5800公路线路坐标正反算程序.docx

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5800公路线路坐标正反算程序

5800公路线路坐标正反算程序

时间:

2010-08-0118:

59:

01  来源:

本站  作者:

张玉楠  我要投稿  我要收藏  投稿指南

一单交点对称：

本程序由一个主程序JD和三个子程序（JDA、JDB、JDC）构成，运行时只需运行主程序即可！

本程序适用于单交点对称型、不对称型、有无缓和曲线单圆曲线型一个交点范围内（含交点前后有直线段时）的曲线要素核对和坐标计算，手工输入要素，对设计图纸的“直线、曲线转角表”中交点数据进行复核验证，并为线元法程序提供起点坐标起点切线方位角等数据！

当然本程序也可单独逐交点输入进行放样计算用！

鉴于5800计算器的空间和以上所述本程序的主要目的，故此程序不修改为数据库版本！

需要的自行修改结合XY框架自己修改为数据库反算程序等！

主程序名：

JD

24→Dimz↙

Cls:

＂K（JD）＂?

K:

＂X（JD）＂?

X:

＂Y（JD）＂?

Y:

＂LS1＂?

B:

＂LS2＂?

C:

?

R:

＂（ZH）FWJ＂?

M:

＂α（Z-,Y+）＂?

O:

M+O→N:

Prog＂JDA＂↙

Cls:

＂T1=＂:

＂T2=＂:

＂L=＂:

＂LY=＂:

Locate4,1,S:

Locate4,2,T:

Locate4,3,L:

Locate4,4,Q◢

Cls:

＂E=＂:

＂K（ZH）=＂:

Locate7,1,E:

Locate7,2,Z[1]◢

Cls:

＂K（HY）=＂:

＂K（QZ）=＂:

＂K（YH）=＂:

＂K（HZ）=＂:

Locate7,1,Z[2]:

Locate7,2,Z[3]:

Locate7,3,Z[4]:

Locate7,4,Z[5]◢◢

LbI0:

＂JSLC＂?

P:

＂（-L,Z=0,+R）＂?

D:

IfD≠0:

Then＂RJ＂?

H:

IfEnd:

Prog＂JDB＂↙

IfD＜0:

ThenCls:

＂X（L）=＂:

＂Y（L）=＂:

Locate6,1,F:

Locate6,2,G◢◢

Goto0:

IfEnd↙

IfD=0:

ThenCls:

＂X（Z）=＂:

＂Y（Z）=＂:

Locate6,1,F:

Locate6,2,G◢

 ＂QXFWJ（Z）=＂:

Z▼DMS◢

Goto0:

IfEnd↙

IfD＞0:

ThenCls:

＂X（R）=＂:

＂Y（R）=＂:

Locate6,1,F:

Locate6,2,G◢

Goto0:

IfEnd↙

子程序1名：

JDA

IfO＜0:

Then -1→W:

Else1→W:

IfEnd:

WO→A↙

B2÷24÷R-B^（4）÷2688÷R^（3）→Z[6]↙

C2÷24÷R-C^（4）÷2688÷R^（3）→Z[7]↙

B÷2-B^（3）÷240÷R2→Z[8]↙

C÷2-C^（3）÷240÷R2→Z[9]↙

Z[8]+（（R+Z[7]-（R+Z[6]）cos（A））÷sin（A））→S↙

Z[9]+（（R+Z[6]-（R+Z[7]）cos（A））÷sin（A））→T↙

RAπ÷180+（B+C）÷2→L↙

RAπ÷180-（B+C）÷2→Q↙

（R+（Z[6]+Z[7]）÷2）÷cos（A÷2）-R→E↙

K-S→Z[1]↙↙

Z[1]+B→Z[2]↙↙

Z[2]+Q÷2→Z[3]↙

Z[1]+L-C→Z[4]↙

Z[4]+C→Z[5]↙

子程序2名：

JDB

X-Scos（M）→Z[19]:

