曲线基本要素计算公式
曲线计算公式
一、曲线要素计算已知：JDZH 、JDX 、JDY 、R 、L S1、L S2、L H 、T 、A 1、A 2（L H =L S1+L S2+圆曲线长）1、求ZH 点（或ZY 点）坐标及方位角⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=11sin cos AT JDY ZHY A T JDX ZHX TJDZH ZHZH 2、求HZ 点（或YZ 点）坐标及方位角⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+-=22sin cos AT JDY HZY A T JDX HZX L T JDZH HZZH H3、求解切线长T 、外距E 、曲线长L（1）圆曲线⎪⎩⎪⎨⎧=-==180/)1)2/cos(/1()2/tan(απααR L R E R T （2）缓圆曲线 )2/(2/)2/cos(/)(2180/)21()2/tan()(020R l l l Rl l R p R E l R L qp R T s s s HsH H ===⎪⎩⎪⎨⎧-+=+⨯-=+⨯+=ββαπβα时当其中 二、直线上各桩号坐标及方位角计算 已知：ZH 、X 、Y 、A ⎪⎩⎪⎨⎧+=+==-=A L Y DY A L X DX A T ZH DZH L sin cos 三、第一缓和曲线上各桩号点坐标及方位角计算 已知：ZHZH 、ZHX 、ZHY 、A 1、R 、L S1、i （Z+1Y-1） ⎪⎩⎪⎨⎧⨯-+=⨯++=⨯⨯-==-=-=1111121132125cos sin sin cos /180)2/()6/()40/(Ay i A x ZHY DY A y i A x ZHX DX Rl l i A T Rl L y l R L L x ZHZH DZH L s s s π四、圆曲线上各桩号点坐标及方位角计算已知：ZHZH 、ZHX 、ZHY 、A 1、R 、L S1、i （Z+1Y-1）⎪⎩⎪⎨⎧⨯-+=⨯++=⨯+⨯-=⎪⎩⎪⎨⎧=-==++-=-++=--=1111121231110211231111cos sin sin cos /180)/2/(24/240/2/2/24/)]/2/cos(1[240/2/)/2/sin(Ay i A x ZHY DY A y i A x ZHX DX R L R l i A T R l p R l l q R l R l R L R l R y R l l R L R l R x ls ZHZH DZH L s s s s s s s s s s πβ其中五、第二缓和曲线上个桩号坐标及方位角计算 已知：HZZH 、HZX 、HZY 、A2、R 、L S2、i （Z+1Y-1） ⎪⎩⎪⎨⎧⨯--=⨯+-=⨯⨯+==-=-=2222222232225cos sin sin cos /180)2/()6/()40/(Ay i A x HZY DY A y i A x HZX DX Rl l i A T Rl L y l R L L x DZHHZZH L s s s π六、边桩坐标求解 已知：DZH 、X 、Y 、T 、BZJL （Z+Y-）、DLJJ 、N （距中桩距离，左正右负）⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+=T N Y BDY T N X BDX T T sin cos α七、纵断面高程计算（1） 直线段上高程计算 已知：直线上任一点桩号（ZH ）、高程（H ）、纵坡（i ）)(*ZH DZH i H DH -+=（2） 竖曲线上高程计算已知：竖曲线起点桩号（ZH ）、起点高程（H ）、竖曲线半径R 、起点坡度（i ）、k （凸曲线+1、凹曲线-1） )2/(2R l k il H DH ZHDZH l ⨯-+=-=注：JDZH 、JDX 、JDY ：交点桩号、交点X 、Y 坐标R 、L S1、L S2：半径、缓和曲线1、缓和曲线2LH ：缓和曲线1长 +圆曲线长+ 缓和曲线2长 A1、A2：方位角1、方位角2 T ：在曲线要素中代表切线长；在坐标计算中代表被求解点的坐标方位角。
平曲线要素计算公式(给学生用的)
第三节 竖曲线纵断面上两个坡段的转折处，为方便行车，用一段曲线来缓和，称为竖曲线采用抛物线拟合。
一、竖曲线要素的计算公式（2）曲线主点桩号计算：ZH(桩号)=JD(桩号)-THY(桩号)=ZH(桩号)+l s QZ(桩号)=HZ(桩号)-L/2 YH(桩号)=HY(桩号)+L y HZ(桩号)=YH(桩号)+l sJD(桩号)=QZ(桩号)+J/230-3 336629-3 4028)-(3 )(227-3 2sec )(26-3 225-3 2ls 180)2(m 18024)-(3 2)(23)-(3 9022)-(3 23842421)-(3 )( 240234202300034223m Rl R l y m R l l x m L T J m R p R E m l L L R l R L m q tg p R T Rl m R l R l p m R l l q s s s s s Y s ss s s s -=-=-=-⋅+=-=+⋅⋅-=+⋅⋅=+⋅+=︒⋅︒=-=-=απβααπαπβ相邻坡段的坡度为i1和i2,代数差为ω=i2 -i1ω为正时，是凹曲线；ω为负，是凸曲线。
2.竖曲线诸要素计算公式竖曲线长度或竖曲线半径R: （前提：ω很小）L=Rω竖曲线切线长：T=L/2=Rω/2竖曲线上任一点竖距h：竖曲线外距：[例1]、某山岭区二级公路，变坡点桩号为K5+，标高为，变坡点桩号的地面高程为，i1=+5%，i2=-4%，竖曲线半径R=2000m。
