圆曲线和缓和曲线坐标推算公式(附带例题)
缓和曲线、圆曲线测设计算例题
0=280,交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出,ZH点里程为DK2+100。请计算:
1、曲线要素中的切线长T、曲线长L、外矢距E;
2、HY、QZ、YH、HZ的里程;
3、ZH点坐标及其左边桩3米的坐标;
4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标;
5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。永州(DK2+100)H
JD27+△x=
1317.667m
ZH点到左边桩3米的方位角α
左边桩3米的坐标为:
ZH-左边桩=232°35′
13.9″-90=142°35′
13.9″X
左=x
ZH+ 3×cosαY左=y
ZH+3×sinαZH-左边桩=
1315.284m
ZH-左边桩=
1417.122m
4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:
△x=T×cosα
△y =T×sinα
于是ZH点坐标为yZH= Y
JD27+△y =
1415.299mHZ35-13.
9α
JD27(1000.000,
1000.000)
JD27-ZH=232°35′
13.9″-180=52°35′
13.9″JD27-ZH=
317.667m
JD27-ZH=-
415.299mXZH=x
02
/(24R)- l
04
/(2688R3
)=
0.5444
2、HY点里程为DK2+100+280=DK2+380;
QZ点里程为;
HZ点里程为DK2+100+
缓和曲线、圆曲线测设计算例题
缓和曲线、圆曲线测设计算例题已知曲线半径R=6000,缓和曲线长度l0=280,交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出,ZH点里程为DK2+100。
请计算:1、曲线要素中的切线长T、曲线长L、外矢距E;2、HY、QZ、YH、HZ的里程;3、ZH点坐标及其左边桩3米的坐标;4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标;5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。
永州(DK2+100)HYHZYHQZ08-715-.0α=232-附公式:m为缓和曲线切垂距,m= l0/2- l03/(240R2)p为缓和曲线内移距,P= l02/(24R)- l04/(2688R3)缓和曲线方程式:X=h - h5/(40R2l2)+ h9/(3456 R4l4)Y=h3/(6Rl)- h7/(336 R3l3)+ h11/(__ R5l5)解:1、转向角α=α2-α1=7°18′05.9″切线长T=(R+P)tg(α/2)+m = 522.863曲线长L=(Rαπ)/180+l0= 1044.626外矢距E=(R+P)sec(α/2)-R=12.746式中m为缓和曲线切垂距,m= l0/2- l03/(240R2)=139.9974p为缓和曲线内移距,P= l02/(24R)- l04/(2688R3)=0.54442、HY点里程为DK2+100+280=DK2+380;QZ点里程为DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313;HZ点里程为DK2+100+1044.626=DK3+144.626;YH点里程为DK3+144.626-280=DK2+864.6263、JD27到ZH点的方位角αJD27到ZH点的坐标增量为:△x=T×cosα△y =T×sinα于是ZH点坐标为yZH= YJD27+△y =1415.299m Z35-1.922=αJD27(1000.000,1000.000)JD27-ZH=232°35′13.9″-180=52°35′13.9″ JD27-ZH=317.667m JD27-ZH=-415.299m XZH= xJD27+ △x =1317.667mZH点到左边桩3米的方位角α左边桩3米的坐标为:ZH-左边桩= 232°35′13.9″-90=142°35′13.9″X左= xZH+ 3×cosαY左= yZH +3×sinαZH-左边桩= 1315.284m ZH-左边桩=1417.122m4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:DK2+180在缓和曲线上,计算过程为:ZH点到JD27的方位角αZH-JD1= =232°35′13.9″DK2+180到ZH点的缓和曲线长度h为180-100=80根据缓和曲线方程式:X=h - h5/(40R2l2)+ h9/(3456 R4l4)=80.000Y=h3/(6Rl)- h7/(336 R3l3)+ h11/(__ R5l5)=0.0508由X和Y可以求出DK5+900与ZH的距离D和它的偏角δ:D=√(X2+ Y2)=80.000δ=arctg(Y/ X)=0°02′11.0″于是DK2+180的坐标(X1,Y1)为:X1= 1317.667+Dcos(232°35′13.9″-δ)=1269.022Y1 = 1415.299+Dsin(232°35′13.9″-δ)=1351.788DK2+300右边桩2米的坐标(X2,Y2)为:X2= 1269.022+2×cos(232°35′13.9″-3δ+90)=1270.608Y2= 1351.788+2×sin(232°35′13.9″-3δ+90)=1350.5705、圆曲线点DK2+660计算过程为:曲中点QZ的里程推算为DK2+622.313, DK2+660到QZ的圆曲线长度为660-622.313=37.687,所对应的圆心角为O′=(180*37.687)/(πR)=0°21′35.6″,JD27到圆心O的方位角αJD27-O=225°17′08.0″-(180-7°18′05.9″)/2=138°56′10.95″圆心O的坐标为:X3 =1000+(E+R)cos(138°56′10.95″)=-3533.494Y3= 1000+(E+R)sin(138°56′10.95″)=4949.753DK2+660的坐标(X4,Y4)为:X4= X3++ R cos(138°56′10.95″+180- O′)=965.544Y4 = Y3+Rsin(138°56′10.95″+180- O′)=980.035DK2+660右边桩35米的坐标(X5,Y5)为:X5= X3++ (R+35)× cos(138°56′10.95″+180- O′)=991.788 Y5= Y3+(R+35)×sin(138°56′10.95″+180- O′)=956.878。
