非完整缓和曲线起始点曲率半径问题
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通过弧长计算出园心角,通过园心角计算出弦长,以及这段园曲线的弦切角,直线的方位角加上(左转减,右转加)这个弦切角就是弦的方位角,这样就可以求出园曲线的终点(也就是下一段曲线的直缓点)的坐标.怎样计算不完整缓和曲线起点及终点的坐标及切线方位角以上为一条匝道的曲线图及要素表。
第一缓和段长度根据公式c=R*L及C=A*A,图中A=100,R=150,可算出第一缓和段的长度为66.667米。
而HY里程减去YH里程为60.902米。
因此此段缓和曲线是在离其起点5.765米的地方与前段圆曲线相交。
图上标为YH点。
固此YH点并非第一缓和段起点。
第二缓和段也有同样的问题,DZD点亦非第二缓和段终点。
问题:怎样计算第一缓和段真正起点的坐标和第二缓和段真正终点的坐标。
及切线方位角。
本人水平有限,苦苦思索未得其解。
在此劳烦各位同仁给予小弟支援。
不胜感谢!测量路上诚与仁兄们携手同行,让我们的测量之路多一丝欣慰,少一分苦闷。
QQ26889412E-mail: yujuying@ 注:曲线要素表可能看不清楚。
但可以把图片另存为一个文件。
然打开此文件就非常清楚了。
1.计算出Y1H的坐标及方位角;2.计算出过渡段缓和曲线在Y1H点的支距dx,dy及偏角β;3.由Y1H的方位角及偏角β可反算出过渡缓和曲线虚起点的方位角。
4.由Y1H的坐标、dx,dy及方位角可反算出过渡缓和曲线起点的坐标。
(用支距到大地坐标的变换公式反算。
关于不同类型缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
第5期(总第144期)2001年10月山西交通科技SHANX I SC IENCE &TECHNOLOG Y OF COMM UN I CAT I ONS No .5Oct.收稿日期:2001206228;修回日期:2001209201作者简介:武胜兵(1969- ),男,山西清徐人,副主任,工程师,1991年西安公路学院本科毕业。
不完整缓和曲线的大地坐标计算武胜兵(山西省交通监理总公司,山西 太原 030012) 摘要:就不完整缓和曲线上任意点大地坐标计算提出计算方法,并举例进行计算。
关键词:不完整缓和曲线;大地坐标;计算中图分类号:U 412.34 文献标识码:A 文章编号:100623528(2001)0520042202 不完整缓和曲线,是完整缓和曲线上,曲率半径由R 1(R 1大于R2)线性渐变至R 2之间的L s 2曲线段(见图1)。
公路复曲线、特别是互通立交匝道中,经常会遇到不完整缓和曲线的大地坐标计算,现就此问题做一探讨。
注:N EO 为大地坐标系;x o ′y 为子坐标系图1 不完整缓和曲线1 基本公式A 2=L s R ;(1)……………………………………T y =L s3+L s 3 (126R 2);(2)……………………T z =2L s3+11L s 3 (1260R 2);(3)………………Β0=180L s (2ΠR );(4)…………………………x =L -L 5(40A 4)+……;(5)…………………y =L 3(6A 2)-L 7 (336A 6)+……;(6)………∃=180L 2(6A 2Π);(7)…………………………式中:A ——缓和曲线参数,m ;Ls——缓和曲线长度,m ;R ——圆曲线半径,m ;T y ——缓和曲线终点切线长,m ;T z——缓和曲线起点切线长,m ;Β0 ——缓和曲线角,(°);x 、y ——缓和曲线上任意一点的横、纵坐标,m ;L ——直缓或缓直至任意一点的曲线长,m ;∃ ——直缓或缓直前视缓和曲线上任意一点的偏角,(°)。
转载自测量空间!本帖最后由 wenyajun 于 2010-9-30 16:30 编辑关于不同类型缓和曲线的起点、终点曲率半径判断方法目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
