高速公路坐标高程计算软件3.3版本发布

高速公路坐标高程计算软件说明

 高速公路坐标高程计算软件是在多年的施工放样工作中总结出来的一个很有效的程序。它是公路、铁路施工放样的好助手，可以帮你完成以前你用很大的精力和时间完成的计算。它能在工作中给予很大的方便，使你能从繁琐的计算工作中解脱出来，你只要按要求将已知的几个数据输入即可，并大大的提高了计算精确性和准确性。操作简便、实用，适合采用坐标法放样，如具有全站仪和测距仪的测量放线工作，快速准确定位。

高速公路坐标高程计算软件可以帮你完成直线、圆曲线、缓和曲线(完全缓和曲线和不完全缓和曲线)、S形曲线、复曲线、试车场高速环道布劳斯曲线的中桩和任意长度、任意角度边桩坐标和高程的计算，并可根据你有要求加任意点的坐标。计算方法根据曲线是否完整对称可以选择交点法计算和特殊点计算方法。生成的坐标成果可以直接通过数据线导入全站仪，也可以导入Excel中便于打印，导入AUTOCAD中生成DWG图形，根据线形是否平顺来检验坐标准确性。

高速公路坐标高程计算软件应用于公路、铁路、等坐标高程计算，可用来计算桥梁桩基、立柱、支座垫石、护栏、桥面系及涵洞通道坐标高程，可计算试车场高速环道布劳斯曲线坐标，是施工放样和图纸坐标高程复核的好帮手，还可以用来复核工程上广泛应用的可编程计算器CASIO 5800坐标高程避免出错。

他是一个免费软件，没有任何限制。附送CASIO4850，5800程序及算法。

下载地址：百度“高速公路坐标高程计算”。

1、坐标计算

坐标计算有两种方法：交点法和线元法。

交点法一般适用于对称的完全缓和曲线，计算流程是先在【交点法计算平曲线】标签中输入各交点坐标及曲线要素==>生成平曲线ini格式参数==>在【线元法计算】标签中导入生成的ini格式参数==>计算坐标。

线元法适用于线形复杂的任意曲线，比如含有不完全缓和曲线的匝道，按照分段原则，先逐段输入各段起算点的坐标方位角及曲线要素==>保存==>计算坐标。

1.1交点法计算坐标

交点法计算平曲线功能，一般是用来计算对称的完全缓和曲线的，如果特征点里程与图纸不符，必须查明原因，比如是由断链或者不完全缓和曲线引起的。

一般地，匝道用线元法，主线用交点法，因为匝道的线型不一定是标准的交点法线型，如果不是标准的交点法线型，用常规方法推算是不对的，交点法适用于缓1+圆+缓2这种线型，对于缓1+圆1+缓2+圆2这种，缓2是分到圆1还是圆2上是有区别的，如果缓2分到半径小的圆上就适用交点法，反之则不适用。

交点法也能够推算不完全缓和曲线。在交点法计算中，如果遇到了不完全缓和曲线，只需要单击“手工输入AB”按钮，手工输入第一第二回旋参数就可以进行不完全缓和曲线计算。对于完全缓和曲线，A1=sqr(R*Ls1)，对于不完全缓和曲线，A1=sqr(|Ls1*R1*R2/(R1-R2)|)。切线长、曲线总长，偏角根据输入的参数自动计算。

一般交点法计算中，第一第二缓和曲线的半径都是靠近圆曲线方向半径减小，此时第一第二回旋参数AB取正值，对于两圆夹一缓这种卵形曲线，根据切点的选择位置不同，可能出现靠近圆曲线方向半径增大，此时AB应该输入负值，这种情况很少见。线元法中AB没有正负之分，取正值负值结果都一样。

  第一个交点的里程作为线元法计算的起点里程，其坐标作为定向用，不用输入半径和缓和曲线长参数。

第二个交点的里程用来推算下一个里程。

第三个交点及以后的交点输入坐标XY后，才能推算其里程，原理是K3=K2+D23-(T21+T22-Lz2)，碰到断链修改即可。建议输完所有的坐标之后从第三个交点开始推算交点里程，如果推算的里程与设计图纸有误差（由四舍五入引起），就以设计图纸为准。这样做减少了参数输入的工作量，可以从直线曲线及转角一览表中任意截取一段来计算。

