交点法和线元法曲线要素输入简介
测量坐标计算程序V5
输入简介
本程序运用Office Excel 软件VBE标准模块编写，其功能基本全面集成了以往所更新的Excel程序，程序适用于公路、铁路等线路坐标计算，程序主要包括（交点法、线元法、直线坐标正反算，竖曲线计算，平面控制网“导线、高程”平差，隧道超欠挖，超高加宽，测量工具箱等，还可以全自动生成卡西欧5800、9750程序数据库，其中包括：隧道超欠挖、交点法、线元法、竖曲线一系列数据库），已知数据输入明确，操作简单易懂，是工程测量人员的好帮手！
交点法曲线要素输入简介
一、适用平曲线类型
交点法计算坐标适用的平曲线为对称或不对称缓和曲线、圆曲线。
注意：对于非普通的三单元曲线，本程序交点法不适用。非普通的三单元曲线
体现在本程序中的《直线、曲线及转角表》内，点击“生成要素”之后，计算
值与设计图纸《直线、曲线及转角表》上的切线长和曲线主点位置等不一致，
此时只能采用线元法进行坐标计算。
例如：下表的JD18及JD19处的平曲线，经本程序交点法计算之后发现，为非普通的三单元曲线，交点法不适用该类曲线的坐标计算，故只能采用线元法进行坐标计算。
二、交点法曲线要素输入说明
本程序交点法输入的要素有7个（程序不限制输入行数）：
1、QD起点坐标：
起点坐标必须在直线段上，或填写前一交点的坐标。
2、JD交点曲线要素：
（1）交点桩号K，注意：当起始平曲线上的ZH点（缓和曲线）或ZY点（圆曲线）的桩号为负数时，交点桩号K统一加上100000（即增加100Km），以避免坐标正算时出现桩号计算范围错误（但是，线元法计算坐标时可以输入负坐标，坐标正算与反算都不会出现错误）。
（2）交点桩号（X,Y）
（3）曲线半径R
（4）第一缓和曲线长度LS1,若为0,输入0,不能为空。
（5）第二缓和曲线长度LS2,若为0,输入0,不能为空。
3、ZD终点坐标：
终点坐标也必须在直线段上，或填写后一交点的坐标。
三、操作流程：
1、根据设计图纸《直线、曲线及转角表》输入第一个交点坐标，作为QD起点坐标。
2、依次输入各交点的曲线要素。
3、输入最后一个交点坐标，作为ZD终点坐标。
4、点击“点击进入直曲表”，然后点击“生成要素”，根据计算的转角值、曲线要素、曲线主点位置、直线长度及方向与设计图纸《直线、曲线及转角表》上的设计值进行核对，看各要素输入是否正确。
注意：交点法与线元法在计算坐标时，线元法可能存在mm毫米级以内的计算误差，坐标计算值与设计值也可能存在mm毫米级以内
的误差，由于线元法是从起点依次推算的这属于正常允许范围！（根据实际操作发现，根据交点法计算坐标误差较小，“输入部分要素”模式下的线元法计算坐标误差较大，如果误差超过mm毫米级，可先在《线元法要素表》中通过“输入部分要素”分段计算线元要素，然后再
依次粘贴到“输入全部要素”模式下的《线元法要素表》中！可按“一个交点的曲线
+后面的直线”进行分段计算）
四、实例：
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输入之后的曲线要素表如下：
点击“点击进入直曲表”，然后点击“生成要素”，根据计算的转角值、曲线要素、曲线主点位置、直线长度及方向与设计图纸《直线、曲线及转角表》上的设计值进行核对，看各要素输入是否正确。（此处就不以图示说明了）
线元法曲线要素输入简介
一、平曲线类型 1、基本线形元素：
直线： L 三个基本线形元素 圆曲线： R 缓和曲线：Ls 2、平曲线类型
简单型: L-R-L 凸型: L-Ls1-Ls2-L
C 型: R1-Ls1-Ls2-R2 基本型 对称型: L-Ls-R-Ls-L S 型: 反向平曲线连接