高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式
高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式分享给好友高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x<0时sgn(x)=-1,当x>0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式
高速公正路路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式未知2021-12-27 21:40:34 本站高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)一、缓和曲线上的点坐标计算:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:x Z,y Z计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,那么:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反x Z,y Z为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:x Z,y Z计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,那么:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反x Z,y Z为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度〔或缓曲上任意点到缓曲起点的长度〕l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算:①第一坡度:i1(上坡为“+〞,下坡为“-〞)②第二坡度:i2(上坡为“+〞,下坡为“-〞)③变坡点桩号:S Z④变坡点高程:H Z⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点〔过渡段终点〕的间隔:x求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-〞,右转为“+〞)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-〞,右转为“+〞) 求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x<0时sgn(x)=-1,当x>0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
圆曲线、缓和曲线计算例题《精选》
圆曲线坐标计算公式β=180°/π×L/R(L= βπ R/180°)弧长公式β为圆心角△X=sinβ×R△Y=(1-cosβ)×RC= 弦长X=X1+cos (α ±β/2)×CY=Y1+sin (α ±β/2)×Cβ代表偏角,(既弧上任一点所对的圆心角)。
β/2是所谓的偏角(弦长与切线的夹角)△X、△Y代表增量值。
X、Y代表准备求的坐标。
X1、Y1代表起算点坐标值。
α代表起算点的方位角。
R 代表曲线半径缓和曲线坐标计算公式β= L2/2RLS ×180°/πC= L - L5/90R2LS2X=X1+cos (α ±β/3)×CY=Y1+sin (α ±β/3)×CL代表起算点到准备算的距离。
LS代表缓和曲线总长。
X1、Y1代表起算点坐标值。
直线坐标计算公式X=X1+cosα×L Y=Y1+sinα×LX1、Y1代表起算点坐标值α代表直线段方位角。
L代表起算点到准备算的距离。
左右边桩计算方法X边=X中+cos(α±90°)×LY边=Y中+sin(α±90°)×L在计算左右边桩时,先求出中桩坐标,在用此公式求左右边桩。
如果在线路方向左侧用中桩方位角减去90°,线路右侧加90°,乘以准备算的左右宽度。
例题:直线坐标计算方法α(方位角)=18°21′47″X1=84817.831 Y1=352.177 起始里程DK184+714.029求DK186+421.02里程坐标解:根据公式X=X1+cosα×LX=84817.831+COS18°21′47″×(86421.02—84714.029)=86437.901Y=Y1+sinα×LY=352.177+sin18°21′47″×(86421.02—84714.029)=889.943求DK186+421.02里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86437.901+cos(18°21′47″- 90°)×3.75=86439.082Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=889.943+sin(18°21′47″- 90°)×3.75=886.384线路右侧计算: X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86437.901+cos(18°21′47″+ 90°)×7.05=86435.680 Y边=Y中+sin(α±90°)×L Y边=889.943+sin(18°21′47″+90°)×7.05=896.634例题:缓和曲线坐标计算方法α(ZH点起始方位角)=18°21′47″X1=86437.901 Y1=889.941起始里程DK186+421.02曲线半径2500缓和曲线长120m求HY点坐标,也可以求ZH点到HY点任意坐标解:根据公式β=L2/2RLS×180°/πβ={1202/(2×2500×120)}×(180°/π)= 