试计算竖曲线诸要素以及桩号为K5+和K5+处的设计高程，BPD的设计高程与施工高。
解：1.计算竖曲线要素ω= |i2-i1|= | =，为凸型。
曲线长L=Rω=2000×=180m 切线长T=L/2=180/2=90m外距E=T 2/2R=902/2×2000= 2.计算设计高程竖曲线起点桩号=（K5+）-90=K4+ 竖曲线起点高程=×=竖曲线终点桩号=（K5+）+90=K5+ 竖曲线终点高程=×=桩号K5+处：横距K5x 1=（K5+ ）-（K4+）=60m 竖距h 1=x 12/2R=602/2×2000= 切线高程=（90-60）×= +60×= 设计高程=桩号K5+处： 横距x 2=(K5+-(K5+=20m 竖距h 2=x 22/2R=202/2×2000= 切线高程=（90-20）×=设计高程=横距x 2=(K5+-(K4+=160m 竖距h 2=x 22/2R=1602/2×2000= 切线高程=+160×= 设计高程=设计高程==BPD 施工高=设计高程-地面高程=，应为挖方。
缓和曲线圆曲线计算公式
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。
缓和曲线计算公式
180 i (中桩点里程 HY里程 ) 0 R
X xZH x cos y sin Y xZH x sin y sin
（α为两坐标系旋转角）
4.原始坐标计算 （1）左偏情况： ★ 若该点在缓和曲线上，计算公式：
ZH 里程 =JD里程 -T
xXB yXB
li3 6 Rl0 li5 li 40 R 2l02
li 中桩点里程-ZH 里程
★ 若该点在圆曲线上，计算公式：
xXB R(1 cos i ) P yXB R sin i m
2
m
曲线长度： L R ( 2 0 ) 切曲差： D 2T L
180
2l0 R
180
l0
2
R
HY里程 =ZH 里程 +l0 QZ里程 =HY里程 ( L 2 l0 ) YH里程 =QZ里程 +( L 2 l0 ) HZ里程 =JD里程 +T D
1.曲线常数计算 缓和曲线倾角： 0＝
l 0 180 2R
切线外移量（切垂距） ： m＝
l0 l3 0 2 2 240 R
l02 l04 圆曲线内移值： P＝ 24 R 2688R 3
2.曲线要素计算 切线长度： T ( R P ) tg 外矢距： E ( R P) sec 3.主点里程推算
i
180 (中桩点里程 HY里程 ) 0 R
（2）右偏情况： ★ 若该点在缓和曲线上，计算公式：
xXB yXB
li5 li 40 R 2l02 l3 i 6 Rl0
平曲线要素计算公式
（2）曲线主点桩号计算：ZH(桩号)=JD(桩号)-T HY(桩号)=ZH(桩号)+ls QZ(桩号)=HZ(桩号)-L/2 YH(桩号)=HY(桩号)+L y HZ(桩30-3 336629-3 4028)-(3 )(227-3 2sec )(26-3 225-3 2ls 180)2(m 18024)-(3 2)(23)-(3 9022)-(3 23842421)-(3 )( 24023420230034223m Rl R l y m R l l x m L T J m R p R E m l L L R l R L m q tg p R T Rl m R l R l p m R l l q s s sss Y s s s s s s -=-=-=-⋅+=-=+⋅⋅-=+⋅⋅=+⋅+=︒⋅︒=-=-=απβααπαπβ第三节竖曲线纵断面上两个坡段的转折处，为方便行车，用一段曲线来缓和，称为竖曲线。
可采用抛物线或圆曲线。
一、竖曲线要素的计算公式相邻坡段的坡度为i1和i2,代数差为ω=i2 -i1ω为正时，是凹曲线；ω为负，是凸曲线。
2.竖曲线诸要素计算公式竖曲线长度或竖曲线半径R: （前提：ω很小）L=Rω竖曲线切线长：T=L/2=Rω/2竖曲线上任一点竖距h：竖曲线外距：[例1]、某山岭区二级公路，变坡点桩号为K5+030.00，高程为427.68m，i1=+5%，i2=-4%，竖曲线半径R=2000m。
试计算竖曲线诸要素以及桩号为K5+000.00和K5+100.00处的设计高程。
解：1.计算竖曲线要素ω= |i2-i1|= |-0.04-0.05| =0.09，为凸型。
曲线长L=Rω=2000×0.09=180m切线长T=L/2=180/2=90m外距E=T2/2R=902/2×2000=2.03m2.计算设计高程竖曲线起点桩号=（K5+030.00）-90=K4+940.00竖曲线起点高程=427.68-90×0.05=423.18竖曲线终点桩号=（K5+030.00）+90=K5+120.00竖曲线终点高程=427.68-90×0.04=424.08桩号K5+000.00处：横距K5x 1=（K5+ 000.00）-（K4+940.00）=60m 竖距h 1=x 12/2R=602/2×2000=0.90m 切线高程=427.68-（90-60）×0.05=426.18m 423.18+60×0.05=426.18设计高程=426.18-0.90=425.28m 桩号K5+100.00处：横距x 2=(K5+120.00)-(K5+100.00)=20m 竖距h 2=x 22/2R=202/2×2000=0.1m切线高程=427.68-（90-20）×0.04=424.88m 设计高程=424.88-0.1=424.78m 横距x 2=(K5+100.00)-(K4+940.00)=160m 竖距h 2=x 22/2R=1602/2×2000=6.4m 切线高程=423.18+160×0.05=431.18m 设计高程=431.18-6.40=424.78m[例2]平原区某二级公路有一弯道，偏角α右=15°28′30″，半径R=600m ，缓和曲线长度Ls=70m ， JD=K2+536.48。
