缓和曲线平行线间面积的计算及应用
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缓和曲线平行线间面积的计算及应用
缓和曲线计算公式是一个无穷级数展开式,传统上,缓和曲线计算公式仅取了前两项,然而随着公路等级的提高和长、大型缓和曲线的出现,仅取两项已无法满足需要。
于是同行们纷纷根据传统通项公式展开到5-8项使用。
传统的Y坐标通项公式如下:
y=∑{(-1)N-1×L4N-1÷[(2N-1)!×(2c)2N-1×(4N-1)]}
展开到6项,则公式如下:
Y=L3÷[6(RLS)]-L7÷[336(RLS)3]+L11÷[42240(RLS)5] - L15÷[9676800(RLS)7]+L19÷[3530096640(RLS)9]-L23÷[1.8802409472×1012(RLS)11]
对此公式从数学上说公式是严谨的,但应用于实际计算本站认为不妥,应慎重使用。
因为公式中的某些项的值实在太大,以现有的常规计算方法无法精确求解,由此还可能导致错误发生。
比如设L=125米,式中L23次方无法精确计算出来。
在计算器中125^23结果是1.6940658×1048,即16940658后跟41个0。
可是我们知道125的无论多少次方,其个位总是5,上面的结果后面是41个0是因为被略去不计。
这就意味着的L23计算误差是1×1041米。
该项后面尽管除以了一个很大的数,但其精确度已无法预料。
传统上书本并没有展开到多项,可能正是因为展开多了也难以精确计算。
出于对大家的计算结果安全考虑,建议慎重使用该公式过多
的项数,如果缓和曲线短、转角小,则公式的后几项没有意义,如果缓和曲线长、转角大,则后几项由于存在很大的计算误差,仍然不准确。