Y-Ssin（M）→Z[20]↙

X+Tcos（N）→Z[21]:

Y+Tsin（N）→Z[22]↙

IfP＞Z[1]:

ThenGoto1:

IfEnd↙

Z[1]-P→L↙

X-（S+L）cos（M）+Dcos（Z+H）→F↙

Y-（S+L）sin（M）+Dsin（Z+H）→G↙

M→Z:

Goto5↙

LbI1:

IfP＞Z[2]:

ThenGoto2:

IfEnd↙

P-Z[1]→L:

L→Z[12]:

B→Z[13]:

Prog＂JDC＂↙

Z[19]+Z[14]cos（M）-WZ[15]sin（M）+Dcos（Z+H）→F↙

Z[20]+Z[14]sin（M）+WZ[15]cos（M）+Dsin（Z+H）→G↙

M+90WL2÷（BRπ）→Z↙

Goto5↙

LbI2:

IfP＞Z[4]:

ThenGoto3:

IfEnd↙

P-Z[1]→L:

90（2L-B）÷R÷π→Z[11]↙

Rsin（Z[11]）+Z[8]→Z[14]:

R（1-cos（Z[11]））+Z[6]→Z[15]↙      

Z[19]+Z[14]cos（M）-WZ[15]sin（M）+Dcos（Z+H）→F↙

Z[20]+Z[14]sin（M）+WZ[15]cos（M）+Dsin（Z+H）→G↙

M+WZ[11]→Z↙

Goto5↙

LbI3:

IfP＞Z[5]:

ThenGoto4:

IfEnd↙

Z[5]-P→L:

L→Z[12]:

C→Z[13]:

Prog＂JDC＂↙

Z[21]-Z[14]cos（N）-WZ[15]sin（N）+Dcos（Z+H）→F↙

Z[22]-Z[14]sin（N）+WZ[15]cos（N）+Dsin（Z+H）→G↙

N-90WL2÷（CRπ）→Z↙

Goto5↙

LbI4:

P-Z[5]→L↙

X+（T+L）cos（N）+Dcos（Z+H）→F↙

Y+（T+L）sin（N）+Dsin（Z+H）→G↙

N→Z↙

Goto5↙

LbI5:

360Frac（（Z+360）÷360）→Z↙

子程序3名：

JDC

IfZ[12]=0:

Then0→Z[14]:

0→Z[15]:

Else↙

Z[12]-Z[12]^（5）÷40÷（RZ[13]）2+Z[12]^（9）÷3456÷（RZ[13]）^（4）→Z[14]↙

Z[12]^（3）÷6÷（RZ[13]）-Z[12]^（7）÷336÷（RZ[13]）^（3）+Z[12]^（11）÷42240÷（RZ[13]）^（5）→Z[15]↙

IfEnd↙

程序说明：

已知数据输入：

XC?

测站X坐标

YC?

测站Y坐标

K（JD）?

交点桩号

X（JD）?

交点X坐标

Y（JD）?

交点Y坐标

LS1 ?

第一缓和曲线长度

LS2 ?

第二缓和曲线长度

 R ?

圆曲线半径

（ZH）FWJ°?

交点前（即前交点至本交点也即ZH点）的正切线方位角

α（Z-,Y+）?

本交点处线路转角（左转为负，右转为正，度分秒输入）

K×+×××?

待求桩号

Z?

待求桩号距中距离（左负值，右正值，中为0）

RJ?