平曲线的五大要素计算公式
平曲线的五大要素计算公式以下是关于平曲线的五大要素计算公式。
平曲线是指在平面上描述一条曲线的五种基本参数，包括曲线长度、曲线半径、曲线角度、曲线切线和曲线弧度。
下面是这五种要素的计算公式：1.曲线长度（L）：曲线长度可以通过计算曲线上的所有坐标点之间的距离来获得。
对于参数方程表示的曲线，曲线长度L可以通过以下公式计算： L=∫(√((dx/dt)²+(dy/dt)²)dt) 其中，(dx/dt)和(dy/dt)分别是曲线在x和y方向上的速度矢量。
2.曲线半径（R）：曲线半径表示曲线在某一点处弯曲的程度。
对于圆弧曲线，曲线半径R可以通过以下公式计算： R=(dx²+dy ²)^(1/2)/(1+(dy/dx)²)^(1/2) 其中，(dx,dy)是曲线上的某一点坐标。
3.曲线角度（θ）：曲线角度表示曲线在某一点处与x轴的夹角。
对于参数方程表示的曲线，曲线角度θ可以通过以下公式计算： θ=atan2(dy/dx) 其中，(dx,dy)是曲线上的某一点坐标。
4.曲线切线（T）：曲线切线表示曲线在某一点处的切线方向。
对于参数方程表示的曲线，曲线切线T可以通过以下公式计算： T=(dx/dt,dy/dt) 其中，(dx/dt)和(dy/dt)分别是曲线在x和y方向上的速度矢量。
5.曲线弧度（α）：曲线弧度表示曲线在某一点处沿逆时针方向的旋转程度。
对于圆弧曲线，曲线弧度α可以通过以下公式计算： α=θ 其中，θ是曲线在某一点处与x轴的夹角。
需要注意的是，这些公式适用于平曲线的一般情况。
在实际应用中，根据具体的曲线类型和表示方式，可能需要对公式进行相应的调整。
竖曲线、缓和曲线计算公式
第三节竖曲线纵断面上两个坡段的转折处，为方便行车，用一段曲线来缓和，称为竖曲线。
可采用抛物线或圆曲线。
一、竖曲线要素的计算公式相邻坡段的坡度为i1和i2,代数差为ω=i2 -i1ω为正时，是凹曲线；ω为负，是凸曲线。
1.二次抛物线基本方程：或ω：坡度差（%）；L：竖曲线长度；R：竖曲线半径2.竖曲线诸要素计算公式竖曲线长度或竖曲线半径R: （前提：ω很小）L=Rω竖曲线切线长：T=L/2=Rω/2竖曲线上任一点竖距h：竖曲线外距：二、竖曲线最小半径（三个因素）1.缓和冲击对离心加速度加以控制。
ν(m/s)根据经验，a=0.5~0.7m/s2比较合适。
我国取a=0.278,则Rmin=V2/3.6 或Lmin=V2ω/3.62.行驶时间不过短 3s的行程Lmin=V.t/3.6=V/1.23.满足视距的要求分别对凸凹曲线计算。
(一)凸形竖曲线最小半径和最小长度按视距满足要求计算1.当L<ST时，Lmin = 2ST - 4/ω2.当L≥ST时，ST为停车视距。
以上两个公式，第二个公式计算值大，作为有效控制。
按缓和冲击、时间行程和视距要求（视距为最不利情况）计算各行车速度时的最小半径和最小长度，见表4-13。
表中：（1）一般最小半径为极限最小半径的1.5~2倍；（2）竖曲线最小长度为3s行程的长度。
（二）凹曲线最小半径和长度1.夜间行车前灯照射距离要求：1）L<ST2) L≥STL<ST Lmin = 2ST - 26.92/ω (4-14)L≥STω /26.92 (4-15)3s时间行程为有效控制。
例：设ω＝2%=0.02;则L＝ωＲ竖曲线最小长度Ｌ＝Ｖ/1.2速度Ｖ=120km/h V=40km/h 一般最小半径Ｒ凸17000 700一般最小半径Ｒ凹6000 700 L凸340 14Ｌ凹120 14 例题4-3ω=-0.09 凸形；L=Rω=2000*0.09=180mT=L/2=90mE=T2/2R=2.03m起点桩号＝k5+030 - T =K4+940起始高程＝427.68 - 5%*90=423.18m桩号k5+000处：x1=k5+000-k4+940=60m切线高程＝423.18+60*0.05=426.18m h1=x21/2R=602/2*2000=0.90m设计高程＝426.18 - 0.90=425.28m 桩号k5+100处：x２=k5+100-k4+940=160m切线高程＝423.18+160*0.05=431.18m h2=x22/2R=1602/2*2000=6.40m设计高程＝431.18 - 6.40=424.78m第一节平面线形概述一、路线路线指路的中心线；路线在水平面上的投影叫路线的平面；路线设计：确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作；可分为平面设计、纵断面设计、横断面设计。
曲线常数,要素,主点里程计算公式
曲线常数、要素、主点里程计算公式1.引言在道路、铁路等工程建设中，曲线是常见的地理要素之一。
曲线的设计和计算涉及到曲线的常数、要素以及主点里程等概念。
本文将介绍曲线常数的定义、曲线要素的计算方法以及主点里程的计算公式。
2.曲线常数曲线常数是用来描述曲线形状和转弯的程度的常数值。
在道路或铁路设计中，常用的曲线常数有曲率半径、曲线长和超高补正。
下面分别介绍这些常数的定义和计算方法。
2.1曲率半径曲率半径是指曲线上某一点处的切线半径。
曲率半径一般用R表示，单位为米。
曲率半径的计算公式如下：R=(L*L)/(24*A)其中，R为曲率半径，L为曲线长（米），A为曲线上移的代数和（米）。
2.2曲线长曲线长是曲线上起点至终点的实际长度，也是曲线常数中的重要要素。
曲线长的计算方法如下：L=(A*100)/B其中，L为曲线长（米），A为曲线上移的代数和（米），B为曲线的偏距（米）。
2.3超高补正超高补正是为了消除车辆在曲线运行中受到的侧向加速度而进行的补正措施。
