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公路、桥涵、路基测量计算器程序

一、程序功能
本程序由6个主程序、5个次子程序及5个参数子程序组成。主要用于公路测量中坐标正反算,设计任意点高程及横坡计算,桥涵放样,路基开挖口及填方坡脚线放样。程序坐标计算适应于任何线型.
二、源程序
1.主程序1:一般放样反算程序(①正算坐标、放样点至置仪点方位角及距离;②反算桩号及距中距离)
程序名:1ZD-XY
Lb1 0:Norm 2
F=1:(正反算判别,F=1正算,F=2反算,也可以改F前加?,改F为变量)
Z[1]=90(与路线右边夹角)
Prog"THB":F=1=>Goto 1:F=2=>Goto 2
Lb1 1:Fix 3:" X=":Locate 6,4,X◢
" Y=":Locate 6,4,Y◢
Prog"3JS”:Goto 0:
Lb1 2:Fix 3:" KM=":Locate 6,4,Z◢
"  D=":Locate 6,4,D◢
Goto 0
2.主程序2:高程序横坡程序(设计任意点高程及横坡)
程序名:2GC
LbI 0:Norm 2
“KM”?Z:?D:
Prog”H”:Fix 3:” H=”:Locate 6,4,H◢
“ I=”: Locate 6,4,I◢
Goto 0
3.主程序3:极坐放样计算程序(计算放样点至置仪点方位角及距离)
程序名:3JS
X:Y:
1268.123→K(置仪点X坐标)
2243.545→L(置仪点Y坐标,都是手工输入,也可以建导线点数据库子程序,个人认为太麻烦)
Y-L→E:X-K→F:Pol(F,E):IF J<0:Then J+360→J:Int(J)+0.01Int(60Frac(J))+0.006Frac(60Frac(J)) →J:(不习惯小数点后四位为角度显示的,也可以用命令J◢DMS◢来直接显示) Fix 4:” FWJ=”: Locate 6,4,J◢(不习惯小数点后四位为角度显示的,也可以用命令J◢DMS◢来直接显示)
Fix 3:” S=”:Locate 6,4,I◢
4.主程序4:涵洞放样程序(由涵中心桩号计算出各涵角坐标、在主程序3中输入置仪点坐标后计算放样点至置仪点方位角及距离)
程序名:4JH-XY
LbI 0:Norm 2
90→Z[1](涵洞中心桩与右边夹角,手工输入,也可以修改成前面加?后变为变量)
1→F:Prog”THB”:?L:
Z[2]-Z[1] →E:X+Lcos(E) →X:Y+Lsin(E) →Y:Fix 3: " X=":Locate 6,4,X◢
" Y=":Locate 6,4,Y◢
Prog"3JS”:Goto 0:
5.主程序5:路基开挖边线及填方坡脚线放样程序(输入大概桩号及测量坐标、地面标高计算出偏移距离、桩号、距中距离、填挖高度)
程序名:5FBX
LbI 0:Norm 2: 18→DimZ:2→F:90→Z[1]:Prog “THB”:Z:D:”M0”?M:M→Z[4]:D→Z[3]:Prog”6GD”:L→Z[6]:If D<0:Then 0.75-L→D:Goto H:Else L-0.75→D:Goto H:IfEnd
LbI H:Prog”H”:H-0.03-Z[4] →Z[5]:Z[6] →L:If Z[5]<0:Then –z[5] →G:Goto W:Else Z[5] →G:Goto T:
LbI W:Prog “W0”:Z[10]+Z[11] →A: If G>A:Then Goto 1:Else If G>Z[10]:Then Goto 2:Else Goto 3:IfEnd:
LbI 1:L+Z[12]+Z[13]+Z[14]+(G-A)×Z[9]+Z[11]×Z[8]+Z[10]×Z[7]:Goto Z:
LbI 2:L+Z[12]+Z[13]+(G-Z[10])×Z[8]+Z[10]×Z[7]:Goto Z:
LbI 3:L+Z[12]+G×Z[7]:Goto z:
LbI T:L+0.5→N:If G>Z[17]:Then (N+Z[18]+(G-Z[17])×Z[16]+Z[17]×Z[15])→S:Goto Z:Else (N+G×Z[15])→S:Goto z:
LbI Z:Z[3]→D:Fix 2:Abs(D)-S→T:” L0=”:L Locate 6,4,T◢
" KM=":Locate 6,4,Z◢
"  D=":Locate 6,4,D◢
“ TW=”: Locate 6,4,Z[5]◢
Goto 0
6.主程序6:路基标准半幅宽度计算程序(对于设计有加宽渐变的有用,如路基宽度无变化,则把此程序直接输入半幅宽度值至L)
程序名:6GD
Prog “G0”Z-C→E:(B-A)×E/S+A→L:L:
7.坐标计算次程序(THB)
程序名:THB
18→DimZ:"KM"?Z:Prog "X0"
1÷P→C: (P-R)÷(2HPR) →S: 180÷π→E:F=1=>Goto 1:F=2=>Goto 2←┘
Lbl 1:?D: Abs(Z-O) →W:Prog "A":X:Y:Goto 3
LbI 2:X:Y:X→I:Y→J:Prog "B":O+W→Z:D→D:Goto 3
LbI 3:IF F=1Then X:Y:Else Z:D
8. 正算子程序(A)
程序名:A
0.1184634425→A: 0.2393143352→B:0.2844444444→N 0.046910077→K: 0.2307653449→L:0.5→M: U+W(Acos(G+QEKW(C+KWS))+Bcos(G+QELW(C+LWS))+Ncos(G+QEMW(C+MWS))+Bcos(G+QE(1-L)W(C+(1-L)WS))+Acos(G+QE(1-K)W(C+(1-K)WS))) →X:
V+W(Asin(G+QEKW(C+KWS))+Bsin(G+QELW(C+LWS))+Nsin(G+QEMW(C+MWS))+Bsin(G+QE(1-L)W(C+(1-L)WS))+Asin(G+QE(1-K)W(C+(1-K)WS))) →Y:
G+QEW(C+WS)+Z[1]→Z[2]:X+Dcos(Z[2])→X: Y+Dsin(Z[2])→Y
9. 反算子程序(B)
程序名:B