1°22′30.36″C=L-L5/90R2LS2C=120-1205/(90×25002×1202)=119.997X=X1+cos(α±β/3)×CX=86437.901+cos(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=86552.086Y=Y1+sin(α±β/3)×CY=889.941+sin(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=926.832求DK186+541.02里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86552.086+cos{(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°}×3.75=86553.182Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=926.832+sin{(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°}×3.75=923.246线路右侧计算: X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86552.086+cos{(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°}×7.05=86550.026Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=926.832+sin{(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°}×7.05=933.574缓和曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 18°21′47″-1°22′30.36″=16°59′16.64″注:缓和曲线在计算坐标时,此公式只能从两头往中间推,只能从ZH点往HY点推,HZ点往YH 点推算,如果YH往HZ点推算坐标,公式里的β为β2/3.例题:圆曲线坐标计算方法α(HY点起始方位角)= 16°59′16.64″X1=86552.086Y1=926.832 曲线半径2500曲线长748.75起始里程DK186+541.02求YH点坐标,也可以求QZ点坐标或任意圆曲线一点坐标.解:根据公式β=180°/π×L/Rβ= 180°/π×748.75/2500=17°09′36.31″△X=sinβ×R△X=sin17°09′36.31″×2500=737.606△Y=(1-cosβ)×R△Y=(1-cos17°09′36.31″)×2500=111.290C=弦长C=745.954X=X1+cos(α±β/2)×CX= 86552.086 +cos(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=87290.023Y=Y1+sin(α±β/2)×CY=926.832+ sin(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=1035.905圆曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″=359°49′40.33″求DK187+289.77里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算: X边=X中+cos(α±90°)×LX边=87290.023+cos(359°49′40.33″-90°)×3.75=87290.012Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=1035.905+sin(359°49′40.33″-90°)×3.75=1032.155线路右侧计算: X边=X中+cos(α±90°)×LX边=87290.023+cos(359°49′40.33″+90°)×7.05=87290.044Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=1035.905+sin(359°49′40.33″+90°)×7.05=1042.955。
缓和圆曲线、竖曲线、匝道的计算
缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道(计算公式) [图片]一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x 求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:xy②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
圆曲线和缓和曲线坐标推算公式(附带例题)
圆曲线和缓和曲线坐标推算公式一、直线上的坐标推算⎩⎨⎧++0i m i0i m i sina L Y Y cosa L X X == 式中:Xm 、Ym ——直线段起点M 坐标Li ——直线段上任意点i 到线路起点M 的距离 a 0——直线段起点M 到JD1的方位角 二、圆曲线上任一点的坐标推算①、圆曲线上任一点i 相对应的圆心角:i i L R180πϕ︒=式中:Li ——圆曲线上任一点i 离开ZY 或YZ 点的弧长②、圆曲线上任一点i 的直角坐标:⎩⎨⎧-)(==i iii cos 1R Y Rsin X ϕϕ(可不计算).③、圆曲线ZY 或YZ 点到任一点i 的偏角:i ii L R902πϕ︒∆==④、圆曲线ZY 或YZ 点到任一点i 的弦长:)sin(2)2sin(2C i i iR R ∆=ϕ=⑤、圆曲线ZY 或YZ 点到任一点i 的弦长的方位角:i jd yz jd zy i a a ∆±→→或=⑥、所以圆曲线上任意点i 的坐标为:⎩⎨⎧++i i YZ ZY iii YZ ZY i sina C Y Y cosa C X X 或或==例题:已知一段圆曲线,R=3500m ,Ls =553.1m ,交点里程K50+154.734,ZY 点到JD 方向方位角为A=129°23′18.3″,右偏9°3′15.8″,ZY 点里程K49+877.607,YZ 点里程K50+430.707,起点坐标为x =389823.196,y =507787.251,求K50+200处中点坐标及左右各偏12.5m 的坐标。
