线路的坐标计算公式
JD22
)47°17′22.01″
HY YH
ZH HZ
JD21 JD23
O
缓和曲线公式:
偏角F= 30E/πR
曲线长H=E-(E5/90R4)
方位角C+DF=I C+3DF=U
圆曲线公式:
圆心角F=(E/R)×(180°/π)
弧长H=2×Rsin(F÷2)
方位角I=(C+DF)/2 U=C+DF
一.直线段的坐标计算
如图2-1,例如已知直线A 点坐标和直线方位角AB α以及直线AB 之间的距离AB d 推算B 点坐标:
图2-1直线线路
⎭
⎬⎫+=+=AB AB A B AB AB A B d Y Y d X X ααsin cos 或 X 直起=X 缓起 – d 直线长cos (314°41′49.67″)
Y 直起=Y 缓起 – d 直线长sin (314°41′49.67″)
用缓和曲线起点往反方向算
二. 第一缓和曲线起点,用(JD22~ZH )要三个交点才能算出各点。
利用JD21先算出JD21和JD22的方位角。
1. 利用两交点坐标计算方位角
Tan -1=【△(Y JD22 – Y JD21)】/ 【△(X JD22 – X JD21)】=-45°18′10.33″+360°
=314°41′49.67″
查象限表:属第四象限所以360°+(-45°18′10.33″)=314°41′49.67″
比如:如果是第三象限的话那就是180°+45°18′10.33″
注:方位角考虑象限角才能定出正确的方向
2.已知:交点坐标JD22和计算出的切线及(JD21和JD22)算出的方位角。
X缓起= X JD22-Tcos(314°41′49.67″)缓和曲线起点
Y缓起= Y JD22 - Tsin(314°41′49.67″) 注:往小里程算是“减去”,往大里程算是“加上”
三.缓和曲线终点或圆曲线起点(ZH~HY)
1.方位角计算:
①β总=【l2÷(2Rls)】×【180°÷π】=90l(缓和曲线长)/Rπ=2°6′46.01″(切线角)
②缓和曲线偏角F=βo/3=(l/6R)×(180°/π)=30l/Rπ
缓和曲线长H=l-【l5/(90R4)】=590m
③缓和曲线起点方位角(线路方位角)
I=C+DF=314°41′49.67″+D ×F
④ 缓和曲线终点或圆曲线的起点到终点方位角
缓和曲线终点方位角U=C+3DF=314°41′49.67″+(3×D ×0.70426)
上面的是程序的变量公式
(任意P 点和HY 点,缓和曲线终点) 坐标计算 C=ρ×l=R ×l X o =l-(l 5/(40R 2l 2))=l-(l 3/(40R 2)) L 是缓和曲线长度,R 是半径
y o =l 3/(6Rl)=l 2/(6R)
X P =X ZH +x o COS (314°41′49.67″)-D ×y o SIN (314°41′49.67″) + Bcos (C+3DF+90°) Y P =Y ZH +X o SIN (314°41′49.67″)+D ×y o COS (314°41′49.67″) + Bsin (C+3DF+90°)
α=360-JD 22-21=360-45°18′10.33″=314°41′49.67″
注:Bcos(U+90°)是边距,边距方位角要加上90°
I=360°-X ZH-JD =314°41′49.67″是缓和曲线起点和交点的方位角
计算任意P 点切线方位角P α:
π
ββ
αα︒*=-=→180202Rl l JD ZH P
一. 圆曲线上任意点—或YH 点的坐标计算
①
圆曲线圆心角 F=(L/R)×(180°/π)或
②
圆心角的一半 δ=(L/R)×(90°/π)
③ 圆曲线弦长 H=2×Rsin(F ÷2 )
④圆曲线线路方位角
I=C+(DF÷2)=312°35′04″+【(-1)×43.0638803÷2】
=291°3′9.02″
⑤圆曲线终点或第二缓和曲线起点的方位角
U=C+DF=312°35′04″+(-1)×43.0638803=269°31′14.03″(L=(YH-HY)或S=L-L³/24R2 算法不精确)
X圆终=X圆起+ Hcos(I) + Bcos(C+DF+90°) 圆曲线终点坐标
Y圆终=Y圆起+ Hsin(I) + Bsin(C+DF+90°) 注:当线路右偏时“D”为正值,左偏时“D”为负值
四.第二缓和曲线(YH~HZ)段任意点。
【大里程往小里程算】1.利用已知两交点JD22,JD23计算出方位角和切线长T计算缓和曲线终点坐标。
方法一:
Tan-1=【△(Y JD23-Y JD22)】/【△(X JD23-X JD22)】=267°24′28″
X终=X JD22 + Tcos(267°24′28″)
第二缓和曲线
Y终=Y JD22 + Tsin(267°24′28″)
方法二:
Tan-1=【△(Y JD22-Y JD23)】/【△(X JD22-X JI23)】=87°24′27.67″
=X JD22– Tcos(87°24′27,67″)
X
第二缓和曲线
Y终=Y JD22– Tsin(87°24′27.67″)。