超高补正的计算方法如下：H=(V*V)/(127*R)其中，H为超高补正（米），V为设计速度（米/秒），R为曲率半径（米）。
3.曲线要素的计算曲线要素主要包括切线长、切曲差、切线与曲线连接的过渡曲线等。
下面分别介绍这些要素的计算方法。
3.1切线长切线长是曲线上切线的长度，用于计算车辆在曲线上行驶时的视线距离。
切线长的计算方法如下：T=R*ta n(A/2)其中，T为切线长（米），R为曲率半径（米），A为曲线的全角（度）。
3.2切曲差切曲差是曲线上切线长度与曲线长度的差值，用于计算车辆在曲线上行驶时的侧向位移。
切曲差的计算方法如下：D=T-L其中，D为切曲差（米），T为切线长（米），L为曲线长（米）。
3.3过渡曲线过渡曲线是连接切线与曲线的曲线段，用于缓和车辆在切线与曲线之间的过渡。
过渡曲线的计算方法根据具体的设计要求而不同。
4.主点里程的计算公式主点里程是指道路或铁路上的重要节点位置，可以用来标示曲线的起点、终点以及中间某些特定位置。
曲线要素计算公式
曲线要素计算公式
曲线是数学中的基本概念，是指在平面上由无数个点连接而成的
连续曲线。
曲线具有许多重要的特征，如长度、弧度、曲率等。
而曲线的要素计算就是计算曲线的各种特征值。
下面，我们就来
介绍曲线要素的计算公式，帮助大家更深入地了解曲线的特征和性质。
一、曲线长度的计算公式：
曲线的长度指的是曲线上所有点之间的直线距离总和。
计算公式为：
L = ∫a b √[1+f’(x)²]dx
其中，a和b为曲线上的两个端点，f’(x)表示曲线的导数。
二、曲率的计算公式：
曲率是曲线某一点处曲线的弯曲程度的量度。
计算公式为：
k = |f’’(x)| / [1+f’(x)²]^(3/2)
其中，f’’(x)为曲线的二阶导数。
三、曲线斜率的计算公式：
曲线的斜率是指曲线在某一点处的切线斜率。
计算公式为：
f’(x) = lim Δx→0 [f(x+Δx)−f(x)] / Δx
四、曲线弧度的计算公式：
曲线的弧度是指曲线某一段的弧长对半径的比值。
计算公式为：θ = l / r
其中，l为曲线一段的弧长，r为曲线的半径。
以上就是曲线要素计算公式的详细介绍。
掌握这些公式可以涵盖曲线的多方面特征，并为实际问题的解决提供指导和依据。
圆曲线坐标计算(坐标正算法)
圆曲线坐标计算(坐标正算法)
单圆曲线是一段具有一定半径的圆弧。 单圆曲线最简单的一种连接两相邻直线的形式。 单圆曲线主要是用于铁路专用线和低等级公路。
一、圆曲线主点
xixZY C co αZs Y i
yiyZY C siαn Z Y i
五、圆曲线测设
1、全站仪坐标放样 将曲线点及控制点坐标数据数据输入全站仪，在控制点上安 置仪器，以相邻控制点为后视点，测设曲线点。 2、检核 在其它控制点上安置仪器，定向后实测各曲线点的坐标，并 与计算值比较，若差值在允许范围内，则测设成果合格，否则说 明测设错误，应查找原因予以纠正。 由于用全站仪极坐标法进行中桩测设时，实际的点位误差主 要是测设时的测量误差，误差一般很小，完全能够达到精度要求， 可不做调整。
通用公式：
XZY i XJDi Ti coαsi1,i YZY i YJDi Ti sinαi1,i
XYZi XJDi Ti coαsi,i1 YYZi YJDi Ti sinαi,i1
Байду номын сангаас
X
起点
ZY1 QZ2 YZ1
JD1
O
JD2
QZ2
ZY2
YZ2
终点
Y
2）计算曲线点坐标
① 计算坐标方位角
i 点为曲线上任意一点。
li 为 i 点与ZY点里程之差。
i
li 180 Rπ
δi
i
2
90li πR
ZY-
i
ZY-
JD
Z Y i Z Y JD i
当曲线左转时用“-”，右转时用“+”。
② 计算弦长
(完整版)平曲线要素计算
一、路线转角、交点间距的计算（一）在地形图上量出路线起终点及各路线交点的坐标：QD 23810,27180、JD1 23996，26977 、JD 224684，26591、 JD3248480，25885、JD4 25350，25204 、ZD2606225783，（二）计算公式及方法设起点坐标为 QD X0,Y0，第 i 个交点坐标为 JD i X i ,Y i , i1,2,3,4, 则坐标增量 DX X i X i 1, DY Y i Y i 1交点间距 D(DX )22 DY象限角arctanDYDX方向角 A 是由象限角计算的：象限DX DY A象限DX DY A Ⅰ++AⅢ--A180o Ⅱ-+ A 180oⅣ+-A360o转角i A i Ai 11.QD与 JD1之间：坐标增量 DX X1X 0 =2396623810=186 0DY Y1Y026977271802030交点间距 D(DX )2DY 218622032275.33m象限角arctan DY arctan20347.502 oDX186方向角 A0360o360o47.502o312.498o 2.JD1与 JD 2之间：坐标增量 DX X 2X1=2468423966=688 0DY Y2Y126591269773860交点间距 D(DX )2268823862DY788.89 m象限角arctanDYarctan386 29.294 oDX688方向角 A 1 360o360o 29.294o 330.706o 转角 1 =A 1 A 0 330.706o 312.498o 18.208o3. JD 2 与JD 3之间：坐标增量 DXX 3 X 2 =24840 24684=156 0DYY 3 Y 2 25885 26591706 0交点间距 D(DX )221562 706 2DY723.03m象限角arctanDYarctan706 77.54oDX156方向角 A 2 360o360o 77.54o 282.46o转角 2 =A 2 