解:K50+200处的曲线长度为Li =322.393mK50+200相对应的方位角:"'︒⨯⨯︒︒52.39165393.3223500180L R 180i ===ππa K50+200相对应的偏角:"'︒⨯⨯︒︒∆76.19382393.322350090L R 902i ii ====ππϕ K50+200到zy 点的弦长:m 279.32276.19382sin 35002Rsin 2C i i ==="'︒⨯⨯∆ zy 点到K50+200中桩的方位角:"'︒"'︒+"'︒∆+→06.38113276.193823.1823129a a i jd zy i ===K50+200左、右偏12.5m 的方位角:"'︒︒-"'︒︒-+82.5739449082.573913490a a ===左i A "'︒︒+"'︒︒++82.57391349082.573913490a a ===右i A 所以K50+200处的坐标为:⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++6484.50802606.381132sin 279.322251.507787sina C Y Y 4354.38960706.381132cos 279.322196.389823cosa C X X i i ZY ii i ZY i ======K50+200左偏12.5m 的坐标为:⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++4656.50803582.573944sin 5.126484.508026sina 5.21Y Y 3256.38961682.573944cos 5.124354.389607cosa 5.21X X i i ======左左左左 K50+200右偏12.5m 的坐标为:⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++5386.50803582.5739341sin 5.126484.508026sina 5.21Y Y 6482.38959882.5739341cos 5.124354.389607cosa 5.21X X i i ======右右右右 三、缓和曲线上任一点的坐标推算切线角:πβ︒⨯1802RL L s 2i i=缓和曲线上任意点i 的偏角:πβδ︒⨯180RL 6L 3s 2i ii ==缓和曲线ZH 或HZ 点到任意点i 的方位角为:i jd H Z jd ZH a a i δ±→→或=缓和曲线上任意点i 的坐标为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-s 3ii 2s 25i i i 6RL L y L 40R L L x ==缓和曲线ZH 或HZ 点到任意点i 的弦长:22i yx C +=所以缓和曲线上任意点i 的坐标为:⎩⎨⎧++i i HZ ZH iii HZ ZH i sina C Y Y cosa C X X 或或==例题:已知一段缓和曲线,ZH 点到JD 方向方位角为A=183°17′08.9″,线路左偏43°31′02″,ZH 点里程为K52+001.615,ZH 点坐标x =388071.927,y =508789.089,R =960m ,Ls =120m ,求K52+100处的中点坐标及左右各偏12.5m 的坐标。
(整理)高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式
高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式_★★高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x 求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x<0时sgn(x)=-1,当x>0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
曲线及缓和曲线计算公式
《坐标计算》一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:。
缓和曲线竖曲线匝道计算公式
缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道(计算公式)一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x 求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”) 求:①线路匝道上点的坐标:xy②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)
高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x 求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x<0时sgn(x)=-1,当x>0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
公路工程测量放线圆曲线、缓和曲线计算解析
公路工程测量放线圆曲线、缓和曲线(包括完整缓和曲线、非完整缓和曲线)计算解析例:某道路桥梁中, A 匝道线路。
已知交点桩号及坐标:SP, K9+000(2957714.490,485768.924);JD1, K9+154.745(2957811.298,485889.647);EP,K9+408.993( 2957786.391, 486158.713)。
SP— JD1 方位角: 51°16′ 25″;转角:右 44°00′ 54.06″;JD1— EP 方位角: 95°17′ 20″。