虚交点：转换为单交点 不对称型: L-Ls1-R-Ls2-L
分类
简单型: L-R1-R2-L
复曲线
正常型: L-Ls1-R1-R2-Ls2-L
卵型: L-Ls1-R1-Ls2-R2-Ls3-L 复合型: L-Ls1-Ls2 … - Lsn - L
回头曲线
L-R1-L-R2-L-R3-L
3、平曲线统一形式
结合上面的平曲线类型可知，公路工程常见的平曲线有：
（1）当Ls1=Ls2，且R1=R2≠0时，为基本型曲线，分为园曲线、对称型缓和曲线、不对称型缓和曲线。
（2）当Ls1≠Ls2，或者R1≠R2时，为复曲线，分为简单复曲线（两个半径不同、转向相同的圆曲线相切组成）、正常型复曲线（两端有缓和曲线中间用两个半径不同、转向相同的圆曲线相切组成）、卵型曲线（两端有缓和曲线中间也由缓和曲线连接组成，即：两个以上缓和曲线且缓和曲线间由圆曲线连接而成）、复合型复曲线（两个及以上缓和曲线连接而成组成）。 正常复曲线如下图：
二、线元法单元划分
本程序线元法是把线形分为直线和曲线单元。
1、直线单元：直线就不用说了，起止点桩号，坐标和方位角就可以算了。
2、曲线单元：本程序曲线单元划分为缓和曲线、圆曲线。
根据公路工程常见的平曲线，线元法单元具体划分如下：
（1）圆曲线：划分为1个线单元， ZY点至YZ点,即：ZY-YZ。
（2）缓和曲线：划分为3个线单元，ZH点至HY点、HY点至YH点、YH点HZ点,即：ZH-HY-YH-HZ。
（3）卵型曲线：划分为5个（及以上）线单元，ZH点至HY点、HY点至YH 点、YH点至HY点、HY点至YH点、YH点至HZ点，即：ZH-HY-YH-HY-YH-HZ（曲线中的HY、YH点交替相接）。
（4）
（5）正常型复曲线：划分为4个线单元，ZH点至HY点、HY点至GQ点（公切点）、GQ点（公切点）至YH点、YH点至HZ点,即：ZH-HY-GQ-YH-HZ（曲线中有相邻两圆曲线的GQ点）。
三、线元法要素输入说明
本程序线元法输入的要素有7个（程序不限制输入行数）：
1、起点桩号：
一般为路线第一个交点JD，路线起点QD（必须位于直线段上，否则不可以路线起点QD为起点桩号），ZY点（圆曲线），ZH点（缓和曲线、正常型复曲线、卵型曲线）。
2、止点桩号（或终点桩号）：
根据上述的线元法单元划分原则，依次划分好各线元，止点桩号根据线元对接情况依次输入就可以了。
3、起点坐标：（X，Y）
4、起点方位角：FWJ 114°15′24.33″写成：114.152433。根据设计图纸《直线、曲线及转角表》，当起点桩号在某个交点的平曲线前的直线段上或为某个交点的平曲线的ZH点或ZY点时，起点方位角为该曲线的计算方位角。
5、起点半径及止点半径：
四、操作流程：
1、根据设计图纸《直线、曲线及转角表》划分好各线元法单元。
（1）当起点桩号位于某个交点的平曲线前的直线段上时，起始线元为直线，起点桩号可以为前面的交点桩号或线路起点桩号（已知线路起点桩号时）或前个交点的平曲线的HZ点或YZ点。
（2）当起点桩号位于某个交点的平曲线上时，起始线元为该平曲线的起始段：ZH点至HY点（对称或不对称缓和曲线）或者ZY点至ZY点（圆曲线），对应的起点桩号为ZH点或ZY点。
2、依次输入各线元法曲线要素。
见《线元法要素表》，有两种输入方法，如下图：
【方法一】：“输入部分要素”法
（1）输入起始线元的起点桩号、止点桩号、起点半径、止点半径、转向。
（2）依次输入下一线元的止点桩号、起点半径、止点半径、转向。
（3）点击“生成要素”，计算出止点桩号的坐标，与设计图纸《直线、曲线及转角表》上的坐标进行检验校核。