G-90→T: Abs((Y-V)cos(T)-(X-U)sin(T)) →W: 0→D:Lbl 0:Prog "A": T+QEW(C+WS) →L: (J-Y)cos(L)-(I-X)sin(L)→D:IF Abs(D)<0.01:Then Goto1:Else W+D→W:Goto 0←┘
Lbl 1:0→D:Prog "A":(J-Y)÷sin(Z[2]) →D:
10.高程计算子程序(H)
程序名:H
Prog “S0”:R:T:C:G:I:C-T→F:Z-F→L:C+T→E:G-TI→Q:If T=O:Then Q+LI→H:Goto 0:Else If Z LbI 0:H:If D=0:Then Goto I:Else Prog “I”:H+V→H:Goto I:LbI I:H:I:
11.高程超高计算程序(I)
程序名:I
Prog”I0”:
W=1=> Goto 0:W=2=>Goto 1:
LbI 0:If L=0:Then Abs(D)×M→V:Goto 2:Else Abs(D)×((N-M)×(Z-C)÷L+M)→V:Goto 2:IfEnd:
LbI 1:If L=0:Then Abs(D)×M→V:Goto 2:Else Abs(D)×(((3((Z-C)÷L)2-2((Z-C)÷L)∧(3))×(N-M))+M)→V:Goto 2:IfEnd:
LbI 2:Abs(D)→E:V÷E→I:I(E-K)→V:
12.数据子程序(附后示例)
①程序名:X0(坐标计算要素程序)
If Z≥25900 And Z≤26615.555:Then 25900→O:11587.421→U:1847.983→V:101。09’23.1”→G:715.555→H:1×1045→P: 1×1045→R: 0→Q:Goto 0: IfEnd:
If Z≥26615.555 And Z≤26915.555:Then 26615.555→O:11448.97→U:2550.016→V:101。09’23.1”→G:300→H:1×1045→P: 1800→R:1→Q:Goto 0:IfEnd:
If Z≥26915.555 And Z≤27316.952:Then 26915.555→O:11382.792→U:2842.531→V:105。55’51.83”→G:401.396→H:1800→P: 1800→R:1→Q:Goto 0:IfEnd:
……
LbI 0:O:U:V:G:H:P:R:Q:
程序字母说明:O-线元起点桩号;U-起点X坐标;V-起点Y坐标;G-线元起点桩号切线方位角; H-线元长度,P-线元起点曲率半径,R-线元终点曲率半径,Q-线元判别(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程序名:SO(高程竖曲线要素子程序)
If Z≥25900 And Z≤26157.8:Then -200000→R:157.8→T:26000→C:37.1→G:0.01222→I:Goto 0:IfEnd:
If Z≥26157.8 And Z≤27421.915:Then 300000→R:171.915→T:27250→C:32.65→G:-0.00356→I:Goto 0:IfEnd:
If Z≥27421.915 And Z≤27889.029:Then 1000000→R:134.029→T:27755→C:36.64→G:0.0079→I:Goto 0:IfEnd:
……
LbI 0:R:T:G:C:I:
程序字母说明:C-竖曲线交点桩号;G-交点桩号高程(未竖曲线调整的);T-竖曲线切线长;R-竖曲线半径(分正负:凹曲线为正,凸曲线为负);I-竖曲线前纵坡
③程序名:I0(高程超高参数子程序)
1.5→K:2→W:If D<0:Then Goto L:Else Goto R:IfEnd:
LbI L:If Z≥25900 And Z≤26615.555:Then 0→L:-0.02→M:Goto 0:IfEnd:
If Z≥26615.555 And Z≤26735.555:Then 120→L:26615.555→C:-0.02→M:0.02→N:Goto 0:IfEnd:
If Z≥26735.555 And Z≤26795.555:Then 60→L:26735.555→C:0.02→M:0.04→N:Goto 0:IfEnd
If Z≥26795.555 And Z≤27436.951:Then 0→L:0.04→M: Goto 0:IfEnd
……
LbI R: If Z≥25900 And Z≤26735.555:Then 0→L:-0.02→M: Goto 0:IfEnd
If Z≥26735.555 And Z≤26795.555:Then 60→L:26735.555→C:-0.02→M:-0.04→N:Goto 0:IfEnd
If Z≥26795.555 And Z≤27436.951:Then 0→L:-0.04→M: Goto 0:IfEnd
……
LbI 0 K:W:L:C:M:N:
字程序中字母表示说明:
K-中央分隔带半幅宽(中桩标高至中桩中线距离,无分隔带则为0);W-超高方式参数(W=1为一般直线方式超高,W=2为三次抛物线方式超高);L-超高渐变段距离(不是渐变段则输入0);C-超高渐变段起点桩号(不是渐变段,无需输入);M-超高段起点横坡,N-超高渐变段终点横坡(不是渐变段,无需输入)。
④程序名:GO(路基标准半幅宽度参数子程序)
If D<0:Then Goto L:Else Goto R:IfEnd:
LbI L:If Z≥25900 And Z≤28110.727:Then Z→C:17.25→A:Goto 0:IfEnd:
If Z≥28110.727 And Z≤28200.727:Then 28110.727→C:17.25→A:21.25→B:90→S:Goto 0:IfEnd
……
LbI R: If Z≥25900 And Z≤27927.478:Then Z→C:17.25→A: Goto 0:IfEnd
If Z≥27927.478 And Z≤28172:Then 27927.478→C:17.25→A:27.031→B:244.522→S:Goto 0:IfEnd
……
LbI 0 C:A:B:S:
字程序中字母表示说明:
C-宽度渐变段起点桩号(不是渐变段C=Z);A-宽度渐变段起点宽度; B-宽度渐变段终点宽度(不是渐变段,无需输入);S-宽度渐变段距离(不是渐变段,无需输入)。