.由上面“ A 匝道直线、曲线及转角表”得知:K9+000— K9+116.282处于第一段圆曲线上,半径为385.75m;K9+116.282—K9+151.282 处于第一段缓和曲线上,K9+151.282 的半径为 300m,缓和曲线要素A1=217.335,Ls1=35m;K9+151.282—K9+216.134 处于第二段圆曲线上,半径为300m;K9+216.134—K9+251.134 处于第二段缓和曲线上,K9+251.134 的半径为 1979.5,缓和曲线要素A2=111.245,Ls2=35m;K9+251.134—K9+408.933 处于第三段圆曲线上,半径为1979.5m。
求: K9+130、K9+200、K9+230、 K9+300 的中桩坐标,切线方位角,左 5 米边桩的坐标,右10 米边桩的坐标。
解:首先,我们知道要求一个未知点的坐标,必须知道起算点坐标,起算点至未知点的方位角,起算点至未知点的直线距离,然后利用坐标正算..的计算公式,就可以直接求出未知点的坐标。
那么,关于圆曲线和缓和曲线(包括完整缓和曲线和非完整缓和曲线)的计算,我们需要知道如何求出起算点至圆曲线或缓和曲线上某点的方位角和直线距离。
下面,先列出关于圆曲线和缓和曲线中角度和距离计算的相关公式。
缓和曲线、 圆曲线计算方法
缓和曲线计算方法(ZH~HY)中线首先计算直线段坐标方位角(即ZH~JD坐标方位角),及ZH点坐标。
备用偏角公式:{30*L/(π*RLS)缓和曲线}1、计算待求点偏角=((L/10)2*(57296/(RLS))/60。
其中L=待求点至ZH距离、R=圆曲线半径、LS=缓和曲线长。
2、待求点方位角=直线方位角±待求点偏角。
(曲线左转-偏角,曲线右转+偏角)3、待求点至ZH点弦长=L—L5/(90*R2*LS 2),其中L=待求点至ZH距离(里程)、R=圆曲线半径。
4、待求点坐标:X=ZH点X坐标+COS(待求点方位角)*弦长Y= ZH点Y坐标+SIN(待求点方位角)*弦长缓和曲线计算左右边线坐标(ZH~HY)1、左侧方位角=(待求点方位角±2倍偏角=直线方位角±3倍偏角)—边线与中线夹角。
2、右侧方位角=(待求点方位角±2倍偏角=直线方位角±3倍偏角)+边线与中线夹角。
3、左侧边线坐标:X=该点中线X坐标+COS(左侧方位角)*边线至中线距离Y=该点中线Y坐标+SIN(左侧方位角)*边线至中线距离4、右侧边线坐标:X=该点中线X坐标+COS(右侧方位角)*边线至中线距离Y=该点中线Y坐标+SIN(右侧方位角)*边线至中线距离圆曲线计算方法(HY~YH)中线注:(ZY-YZ)同理,方位角=用直线方位角-待求点偏角首先计算直线段坐标方位角(即ZH~JD坐标方位角),及HY点坐标。
1、求出缓圆点(HY)偏角=(LS*90)/(π* R)。
2、求待求点偏角=(L*90)/(π* R)。
其中:L=待求点至HY距离(里程)、R=圆曲线半径、LS=缓和曲线长。
3、待求点至HY点弦长=2* R*SIN(待求点偏角)。
4、待求点方位角=直线方位角±HY点偏角±待求点偏角,(曲线左转-偏角,曲线右转+偏角)。
5、待求点坐标:X=HY点X坐标+COS(待求点方位角)*弦长Y=HY点Y坐标+SIN(待求点方位角)*弦长圆曲线计算左右边线坐标1、左侧方位角=(待求点方位角±偏角—边线与中线夹角)。
缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道计算公式
[转] 缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道(计算公式)缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道(计算公式)一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”) 求:①线路匝道上点的坐标:xy②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
圆曲线坐标计算公式带例题
解:根据公式线路左侧计算:
X边=X中+cos(α±90°)×L
X边=86552.086+cos{(18°21′47″-1°22′30.36″)-90°}×3.75=86553.182
Y边=Y中+sin(α±90°)×L
Y边=926.832+sin{(18°21′47″-1°22′30.36″)-90°}×3.75=923.246
曲线半径2500曲线长748.75起始里程DK186+541.02
求YH点坐标,也可以求QZ点坐标或任意圆曲线一点坐标.
解:根据公式β=180°/π×L/R
β=180°/π×748.75/2500=17°09′36.31″
△X=sinβ×R
△X=sin17°09′36.31″×2500=737.606
90°,线路右侧加90°,乘以准备算
的左右宽度。
例题:直线坐标计算方法
α(方位角)=18°21′47″X1=84817.831Y1=352.177起始里程DK184+714.029
求DK186+421.02里程坐标
解:根据公式X=X1+cosα×L
X=84817.831+COS18°21′47″×(86421.02—84714.029)=86437.901
Y=926.832+sin(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2)×745.954=1035.905
圆曲线方位角计算方法
α=(起始方位角±β偏角)=16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″=359°49′40.33″
(完整版)缓和曲线、圆曲线测设计算例题
已知曲线半径R=6000,缓和曲线长度l 0=280,交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出,ZH 点里程为DK2+100。
请计算:1、曲线要素中的切线长T 、曲线长L 、外矢距E ;2、HY 、QZ 、YH 、HZ 的里程;3、ZH 点坐标及其左边桩3米的坐标;4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标;5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。
