逐桩坐标计算
中线逐桩坐标的计算
YO YZY R sin(ZY JD k 90)
注：曲线右偏时K值取“+1”；曲线左偏 时取“-”1；
3.计算全曲线上任意未知里程点 里程差： l DK P DK ZH
里程差所对应的圆心角 ： l 180
R
计算
点坐标：
XP YP
X YO
O
y
m
(R
p
l3
0 240R
p)
2
R
c
osβ
p
l2 0
24R
的角度值等于角AOP的角度值
最终公式为：
P点坐标：
X P X ZH xP cos r kyP sin r
YP YZH xP sin r kyP cos r
已知直线A点坐标和直线方位角 以及直 线AB之间的距离 推算B点坐标：
XB X YB YA
A
d
d AB c AB sin
os AB
AB
二、 圆曲线逐桩坐标计算原理
1．ZY点与YZ点坐标计算
由已知条件和计算出的曲线要素 用极坐 标法求出ZY和YZ点坐标。
（1）ZY点坐标计算：
X ZY YZY
X JD YJD
T
T cos JDZY sin JDZY
（2） YZ点坐标计算：
X YZ X JD T cos JDYZ
YYZ YJD T sin JDYZ
2. 圆心O点坐标计算
XO X ZY R cos(ZY JD k 90)
公路逐桩坐标计算程序
公路逐桩坐标计算程序(可以计算对称、不对称缓和曲线)Lb1 0Z=？V=？W=V+2：Fixm｛K｝Lb1 1K>Z[W+5Z+4]=>W=W+1:Goto 1⊿(判断桩号在哪个交点范围，就是该交点曲线起点至下一交点曲线起点) S=K-Z[W+5Z+3] （计算该桩号与曲线起点的距离）R=Z[W+2Z+2]：L=Z[W+3Z+2]:E=Z[W+4Z+2] （读取该交点曲线要素R、Ls1 、Ls2）Pol（Z[W]-Z[W-1],Z[W+Z+2]-Z[W+Z+1]）（计算该交点与下一交点直线方位角）J<0=>J=J+360⊿A=JPol（Z[W-1]-Z[W-2],Z[W+Z+1]-Z[W+Z]）（计算该交点与上一交点直线方位角）J<0=>J=J+360⊿C=A-J:A=J （计算偏角）W=V+2=>Goto2⊿（如果桩号在起点与第一交点曲线起点之间，则转Lb1 2 ）I=Abs（tan（c÷2））M=L÷2-L^3÷240R^2:N=E÷2-E^3÷240R^2P=L^2÷6R-L^4÷336R^3-R（1-cos（90L÷πR））Q=E^2÷6R-E^4÷336R^3-R（1-cos（90E÷πR））D=（P-Q）I÷2 : F=（P+Q+2R）I÷2M=F+M-D:Q=F+N+DN=πRAbsC÷180+（L+E）÷2X=Z[W-1]-McosAY=Z[W+Z+1]-MsinAM=Z[W-1]+Qcos（A+C）V=Z[W+Z+1]+Qsin（A+C）Q=AbsC÷CS≤L=>P=0:Goto3⊿（如果桩号在第一缓和曲线内，则转Lb1 3）S≤N-E=>S=S-L:Goto4⊿（如果桩号在圆曲线内，则转Lb1 4）S≤N=>S=N-SQ=-Q:A=A+C-180:X=M:Y=V:L=E：P=180:Goto3 ⊿（如果桩号在第二缓和曲线内，则转Lb1 3）P=A+C:S=S-N:D=M+ScosP:F=V+SsinPGoto6 （如果桩号在直线内，则转Lb1 6）Lb1 2P=A+CD=Z[W-1]+ScosPF=Z[W+Z+1]+SsinP:Goto6Lb1 3I=S-S^5÷40R^2÷L^2+S^9÷3456R^4÷L^4J=Q（S^3÷6RL-S^7÷336R^3÷L^3）P=P+A+90Q S^2÷πRL:Goto5Lb1 4M=90（2S+L）÷πRI=RsinM+L÷2-L^3÷240R^2J=Q（L^2÷24R+R（1-cosM））P=A+QMLb1 5D=X+IcosA-jsinA:F=Y+JcosA+IsinALb1 6D″X=″◢（结果显示X坐标）F″Y=″◢（结果显示Y坐标）P″AT=″◢（结果显示该桩号方位角）{BO}：B″S″O″⊿″ （输入边桩距离，交角）P=P+OL″XB″=D+BcosP◢（结果显示边桩X坐标）M″YB″=F+Bs inP◢（结果显示边桩Y坐标）以上是坐标计算程序，括号内是程序计算的大致原理及说明，中间部分为直线、圆曲线、缓和曲线计算的各种公式，大家也知道，书上也有。