关于这点,相关的课本教材上没有明确的讲述,网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
第一:先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.1.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
2.缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
关于不同类型缓和曲线的起点、终点曲率半径判断方法目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
关于这点,相关的课本教材上没有明确的讲述,网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
第一:先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.1.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
2.缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
道路工程测量中非完整缓和曲线参数与坐标计算中建八局第三建设有限公司张涛摘要:在道路工程测量中,非完整缓和曲线的参数、坐标计算和测设是一个常见的难点和重点,掌握其特性及公式推导原理,对从业者非常重要和必要。
关键词:非完整缓和曲线曲线参数计算公式八匝道互通式立交一、概论工程测量学科是一门应用科学,它直接为国民经济建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合。
在大中型建设项目中,工程测量是一项极其重要的、专业性较强的基础性工作。
特别是在道路工程建设中,经常会遇到道路线形较为复杂,线元变化较多的情况,而测量成果的精度高低,直接影响到工程质量的好坏,测量工作的任何一次失误,都可能导致工程施工出现较大的偏差,从而引起工程局部返工甚至报废,并会延误工期,造成巨大地工程损失。
因此,在施工过程中,如何控制好工程测量的施作质量,从而使工程建设顺利优质地完成,是每一个工程测量工作者的首要职责。
当前,全国各地基础设施工程建设快速发展。
在一些高等级公路建设时,既要保证行车的安全性、便捷性和舒适性,保证道路线形平滑流畅,保证道路景观效果,同时又受到地形条件限制,必须最大限度地节约土地资源,所以设计者经常采用较为复杂的平曲线、竖曲线线形设计。
如在作者近期参建的重庆市渝中区环道隧道工程和机场专用快速路工程中,设计者就采用了多条非对称、非完整缓和曲线线形。
特别是机场专用快速路工程的桃子湾互通式立交桥八条匝道(匝道A---匝道H),包含多个非完整缓和曲线线元及小半径(最小半径R=55m)回头曲线。
在上述较为复杂的线形测设中,作者结合非完整缓和曲线特性和理论计算,利用LEICA TS06全站仪后处理软件系统及CASIO fx-5800P计算器,较为精确地进行了施测,计算坐标值与设计逐桩坐标表给定值互差小于2mm。
二、非完整缓和曲线特性及参数计算在直线与圆曲线之间插入的一段半径由∞逐渐变化到R的曲线称做缓和曲线,它的形式有螺旋线(又称回旋线,我国普遍采用)、三次抛物线和双纽线。
目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
关于这点,相关的课本教材上没有明确的讲述,网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
第一:先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.1.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
2.缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
