缓和曲线计算程序说明

缓和曲线测设数据计算程序说明
（一）缓和曲线测设数据计算程序设计框图
根据《测量学》（第四版）§10-4中所介绍的计算公式，设计“缓和曲线测设数据计算程序”（Ecurve.lsp）。

其步骤如下：
(1) 设计“缓和曲线测设数据计算程序”的数据输入对话框（文件名为：Ecurve.dcl），用以输入道路中线的已知数据（交点桩号和坐标、前后转点坐标），设计数据（圆曲线半径、缓和曲线长度、曲线分段长度、道路半宽）等。

(2) 设计“从编辑框取值”子程序，将字符型数据变换为实数型。

(3) 应用“方位角函数”按道路中线点坐标计算中线方位角和交点处的道路偏角；根据交点桩号、偏角和曲线的设计数据计算曲线元素（切线长、曲线长、外矢距），曲线主点桩号和坐标。

(4) 在独立坐标系中计算缓和曲线细部点及其边线点、圆曲线细部点及其边线点的独立坐标，然后变换为大地坐标；在CAD屏幕绘制曲线的主点和细部点。

(5) 文件输出曲线测设所需要的主点和细部点的坐标数据。

图1为缓和曲线测设数据计算程序设计框图。

图1 缓和曲线测设数据计算程序框图
（二）缓和曲线坐标计算程序中变量的标识符规定
1.设计数据
S2—注记字高（单位：毫米）；
PNjd—交点桩号（以后PN代表其余各桩桩号的开头）；
JD —交点点位；
Xj, Yj —交点坐标；
FD, BD—前视转点,后视转点的点位（F-fore,B-back）；
Xf, Yf, Xb,Yb—前视转点，后视转点的坐标；
R—圆曲线设计半径；
Ls—缓和曲线设计长度；
LN, N—缓和曲线分段间距，分段数；
CN—圆曲线整桩间距；
D—道路半宽；
W —道路设计宽度。

2. 道路转向偏角和曲线计算元素
Ab,bA,Af,fA —交点至前视转点、后视转点的正、反方位角(A-azimuth)；
Am—内矢距方向的方位角；
LR —判断路线左偏或右偏（1-左偏，2-右偏）；
A—路线偏角 ；
m, p —增设缓和曲线后的曲线增长，曲线内移距；
B0 —缓圆点切线方位角βo；
ZH,HY,QZ,YH,HZ—曲线主点：直缓、缓圆、曲中、圆缓、缓直点的点位；
ZH1,HY1,QZ1,YH1,HZ1—直缓、缓圆、曲中、圆缓、缓直点的注字点位；
Aq, Ah, Az—QZ、HY、YH点的注字方向的方位角；
Xe,Ye —YH或HY点的独立坐标（在转换为大地坐标前）；
L, Lc—曲线总长度，圆曲线长度；
TT, EE —切线长，外矢距；
HY0,YH0—HY点、YH点在切线上的投影点位。

3.缓和曲线细部点计算
LEi, LCi—缓和曲线细部点的起点距、圆曲线整桩点的起点距；
BF—前缓和曲线或后缓和曲线（缓和曲线(一)，缓和曲线(二)）；
Origin—缓和曲线起算点的点位（ZH或HZ）；
I —缓和曲线细部点的点位；
Li, Ri—缓和曲线细部点的左、右边线点的点位；
Xi, Yi —按缓和曲线上细部点的起点距(li)计算的细部点独立坐标；
β；
Bi—缓和曲线细部点的切线与曲线切线的交角
i
A0—曲线切线的方位角；
ARi—缓和曲线细部点的半径方位角；
Eback, Efore —后缓和曲线点位表、前缓和曲线点位表。

4.圆曲线细部点计算
PN0 —HY点前的整桩号；
PN1—HY点后的第一个整桩号；
J—圆曲线上整桩点的点位；
PNj—圆曲线上整桩点的点号；
Lj, Rj —圆曲线上整桩点的左、右边桩点的点位；
LCj —圆曲线上整桩的起点(ZH)距；
β
Bj—圆曲线细部点处的半径与ZH处半径的交角
j
Xj,Yj —圆曲线上整桩点的独立坐标；
Aj—圆曲线整桩处的半径方位角。

5.曲线细部点的独立坐标和大地坐标换算
A0—独立坐标系X轴的大地方位角；
Origin—独立坐标系的原点点位；
XXi, YYi—缓和曲线细部点大地坐标
XXj, YYj —圆曲线细部点大地坐标。

（三）缓和曲线坐标计算程序的使用
先将缓和曲线测测设数据计算程序Ecurve.lsp和对话框程序Ecurve.dcl存放于某个文件夹中，启动AutoCAD应用软件（AutoCAD 2004，2006或2008）。

然后，分以下两步操作：
1．加载Ecurve程序
加载Ecurve.lsp 程序，从CAD屏幕主菜单“工具”开始：
工具—AutoLISP—加载—（此时屏幕显示文件目录，找到Ecurve.lsp 文件）点击Ecurve.lsp—加载（此时显示：“已成功加载Ecurve.lsp）—关闭（此时在AutoCAD内存已加载Ecurve.lsp程序）。

2．调用Ecurve.lsp程序进行缓和曲线测设数据计算
在CAD屏幕命令行键入程序名：Ecurve — Enter—（屏幕显示“《具有缓和曲线的圆曲线》计算数据输入”对话框—如图2所示）在对话框中输入已知数据：桩号和坐标，设计数据：曲线半径、分段长度等，以及指定计算结果输出的文件名（*.txt）。

—检核输入数据无误后，按对话框中的“确定”软键，程序随即开始计算，屏幕即开始曲线点的展点和连线。

结果，在屏幕上得到所设计的两端具有缓和曲线的圆曲线图形和曲线元素、桩号等数据，屏幕图形可作为dwg 文件保存。

而缓和曲线测设数据计算的主要成果：曲线元素、曲线主点、细部点及其边桩的坐标数据则记载于所指定的数据文件中。

图2 输入数据对话框。