路线中桩坐标计算
路线逐桩坐标计算高等级公路路线设计中，必须计算各点位的逐桩坐标，以作为路线施工放样的依据，也是公路交工和峻工验收时检测中线偏位的依据，故坐标计算能力，已是道路桥梁工程技术专业学生的必备技能。
1、 路线交点偏角、交点间距、曲线要素及主点桩计算如图所示，设路线起点坐标),,(000YJ XJ JD 任一交点i 的坐标为,,...3,2,1),,(n i YJ XJ JD i i i =则相邻两交点之间的坐标增量：1,11,1-----=∆-=∆i i i i i i i i YJD YJD Y XJD XJD X路线交点坐标计算：ii i i i i i i Y Y J D Y J D X X J D X J D ,11,11----∆+=∆+=交点间距：2,12,1,1)()(i i i i i i Y X S ---∆+∆=象限角i,1i i ,1i ,1X Y arctan---∆∆=i i θ象限角与方位角A 之间关系i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1,0,0-----=>∆>∆θθ位于第一象限，时，i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1180,0,0-----=>∆<∆θθ－位于第二象限，时， i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1180,0,0-----+=<∆<∆θθ 位于第三象限，时， i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1360,0,0-----=<∆>∆θθ－位于第四象限，时，路线偏角i α 等于后方位角减前方位角： 12θθα-=一般情况下，i α为正时，曲线右偏；i α为负时，曲线左偏。
2、 直线段上中桩坐标计算图中，设交点i 的坐标为Jdi(Xji,YJi)，交点i 前后相邻直线的方位角分别为A i-1,i 和A i,i+1.则ZH(或ZY)点的坐标: )180sin()180cos(,1,1++=++=--i i i i ZHi i i i i ZHi A T YJD Y A T XJD XHZ(或YZ)点的坐标:1,1,sin cos +++=+=i i i i HZi i i i i HZi A T YJD Y A T XJD X设直线上加桩里程为L ，ZHi 、Hzi 表示曲线i 的起、终点里程，则交点i 前直线上任意点坐标（i ZH L ≤）。
公路逐桩坐标计算程序
2 )sinαAB +(
P 点为顺时针方向时，其方位角为 αAB+900 P 点为逆时针方向时，其方位角为 αAB−900
第一段缓和曲线时：以直缓点（ZH）为起点计算，αAB 为 ZH 点的坐标方位角，L 为 P 点距 ZH 点的距离。 第二段缓和曲线时：以缓直点（HZ）为起点计算，αAB 为 HZ 点坐标方位角的反 方向即 HZ 点方位角加 180 度，L 为 P 点距 HZ 点的距离，加减 90 度刚好与第一 段缓和曲线相反。图如下：
缓和曲线转角公式：β
=
L2
2RLs
（2） 边桩坐标计算公式
左侧
XA=XP+T1cos(αAB± β-900) YA=YP+T1sin(αAB± β-900)
右侧
XB=XP+T2cos(αAB± β+900) YB=YP+T2sin(αAB± β+900)