缓和曲线的计算步骤在缓和曲线的计算中,首先要判断缓和曲线的完整性。
判断公式为L 0=C/R上式中,L 0为缓和曲线的计算长度,C 为缓和曲线参数,C =A 2,A 也是缓和曲线的一个参数,R 为设计给的缓和曲线起、终点半径中的最小值。
若计算出来的L 0与设计给的缓和曲线长度l 一样,那么该曲线即是完整的,若L 0比设计给的缓和曲线长度要大,那么设计给的缓和曲线就不是完整的。
下面就完整缓和曲线与不完整缓和曲线的计算方法作一个说明。
一、完整缓和曲线的计算方法:完整缓和曲线有一个特征,就是它的起点或终点半径中有一个是无穷大(该点不是ZH 点就一定是HZ 点),我们称的“缓和曲线起点”就从这个半径为无穷大的点开始的。
计算过程如下:1、根据交点(JD )的桩号推求直缓点、缓圆点、曲中点、圆缓点、缓直点的桩号。
有时设计已经给出这些数据。
2、 建立切线坐标系,求曲线中线点的切线坐标。
切线坐标系,即以ZH 点(或HZ )为原点、以该点切线方向为X1轴的坐标系。
为了使第一缓和曲线和第二缓和曲线具有通式,我们在ZH 点和HZ 点采用同样的左手坐标系(图1)。
在缓和曲线段,中线点切线坐标X 1=l -l 5/40C 2+l 9/3456C 4+…Y 1=l 3/6C- l 7/336C 3+l 11/42240C 5+…(1)式中 l 为ZH 或HZ 至所求点的曲线长。
(1)式是第一缓和曲线和第二缓和曲线的计算通式,仅注意在计算第二缓和曲线时计算的方向相反,C 的符号也相反。
在通常情况下,(1)式取前两项即可满足精度要求;但是当曲线半径过小时,必须顾及第三项,例如匝道或试车场以及山区公路可能有这种情况。
3、将中线点的切线坐标转换为施工测量坐标系坐标一条公路(或工程工地)往往采取统一的施工测量坐标系。
我们必须将曲线中线点的切 线坐标X 1 、Y 1,通过平移和旋转转换为施工测量坐标系坐标X 、Y 。
转换公式如下: 将上式展开,即是:X =X 0+X 1COSA 0-Y 1SINA 0Y =Y 0+X 1 SINA 0+Y 1 COSA 0(2)式中 :A 0是过ZH 点的切线方位角,或HZ 点的切线方位角加减180°;X 0、Y 0为ZH 或HZ 的施工测量系坐标。
非完整缓和曲线起终点曲率半径
注:在绿色区域输入相应设计参数即可
非完整缓和曲线起始点曲率半径问题
一、是否为非完整缓和曲线?
用A^2=R*Ls公式来验证
A为已知缓和曲线参数;
R为缓和曲线所接圆曲线的半径;
Ls为该段缓和曲线的长度;
当等式成立即为完整缓和曲线,否则即为非完整缓和曲线;
二、非完整缓和曲线起始点曲率半径计算:
1、第一线元终点对应的完整缓和曲线长度:
L=A^2/R
2、对应的第一线元完整缓和曲线舍弃段的长度L1:
L1=L-LS
3、计算得出第一线元缓和曲线起点曲率半径R1:
R1=A^2/L1
A为已知缓和曲线参数;
R为已知缓和曲线所接圆曲线的半径;
Ls为已知该段缓和曲线的长度;
L为计算该段完整缓和曲线的长度;
L1该段完整缓和曲线舍弃段的长度;
R1第一线元缓和曲线起点曲率半径。
关于不同类型缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法(转)目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
关于这点,相关的课本教材上没有明确的讲述,网上对此问题的解释也是散见于不同的论文著作中,对于测量新手来说,线元法程序是非常适用上手的,但却往往因为遇到不完整缓和曲线的起点或终点的半径判断计算不出来导致坐标计算错误,的确是件令人恼火的事情,在此我就把自己的判断经验做一论述,给用线元法程序的测友们一同分享,当然高手们请一笑而过,也可留下你的经验与大家一起分享交流学习。
第一:先说说完整缓和曲线和不完整缓和曲线以及不对称缓和曲线与对称缓和曲线的概念问题,以免混为一谈.1.当对于单独一段缓和曲线从其完整与否来讲是分为完整与不完整两类;当对于一个单交点内的两段缓和曲线(即常说的第一缓和曲线和第二缓和曲线而言)又有对称缓和曲线与不对称缓和曲线之分。