A 1 282.46o 330.706o 48.246 o4. JD 3与 JD 4 之间：坐标增量 DXX 4 X 3 =25350 24840=510 0DY Y 4 Y 3 25204 25885681 0交点间距 D(DX )225102681 2DY850.8m象限角arctan DYarctan 51053.171oDX681方向角 A 3 360o360o 53.171o306.829o 转角 3 =A 3 A 2 306.829 282.4624.369o5. JD 4 与 ZD 之间：坐标增量 DXX X 4 =26062 25350=712 0DYYY 4 2578325204579 0交点间距 D (DX )2 27122 5792 917.706mDY象限角arctanDYarctan57939.118 oDX712方向角 A 039.118o转角 4 =A 4 A 3 39.118o 312.498o 92.289o二、各平曲线要素的计算( 一) JD 1曲线要素计算取R 800m ,设计速度为 60km/ h ,JD1桩号为K0+275.33，转角1.缓和曲线长度 L S，则：L SV 30.0366030.0369.72(m)R800L SV60350(m) 33.63.6L S R~ R800~ 80088.89 ~ 800(m) 99取整数，采用缓和曲线长120m（《公路工程技术标准》规定：V 最小缓和曲线长度为50m ）.2.圆曲线内移值 RL2S L4S120212040.75(m)R2688 (R)324 8002688 (800) 324R3.总切线长T hL S L3S120120359.989(m)先求 q240R2224080022所以 T h (R R) tan q(80018.20859.989 188.31(m)0.75) tan224.曲线总长度 L hL S=0.0752RL h ( 2 )R 2L S?R+L S 374.22(m)1801805.五个基本桩号JD 1K0+274.33)T h188.31ZH 1K 0+087.0218.208o60 km h 时，)L SHY1)( L h 2L S )YH1)L SHZ 11L h)2QZ1120.00K0+207.02134.22 K0+341.24120.00 K0+461.24187.11 K0+274.13E h ( R R)sec R (8000.75sec 18.208800 10.97(m)22超距 D2T L h 2 188.31374.22 2.4(m)。
曲线坐标计算(
曲线坐标计算一、圆曲线圆曲线要素：a -------------- 曲线转向角R -------------- 曲线半径根据a及R可以求出以下要素：T --------------- 切线长L -------------- 曲线长E -------------- 外矢距q -------------- 切曲差（两切线长与曲线全长之差）各要素的计算公式为:L R180（弧长）E RRsec 1）2（sec a =cos a 的倒数）圆曲线主点里程：ZY=J[> TQZ=ZY + L/2 或QZ=JD —q /2YZ=QZ + L/2 或YZ=JD + T—qJD=QZ + q/2 （校核用）1、基本知识里程：由线路起点算起，沿线路中线到该中线桩的距离。
表示方法：DK26＋284.56 。
“+”号前为公里数，即26km，“ +”后为米数，即284.56m CK ——表示初测导线的里程。
DK ——表示定测中线的里程。
K ——表示竣工后的连续里程。
铁路和公路计算方法略有不同。
2、曲线点坐标计算（偏角法或弦切角法）已知条件：起点、终点及各交点的坐标。
1）计算ZY、YZ 点坐标通用公式：2）计算曲线点坐标①计算坐标方位角i 点为曲线上任意一点li为i点与ZY点里程之差当曲线左转时用“-”，右转时用“ +”② 计算弦长③ 计算曲线点坐标此时的已知数据为：ZY ( xZY , yZY 、？ZY- i 、C 。
根据坐标正算原理：切线支距法 这种方法是以曲线起点ZY 或终点YZ 为坐标原点，以切线为X 轴，以过原点的半径为丫轴，则圆曲线上任意一点的切线支距坐标可通过以下公式求得： 利用坐标平移和旋转，该点在大地平面直角坐标系中的坐标可由以下公式求得: 式中：a 为ZY(YZ)点沿线路前进方向的切线方位角。
当起点为ZY 时“土”取“ + ”，XO=X(ZY),YO=Y(ZY),曲线为左偏时应以yi=-yi 代入；当起点为YZ 时，“土”取“ -”，XO=X(YZ), YO=Y(YZ), 曲线为左偏时应以yi 二yi 代入；弧长所对的圆心角弦切角弦的方位角注：1、同弧所对的圆周角等于圆心角的一半2、切线性质圆的切线与过切点的半径相垂直3、弦切角定理弦切角等于它所夹弧上的圆周角4、弧长公式由L/ n R=n /180 °得L=n°n R/ 180 °=n n R/180二、缓和曲线(回旋线)缓和曲线主要有以下几类：A:对称完整缓和曲线(基本形)------切线长、Is1与ls2都相等。
曲线基本要素计算公式
1、缓和曲线坐标公式：
x L y y x
3
L
5 2
y x
4 2
L
3
40c (1 6c x
6c 293 x
8 4
c R l
2
)当缓和曲线l不太长时：
35 c
237000 c
即三次抛物线
6c
2、圆曲线基本要素计算公式：
T R tg
2
L
180
R
E R sec 1 2
3、偏角法测设圆曲线公式： 圆心角
180 L
R
偏角
90 L
R
弦长 C 2 R Sin
2
4、加设缓和曲线后基本要素计算公式：
i1 （弧度） 6R l L
2
⑵、第 n 点偏角： in
i0
n i1
2
1