*第二段缓和曲线计算边桩坐标时， 注意加减 90 度时， 与第一段缓和曲线相反。
2、 缓和曲线段 （1） 中桩坐标计算公式
Xp=X1+(L − Yp=Y1+(L −
L5 40R 2 Ls L5 40R 2 Ls
2 )cosαAB+(
L3 6RLs L3 6RLs
− −
L7 336R 3 ������s 3 L7 336R 3 ������s 3
)sin(αAB±900) )sin(αAB±900)
右侧
XB=XP+T2cos(αAB± β+900) YB=YP+T2sin(αAB± β+900)
第二章
公路导线测量计算
1
公路导线测量为附合导线测量，按路线前进方向测量右角。β
单交点基本型曲线逐桩坐标计算
单交点基本型曲线逐桩坐标计算已知：交点前后两导线边沿路线前进方向的方位角为θ1和θ2，交点大地坐标为JD（X0,Y0）,曲线半径为R，缓和曲线长分别为L s1和L s2,曲线要素T1、T2、E、L和主点ZH、HY、QZ、YH、HZ的桩号。
1、计算ZH及HZ大地坐标ZH点：X ZH= X0 + T1 * cos(θ 1 + л)Y ZH= Y0 + T1 * sin(θ 1 + л)HZ点：X HZ= X0 + T2 * cosθ2Y HZ= Y0 + T2 * sinθ22、计算ZH到QZ段X= X ZH + x * cosθ 1 + y * cos(θ 1 +I *л/2)Y= Y ZH + x * sinθ 1 + y * sin(θ 1 +I *л/2)θ´=θ1 + I*L2/2LsR3、计算QZ到HZ段X= X HZ + x * cos（θ 2 +л)+ y * cos(θ 2 +I *л/2)Y= Y HZ + x * sin（θ 2 +л)+ y * sin(θ 2 +I *л/2)θ´=θ 1 - I*L2/2LsR式中：x、y——待求点支距坐标；X ZH、Y ZH——ZH点大地坐标；X HZ、Y HZ——HZ点大地坐标；I—表示曲线转向的符号，右偏时取I=1,左偏时取I= -1;θ´—待求点的切线方位角；缓和曲线上任一点的支距坐标：x：=L –L5 /40R2Ls2y：=L3 /6R Ls – L7 /336R3Ls3L——计算点位到缓和曲线起点的曲线长边桩大地坐标计算计算公式：Xz=X0+ b1 cos（θ0 -л/2)Yz=Y0+ b1 sin（θ0 -л/2)Xz、Yz 为左侧边桩的大地坐标；X0、Y0 为中桩大地坐标；b1为路基左侧宽度；θ0 为切线方位角。
Xy=X0+ b2 cos（θ0 +л/2)Yy=Y0+ b2 sin（θ0 +л/2)Xy、Yy 为右侧边桩的大地坐标；X0、Y0 为中桩大地坐标；b2为路基右侧宽度；θ0 为切线方位角。
关于道路平曲线逐桩坐标的计算
关于道路平曲线逐桩坐标的计算—CASIOfx-4500P计算器程序开发和应用简介：近年来，随着我国公路建设的不断发展，公路等级越来越高，对道路测量精度的要求也越来越高。
现在公路施工设计图一般只提供直线及转角一览表，有些道路虽然提供部分整桩号的坐标，但在实际施工中有些地方却无法进行测设，而需要在破桩号处进行测设，这就需要我们进行逐桩计算或补充一些点的坐标。
结合测量学的专业知识，利用CASIO-4500P计算器独有的编程功能，通过不断的摸索和实践，编制了一套能完整计算道路平曲线要素及逐桩坐标、距离道路中线两侧任意一点坐标的程序，这个程序不但能计算出圆曲线上各点的坐标，还能计算出带有缓和曲线的圆曲线上任意一点的坐标。
关键字：平曲线程序坐标计算前言：近年来，随着我国公路建设的不断发展，公路等级越来越高，对道路测量精度的要求也越来越高。
随着测量手段及测量仪器的不断发展，测量精度和测量效率有了明显的提高。
全站仪的应用为我们的测量工作带来了极大的方便，全站仪不但测量精度高，而且测量效率高，利用提供的高等级导线点能精确的测设出想要的目标点。