由此看来,完整与对称与否是针对缓和曲线两个方面来看待区分的。
2.缓和曲线我们的测量教材上讲述的其实就是完整缓和曲线,也可以知道缓和曲线上:各个点的半径是不同的,起点到终点的半径值过度是从正无穷大到所接圆曲线半径之过度如从ZH向HY方向;或者是从所接圆曲线半径值向正无穷大过度的,如从YH向HZ方向。
那么由此可以不难判断出来,完整缓和曲线就是符合上述特征的,那么不完整的缓和曲线就是不符合上述特征的,但是线路上的平曲线设计时候一般缓和曲线不单独存在的,整体上缓和曲线前或后一般都是要连接一个圆曲线的,那么不完整缓和曲线其实就是在完整缓和曲线上截取的一段,一般就是去掉了半径无穷大的那端而是从某个点开始的半径值向所接圆曲线半径值过度的。
非完整小圆弧曲率半径参数测量及评判方法探究关键词:非完整小圆弧、曲率半径、雷达测距技术、车辆行驶参数、评判方法1. 引言随着交通工具种类和数量的不息增多,对于交通运输安全的要求也越来越高。
在各种道路状况下,非完整小圆弧路段屡屡存在,其转弯半径相对较小,车辆在行驶过程中面临的安全风险较高。
因此,对于这种路段的曲率半径进行测量和评判显得尤为重要。
2. 试验方案2.1 试验设备本试验所使用的试验设备有雷达测距仪、高精度测距仪、车载速度仪等。
2.2 试验对象本试验选择了两种车辆进行测量,分别为A款和B款车型。
两种车辆的结构参数不同,分别搭载了不同的附件。
在试验中,分别以A款和B款车型为探究对象进行测量。
3. 试验过程3.1 路段设置以两种不同的非完整小圆弧路段为探究对象,分别测量其曲率半径变化规律。
其中,路段A总长为200米,曲率半径变化范围在20米~60米之间;路段B总长为300米,曲率半径变化范围在30米~70米之间。
3.2 测量方法本试验接受了雷达测距技术和高精度测距仪进行数据采集。
试验中,以一定速度在非完整小圆弧上进行行驶,并在车辆通过各个点的时候进行数据采集。
采集到的数据包括车辆速度、方向、曲率半径、加速度等变量。
3.3 数据处理将采集到的数据利用计算机程序进行统计、分析和可视化处理,得到各种参数的变化曲线和相关图表。
4. 试验结果本试验所得到的结果表明,在不同的车辆和行驶速度条件下,非完整小圆弧路段的曲率半径会产生不同程度的变化。
同时,车辆的行驶速度、方向等参数也会影响非完整小圆弧曲率半径的变化,影响程度因附件而异。
5. 结论本探究通过对非完整小圆弧曲率半径进行测量和评判,得出了不同车辆和行驶速度条件下曲率半径变化的规律。
探究结果表明,在评判非完整小圆弧曲率半径时需要综合思量车辆行驶速度、方向等参数对曲率半径的影响,以达到更加准确的评估效果。
进一步分析试验结果发现,车辆的加速度也对非完整小圆弧曲率半径产生着重要影响。
非完整缓和曲线计算步骤如下:从此表格可以看出第一段缓和曲线为非完整缓和曲线(因为起始有一定半径而非为无穷大,此非完整缓和曲线的意义就是从完整的缓和曲线截取一段连接直线和圆曲线),所以我们需先计算出虚拟的ZH’点的坐标和方位角,然后用这个ZH’经完整缓和曲线计算的方法来计算此段缓和曲线上的任意点坐标计算坐标前先列出各参数的计算公式切线角β=Li^2/2/R/Ls*(180°/π)(计算方位角用,公式中如果没有*(180°/π)则以弧度显示) 缓和参数A^2=RLs支距坐标Xi=Li-Li^5/40/R^2/Ls^2+Li^9/3456/R^4/Ls^4Yi=Li^3/6/R/Ls-Li^7/336/R^3/Ls^3+Li^11/42240/R^5/Ls^5坐标增量△X=Xicosξ-Yisin ξ△Y=Xisin ξ+Yicos ξ在第一缓和曲线时,ξ为ZH到JD的方位角,曲线左转时Yi为负号带入,右转时以正号代入在第二缓和曲线时,ξ为HZ到JD的方位角,曲线左转时Yi为正号带入,右转时以负号代入备注:Li:所求点弧长(此点至ZH‘的里程距离)R:曲线半径(以接圆曲线的半径为准)Ls:缓和曲线长(此为非完整缓和曲线,以计算出的完整缓和曲线长为准,而不是截取的缓和曲线长)开始计算:1. 