近几年,随着全站仪的飞速发展,高速公路的施测精度要求越来越高,坐标控制已是必不可少的一种控制方法。由于高速公路多在复杂山区,正常曲线(缓--缓)已经不能满足设计要求,必须要设置一些不规则曲线,而复曲线(缓----缓)就是其中最常见的一种,而复曲线段的坐标计算是我们测量工要必须尽快掌握的。下面就是复曲线段坐标计算方法题解,其中还有许多不足,望有关专家及各界人士给予批评指正。

 

已知:Y1H2点里程坐标已知,H2Y2点里程坐标已知。

两曲线半径已知。求点P坐标。

解:

αY1H2H2Y2根据坐标反算可求出。

L=H2Y2里程-Y1H2里程

 

根据公式:R1L=R2(L+ L) 推出 求出L(此LZH’到Y1H2段弧长)

 

DKZH=DK Y1H2-L求出ZH’里程。

计算Y1H2点在ZH’假设坐标系下坐标:

X1=L0-L05/40R12L02+L09/3456R14L04

Y1=L03/6R1L0-L07/336R13L03+L011/42240R15L05

(式中:L0=L

 

计算H2Y2点在ZH’假设坐标系下坐标:

 

X2=L01-L015/40R22L012+L019/3456R24L014

Y2=L013/6R2L01-L017/336R23L013+L0111/42240R25L015)(式中:L01=L+L

 

可求出在ZH’坐标系下αY1H2H2Y2

β=90L/πR1 (圆心角)

 

由①②可推出Y1H2点切线方位角为:

δ1=180-αZH’到Y1H2

θ=β-δ1=5-25-58.66

φ=αYIH2H2Y2-αY1H2ZH’

α=180-φ-θ

可知实际Y1H2点切线方位角等于αY1H2H2Y2+α

可求出ZH’切线方位角αZH'=αY1H2+β

 

ZH’实际坐标:

 

ZH’到Y1H2点弦长为开方(X12+Y12)

Y1H2点到ZH’偏角为δ2=arctg(Y1/ X1)

ZH’点坐标可求出

求任一点P坐标:

LP此点里程减ZH’里程 L0=L’+L

ΔX3= Lp-Lp5/40R22L02+Lp9/3456R24L04

ΔY3= Lp3/6R2L0-Lp7/336R23L03+Lp11/42240R25L05

(式中:LPP点到ZH’段弧长,L0ZH’到H2Y2段总弧长)

根据(ΔX3ΔY3)求出tgδp=(ΔY3/ΔX3)

D=开方(ΔX32+ΔY32

XP= XZH’+ D*cos(αZH'-δp)

YP= YZH’+D*sin(αZH'-δp)

已知:Y1H2GK217+830.616906870.467487326.520

H2Y2GK218+017.283906813.240487503.147

R1=750m,R2=400m GK217+850点坐标。

解:

αH1H2H2Y2=107-57-8.21

L=H2Y2里程-Y1H2里程=186.667m

 

R1L=R2(L+ L) 推出 L=213.333714m

 

DKZH=GK217+617.229

ZH’假设坐标系下:

Y1H2点(GK217+830.616

X1=L-L5/40R12L02+L9/3456R14L04

Y1=L3/6R1L0-L7/336R13L03+L11/42240R15L05

式中:L0=L

求得:X1=-212.9026 Y1=10.099013

 

H2Y2点(GK218+017.283

X2=L1-L15/40R22L22+L19/3456R24L24

Y2=L13/6R2L2-L17/336R23L23+L111/42240R25L25

式中:L1=L2=L+L

求得:X2=-390.116399 Y2=65.485888

 

β=90L/πR1 =8-8-55.49(圆心角)

δ1=180-αZH’到Y1H2=2-42-56.83

θ=β-δ1=5-25-58.66

φ=αYIH2H2Y2-αY1H2ZH’=165-21-34.2

α=180-φ-θ=9-12-27.14

αY1H2=αY1H2H2Y2+α=117-09-35.35

αZH'=αY1H2+β=125-18-30.8

ZH’实际坐标:

S2=开方(X12+Y12)=213.141988m

δ2=arctg(Y1/ X1)=2-42-56.82

求得:XZH’=906985.279 YZH’=487146.944
 

GK217+850点坐标:

LP=232.71771m L0=L’+L=400.000714m

ΔX3= Lp-Lp5/40R22L02+Lp9/3456R24L04

ΔY3= Lp3/6R2L0-Lp7/336R23L03+Lp11/42240R25L05

可推出: ΔX3=232.052024 ΔY3=13.1017

S3=开方(ΔY32+ΔY32)=232.421592m δ3=arctg(ΔY3/ΔX3)=3-13-53.39

XP= XZH’+ S3*cos(αZH'-δ3)=906861.8493

YP= YZH’+ S3*sin(αZH'-δ3)=487343.8829