【方法二】：“输入全部要素”法
（1）另建立一个计算文件《测量坐标计算程序 V5-00》（文件名称可随意设置），用于各个交点平曲线的线元要素计算。
（2）根据前面的“输入部分要素”法，按“一个交点的曲线+后面的直线”进行分段计算线元要素（若为圆曲线，按“该交点的圆曲线+后面的直线”或“该交点的圆曲线+后一交点的对称或不对称缓和曲线+后面的直线”）。同时，点击“生成要素”，计算出止点桩号的坐标，与设计图纸《直线、曲线及转角表》上的坐标进行检验校核。
（3）将上面的计算结果依次复制粘贴到“输入全部要素”法中的《线元法要素表》中。
【优缺点】“输入部分要素”法输入简单、快捷，但是随着平曲线越多、线路越长，坐标计算结果与设计结果的偏差会越大，当超过mm毫米级误差时，已不适用。“输入全部要素”法根据“输入部分要素”法分段计算而来，输入、计算复杂点，但是坐标计算精度可以有效保证，实际操作优选“输入全部要素”法。
五、实例：
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本例以交点JD17--JD21所给出的直线、曲线来说明本程序线元法的线元划分及要素输入方法。
由上表可知，JD17为不对称缓和曲线、JD18为不对称缓和曲线、JD19为圆曲线、JD20为对称缓和曲线、JD21为对称缓和曲线。
1、线元法单元划分：根据划分原则线元划分如下：
交点JD17曲线的线元划分:ZH点（K29+824.171）-HY点（K29+984.171）-YH 点（K30+606.766）-HZ点（K30+806.766）。
交点JD17-JD18之间为直线段，其线元划分：上一线元的止点HZ点
（K30+806.766）-JD18曲线的ZH点（K31+296.143）。
交点JD18曲线的线元划分：ZH点（K31+296.143）-HY点（K31+476.143）-YH点（K32+602.654）-HZ点（K32+762.654）。
交点JD18-JD19之间无直线段连接，不需划分线元。
交点JD19的线元划分：ZY点（K32+762.654）-YZ点（K33+557.760）。
交点JD19-JD20之间无直线段连接，不需划分线元。
交点JD20曲线的线元划分：ZH点（K33+557.760）-HY点（K33+717.760）-YH点（K33+966.218）-HZ点（K34+126.218）。
交点JD20-JD21之间无直线段连接，不需划分线元。
交点JD21曲线的线元划分：ZH点（K34+126.218）-HY点（K34+286.218）-YH点（K34+547.560）-HZ点（K34+707.560）。
2、线元法输入要素如下：
（1）输入起始线元的起点桩号：K29+824.171，止点桩号：K29+984.171，起点坐标按设计输入，起点方位角：340.44544，起点半径0（说明：该线元为缓和曲线，“前一线元为圆曲线输入圆曲线半径R，否则输入0”），止点半径800（说明：该线元为缓和曲线，“后一线元为圆曲线输入圆曲线半径R，否则输入0”），转向-1。
（2）依次输入下一线元的止点桩号、起点半径、止点半径、转向。特别要注意，各线元是直线、缓和曲线还是圆曲线？然后依据起止点半径的输入规则进行输入。
（3）点击“生成要素”，计算出止点桩号的坐标，与设计图纸《直线、曲线及转角表》上的坐标进行检验校核。
如下图：
注意：以上的桩号输入时，统一增加了100000（即100km），实际上桩号输入不需要增加100000m，按设计桩号输入即可。设计是负桩号也可以按负桩号输入，坐标正算或反算均不会出现问题！