3 6R 缓和曲线偏角： L－缓和曲线上任一点至切点的距离 n－缓和曲线 l 的 n 等分
l
（弧度）
仪器在 HY（YH）对于 QZ 的偏角：
QZ ZH 4
2
HY
2i0 β
i0
曲线正矢计算公式： 1、 圆曲线： f1=(1-a2/2)fy=ay fy f0=b2/2fy=az fy
T R p tg L
2
m
E R p sec L
R
R
180
l
R
180
或
圆曲线要素及计算公式
圆曲线要素及计算公式前言《礼记》有云：大学之道，在明德，在亲民。
在提笔撰写我的毕业设计论文的时候，我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。
我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么，也无从知晓未来将赋予我什么，但只要流泪流汗，拼过闯过，人生才会少些遗憾！非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业，即将走向工作岗位的时刻，我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命，水利是一项以除害兴利、趋利避害，协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。
水利工作，既要防止水对人的侵害，更要防止人对水的侵害；既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁，又要善待自然、善待江河、善待水，促进人水和谐，实现人与自然和谐相处。
这种使命，更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。
特别是这两个月来的毕业设计，我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。
所以，我越发不愿放弃不多的大学时光，努力提高自己的实践动手能力，而本学期的毕业设计，为我提供了绝好的机会，我又怎能放弃？刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时，我的心里真的没底。
作为毕业设计的主体工作，我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算，布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量；用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量，并用条件平差原理进行平差，通过控制点的放样来计算土的挖方量，还有圆曲线的计算与测设。
而我研究的毕业课题是圆曲线测设。
大学的最后一个学期过得特别快，几乎每天扛着仪器，奔走在校园的每个角落，生活亦很有节奏。
今天我提笔写毕业论文，我的毕业设计也接近尾声。
不管成果如何，毕竟心里不再是没底了，挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果，并不断的完善他们，心里感觉踏实多了。
在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器，还有各指导老师的教导和同学的帮助。
摘要：在公路、铁路的路线圆曲线测设中，一般是在测设出曲线各主点后，随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。
铁路竖曲线要素计算公式
铁路竖曲线要素计算公式铁路竖曲线是指铁路线路中的曲线段，用于连接两个不同高度的平面。
在铁路设计中，竖曲线的设计是非常重要的，它能够保证列车在曲线段上的平稳行驶，减少列车的震动和不适感，提高行车的安全性和舒适性。
而要计算铁路竖曲线的要素，我们需要使用一些特定的公式。
首先，我们需要计算竖曲线的曲率半径。
曲率半径是指竖曲线的曲率大小，它决定了列车在曲线上的行驶速度和舒适度。
计算曲率半径的公式如下：R = (L^2 + (2h)^2) / (8h)其中，R表示曲率半径，L表示曲线的长度，h表示曲线的高差。
通过这个公式，我们可以得到曲率半径的数值。
接下来，我们需要计算竖曲线的坡度。
坡度是指竖曲线的上升或下降的程度，它决定了列车在曲线上的爬坡能力和制动能力。
计算坡度的公式如下：G = (h / L) * 100其中，G表示坡度，h表示曲线的高差，L表示曲线的长度。
通过这个公式，我们可以得到坡度的百分比。
最后，我们需要计算竖曲线的超高。
超高是指竖曲线的最高点相对于曲线起点的高度差，它决定了列车在曲线上的通行高度。
计算超高的公式如下：H = (L^2 * G) / (24 * R)其中，H表示超高，L表示曲线的长度，G表示坡度，R表示曲率半径。
通过这个公式，我们可以得到超高的数值。
通过以上的计算公式，我们可以得到铁路竖曲线的要素，包括曲率半径、坡度和超高。
这些要素的计算结果将直接影响到铁路线路的设计和列车的行驶安全。
因此，在进行铁路竖曲线设计时，我们必须准确地计算这些要素，并根据实际情况进行调整和优化。
总之，铁路竖曲线要素的计算是铁路设计中的重要环节。
通过使用特定的计算公式，我们可以准确地计算出曲率半径、坡度和超高等要素，为铁路线路的设计和列车的行驶提供准确的数据支持。
这将有助于提高铁路的安全性和舒适性，为乘客提供更好的出行体验。
曲线坐标计算