先计算出虚拟的ZH’点桩号,因为根据缓和参数公式A^2=RLs,表格中已知缓和参数为90,半径为70所以求得缓和曲线长Ls=A^2/R=90^2/70=115.714,而根据表格知道实际缓和曲线长为110.302,则在起点里程AK0+000之前还有115.714-110.302=5.412M,所以此段缓和曲线的起点里程应为AK -5.4122. 计算切线角根据公式β=Li^2/2/R/Ls*(180°/π)=5.412^2/2/70/115.714*(180°/π)=0°6′12.93″3. 计算虚拟起点ZH‘方位角α,因为此线路为右转,从起点计算曲线任意点方位角时应为加,现在倒过来计算方位角所以为减,由已知条件得知AK0+000方位角为249°5′47.5″,所以虚拟ZH‘的方位角ξ为249°5′47.5″-0°6′12.93″=248°59′34.57″4. 计算虚拟起点ZH‘坐标,Xi=Li-Li^5/40/R^2/Ls^2+Li^9/3456/R^4/Ls^4=5.412-5.412^5/40/70^2/115.714^2+5.412^9/3456/70^4/115.714^4=5.412Yi=Li^3/6/R/Ls-Li^7/336/R^3/Ls^3+Li^11/42240/R^5/Ls^5=5.412^3/6/70 /115.714-5.412^11/42240/70^5/115.714^5=0.0033线路右转,在第一缓和曲线上,则Yi以正号代入△X=Xicosξ-Yisin ξ=5.412*cos(248°59′34.57″)-0.0033*sin(248°59′34.57″)=-1.937△Y=Xisin ξ+Yicosξ=5.412*sin(248°59′34.57″)+0.0033*cos(248°59′34.57″)=-5.0535虚拟起点ZH‘的坐标为(由于虚拟点在线元起点的前面(如果是在第二缓和曲线时虚拟点再线元终点的后面,则还是正常计算,为加上坐标增量)所以计算时应倒过来计算,所以为减去坐标增量)XZH‘=XZH-△X=3275092.037-(-1.937)=3275093.974YZH‘=YZH-△Y=533114.707-(-5.0535)=533119.7615. 现在可以开始由于虚拟点ZH‘来计算此段缓和曲线上的任意点,这里先计算缓和曲线终点HY点的坐标(HY点里程为ZH‘+115.714=AK0+110.302)Xi=Li-Li^5/40/R^2/Ls^2+Li^9/3456/R^4/Ls^4=115.714-115.714^5/40/70^ 2/115.714^2+115.714^9/3456/70^4/115.714^4=108.059Yi=Li^3/6/R/Ls-Li^7/336/R^3/Ls^3+Li^11/42240/R^5/Ls^5=115.714^3/6/ 70/115.714-115.714^7/336/70^3/115.714^3+115.714^11/42240/70^5/115.714 ^5=30.359线路右转,在第一缓和曲线上,则Yi以正号代入△X=Xicosξ-Yisin ξ=108.059*cos(248°59′34.57″)-30.359*sin(248°59′34.57″)=-10.396△Y=Xisin ξ+Yicosξ=108.059*sin(248°59′34.57″)+30.359*cos(248°59′34.57″)=-111.760XHY=XZH‘+△X=3275093.974+(-10.396)=3275083.578YHY=YZH‘+△Y=533119.761 +(-111.760)=533008.001切线角β= Li^2/2/R/Ls*(180°/π)=115.714^2/2/70/115.714*(180°/π)=47°21′23.76″所以HY点方位角为虚拟点ZH’加上(因为线路右转)47°21′23.76″=248°59′34.57″+47°21′23.76″=296°20′58.33″6.