最后一个交点里程是最后一段的HZ点，作为线元法计算的终点里程，坐标做定向用，不用输入半径和缓和曲线长参数。

考虑到交点法计算各种类型的复杂性及计算的准确性，各交点的里程仍然通过手工输入，而不是通过只输入起点里程来推算，这样容易处理断链，而且不会出现因为某一个交点计算错误造成其后所有的特征点都计算错误的问题。

输完所有的交点坐标之后，软件可以进行圆曲线半径的判定，左偏取负右偏取正，与线元法对半径的正负取值保持一致。建议输完所有的交点坐标之后再判定。

逐一核对各特征点坐标，确保无误后，单击【生成线元法平曲线参数】按钮，就可以生成线元法需要的ini格式参数，由于断链、某些图纸的交点里程不是真正的交点里程，而是曲中点里程等各种原因，线元法生成的ini格式参数仅作为减少线元法输入量参考使用，对于与图纸坐标不相符的，一定要弄清楚原因，在线元法参数中予以调整。

1.2线元法计算坐标

1.2.1坐标正算

分段法则：直线单独分段；单一的圆曲线单独分段；缓和曲线1+圆曲线+缓和曲线2为一个整体单独分段，若不存在第一或第二缓和曲线（即不完全缓和曲线）仍然可以计算；若不存在圆曲线，则O取零。参考CAD图《平曲线计算图例》。

对于两圆夹一段缓和曲线分段这种类型，缓和曲线应该分到半径较小的那个圆上，因为程序算法本来就是从HY和YH点小半径R向大半径∞方向进行推算的，不同于以往从ZH或HZ点计算，从ZH或HZ点推算是从大半径∞向小半径R方向进行推算的。这种情况下回旋参数A=根 下√abs(Ls*R1*R2/(R1-R2))，Ls为缓和曲线长，R1，R2为半径。

输完每一段之后必须点【输入】按钮，软件会临时保存在数组中，单击【保存到文件】按钮，可以把线元法参数保存为ini文件，便于下次载入。

起算点的意义：线元法的每个分段必须知道一个点的坐标方位角及必要的曲线参数才能推算该分段每个点的坐标，这个已知点称为起算点。对于直线段或圆曲线段，起算点可取直线或圆曲线上的任意一点；对于带第一、第二缓和曲线的平曲线段，本软件起算点应取HY点，也就是说，每一个HY点的坐标方位角必须输入到程序中。

如果HY点坐标方位角没有给出，单击【从圆曲线推算HY点】可以自己推算HY点坐标切线方位角。如下图有三种方法：

PTR一点法：已知圆上任意一点P1的里程坐标，切线方位角T，圆半径R，输入HY点里程就可以推算其坐标及切线方位角。

PPR两点法：已知圆上任意两点P1，P2的里程坐标，圆半径R，输入HY点里程就可以推算其坐标及切线方位角。【推荐采用】

PPP三点法：已知圆上任意三点P1，P2，P3的里程坐标，输入HY点里程就可以推算其坐标及切线方位角。

注意输入的时候里程要依次输入，确保P1

 默认以脚本名字为基础，增加三个图层，分别为中桩、里程标注、特征点标注。例如如果输入生成脚本名字为AK，那么在cad中会增加AK中桩、AK里程标注、AK特征点标注三个图层，运行脚本后会把当前层设置为0层。可以在图层颜色的设置框进行设置，1红色 2黄色 3绿色 4青色 5蓝色 6洋红 7白 8灰，可以查看cad颜色索引1-249。

确定CAD线位图平顺，excel逐桩坐标与图纸相符后，单击【5800】按钮，软件可以全自动直接生成卡西欧5800主程序,便于校核！子程序ZX,HUAN,YUAN,PQX不可缺少（开始菜单组中《淮息5标CASIO5800坐标高程计算.doc》有范例）。注意角度F格式是度.分秒要正确输入！

