李偉

摘 要：在高速公路施工中，線路測量是一般性、經(jīng)常性的工作，測量放樣涉及曲線要素的計算更是測量技術(shù)人員家常便飯的工作。文章主要討論了一種將Excel電子表格函數(shù)及公式功能應(yīng)用于高速公路曲線坐標(biāo)計算中去的方法，希望簡化現(xiàn)場施工放樣過程，快捷方便地解決上述問題的同時提高施工技術(shù)人員效率。

關(guān)鍵詞：高速公路；測量；曲線要素

1 基本知識

Excel是一種電子表格軟件，除了有傳統(tǒng)紙質(zhì)表格的特點，它還兼具自動完成對表格中數(shù)據(jù)的計算的功能，此外，Excel電子表格還可以通過重新分析計算表格中發(fā)生變化的數(shù)據(jù)的方式從而提高工作效率。目前電子表格的主要作用是處理辦公環(huán)境中的各種表格，同時還被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)的計算與分析、圖表的處理等等方面。每張Excel的表格中由許多有獨立地址的單元格組成，而每個單元格的地址是由其對應(yīng)的列號與行字母組合構(gòu)成，通過利用單元格的地址可以實現(xiàn)對每個單元格的引用。通常情況下，Excel電子表格中的單元格只可以存放公式和常數(shù)這兩種數(shù)據(jù)形式。使用時注意必須在輸入數(shù)值、函數(shù)公式、運算符之前先輸入等號。也可以直接在單元格中輸入公式，Excel電子表格會自動對其進(jìn)行運算并將計算出的結(jié)果顯示在之前輸入公式的單元格中，而將計算公式顯示在編輯欄中。在Excel表格中有200多個函數(shù)，通過利用函數(shù)將會大大的節(jié)省操作時間及難度。高速公路測量中的曲線要素如圖l所示。圖中P是因設(shè)緩和曲線；m是在加設(shè)緩和曲線后增加的切線長度，是從O2向切線上作垂線，垂足距曲線起點或曲線終點的長度；a是指偏角；R代表圓曲線的半徑。m，P，β0是緩和曲線中的參數(shù)，計算公式如下：

2 輸入數(shù)據(jù)以及錄入公式

先依據(jù)取位的精度要求設(shè)置單元格的小數(shù)，并顯示位數(shù)。在實踐應(yīng)用中需要注意多取偏角一列中的小數(shù)位數(shù)，從而保證計算的精度。分別在AS～LS各單元格中輸入各列名稱，分別在A6～Eg各單元格中輸入交點號、交點坐標(biāo)、半徑以及緩和曲線長。由于計算機(jī)中角度的計算都是以弧度為單位進(jìn)行的，并不是我們所需要的度分秒角度單位，所以可設(shè)置從弧度為單位的“偏角”欄加設(shè)度分秒一欄，實際上這兩欄只是偏角兩種形式，從而達(dá)到簡化計算的目的。當(dāng)在電子表格中輸入公式時，結(jié)合Excel中插入函數(shù)的功能編寫并錄入公式，注意用單元格的地址替換公式中的各項參數(shù)。運用到的Excel函數(shù)主要有：

（1） ABS（number）：返回數(shù)值的絕對值；（2） COS（number）：計算數(shù)值的余弦值；（3） TAN（number）：返回角度的正切值；（4） ATAN（number）：計算數(shù)值的反正切值，其值的單位為弧度；（5）PI（）：返回圓周率的值（即π），可以精確到15位；（6）SQRT（number）：返回給定正數(shù)的平方根；（7）DEGREES（angle）：將弧度轉(zhuǎn)換成角度；（8）TRUNC（number，num-digits）將數(shù)字截為整數(shù)或小數(shù)保留指定位數(shù)。

錄入偏角公式：單擊F7對話框并在編輯欄輸入：

=ATAN（（C8-C7）/（B8-B7））-ATAN（C7-C6）/（B7-B6））；輸入后回車完成。

錄入切線長公式：單擊H7對話框并在編輯欄輸入：

=E7/2-E7^3/240/D7^2+（D7+E7^2/24/D7）*ABS（TAN（F7/2））

錄入曲線長公式：單擊I7對話框并在編輯欄輸入：

=PI（）*D7*（DEGREES（ABS（F7））-180*E7/PI（）/D7）/180+2*E7；

錄入外矢距公式：單擊J7對話框并在編輯欄輸入：

=（D7+E7^2/24/D7）/COS（F7/2）-D7；

錄入切曲差公式：單擊K7對話框并在編輯欄輸入：

=2*H7-17；

錄入直線長公式：單擊L7對話框并在編輯欄輸入：

=SQRT（（C7-C6）^2+（B7-B6）^2）-H7-H6；

轉(zhuǎn)化弧度為度分秒：單擊F7對話框并在編輯欄輸入：

=TRUNC（DEGREES（F7））+TRUNC（（DEGREES（F7）-TRUNC（DEGREES（F7）））*60）/100+（DEGREES（F7）*60-TRUNC（DEGREES（F7）*60））*60/10000；

上述每個公式輸入完成后，均應(yīng)按回車鍵完成輸入。公式輸入完畢后，可根據(jù)每個工程彎道的數(shù)量，對公式進(jìn)行復(fù)制。假如有四個彎道，則可以通過單擊編輯菜單中的填充鍵對偏角公式進(jìn)行復(fù)制。即可將之前輸入的公式復(fù)制到需要的單元格中。依次完成各項計算公式的填充，即完成了曲線要素計算的表格。

3 表格的使用及保存

3.1 曲線要素的計算：將交點號、交點坐標(biāo)、緩和曲線以及半徑的長度等變量填寫在相應(yīng)的單元格中，各要素結(jié)果也將自動計算完成并在相應(yīng)的單元格顯示出來。

3.2 原始數(shù)據(jù)的修改：在輸入過程中，如果輸入發(fā)生了錯誤或需要人為修改某些元素時，可以直接在表格內(nèi)修改，其計算結(jié)果會自動依據(jù)數(shù)據(jù)變更而改變。

3.3 單變量求解：可以通過單變量求解的方法來達(dá)成定測中依據(jù)直線段長度來反求曲線半徑的目的。具體步驟是：單擊選擇工具菜單中的單變量求解選項，在對話框中的目標(biāo)單元格一項中輸入單元格的地址，單擊確定，即可求出該長度直線時的半徑值。

最后簡單修飾下做好的表格，去掉網(wǎng)格線并輸入工程名稱及表名，接著以模板的方式保存文件，以便隨時用模板新建其它工程的曲線要素。

4 結(jié)束語

制作曲線要素計算模版，通過利用其單變量求解功能可以更加方便于調(diào)整參數(shù)，尤其是在定測線路的過程中，對半徑、緩和曲線長、夾直線長度需要經(jīng)常調(diào)整的路段，曲線要素計算模版的優(yōu)越性更加明顯。

參考文獻(xiàn)

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