斜交右角（线路切线前进方向与边桩右侧夹角）

计算结果显示：

T1=第一切线长

T2=第二切线长

L=曲线总长

LY=圆曲线长

E=曲线外距

K（ZH）=直缓点桩号

K（HY）=缓圆点桩号

K（QZ）=曲中点桩号

K（YH）=圆缓点桩号

K（HZ）=缓直点桩号

X=Y=待求点的坐标（其中：

L-左Z-中R-右）

QXFWJ（Z）=待求点的中桩切线方位角（当求中桩坐标时显示）

二非对称线路坐标正反算通用程序（中边桩）

GAUSSLE坐标正反算fx－5800程序

源程序

1.正算主程序

Lbi0：

“G”？

K：

“Z=-1，Q=0，Y=1”？

A

IfA=-1:

ThenProg“ZX”:

Prog“GSZS”:

IfEnd

IfA=1:

ThenProg“YX”:

Prog“GSZS”:

IfEnd

IfA=0:

ThenProg“QX”:

Prog“GSZS”:

IfEnd

“X=”:

X◢

”Y=”:

Y◢

Goto0

说明：

K 正算时所求点的里程

A 选择线路，左幅=-1，右幅=1，整体式=0

正算子程序GSZS

（（P-R）÷（2（H-O）PR））→D：

“JIAODU”?

M:

”JULI（-Z +Y）”?

L

 （Abs（K-O））→J：

Prog"SUB1"：

 （F-M）→F

Return

2.反算主程序 GSFS

Lbi0：

?

X：

?

Y：

X→Z[2]：

Y→Z[3]：

“QDXO”？

I：

"QDY0"?

S:

"QDLC"?

O:

"QDFWJ"?

G：

"ZDLC"?

H：

"QDR"?

P：

"ZDR"?

R：

”Q（Z=-1ZX=0Y=1）”?

Q:

（（P-R）÷（2（H-O）PR））→D:

（Abs（（Y-S）cos（G-90）－（X-I）sin（G-90）））→J：

0→L：

90→M:

Lbl1：

Prog"SUB1"：

（（Z[3]-Y）cos（G-90+QJ（1÷P+JD）×180÷π）-（Z[2]-X）sin（G-90+QJ（1÷P+JD）×180÷π））→L：

If:

AbsL<10-6ThenGoto2：

ElseJ+L→J：

Goto1:

←┘

Lbl2：

0→L：

Prog"SUB1"：

（（Z[3]-Y）÷sinF）→L:

”K=”:

O+J→k◢”L=”:

L→L◢

Goto0

3.反算，正算子程序（SUB1）

0.1184634425→A:

0.2393143352→B:

0.2844444444→Z[4]:

0.0469100770→C:

0.2307653449→E:

0.5→Z[1]:

（I+J（Acos（G+QCJ（1÷P+CJD）×180÷π）+Bcos（G+QEJ（1÷P+EJD）×180÷π）+Z[4]cos（G+QZ[1]J（1÷P+Z[1]JD）×180÷π）+Bcos（G+Q（1-E）J（1÷P+（1-E）JD）×180÷π）+Acos（G+Q（1-C）J（1÷P+（1-C）JD）×180÷π）））→X:

（S+J（Asin（G+QCJ（1÷P+CJD）×180÷π）+Bsin（G+QEJ（1÷P+EJD）×180÷π）+Z[4]sin（G+QZ[1]J（1÷P+Z[1]JD）×180÷π）+Bsin（G+Q（1-E）J（1÷P+（1-E）JD）×180÷π）+Asin（G+Q（1-C）J（1÷P+（1-C）JD）×180÷π）））→Y：

（G+QJ（1÷P+JD）×180÷π+M）→F：

（X+LcosF）→X：

（Y+LsinF）→Y

4.曲线元要素数据库：

ZX/YX/QX

IfK<（起点里程）:

ThenGoto2：

IfEnd

IfK<（ZDLC）:

ThenQDXO→I：

QDY0→S:

QDLC→O:

QDFWJ→G：

ZDLC→H：

QDR→P：

ZDR→R：

Q（Z=-1ZX=0Y=1）→Q:

Goto3：

IfEnd

……….（注：

如有多个曲线元要素继续添加入数据库ZX/YX/QX中）

Lbl2:

”NO”

Lbl3:

Return

说明：

一、程序功能及原理

1.功能说明：

本程序由两个主程序——正算主程序（GSZS）、反算主程序（GSFS）和两个子程——正算子程序（SUB1）、线元数据库（DAT-M）构成，可以根据曲线段——直线、圆曲线、缓和曲线（完整或非完整型）的线元要素（起点坐标、起点里程、起点切线方位角、终点里程、起点曲率半径、止点曲率半径）及里程边距或坐标，对该曲线段范围内任意里程中边桩坐标进行正反算。

本程序可以在CASIOfx-4800P计算器及CASIOfx-4850P计算器上运行。

由于加入了数据库（DAT-M），可实现坐标正反算的全线贯通。

   组合程序5可实现M线的正算贯通，组合程序7可实现M线的反算贯通，组合程序6可实现坐标计算到放样一体化。

2．计算原理：

 利用待求点至线元起点切线作垂线，逐次迭代趋近原理反算里程及边距。

二、使用说明

1、规定

（1）以道路中线的前进方向（即里程增大的方向）区分左右；当线元往左偏时，Q=-1；当线元往右偏时，Q=1；当线元为直线时，Q=0。

（2）当所求点位于中线时，L=0；当位于中线左侧时，L取负值；当位于中线右侧时，L取正值。

3）当线元为直线时，其起点、止点的曲率半径为无穷大，以10的45次代替。

 （4）当线元为圆曲线时，无论其起点、止点与什么线元相接，其曲率半径均等于圆弧的半径。

（5）当线元为完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次代替；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。

止点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次代替；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。

 （6）当线元为非完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。

止点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。

（7）曲线元要素数据库（DAT-M）可根据线型不同分为各个线元段输入到DAT-M中，即分为直线段、缓和曲线、圆曲线等。

（8）正算时可仅输入里程和边距及右交角可实现全线计算，但反算时只能通过首先输入里程K值读取数据库DAT-M，计算器自动将里程K所在线元数据赋给反算主程序GSFS进行试算，试算出的里程和边距须带入正算主程序GSZS中计算坐标，若坐标吻合则反算正确。

2、输入与显示说明

（1）输入部分：

QDX0？

线元起点的X坐标

QDY0？

线元起点的Y坐标

QDK0？

线元起点里程

QDFWJ？

线元起点切线方位角

ZDLC？

线元终点里程

QDR？

线元起点曲率半径

ZDR？

线元止点曲率半径

Q？

 线元左右偏标志（左偏Q=-1，右偏Q=1，直线段Q=0）

K？

正算时所求点的里程

L？

 正算时所求点距中线的边距（左侧取负值，右侧取正值，在中线上取零）

ANG？

正算边桩时左右边桩连线与线路中线的右交角      

X？

反算时所求点的X坐标

Y？

反算时所求点的Y坐标

 M?

 斜交右角

（2）显示部分

X正算时，计算得出的所求点的X坐标

Y正算时，计算得出的所求点的Y坐标

K反算时，计算得出的所求点的里程

L反算时，计算得出的所求点的边距

三、算例

 某匝道的由五段线元（直线+完整缓和曲线+圆曲线+非完整缓和曲线+直线）组成，各段线元的要素（起点里程S0、起点坐标X0Y0、起点切线方位角F0、线元长度LS、起点曲率半径R0、止点曲率半径RN、线元左右偏标志Q）如下：

S0            X0              Y0                F0                LS           R0     RN           Q

500.000   19942.837   28343.561    1251631.00   269.256    1E45  1E45          0

769.256   19787.340   28563.378    1251631.00     37.492    1E45  221.75       -1

806.748   19766.566   28594.574    1202554.07    112.779   221.75 221.75      -1

919.527   19736.072   28701.893     911730.63     80.285    221.75 9579.228   -1

999.812   19744.038   28781.659     804050.00    100.000    1E45   1E45         0

（注：

该算例中线元要素Ls为程序修改前须输入的线元长度，程序修改后改为输入线元终点里程KN）