曲线坐标计算一、 圆曲线 圆曲线要素：α---------------曲线转向角R---------------曲线半径根据α及R 可以求出以下要素：T----------------切线长L----------------曲线长E----------------外矢距q----------------切曲差两切线长与曲线全长之差 各要素的计算公式为：︒⋅=180παR L 弧长)12(sec -=αR E sec α=cos α的倒数圆曲线主点里程：ZY=JD －TQZ=ZY ＋L ／2 或 QZ=JD －q /2YZ=QZ ＋L ／2 或 YZ=JD ＋T －qJD=QZ ＋q ／2校核用1、基本知识◆ 里程：由线路起点算起,沿线路中线到该中线桩的距离;◆ 表示方法：DK26＋;“+”号前为公里数,即26km,“+”后为米数,即284.56m;CK ——表示初测导线的里程;DK ——表示定测中线的里程;Ｋ——表示竣工后的连续里程;铁路和公路计算方法略有不同;2、曲线点坐标计算偏角法或弦切角法已知条件：起点、终点及各交点的坐标;1计算ZY、YZ点坐标通用公式：2计算曲线点坐标①计算坐标方位角i 点为曲线上任意一点;li 为i 点与ZY点里程之差;弧长所对的圆心角弦切角弦的方位角当曲线左转时用“-”,右转时用“+”;②计算弦长③计算曲线点坐标此时的已知数据为：ZY x ZY,y ZY、 ZY- i、 C;根据坐标正算原理：切线支距法这种方法是以曲线起点ZY或终点YZ为坐标原点,以切线为X 轴,以过原点的半径为Y轴,则圆曲线上任意一点的切线支距坐标可通过以下公式求得：利用坐标平移和旋转,该点在大地平面直角坐标系中的坐标可由以下公式求得：式中：α为ZYYZ点沿线路前进方向的切线方位角;当起点为ZY时,“±”取“＋”,X0=XZY, Y0=YZY, 曲线为左偏时应以yi=-yi代入；当起点为YZ 时,“±”取“-”,X0=XYZ, Y0=YYZ, 曲线为左偏时应以yi=-yi代入；注：1、同弧所对的圆周角等于圆心角的一半2、切线性质圆的切线与过切点的半径相垂直3、弦切角定理弦切角等于它所夹弧上的圆周角4、弧长公式由 L/πR=n°/180°得L=n°πR/ 180°=nπR/180二、缓和曲线回旋线缓和曲线主要有以下几类：A：对称完整缓和曲线基本形------切线长、ls1与ls2都相等;B: 非对称完整缓和曲线---------------切线长、ls1与ls2都不相等C: 非完整缓和曲线卵形曲线----连接两个同向、半径不等的圆的缓和段所组成的卵形曲线D: 回头曲线------------回头曲线是一种半径小、转弯急、线型标准低的曲线形式,其转角接近、等于或大于180度;1、基本形缓和曲线基本公式：ρ=A2/l A=√Rlsρ为缓和曲线上任意点的曲率半径A为回旋线参数l为缓和曲线上任意点到起点ZH的距离弧长ls为缓和曲线的全长切线角公式：缓和曲线直角坐标任意一点P 处取一微分弧段ds ,其所对应的中心角为d β xdx=dscos β xdy=dssin β x缓和曲线常数主曲线的内移值p 及切线增长值q内移值：p=Y s-R1-cosβs=l s2/24R切线增长值：q=X s-Rsinβs=l s/2-ls3/240R2缓和曲线的总偏角及总弦长总偏角：βs=l s/2R 180／Π总弦长：C s=l s-l s3/90R2缓和曲线要素计算切线长外距曲线长圆曲线长切线差平曲线五个基本桩号：ZH ——HY ——QZ ——YH ——HZ缓和曲线主点里程：ZH=JD-T HY=ZH+Ls YH=HY+Ly HZ=YH+LsQZ=ZH+L总/2=HZ-L总/2 JD=QZ+q/2校核缓和曲线上任意点坐标计算切线支距法：以缓和曲线起点ZHHZ点为坐标原点,起点的切线为x轴,过原点的垂直于切线的垂线为y轴建立坐标系,则缓和曲线上任意一点的切线支距坐标可通过以下公式求得：利用坐标平移和旋转,该点在大地平面直角坐标系中的坐标可由以下公式求得：式中：α为ZHHZ点沿线路前进方向的切线方位角;当起点为ZH时,“±”取“＋”,X0=XZH, Y0=YZH, 曲线为左偏时应以yi=-yi代入；当起点为HZ 时,“±”取“-”,X0=XHZ, Y0=YHZ, 曲线为左偏时应以yi=-yi代入；曲线上任意点的方位角αi=αZH或HZ±ββ为切线角±为右转“﹢”左转“﹣”当点位于圆曲线上,有：其中, , 为点到坐标原点的曲线长;2、非对称完整缓和曲线由于受特殊地形和地物条件限制采用对称缓和曲线型平曲线难以与地形条件相结合,于是引入非对称缓和曲线型平曲线;非对称缓和曲线在计算时较困难,不能简单套用对称缓和曲线的公式;以下阐述非对称缓和曲线几何要素和任意点坐标及方位角的计算原理;1计算原理如图1所示,平曲线由非对称缓和曲线Ls1、Ls2及半径R的圆曲线组成,JD 为平曲线切线交点,转角α;由于平曲线两端的缓和曲线不等长,因此在计算平曲线各要素时就不能简单套用等长缓和曲线的计算公式;平曲线各要素计算：注：第一式最后一项应 +q1根据交点坐标和切线长计算缓和曲线起点ZH或HZ坐标：XZH=XJD+T1×COSαYZH=YJD+T1×Sinαα为JD～ZH方位角XHZ=XJD+ T2×COSαYZH=YJD+T2×Sinαα为JD～HZ方位角曲线上任意点坐标按基本型缓和曲线的切线支距法和坐标变换、旋转来计算求出;3、非完整缓和曲线卵形曲线卵形曲线是指在两个同向、半径不等的圆曲线间插入一段不完整的缓和曲线,即卵形曲线是缓和曲线的一段,在插入时去掉了靠近半径无穷大方向的一段;首先需要计算出实际并不存在只是在计算过程中起辅助作用的完整缓和曲线段的起点即ZH或HZ点桩号、坐标和切线方位角;这样卵形曲线段的计算就转化为完整缓和曲线段的计算;（1）卵形曲线参数式中：R大,R小为卵形曲线相连的两圆曲线半径,为非完整缓和曲线段即卵形曲线段长度;（2）与相对应的完整缓和曲线的长度为（3）卵形曲线的起点Q接大半径圆的点至假设存在的完整缓和曲线起点ZH 或HZ点的弧长为或 =－（4）与对应的弦长为又因为βQ-------切线角ΔQ-------切点Q至假设起点ZHHZ的弦切角故可得,Q点至ZH点的方位角ZH点的切线方位角Q点至HZ点的方位角HZ点的切线方位角求得卵形曲线起点Q至ZHHZ的弦长和方位角后,则ZHHZ点的坐标为求出假设的ZHHZ点的坐标后,就可以根据基本形缓和曲线的计算方法来计算曲线上任意点的坐标;上面的公式3到11是以不完整缓和曲线的起点Q 接大圆点来计算假设的完整缓和曲线起点ZHHZ 的坐标;也可以以接小圆的缓和曲线终点YHHY 来计算起点ZHHZ 坐标;如下：① 与相对应的完整缓和曲线的长度为 ② 与对应的的弦长为 总弦长： C s = l s -l s 5/90R 2 l s 2= l s -l s 3/90R 2③ 接小圆的YHHY 点的切线角总偏角： βs =l s /2R 180／Π④ 接小圆的YHHY 点到假设起点ZHHZ 的弦切角⑤ 设接小圆的YHHY 点为Z,则Z 点至ZH 点的方位角αZ-ZH=αZ ＋180±Rl b s3200==δ ⑥ ZH 点的切线方位角αZH=αZ ±βZ⑦ Z 点至HZ 点的方位角αZ-HZ=αZ ±Rl b s3200==δ ⑧ HZ 点的切线方位角αHZ=αZ ±βZ⑨ ZHHZ 点的坐标为 设接小圆的YHHY 点为ZXZH 或HZ=XZ+ C s cos αZ-ZHHZYZH 或HZ=YZ+ C s Sin αZ-ZHHZ C s 为弦长注：卵形曲线上大圆包含小圆,也就是说接小圆处的曲率半径为R 小,沿大圆方向曲率半径渐大;假设的完整缓和曲线的起点ZHHZ在大圆那边;4、回头曲线什么是回头曲线回头曲线是一种半径小、转弯急、线型标准低的曲线形式,其转角接近、等于或大于180度;在实际中,我们确实经常在山区道路碰到回头曲线,基本的感觉就是一个急弯,并且转了一百八十度,跟掉头差不多,也就是前面描述的：转角接近、等于或大于180度;下图是湘西“公路奇观”的连续回头曲线;这里所讨论的回头曲线,主要是基于其平面坐标计算的特殊性而言的,它只有一个定义,就是：转角大于或等于180度,由于实际使用中很少有转角正好等于180度的情况,所以就是指转角大于180度这种情况了;为什么这么定义呢,因为一般情况下,交点与曲线的关系是：交点在曲线的外侧,即便是转角接近180度,它的交点也在曲线外侧,如下图：而当转角等于180度时,则成为两条平行线,没有交点,或者说无限远,其曲线位置不具有唯一性,这种情况实际中几乎不会采用；而当转角大于180度时,则交点的位置就比较特殊了,如下图：这个图中,JD1和JD3是普通情况下的交点,均在曲线的外侧,而JD2的转角大于180度,其位置在曲线的内侧,这种情况,才是本此讨论的回头曲线;回头曲线的计算1曲线要素的计算先看一个案例,邵怀高速公路溆浦连接线二级公路,有一个回头曲线,其曲线设计参数如下：JD5,交点坐标X=,Y=,转角224°08′″左转,半径60m,缓和曲线长35m,曲线ZH 点桩号K49+,切线方位角359°23′″,平面图形如下所示：交点桩号：ZH点桩号K49+加上切线长T,结果为K49+;从这个计算结果来看,我们发现与一般曲线要素不同的地方是：1．切线长T和外距E为负值；2．交点桩号比ZH点桩号小;设计文件中的直曲表数据也表明了这一点：2中桩坐标的计算虽然回头曲线的曲线要素与普通曲线有一些特别的地方,但现在我们更关心的是,按照普通平曲线的中桩坐标计算公式,能否计算出准确的结果;答案肯定是不能的,否则我也不会写这篇文章,在这里白费神了;中间具体的计算过程我就不展示了,按照普通平曲线的中桩坐标计算公式,能够计算出各个桩号的坐标,只可惜是错误的结果;按照这个错误的结果,展示该回头曲线的图形如下：回头曲线的处理回头曲线按照普通曲线中桩坐标计算方法不能得到正确的结果,原因在于它的交点实际在曲线内侧,而程序则把它当作普通曲线来处理,从上面那个图形即可看出;处理的方法很简单,就是把回头曲线一分为二,分成两个普通曲线,如下图所示,将JD5对称地分为JD5a和JD5b;这样,只要把JD5 a和JD5b当作普通曲线交点进行计算就行了;首先需要确定JD5 a和JD5b的相关参数,先看JD5a;1计算终点;显然,JD5a的计算终点就是回头曲线的曲中点,从设计文件直曲表上可查得,是K49+；2本交点桩号;JD5a的桩号嘛,应该是回头曲线的ZH点加上JD5a曲线的第一切线长;回头曲线的ZH点在直曲表上有,K49+,而JD5a曲线的第一切线长,那就需要计算一下了;根据示意图,由于图形的对称性,JD5a和JD5b的切线长有两个：T1和T2, JD5a的曲线要素为：半径R=60m,第一缓和曲线Ls1=35m,第二缓和曲线Ls2=0m,交点转角是回头曲线转角的一半,即224°08′″/2=112°04′″,可计算得：T1=106.865m,T2=89.986m;则JD5a的桩号= +=3本交点X/Y坐标;根据坐标正算原理,按照几何关系,已知JD5的坐标为X=,Y=,JD5-JD5a的距离=+=239.493m,JD5-JD5a的坐标方位角359°23′″,容易得出JD5a的坐标为：X=,Y=;4交点之前直线方位角,就是JD5-JD5a的坐标方位角359°23′″也是JD5ZH 点的方位角;5交点转角;交点转角是回头曲线转角的一半,即224°08′″/2=112°04′″,左转; 6平曲线半径及缓和曲线长度;半径R=60m,第一缓和曲线Ls1=35m,第二缓和曲线Ls2=0m;7交点计算起终点桩号;就是曲线的起终点桩号,~到此,JD5a数据搞定;JD5b的数据,计算方法和前面基本一致,结果如下：计算终点：；交点桩号：；交点坐标：X=,Y=；交点之前直线方位角：247°19′07″；交点转角：112°04′″,左转；半径R=60m, Ls1=0m,第二缓和曲线Ls2=35m；交点计算起终点桩号：~;参数数据计算出来后,就可以按普通平曲线的计算方法来计算出回头曲线上任意点的坐标;案例当中回头曲线逐桩坐标表：。