永州α=225-17-08.0JD27(D K 2+100)(1000.000,1000.000)α=232-35-13.9H Z Q ZHZ H Y YH附公式:m 为缓和曲线切垂距,m= l 0/2- l 03/(240R 2)p 为缓和曲线内移距,P= l 02/(24R )- l 04/(2688R 3)缓和曲线方程式:X=h - h 5/(40R 2l 2)+ h 9/(3456 R 4l 4)Y=h 3/(6Rl )- h 7/(336 R 3l 3)+ h 11/(42240 R 5l 5)解:1、转向角α=α2-α1=7°18′05.9″切线长T=(R+P )tg (α/2)+m = 522.863曲线长L=(R απ)/180+l 0= 1044.626外矢距E=(R+P )sec (α/2)-R=12.746式中m 为缓和曲线切垂距,m= l 0/2- l 03/(240R 2)=139.9974p 为缓和曲线内移距,P= l 02/(24R )- l 04/(2688R 3)=0.54442、HY 点里程为DK2+100+280=DK2+380;QZ 点里程为DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313;HZ 点里程为DK2+100+1044.626=DK3+144.626;YH 点里程为DK3+144.626-280=DK2+864.6263、JD27到ZH 点的方位角αJD27-ZH =232°35′13.9″-180=52°35′13.9″ JD27到ZH 点的坐标增量为:△x =T ×cos αJD27-ZH =317.667m△y =T ×sin αJD27-ZH =-415.299m于是ZH 点坐标为X ZH = x JD27+ △x = 1317.667my ZH = Y JD27+△y =1415.299mZH点到左边桩3米的方位角αZH-左边桩= 232°35′13.9″-90=142°35′13.9″左边桩3米的坐标为:X左= x ZH+ 3×cosαZH-左边桩= 1315.284mY左= y ZH +3×sinαZH-左边桩=1417.122m4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:DK2+180在缓和曲线上,计算过程为:ZH点到JD27的方位角αZH-JD1= =232°35′13.9″DK2+180到ZH点的缓和曲线长度h为180-100=80根据缓和曲线方程式:X=h - h5/(40R2l2)+ h9/(3456 R4l4)=80.000Y=h3/(6Rl)- h7/(336 R3l3)+ h11/(42240 R5l5)=0.0508由X和Y可以求出DK5+900与ZH的距离D和它的偏角δ:D=√(X2+ Y2)=80.000δ=arctg(Y/ X)=0°02′11.0″于是DK2+180的坐标(X1,Y1)为:X1= 1317.667+Dcos(232°35′13.9″-δ)=1269.022Y1 = 1415.299+Dsin(232°35′13.9″-δ)=1351.788DK2+300右边桩2米的坐标(X2,Y2)为:X2= 1269.022+2×cos(232°35′13.9″-3δ+90)=1270.608Y2= 1351.788+2×sin(232°35′13.9″-3δ+90)=1350.5705、圆曲线点DK2+660计算过程为:曲中点QZ的里程推算为DK2+622.313, DK2+660到QZ的圆曲线长度为660-622.313=37.687,所对应的圆心角为O′=(180*37.687)/(πR)=0°21′35.6″, JD27到圆心O的方位角αJD27-O=225°17′08.0″-(180-7°18′05.9″)/2=138°56′10.95″圆心O的坐标为:X3 =1000+(E+R)cos(138°56′10.95″)=-3533.494Y3= 1000+(E+R)sin(138°56′10.95″)=4949.753DK2+660的坐标(X4,Y4)为:X4= X3++ R cos(138°56′10.95″+180- O′)=965.544Y4 = Y3+Rsin(138°56′10.95″+180- O′)=980.035DK2+660右边桩35米的坐标(X5,Y5)为:X5= X3++ (R+35)×cos(138°56′10.95″+180- O′)=991.788Y5= Y3+(R+35)×sin(138°56′10.95″+180- O′)=956.878。
圆曲线坐标计算公式带例题
圆曲线坐标计算公式β=180°/π×L/R (L= βπ R/180°)弧长公式β为圆心角△X=sinβ×R△Y=(1-cosβ)×RC= 弦长X=X1+cos (α ±β/2)×CY=Y1+sin (α ±β/2)×Cβ代表偏角,(既弧上任一点所对的圆心角)。
β/2是所谓的偏角(弦长与切线的夹角)△X、△Y代表增量值。
X、Y代表准备求的坐标。
X1、Y1代表起算点坐标值。
α代表起算点的方位角。
R 代表曲线半径缓和曲线坐标计算公式β= L2/2RL S ×180°/πC= L - L5/90R2L S2X=X1+cos (α ±β/3)×CY=Y1+sin (α ±β/3)×CL代表起算点到准备算的距离。
LS代表缓和曲线总长。
X1、Y1代表起算点坐标值。
直线坐标计算公式X=X1+cosα×LY=Y1+sinα×LX1、Y1代表起算点坐标值α代表直线段方位角。
L代表起算点到准备算的距离。
左右边桩计算方法X边=X中+cos(α±90°)×LY边=Y中+sin(α±90°)×L在计算左右边桩时,先求出中桩坐标,在用此公式求左右边桩。
如果在线路方向左侧用中桩方位角减去90°,线路右侧加90°,乘以准备算的左右宽度。