接着计算曲线上任意点坐标,方法同上,比如计算AK0+020的坐标(这里的AK0+020实际为AK0+025.412)曲线长Li为25.412,半径R为70,计算如下:Xi=Li-Li^5/40/R^2/Ls^2+Li^9/3456/R^4/Ls^4=25.412-25.412^5/40/70^2/ 115.714^2+25.412^9/3456/70^4/115.714^4=25.408Yi=Li^3/6/R/Ls-Li^7/336/R^3/Ls^3+Li^11/42240/R^5/Ls^5=25.412^3/6/7 0/115.714-25.412^7/336/70^3/115.714^3+25.412^11/42240/70^5/115.714^5= 0.3376线路右转,在第一缓和曲线上,则Yi以正号代入△X=Xicosξ-Yisin ξ=25.408*cos(248°59′34.57″)-0.3376*sin(248°59′34.57″)=-8.7932△Y=Xisin ξ+Yicosξ=25.408*sin(248°59′34.57″)+0.3376*cos(248°59′34.57″)=-23.840X=XZH‘+△X=3275093.974+(-8.7932)=3275085.181Y=YZH‘+△Y=533119.761 +(-23.840)=533095.921切线角β= Li^2/2/R/Ls*(180°/π)=25.412^2/2/70/115.714*(180°/π)=2°17′2.22″所以HY点方位角为虚拟点ZH’加上(因为线路右转)2°17′2.22″=248°59′34.57″+2°17′2.22″=251°16′36.79″。
通过弧长计算出园心角,通过园心角计算出弦长,以及这段园曲线的弦切角,直线的方位角加上(左转减,右转加)这个弦切角就是弦的方位角,这样就可以求出园曲线的终点(也就是下一段曲线的直缓点)的坐标.怎样计算不完整缓和曲线起点及终点的坐标及切线方位角以上为一条匝道的曲线图及要素表。
第一缓和段长度根据公式c=R*L及C=A*A,图中A=100,R=150,可算出第一缓和段的长度为66.667米。
而HY里程减去YH里程为60.902米。
因此此段缓和曲线是在离其起点5.765米的地方与前段圆曲线相交。
图上标为YH点。
固此YH点并非第一缓和段起点。
第二缓和段也有同样的问题,DZD点亦非第二缓和段终点。
问题:怎样计算第一缓和段真正起点的坐标和第二缓和段真正终点的坐标。
及切线方位角。
本人水平有限,苦苦思索未得其解。
在此劳烦各位同仁给予小弟支援。
不胜感谢!测量路上诚与仁兄们携手同行,让我们的测量之路多一丝欣慰,少一分苦闷。
QQ26889412E-mail: yujuying@ 注:曲线要素表可能看不清楚。
但可以把图片另存为一个文件。
然打开此文件就非常清楚了。
1.计算出Y1H的坐标及方位角;2.计算出过渡段缓和曲线在Y1H点的支距dx,dy及偏角β;3.由Y1H的方位角及偏角β可反算出过渡缓和曲线虚起点的方位角。
4.由Y1H的坐标、dx,dy及方位角可反算出过渡缓和曲线起点的坐标。
(用支距到大地坐标的变换公式反算。
关于不同类型缓和曲线的判断及起点、终点曲率半径的计算方法目前在匝道或线路施工坐标计算中经常遇到缓和曲线,实际中相信有很多测友选择用积木法或叫线元法正反算程序进行线路坐标计算,这就牵涉到线元的起点终点曲率半径判断的问题,一般的直线元,圆曲线元的起点终点半径判断,比较容易,可能令大家感觉麻烦的就是缓和曲线起点终点半径判断问题,缓和曲线有时候判断算对了,有时候却坐标算不对,究其原因,其实问题出于该缓和曲线是否是完整缓和曲线引起的。
所谓完整缓和曲线就是某段缓和曲线的一端与直线连接点的曲率半径必须是无穷大(可用10的45次方代替,有时也可用“0”表示,具体情况具体分析),而缓和曲线两端无论在什么情况下与圆曲线相接时,其两端的曲率半径必须与对应连接圆曲线的半径相等。
现在我们来谈谈非完整缓和曲线,从上面的话知道,如果某段缓和曲线的一端与直线连接点曲率半径不是无穷大,而是一个实数,那么这段缓和曲线就是非完整缓和曲线。
