高速公路平面坐标计算公式

1、高速公路平面坐标计算公式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=(P-M)2/2A2I-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”Z

2、BJL”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MAINCURVEHY-YHLINEZH-HYYH-HZPARAM-n*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：l= RL=A2*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

3、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=L2/2A2,（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=L2/2A2,（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,(注意，Y坐标值的符号)再转换

4、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=xo+xpcosA-ypsinA Y=yo+ypcosA+xpsinAZH-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

5、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°）*MAIN /初始化程序变量，判断待求点位置及是否继续计算或者退出程序。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-H

6、Z /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。*MAIN /初始化程序变量，判断待求点位置及是否继续计算或者退出程序。Lbl 1: Defm 6 / 扩展6个字节的内存供数组变量使用即Z1Z6用以存储ZH、HY、HZ点的坐标。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/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

7、P点桩号是否小于0。Lbl 2:I,P:I”ZZBC?”:P”DQD:”P<0=>Goto n+3=>Goto 3Lbl 3:Prog “PARAMS-1” /调用子程序，初始化计算参数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

8、HZ点和P点的位置关系。Lbl n+1:PM=>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+4Lbl 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”=?:Z1”ZH-N”=

9、?:Z2”ZH-E”=?:Z3”HY-N”=?:Z4”HY-E”=?:Z5”HZ-N”=?:Z6”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”=L2÷24R:T“切线长”=S+(R+Z)×Tan(B÷2):Q“曲线长”=2L+R(B-2G)÷180:E”外矢距”=(R+S)×Sec(B÷2)-R:M”ZH桩号”=O-T

10、: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 DY”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 5Lbl 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=&

11、gt;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:P0=>Goto 7=>Goto 9/判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 7:PM=>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 9Lbl 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

12、号Lbl 2:PM=>Goto 6=>Goto 3Lbl 3:P<M+L=>Prog “ZH-HY”:Goto 6=>Goto 4Lbl 4:P<M+Q-L=>Prog “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/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

13、)+(P-M)11÷(42240(R5L5)-(P-M)15÷(9676800R7L7)+(P-M)19÷(3530096640R9L9)-(P-M)23÷(1.8802409472×1012×R11L11):Y=(P-M)-(P-M)5÷(40R2L2)+(P-M)9÷(3456R4L4)-(P-M)13÷(599040R6L6)+(P-M)17÷(175472640R8L8)-(P-M)21÷(7.80337152×1010×R10L10)×(-B&#

14、247;Abs B)X”DQD-N”=Z1+XCos(D+90B÷Abs B)-YSin(D+90B÷Abs B):Y”DQD-E”=Z2+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

15、=>Goto 5U”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:PM=>Goto 7=>Goto 9/判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 7:PF=>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 N

16、O:”/是否继续计算本桩号的其他边桩。 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/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÷/圆曲线段内任意点的切线角Lbl 3:X=Z3+2RSin(H÷2)×Cos(H÷2):Y=Z4+2RSin(H÷2)×Sin(H÷2)X”DQD-N”=Z3+XCos(D+(G

17、+90)B÷Abs B)-YSin(D+(G+90)B÷Abs B):Y”DQD-E”=Z4+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 5U”BZ-N”=X+Abs W×Cos(D+G+H+90W÷Abs W)/计算边桩坐标。V”BZ-E”=Y+Abs W×S

18、in(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:PF=>Goto 7=>Goto 9/判断新的待求点是否在本子程序计算范围Lbl 7:PN-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 9Lbl 9:”EXIT HY-YH”/退出HY-HY子程序，返回到CURV

19、E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÷(1.8802409472×1012×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”=Z5+XCos(D+B+