现在公路施工设计图一般只提供直线及转角一览表，有些道路虽然提供部分整桩号的坐标，但在实际施工中有些地方却无法进行测设，而需要在破桩号处进行测设，这就需要我们进行逐桩计算或补充一些点的坐标。
结合测量学的专业知识，利用CASIO-4500P计算器独有的编程功能，通过不断的摸索和实践，编制了一套能完整计算道路平曲线要素及逐桩坐标、距离道路中线两侧任意一点坐标的程序，这个程序不但能计算出圆曲线上各点的坐标，还能计算出带有缓和曲线的圆曲线上任意一点的坐标。
这样以来，在施工测量中利用CASIO-4500P计算器工作平台，就能很快计算出想要测设点的坐标，结合全站仪坐标放样功能，就能精确测设出需要的目标点。
编制的这个应用程序由两大部分组成，第一部分是主程序，主要用于计算平曲线要素及各点的坐标；第二部分是子程序，主要用于计算交点之间的计算方位角。
线路逐桩坐标计算原理讲解
线路逐桩坐标计算原理高等级公路、铁路的测设通常要用全站仪应用极坐标法测设中线，利用极坐标法测设中线就必须知道线路中线的点位坐标。
下面就有关计算原理进行说明。
直线段逐桩坐标计算原理直线是线路中最基本的线形。
直线以最短的距离连接两目的地，具有线路短捷，汽车行车方向明确，驾驶操作简单，视距良好等特点，同时直线线形简单也容易计算。
其计算方法和导线类似，知道一个已知点坐标，直线的方位角和距离（即历程差）就能计算未知点里程桩坐标。
如图2-1，例如已知直线A 点坐标和直线方位角AB α以及直线AB 之间的距离AB d 推算B 点坐标：图2-1直线线路⎭⎬⎫+=+=AB AB A B AB AB A B d Y Y d X X ααsin cos （2-1）圆曲线逐桩坐标计算原理铁路与公路线路的平面通常由直线和曲线构成，这是因为在线路的定线中，由于受地形、地物或其他因素限制,需要改变方向。
在改变方向处，相邻两直线间要求用曲线连结起来,以保证行车顺畅安全。
这种曲线称平面曲线。
由于受地形等条件限制，路线总是不断从一个方向转到另一个方向。
这时为了工程能 安全运营，必须用曲线来连接。
其中，圆曲线是最基本线路曲线之一，它是有一定曲率的圆弧。
下面介绍圆曲线的理论计算。
如图2-2所示，直线与圆曲线的连接点称为直圆点（ZY ）；圆曲线的中点称为曲线中点（QZ ）；圆曲线与直线的连接点称为圆直点（YZ ）。
圆曲线要素有线路转向角α，圆曲线半径R ，圆曲线长L ，外矢距E 及切曲差q 。
其中转向角α（单位：度、分、秒）和半径R 是已知数据，其余要素如切线长T ，曲线长L, 外矢距E, 切曲差q 可以按下列关系式计算得出：图2-2圆曲线⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫-=-⨯=⨯=⨯=LT q R E R L R T 2)12(sec1802tanαπαα （2-2） 1)曲线要素计算由交点里程、切线长T 和曲线长L 计算曲线主点里程：ZY 里程 = JD 里程 - 切线长TQZ 里程 = ZH 里程 + L/2YZ 里程 = ZY 里程 + 曲线长L2) ZY 点与YZ 点坐标计算由已知条件和计算出的曲线要素L T 、用极坐标法求出ZY 和YZ 点坐标。
缓和曲线逐桩坐标计算
摘要：利用一缓和曲线算例，通过数学分析，推导出缓和曲线逐桩坐标计算公式，此公式可作为道路测设中的范例来运用，有很强的指导意义。
关键词：缓和曲线、公式、逐桩坐标一、引言道路建设中，由于受地形或地质影响，经常需要改变线路方向，为满足行车要求，往往要用曲线把两条直线连接起来。
曲线的构成形式无外乎圆曲线和缓和曲线，本文以河北省沿海高速某曲线段为例推导出缓和曲线的逐桩坐标计算公式，以方便图纸的审核，满足施工放样的需求。
本公式具有良好的操作性，方便施工、提高精度，可作为道路测设中的范例运用。
