //输入边桩和中桩的距离

W=0=>Goto 5

Lbl 4:U”BZ-N”=X+Abs W×Cos(D+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

V”BZ-E”=Y+Abs W×Sin(D+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

Lbl 5:I=0=>Goto 8≠=>P=P+I //判断是否为逐桩计算。如果是，计算下一个点的桩号。

6:P≥0=>Goto 7≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 7:P≤M=>Goto 1≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 8:{C}:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”//是否继续计算本段内的其他边桩。

C=1=>Goto 1≠=>Goto 9

Lbl 9:”EXIT LINE”//退出LINE子程序，返回MAIN程序。

************************************************************ CURVE//判断待求点在曲线段的哪一部分，再调用相应的子程序进行计算。

Lbl 1:P”DQD” //显示待求点桩号

Lbl 2:P≤M=>Goto 6≠=>Goto 3

Lbl 3:PProg “ZH-HY”:Goto 6≠=>Goto 4

Lbl 4:PProg “HY-YH”:Goto 6≠=>Goto 5

Lbl 5:P≤M+Q=>Prog “YH-HZ”≠=>Goto 6

Lbl 6:”EXIT CURVE”//退出CURVE子程序，返回MAIN程序

************************************************************ ZH-HY//计算待求点在ZH-HY段内的中、边桩坐标

Lbl 1:P”DQD” //显示待求点桩号

Lbl 2:X=(P-M)3÷(6RL)-(P-M)7÷(336R3L3)+(P-M)11÷(42240(R5L5)-(P-M)15÷(9 676800R7L7)+(P-M)19÷(3530096640R9L9)-(P-M)23÷(1.8802409472×101

2×R11L11):Y=((P-M)-(P-M)5÷(40R2L2)+(P-M)9÷(3456R4L4)-(P-M)13÷(59 9040R6L6)+(P-M)17÷(175472640R8L8)-(P-M)21÷(7.80337152×1010×R10 L10))×(-B÷Abs B)

X”DQD-N”=Z[1]+XCos(D+90B÷Abs B)-YSin(D+90B÷Abs B):Y”DQD-E ”=Z[2]+YCos(D+90B÷Abs B)+XSin(D+90B÷Abs B)

//以ZH点为原点，过该点的切线为Y轴，法线为X轴建立直角坐标系，计算待求点的坐标,然后把待求点的坐标转换为大地坐标。带阴影部分是否需要，视精度需要可以自行斟酌。

Lbl 3:H=B÷Abs B×(P-M)2÷2A2//确认缓和段内点的切线角H的值和符号

Lbl 4:{W}:W”ZBJL: Z-,Y+” //输入边桩和中桩的距离

W=0=>Goto 5

U”BZ-N”=X+Abs W×Cos(D+H+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

V”BZ-E”=Y+Abs W×Sin(D+H+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

Lbl 5:I=0=>Goto 8≠=>P=P+I //判断是否为逐桩计算。如果是，则计算下一个点的桩号。

Lbl 6:P≥M=>Goto 7≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 7:P≤F=>Goto 1≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 8:{C}:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”//是否继续计算本桩号的其他边桩。

C=1=>Goto 1≠=>Goto 9

Lbl 9:”EXIT ZH-HY”//退出ZH-HY子程序，返回到CURVE程序。

************************************************************

-YH//计算待求点在YH-HY段内的中、边桩坐标

Lbl 1:P”DQD” //显示待求点桩号

Lbl 2:H=B÷Abs B(P-F)÷R×180÷π//圆曲线段内任意点的切线角

Lbl 3:X=Z[3]+2RSin(H÷2)×Cos(H÷2):Y=Z[4]+2RSin(H÷2)×Sin(H÷2) X”DQD-N”=Z[3]+XCos(D+(G+90)B÷Abs B)-YSin(D+(G+90)B÷Abs B): Y”DQD-E”=Z[4]+YCos(D+(G+90)B÷Abs B)+XSin(D+(G+90)B÷Abs B) //以过HY点的切线为Y轴，以该点的法线为X轴，建立直角坐标系。计算圆曲线段内任意点坐标，再转换为大地坐标，并且给出切线方位角计算公式。Lbl 4:{W}:W”ZBJL: Z-,Y+” //输入边桩和中桩的距离

W=0=>Goto 5

U”BZ-N”=X+Abs W×Cos(D+G+H+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

V”BZ-E”=Y+Abs W×Sin(D+G+H+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

Lbl 5:I=0=>Goto 8≠=>P=P+I //判断是否为逐桩计算。如果是，计算下一个点的桩号。

Lbl 6:P≥F=>Goto 7≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 7:P≤N-L=>Goto 1≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围

Lbl 8:{C}:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”//是否继续计算本桩号的其他边桩。

C=1=>Goto 1≠=>Goto 9

Lbl 9:”EXIT HY-YH”//退出HY-HY子程序，返回到CURVE程序。

** YH-HZ//计算待求点在YH-HY段内的中、边桩坐标

Lbl 1:P”DQD” //显示待求点桩号

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÷(1.8802409472×1 012×R11L11):Y=((M-P)-(M-P)5÷(40R2L2)+(M-P)9÷(3456R4L4)-(M-P)13÷( 599040R6L6)+(M-P)17÷(175472640R8L8)-(M-P)21÷(7.80337152×1010×R10L10))×(B÷Abs B)

X”DQD-N”=Z[5]+XCos(D+B+90B÷Abs B)-YSin(D+B+90B÷Abs B):Y”D QD-E”=Z[6]+YCos(D+B+90B÷Abs B)+XSin(D+B+90B÷Abs B)//以HZ 点为原点，过该点的切线为Y轴，法线为X轴建立直角坐标系，计算待求点的坐标,然后把待求点的坐标转换为大地坐标。

Lbl 3:H=B÷Abs B×(M-P)2÷2A2//确认缓和段内点的切线角H的值和符号

Lbl 4:{W}:W”ZBJL: Z-,Y+” //输入边桩和中桩的距离

W=0=>Goto 5

U”BZ-N”=X+Abs W×Cos(D+B-H+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

V”BZ-E”=Y+Abs W×Sin(D+B-H+90W÷Abs W) //计算边桩坐标。

Lbl 5:I=0=>Goto 8≠=>P=P+I //判断是否为逐桩计算。如果是，计算下一个点的桩号。

Lbl 6:P≥N-L=>Goto 7≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围

P≤N=>Goto 1≠=>Goto 9 //判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 8:{C}:C”CONTINUE? 1 YES / 0 NO:”//是否继续计算本桩号的其他边桩。

C=1=>Goto 1≠=>Goto 9

Lbl 9:”EXIT YH-HZ”//推出YH-HZ子程序，返回到CURVE程序。

https://www.360docs.net/doc/1019290348.html,/

https://www.360docs.net/doc/1019290348.html,/