二次偏距法如下图所示，T为第一偏距，P为第一偏角，S为第二偏距，Z为第二偏角。第一偏距推算到P1点（G1，H1），第二偏距推算到P2点（G，H），这样能够保证下部结构所有都按照支座中心线来布置。

软件还可以直接从excel导入点 、里程、偏距偏角来计算桩位坐标，注意excel格式必须用设定好的格式，开始菜单有范例格式《不规则里程偏距坐标复核格式wsc.xls》（如下图），这个格式也可以通过建立wsc文件导出后获得，基准切线方位角，格式为度.分秒，例如230度04分05秒输入230.0405，若在[0,360]度之间表示平行布置，否则表示径向布置。路基一般为径向布置，就是与该点的切线方位角垂直，所以基准方位角随便输入一个负值例如【-1】即可。

正算是反算的基础，正算的算法大家研究的很多了，判断点位落在哪个曲线段是通过正算程序来判断的，因此无论是那种线形，例如直线、圆、回旋线、麦克康纳尔曲线、布劳斯曲线等曲线，只要正算能算出来，都可以反算出里程偏距。

可以从excel文件导入XYK批量反算里程偏距。excel格式开始菜单有范例《坐标反算zk格式模板.xls》，前两行是表头，第三行开始是数据行，内容依次为X坐标，Y坐标，大致里程Kd，反算里程K，反算偏距T，大致里程输入全线起点里程即可。

本程序为辅助程序，用来从ZH点或HZ点计算整条完全的缓和曲线，若不知道HY点X、Y、Q参数，可用此程序计算出来，该程序主要用于从大半径向小半径方向推算复核；参数设置参考平曲线计算；导出到EXCEL的办法同平曲线计算。

1.4直线计算（辅助程序）

已知两点的坐标，可计算P1–>P2的距离及方位角；

角度可以进行加减运算。（单位：度.分秒格式）

1.6桥涵下部结构计算

计算桥涵下部结构坐标时，首先必须要明确的是墩台是平行布置还是径向布置，这直接影响坐标计算结果的正确与否。

1.6.1涵洞通道角点计算

涵洞通道一般为平行布置，盖板等长，0 和1 墙身平行，以涵洞中心里程切线方位角为基准方位角，横向轴线与该基准方位角成一定角度，用二次偏距法计算。

 1.7桥涵上部结构计算

桥梁上部结构一般采用弯桥直做或弯桥折做的形式，在翼缘板上面调整宽度，用每跨的直线梁板来近似拟合线路的曲线，公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)中桥梁总体实测项目中规定，桥面宽度允许偏差为±10mm，因此上部结构的桥面系内外边缘、防撞护栏的施工必须平行于中心线，才能保证线形顺畅，不能再按照下部结构平行布置方式来计算。

1.8路基边桩计算

路基一般为径向布置，就是每个点的边桩都与该点的切线方位角垂直，没有什么基准方位角的概念，所以批量计算路基边桩时，《不规则里程偏距坐标复核格式wsc.xls》中基准方位角随便输入一个负值例如【-1】即可。

2、高程计算

5800竖曲线各参数意义：KV中边桩里程，J起算点里程，Y交点高程，R竖曲线半径，EF第一第二坡度不带百分 ，T偏距左负右正，P偏角，H设计高程，G边桩高程。中间变量W坡度差，Q切线长，U曲线凸凹判定。

宽度参数扩展名kdu，每一段均可以选择超高类型。注意匝道连接部两条线路之间的路基宽度，与两条路线中心线之间的距离有关，不是简单的线性渐变或者抛物线渐变，分段距离参照图纸连接部间距来设置，分段间距过大与图纸误差较大。因为超高计算和加宽计算公式很简单，生成CASIO 5800程序没有使用通用公式，直接在具体分段上列出公式，这样正常段落计算更简练。

（4）自动计算路基土石方数量。

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