例题:直线坐标计算方法α(方位角)=18°21′47″X1=84817.831 Y1=352.177 起始里程DK184+714.029求DK186+421.02里程坐标解:根据公式X=X1+cosα×LX=84817.831+COS18°21′47″×(86421.02—84714.029)=86437.901Y=Y1+sinα×LY=352.177+sin18°21′47″×(86421.02—84714.029)=889.943求DK186+421.02里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86437.901+cos(18°21′47″- 90°)×3.75=86439.082Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=889.943+sin(18°21′47″- 90°)×3.75=886.384线路右侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86437.901+cos(18°21′47″+ 90°)×7.05=86435.680Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=889.943+sin(18°21′47″+90°)×7.05=896.634例题:缓和曲线坐标计算方法α(ZH点起始方位角)=18°21′47″X1=86437.901 Y1=889.941 起始里程DK186+421.02曲线半径2500 缓和曲线长120m求HY点坐标,也可以求ZH点到HY点任意坐标解:根据公式β=L2/2RLS×180°/πβ={1202/(2×2500×120)}×(180°/π)= 1°22′30.36″C=L-L5/90R2LS2C=120-1205/(90×25002×1202)=119.997X=X1+cos(α±β/3)×CX=86437.901+cos(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=86552.086Y=Y1+sin(α±β/3)×CY=889.941+sin(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=926.832求DK186+541.02里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86552.086+cos{(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°}×3.75=86553.182Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=926.832+sin{(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°}×3.75=923.246线路右侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=86552.086+cos{(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°}×7.05=86550.026Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=926.832+sin{(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°}×7.05=933.574缓和曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 18°21′47″-1°22′30.36″=16°59′16.64″注:缓和曲线在计算坐标时,此公式只能从两头往中间推,只能从ZH点往HY点推,HZ点往YH点推算,如果YH往HZ点推算坐标,公式里的β为β2/3.例题:圆曲线坐标计算方法α(HY点起始方位角)= 16°59′16.64″X1=86552.086 Y1=926.832曲线半径2500 曲线长748.75 起始里程DK186+541.02求YH点坐标,也可以求QZ点坐标或任意圆曲线一点坐标.解:根据公式β=180°/π×L/Rβ= 180°/π×748.75/2500=17°09′36.31″△X=sinβ×R△X=sin17°09′36.31″×2500=737.606△Y=(1-cosβ)×R△Y=(1-cos17°09′36.31″)×2500=111.290C= 弦长C=745.954X=X1+cos(α±β/2)×CX= 86552.086 +cos(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=87290.023Y=Y1+sin(α±β/2)×CY=926.832+ sin(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=1035.905圆曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″=359°49′40.33″求DK187+289.77里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=87290.023+cos(359°49′40.33″-90°)×3.75=87290.012Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=1035.905+sin(359°49′40.33″-90°)×3.75=1032.155线路右侧计算:X边=X中+cos(α±90°)×LX边=87290.023+cos(359°49′40.33″+90°)×7.05=87290.044Y边=Y中+sin(α±90°)×LY边=1035.905+sin(359°49′40.33″+90°)×7.05=1042.955。
缓和曲线
缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道(计算公式)一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:xy②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
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圆曲线和缓和曲线坐标推算公式
一、直线上的坐标推算
⎩⎨⎧++0i m i
0i m i sina L Y Y cosa L X X == 式中:Xm 、Ym ——直线段起点M 坐标
Li ——直线段上任意点i 到线路起点M 的距离 a 0——直线段起点M 到JD1的方位角 二、圆曲线上任一点的坐标推算
①、圆曲线上任一点i 相对应的圆心角:i i L R
180πϕ︒
=
式中:Li ——圆曲线上任一点i 离开ZY 或YZ 点的弧长
②、圆曲线上任一点i 的直角坐标:⎩⎨⎧-)(==i i
i
i cos 1R Y Rsin X ϕϕ(可不计算).