⑤程序名:WO(路基填挖边坡参数子程序)
0.75→Z[7]:1→Z[8]:1.25→Z[9]:10→Z[10]:10→Z[11]:2.6→Z[12]:2→Z[13]:2→Z[14]:
1.5→Z[15]:1.75→Z[16]:8→Z[17]:2→Z[18]
字程序中字母表示说明:
Z[7]-挖方第一阶边坡边率;Z[8]-挖方第二阶边坡边率;Z[9]-挖方第三阶边坡边率;Z[10]-挖方第一阶高度;Z[11]-挖方第二阶高度;Z[12]-挖方路基碎落台及水沟宽度;Z[13]-挖方第二台阶平台宽度;Z[14]-挖方第三台阶平台宽度;
Z[15]-填方第一阶边坡边率;Z[16]-填方第二阶边坡边率; Z[17]-填方第一阶高度;Z[18]-填方第二台阶平台宽度。(注:本程序只做出挖方三个台阶,填方二个台阶,如需增加,先需在程序THB和5FBZ程序中增加变量。再如一标段有坡率及坡高不一样时,可以照其它参数程序一样,用判别语句。)

三、使用说明
1、规定
(1) Z“KM”为所求点桩号,反算时为输入大概桩号
(2) 当所求点位于中线时,D=0;当位于中线左铡时,D取负值;当位于中线中线右
侧时,D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。

2、输入与显示说明
输入部分:
1. F=1:ZD => XY
2.F=2: XY = > ZD
F ? 选择计算方式,输入1表示进行由里程、边距计算坐标 ;输入2表示由坐标反算里程和边距。Z[1]为线元边桩与中线右夹角。
KM?正算时所求点的里程(反算输入大概桩号)
D ?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)
X0 ?反算时所求点的X坐标(放样程序中实测X坐标)
Y0 ?反算时所求点的Y坐标(放样程序中实测Y坐标)
显示部分:
L? 涵洞放样程序中涵距中心桩号前后距离,前为正,后为负.
M0? 边坡放样程序中原地面标高输入
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
FWJ=*** 正算时,计算得出的所求点的至置仪点方位角(在3JS程序中应输入X、Y坐标值于K、L)
S=*** 正算时,计算得出的所求点的至置仪点距离
KM=*** 反算时,计算得出的所求点的里程
D=*** 反算时,计算得出的所求点的边距
H=*** 所求点位置设计路面顶标高
I=*** 所求点位置设计路面横坡
L0=*** 边桩放样程序中实测点至设计边坡点距离,正向内移

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