设计图中遇到这种情况,一般会告诉这段缓和曲线的长度(我们把这段缓和曲线的长度记作L2,缺少的一段缓和曲线长度记作L1,L1+L2=完整缓和曲线长度L),如果没告诉这段缓和曲线的长度,也可以通过两端的桩号计算出来、设计参数A及缓和曲线另一端的曲率半径R2(应该是与一个圆曲线相接,也就是说R2等于这个圆曲线的半径)。
我们在输入匝道程序时必须要知道R1(起点曲率半径),怎么办呢?那就通过计算把R1计算出来不就行了,下面就是计算过程:由公式:R=A2÷L 推出R1= A2÷L1 =>A2=R1*L1 ……………………………………………………①R2= A2÷(L1+L2) =>A2=R2*(L1+L2) ……………………………………………………②R2= A2÷(L1+L2) => R2= A2÷L => L=A2÷R2 …………………………………………③由公式①②推出R1*L1=R2*(L1+L2) => R1=R2*(L1+L2)÷L1 …………………………………………④L=L1+L2 => L1=L-L2 ……………………………………………⑤由公式③④⑤推出R1=R2*L÷(L-L2) => R1= A2÷(A2÷R2-L2) …………………………………………⑥公式⑥就是我们要找的曲率半径公式,计算得到结果计算完毕。
公路工程测量放线圆曲线、缓和曲线(包括完整缓和曲线、非完整缓和曲线)计算解析例:某道路桥梁中,A匝道线路。
已知交点桩号及坐标:SP,K9+000(2957714.490,485768.924);JD1,K9+154.745(2957811.298,485889.647);EP,K9+408.993(2957786.391,486158.713)。
SP—JD1方位角:51°16′25″;转角:右44°00′54.06″;JD1—EP方位角:95°17′20″。
由上面“A匝道直线、曲线及转角表”得知:K9+000—K9+116.282处于第一段圆曲线上,半径为385.75m;K9+116.282—K9+151.282处于第一段缓和曲线上,K9+151.282的半径为300m,缓和曲线要素A1=217.335,Ls1=35m;K9+151.282—K9+216.134处于第二段圆曲线上,半径为300m;K9+216.134—K9+251.134处于第二段缓和曲线上,K9+251.134的半径为1979.5,缓和曲线要素A2=111.245,Ls2=35m;1 / 11K9+251.134—K9+408.933处于第三段圆曲线上,半径为1979.5m。
求:K9+130、K9+200、K9+230、K9+300的中桩坐标,切线方位角,左5米边桩的坐标,右10米边桩的坐标。
解:首先,我们知道要求一个未知点的坐标,必须知道起算点坐标,起算点至未知点的方位角,起算点至未知点的直线距离,然后利用坐标正算的计算公式,就可以直接求出未知点的坐标。
那么,关于圆曲线和缓和曲线(包括完整缓和曲线和非完整缓和曲线)的计算,我们需要知道如何求出起算点至圆曲线或缓和曲线上某点的方位角和直线距离。
下面,先列出关于圆曲线和缓和曲线中角度和距离计算的相关公式。
2 / 113 / 11y 轴。
过圆曲线上任意点P 的切线与ZY —JD 相交,夹角(切线角)为β,ZY —P 与ZY —JD 的夹角(弦切角)为α,ZY —P 的弧长为L ,ZY —P 的直线距离为d ,圆曲线的半径为R 。
非完整缓和曲线起始点曲率半径问题
一、是否为非完整缓和曲线?
用A^2=R*Ls公式来验证
A为已知缓和曲线参数;
R为缓和曲线所接圆曲线的半径;
Ls为已知该段缓和曲线的长度;
当等式成立即为完整缓和曲线,否则即为非完整缓和曲线;
二、非完整缓和曲线起始点曲率半径计算(起点与终点计算方法相同):
1、计算第一线元终点对应的完整缓和曲线长度:
L=A^2/R
2、计算对应的第一线元完整缓和曲线舍弃段的长度L1:
L1=L-L S
3、计算得出第一线元缓和曲线(非完整)起点曲率半径R1:
R1=A^2/L1
A为已知缓和曲线参数;
R为已知缓和曲线所接圆曲线的半径;
Ls为已知该段缓和曲线的长度;
L为计算该段完整缓和曲线的长度;
L1该段完整缓和曲线舍弃段的长度;
R1第一线元缓和曲线起点(非完整)曲率半径。