宋軒彬　韓芬

摘要：文章詳細(xì)敘述了曲線的要素及計(jì)算方法，現(xiàn)階段我國采用的測設(shè)方法及計(jì)算要素，程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，軟件的使用與功能。

關(guān)鍵詞：道路曲線；計(jì)算要素；VB；EXCEL；程序設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）09-0050-02

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，全站儀和RTK技術(shù)在施工測量中的應(yīng)用與普及，目前全站儀配合RTK在道路施工測量中已被廣泛采用，替代了傳統(tǒng)的曲線測設(shè)方法，此技術(shù)極大地提高了施工測量的精確度和工作效率。

2 問題的提出

曲線測設(shè)是工程建筑物放樣的組成部分之一，尤其是在公路、鐵路的放樣中，曲線的測設(shè)更為重要，也更為頻繁。在傳統(tǒng)的曲線道路中線的測設(shè)較為常用的測設(shè)方法有弦線偏角法和切線支距法。這類方法最大的缺點(diǎn)是內(nèi)外業(yè)工作量大；實(shí)地測設(shè)受現(xiàn)場地形條件影響大；測量誤差容易積累，測設(shè)精度低。近年來，隨著測量儀器設(shè)備的逐步更新，曲線測設(shè)在內(nèi)業(yè)計(jì)算和現(xiàn)場測設(shè)方面都有了較大改進(jìn)（如全站儀極坐標(biāo)法和RTK技術(shù)測設(shè)曲線），這種測量誤差不累計(jì)，測設(shè)的點(diǎn)位精度高。這樣就對(duì)我們能否準(zhǔn)確快速地計(jì)算曲線上每個(gè)里程的坐標(biāo)提出了要求。

本文用Visual Basic 6.0在EXCEL中程序開發(fā)功能，基于現(xiàn)階段的各種曲線，編寫了曲線測設(shè)坐標(biāo)的計(jì)算程序，下面以帶有緩和曲線的圓曲線為例。

3 程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 程序設(shè)計(jì)原理

曲線的測設(shè)原理在工程測量學(xué)中有詳細(xì)的介紹，在此不再詳細(xì)描述，其主要步驟如下：曲線綜合要素計(jì)算→第一緩和曲線單元設(shè)計(jì)坐標(biāo)計(jì)算→帶緩和曲線的圓曲線單元設(shè)計(jì)坐標(biāo)計(jì)算→第二緩和曲線單元設(shè)計(jì)坐標(biāo)的計(jì)算。

3.2 程序的設(shè)計(jì)與部分代碼

3.2.1 本程序是基于VB在EXCEL中的程序開發(fā)，在EXCEL中“工具”菜單下的“宏”命令下編寫相應(yīng)的VB程序代碼，后輸入要求的參數(shù)，進(jìn)行程序執(zhí)行即可。此程序的實(shí)現(xiàn)只要輸入相應(yīng)的曲線要素ZH-JD的方位角，曲線半徑R，緩和曲線長，轉(zhuǎn)向角，曲線全長，直緩點(diǎn)里程，上一曲線緩直點(diǎn)里程，下一曲線直緩點(diǎn)里程，DJ的X、Y坐標(biāo)，曲線偏向。按下設(shè)定的程序鍵，如CTRL+X鍵，EXCEL就自動(dòng)計(jì)算出相應(yīng)的計(jì)算要素；在計(jì)算里程欄下輸入任意一個(gè)里程值，按下CTRL+X即可算出此里程在曲線上的坐標(biāo)。注意的是輸入的里程應(yīng)該在上一曲線直緩點(diǎn)里程和下一曲線直緩點(diǎn)里程之內(nèi)，如果輸入的里程為上一曲線直緩點(diǎn)里程和下一曲線直緩點(diǎn)里程之外的，就會(huì)提示“里程溢出”。如果計(jì)算其他的里程，在輸入已知欄的后面輸入相應(yīng)曲線段的要素，就可以計(jì)算自己需要的里程坐標(biāo)了。

3.2.2 程序部分過程和函數(shù)的原代碼如下：

ElseIf lc > ZH And lc < HY Then

li = lc - ZH

xi = li - li ^ 5 / 40 / R ^ 2 / L0 ^ 2

yi = li ^ 3 / 6 / R / L0

b = （li ^ 2） * pa / 2 / R / L0

X = X01 + xi * Cos（A03） - CC * yi * Sin（A03）

Y = Y01 + xi * Sin（A03） + CC * yi * Cos（A03）

Ai = Deg（A0） + CC * b

If Ai > 360 Then

Ai = Ai - 360

End If

ElseIf lc = HY Then

li = lc - ZH

xi = li - li ^ 5 / 40 / R ^ 2 / L0 ^ 2

yi = li ^ 3 / 6 / R / L0

b = （li ^ 2） * pa / 2 / R / L0

X = X01 + xi * Cos（A03） - CC * yi * Sin（A03）

Y = Y01 + xi * Sin（A03） + CC * yi * Cos（A03）

Ai = Deg（A0） + CC * b

If Ai > 360 Then

Ai = Ai - 360

End If

ElseIf lc > HY And lc < YH Then

li = lc - ZH

a12 = （（li - L0） * pa / R + B0） * pi / 180

xi = R * Sin（a12） + m

yi = R * （1 - Cos（a12）） + P

b = （li - 0.5 * L0） * pa / R

X = X01 + xi * Cos（A03） - CC * yi * Sin（A03）

Y = Y01 + xi * Sin（A03） + CC * yi * Cos（A03）

Ai = Deg（A0） + CC * b

If Ai > 360 Then

Ai = Ai - 360

End If

ElseIf lc = YH Then

li = lc - ZH

a12 = （（li - L0） * pa / R + B0） * pi / 180

xi = R * Sin（a12） + m

yi = R * （1 - Cos（a12）） + P

b = （li - 0.5 * L0） * pa / R

X = X01 + xi * Cos（A03） - CC * yi * Sin（A03）

Y = Y01 + xi * Sin（A03） + CC * yi * Cos（A03）

Ai = Deg（A0） + CC * b

If Ai > 360 Then

Ai = Ai - 360

End If

4 結(jié)語

近年來，隨著測量儀器設(shè)備的逐步更新，測設(shè)方法的改進(jìn)（如全站儀極坐標(biāo)法和RTK技術(shù)測設(shè)曲線）和施工過程中的各種測量要求，這樣就對(duì)我們能否準(zhǔn)確快速地計(jì)算曲線上每個(gè)里程的坐標(biāo)提出了要求。本程序很好地解決了這一問題，極大提高了工作效率，簡化了內(nèi)業(yè)的計(jì)算工作，在單位的工程實(shí)踐中得到了廣泛的運(yùn)用。

程序是基于VB在EXCEL中的程序開發(fā)，操作簡單，界面友好，功能較為強(qiáng)大。由于水平有限，文中所述不一定完全正確。在此僅做拋磚引玉之作，望測繪界的同仁給予批評(píng)和斧正。

參考文獻(xiàn)

[1]張正祿.工程測量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，

2007.

[2]劉鋼. 楊崇禮，等.Visual Basic 6.0程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程

[M].北京：中國民航出版社，2000.

[3]VK工作室.EXCEL 2000 VBA入門[M].北京：科學(xué)出

版社，2001.

作者簡介：宋軒彬（1987—），男，安徽南陵人，安徽省長江河道管理局測繪院技術(shù)員，助理工程師，研究方向：地形測量和工程測量。

（責(zé)任編輯：周 瓊）