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曲線任意里程中邊樁坐標正反算(CASIO fx-4850P計算器)程序

08-22 13:58:49  瀏覽次數:895次  欄目:工程測量
標簽:工程測量規范,工程測量技術, 曲線任意里程中邊樁坐標正反算(CASIO fx-4850P計算器)程序,http://www.nvlbio.live
一、程序功能及原理
1.功能說明:本程序由一個主程序(TYQXjs)和兩個子程——正算子程序(SUB1)、反算子程序(SUB2)序構成,可以根據曲線段——直線、圓曲線、緩和曲線(完整或非完整型)的線元要素(起點坐標、起點里程、起點切線方位角、線元長度、起點曲率半徑、止點曲率半徑)及里程邊距或坐標,對該曲線段范圍內任意里程中邊樁坐標進行正反算。另外也可以將本程序中核心算法部分的兩個子程序移植到其它相關的程序中,用于對曲線任意里程中邊樁坐標進行正反算。本程序也可以在CASIO fx-4500P計算器及 CASIO fx-4850P計算器上運行。
2.計算原理:利用Gauss-Legendre 5點通用公式計算線路中邊樁坐標并計算放樣數據。
二、源程序
1.主程序(TYQXjs)
Defm 2:"1.SZ => XY":"2.XY => SZ":N:Prog”DAT1”:U"X0":V"Y0":O"S0":G"F0":H"LS":P"R0":R"RN":Q:C=1÷P:D=(P-R)÷(2HPR):E=180÷π:N=1=>Goto 1:≠>Goto 2Δ←
Lbl 1:{SZT}:SZ:T”ANG”:W=Abs(S-O):Prog "SUB1":"XS=":X=X◢
"YS=":Y=Y◢
Goto 3←┘
Lbl 2:{XY}:XY:I=X:J=Y:Prog "SUB2":"S=":S=O+W◢
"Z=":Z=Z◢
Goto 2
Lbl 3:J=0:I=Pol(X-Z[1],Y-Z[2]):F=J:F<0=>F=F+360:≠>F>360=>F=F-36ΔΔ  ”DIST=”:  I◢”FW=”:F→DMS◢ Goto 1

2. 正算子程序(SUB1)
A=0.1184634425:B=0.2393143352:N=0.2844444444:K=0.0469100770:L=0.2307653449:M=0.5:F=1-L:M=1-K:X=U+W(Acos(G+QEKW(C+KWD))+Bcos(G+QELW(C+LWD))+Ncos(G+QEMW(C+MWD))+Bcos(G+QE(1-L)W(C+(1-L)WD))+Acos(G+QE(1-K)W(C+(1-K)WD))): Y=V+W(Asin(G+QEKW(C+KWD))+Bsin(G+QELW(C+LWD))+Nsin(G+QEMW(C+MWD))+Bsin (G+QE(1-L)W(C+(1-L)WD))+Asin (G+QE(1-K)W(C+(1-K)WD))):F=G+QEW(C+WD)+T:X=X+ZcosF:Y=Y+ZsinF

3. 反算子程序(SUB2)
T=G-90:W=Abs((Y-V)cosT-(X-U)sinT):Z=0:Lbl 0:Prog "SUB1":L=T+QEW(C+
WD):Z=(J-Y)cosL-(I-X)sinL:AbsZ<1E-6=>Goto1:≠>W=W+Z:Goto 0Δ←┘
Lbl 1:Z=0:Prog "SUB1":Z=(J-Y)÷sinF

4.曲線元要素數據庫:DAT1
J=1=>U=xxxx.xxx:V=xxxx.xxx:O=xxxx.xxx:G=xxxx.xxx:H=xxxx.xxx:P=xxxx.xxx:R=xxxx.xxx:Q=xxΔJ=2=>U=xxxx.xxx:V=xxxx.xxx:O=xxxx.xxx:G=xxxx.xxx:H=xxxx.xxx:P=xxxx.xxx:R=xxxx.xxx:Q=xxΔ……….J=n=>U………. Δ(注:如有多個曲線元要素繼續添加入數據庫DAT1中)
三、使用說明
1、規定
        (1) 以道路中線的前進方向(即里程增大的方向)區分左右;當線元往左偏時,
Q=-1;當線元往右偏時,Q=1;當線元為直線時,Q=0。
        (2) 當所求點位于中線時,Z=0;當位于中線左鍘時,Z取負值;當位于中線中線右
側時,Z取正值。
        (3) 當線元為直線時,其起點、止點的曲率半徑為無窮大,以10的45次代替。
        (4) 當線元為圓曲線時,無論其起點、止點與什么線元相接,其曲率半徑均等于圓
弧的半徑。
         (5) 當線元為完整緩和曲線時,起點與直線相接時,曲率半徑為無窮大,以10的45
次代替;與圓曲線相接時,曲率半徑等于圓曲線的半徑。止點與直線相接時,曲率半
徑為無窮大,以10的45次代替;與圓曲線相接時,曲率半徑等于圓曲線的半徑。
         (6) 當線元為非完整緩和曲線時,起點與直線相接時,曲率半徑等于設計規定的
值;與圓曲線相接時,曲率半徑等于圓曲線的半徑。止點與直線相接時,曲率半徑等
于設計規定的值;與圓曲線相接時,曲率半徑等于圓曲線的半徑。
(7)曲線元要素數據庫(DAT1)可根據線型不同分為各個線元段輸入到DAT1中,即分為直線段、緩和曲線、圓曲線等。

2、輸入與顯示說明
       輸入部分:
      1. SZ => XY
      2. XY = > SZ
      N ?  選擇計算方式,輸入1表示進行由里程、邊距計算坐標 ;輸入2表示由坐標反算
              里程和邊距。
     X0 ?線元起點的X坐標
     Y0 ?線元起點的Y坐標
     S0 ?線元起點里程
     F0 ?線元起點切線方位角
     LS ?線元長度
     R0 ?線元起點曲率半徑
     RN ?線元止點曲率半徑
     Q ?  線 元左右偏標志(左偏Q=-1,右偏Q=1,直線段Q=0)
      S ? 正算時所求點的里程
      Z ?正算時所求點距中線的邊距(左側取負,值右側取正值,在中線上取零)
ANG?正算邊樁時左右邊樁連線與線路中線的右交角
J?曲線元數據庫曲線段判斷系數(J=1、2…..n)
      X ?反算時所求點的X坐標
      Y ?反算時所求點的Y坐標
       顯示部分:
       XS=×××    正算時,計算得出的所求點的X坐標
       YS=×××    正算時,計算得出的所求點的Y坐標
       S=×××    反算時,計算得出的所求點的里程
       Z=×××    反算時,計算得出的所求點的邊距

四、算例
        某匝道的由五段線元(直線+完整緩和曲線+圓曲線+非完整緩和曲線+直線)組
成,各段線元的要素(起點里程S0、起點坐標X0 Y0、起點切線方位角F0、線元長度
LS、起點曲率半徑R0、止點曲率半徑RN、線 元左右偏標志Q)如下:
S0             X0              Y0               F0               LS        R0     RN           Q
500.000    19942.837    28343.561     125 16 31.00    269.256     1E45   1E45           0
769.256    19787.340    28563.378     125 16 31.00      37.492     1E45   221.75        -1
806.748    19766.566    28594.574     120 25 54.07     112.779    221.75  221.75       -1
919.527    19736.072    28701.893      91 17 30.63      80.285     221.75  9579.228    -1
999.812    19744.038    28781.659      80 40 50.00     100.000     1E45    1E45          0

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