③、圆曲线ZY 或YZ 点到任一点i 的偏角:i i
i L R
902
πϕ︒
∆=
=
④、圆曲线ZY 或YZ 点到任一点i 的弦长:)sin(2)2
sin(
2C i i i
R R ∆=ϕ=
⑤、圆曲线ZY 或YZ 点到任一点i 的弦长的方位角:i jd y z jd zy i a a ∆±→→或=
⑥、所以圆曲线上任意点i 的坐标为:⎩⎨⎧++i i YZ ZY i
i
i YZ ZY i sina C Y Y cosa C X X 或或==
例题:
已知一段圆曲线,R=3500m ,Ls =553.1m ,交点里程K50+154.734,ZY 点到JD 方向方位角为A=129°23′18.3″,右偏9°3′15.8″,ZY 点里程K49+877.607,YZ 点里程K50+430.707,起点坐标为x =389823.196,y =507787.251,求K50+200处中点坐标及左右各偏12.5m 的坐标。
解:K50+200处的曲线长度为Li =322.393m
K50+200相对应的方位角:"'︒⨯⨯︒︒52.39165393.3223500
180L R 180i ===ππa K50+200相对应的偏角:"'︒⨯⨯︒
︒∆76.19382393.3223500
90L R 902
i i
i ===
=
ππϕ K50+200到zy 点的弦长:m 279.32276.19382sin 35002Rsin 2C i i ==="'︒⨯⨯∆ zy 点到K50+200中桩的方位角:
"'︒"'︒+"'︒∆+→06.38113276.193823.1823129a a i jd zy i ===
K50+200左、右偏12.5m 的方位角:
"'︒︒-"'︒︒-+82.5739449082.573913490a a ===左i A "'︒︒+"'︒︒++82.57391349082.573913490a a ===右i A
所以K50+200处的坐标为:
⎩⎨
⎧"'︒⨯++"'︒⨯++6484
.50802606.381132sin 279.322251.507787sina C Y Y 4354
.38960706.381132cos 279.322196.389823cosa C X X i i ZY i i i ZY i ======
K50+200左偏12.5m 的坐标为:
⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++4656.50803582.573944sin 5.126484.508026sina 5.21Y Y 3256.38961682.573944cos 5.124354.389607cosa 5.21X X i i ======左左
左左 K50+200右偏12.5m 的坐标为:
⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++5386.50803582.5739341sin 5.126484.508026sina 5.21Y Y 6482.38959882.5739341cos 5.124354.389607cosa 5.21X X i i ======右右
右右 三、缓和曲线上任一点的坐标推算
切线角:π
β︒
⨯1802RL L s 2i i =
缓和曲线上任意点i 的偏角:πβδ︒
⨯180RL 6L 3s 2i i
i =
=
缓和曲线ZH 或HZ 点到任意点i 的方位角为:i jd HZ jd ZH a a i δ±→→或=
缓和曲线上任意点i 的坐标为:⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧-
s 3i
i 2s 25i i i 6RL L y L 40R L L x ==
缓和曲线ZH 或HZ 点到任意点i 的弦长:2
2i y
x C +=
所以缓和曲线上任意点i 的坐标为:⎩⎨
⎧++i
i HZ ZH i i
i HZ ZH i sina C Y Y cosa C X X 或或==
例题:
已知一段缓和曲线,ZH 点到JD 方向方位角为A=183°17′08.9″,线路左偏43°31′02″,ZH 点里程为K52+001.615,ZH 点坐标x =388071.927,y =508789.089,R =960m ,Ls =120m ,求K52+100处的中点坐标及左右各偏12.5m 的坐标。
解:根据已知条件可知:K52+100到zh 点的曲线长度Li =98.385m
"'︒︒⨯⨯⨯︒⨯64.252421801209602385.98180RL 2L 2s 2i i ===π
πβ
K52+100相对应的偏角:
"'︒︒⨯⨯⨯︒⨯55.84801801209606385.98180RL 6L 32s 2i i
i ====π
πβδ
ZH 点到K52+100的方位角:
"'︒"'︒-"'︒-→35.02918255.848008.917183a a i jd ZH i ===δ
K52+100左、右偏12.5m 的方位角:
"'︒︒-"'︒︒--26.43521809026.435218090A a ===左i β
"'︒︒+"'︒︒+-26.43522709026.435218090A a ===左i β
K52+100的直角坐标为:
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧⨯⨯⨯⨯--m 3778.11209606385.986RL L y m 3676.9812096040385.98385.98L 40R L L x 3s 3i i 2
25
2s 25i i i ====== 缓和曲线ZH 点到K52+100的弦长:
m 377.983778.13676.98y x C 2222i ===++
所以K52+100的中线坐标为:
⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++8263.50878435.029182sin 377.98089.508789sina C Y Y 6424.38797335.029182cos 377.98927.388071cosa C X X i i ZH i
i i ZH i ====== K52+100左偏12.5m 的坐标为:
⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++6346.50878426.4352801sin 5.128263.508784sina 5.21Y Y 1439.38796126.4352801cos 5.126424.387973cosa 5.21X X i i ======左左
左左 K50+200右偏12.5m 的坐标为:
⎩⎨⎧"'︒⨯++"'︒⨯++3278.50877226.4352072sin 5.128263.508784sina 5.21Y Y 8341.38797326.4352702cos 5.126424.387973cosa 5.21X X i i ======右右
右右
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