二、公式推导1 、实例数据河北省沿海高速公路一缓和曲线（如图）： AB 段为缓和曲线段， A 为 ZH 点，B 为 HY 点， RB =800m ； A 点里程为 NK0+080 ，切线方位角为θA=100 ° 00 ′24.1 ″，坐标为 XA =4355189.493,YA=476976.267 ； B 点里程为 NK0+158.125 ，切线方位角为θB =102 ° 48 ′ 15.6 ″，坐标为 XB=4355174.669 ，YB=477052.964 ，推求此曲线段内任意点坐标。
2 、公式推导及实例计算方法一：弦线偏角法1 ）公式推导由坐标增量的计算方法我们不难理解，求一点坐标可以根据其所在直线的方位角以及直线上另一点的坐标和距待求点的距离。
所以我们可以利用 ZH 点，只要知道待求点距 ZH 点的距离（弦长 S ）和此弦与 ZH 点切线方位角的夹角（转角a ），即可求出该点坐标。
根据回旋线方程 C=RL ，用 B 点数据推导出回旋线参数：C=RLS =800*78.125=62500 （ LS为 B 点至 ZH 点的距离）设待求点距 ZH 点距离为 L因回旋线上任意点的偏角β0=L2/2RLS, 且转角 a=β/3 ，可得该点转角 a 。
（曲线左转时 a 代负值）。
根据缓和曲线上的弧弦关系 S=L-L5/90R2LS2，可以求出待求点至 ZH 点的弦长。
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1、已知条件： 设计文件所给已知条件：交点坐标及里程、曲线半 径、缓和曲线长、转向角。 地面上的已知条件：导线点坐标及高程、导线控制
点的实际位置。
2、逐桩坐标计算步骤
(1)由转向角α、半径R、缓和曲线长l0，计算曲线要素T、L
T = m + (R + P） tan( /2) L = ( 2 0 )R
求HZ→P的坐标方位角 HZ P
HZ P HZ JD 曲线右偏时取“-”；曲线左偏时取“+”；
求P点坐标
X P X HZ d cos HZ P y P YHZ d sin HZ P
转轴法计算中线点位坐标
计算点P在ZH—HY缓和曲线上 • 计算P点在ZH—xy坐标系下的坐标 • 计算P点在线路坐标下坐标
ZH点坐标计算 由JD1、JD2的坐标反算JD2→JD1 的坐标方位角
JD JD
2
1
计算ZH点坐标
X ZH X JD2 T cos JD2 JD1 YZH YJD2 T sin JD2 JD1
HZ点坐标计算
由JD2、JD3的坐标反算JD2→JD3的坐标方位角 JD2JD3
HZ点坐标的计算 X HZ X JD2 T cos JD2 JD3 YHZ YJD2 T sin JD2 JD3
(四)逐桩坐标计算方法
对于线路逐桩坐标计算常用的方法主要有： 构造导线法
转轴计算法。
构造导线法
计算点P在ZH-HY上 如计算P点在ZH-xy坐标系下的坐标
曲线右偏时K=1；曲线左偏时K=-1；
P点在YH—HZ缓和曲线上 • 求P点在HZ—x’y’坐标系下的坐标
l5 x' p l 2 4 0R 2 l 0 l3 y' p 6 Rl0
• 计算P 点在线路坐标下坐标
X P X ZH x'P cos Ky ' p sin YP YHZ x'P sin Ky 'P cos 360 HZ JD
曲线右偏时取“+”；曲线左偏时取“-”；
求P点坐标
X P X ZH Dcoa ZH P YP YZH d sin aZH P
计算点P在HY—YH圆曲线上 计算P点在ZH-xy坐标系下的坐标
X P m R sin y p ( R P) R cos DK P DK HY 180 0 R
l5 x p l 2 2 4 0 R L 0 3 l y p 6 Rl0
计算ZH到P点的间距d及与ZH→JD间的夹角
d x 2 p y 2 p yp arctg xp
求ZH→P的坐标方位 ZH P
ZH P ZH JD
X P X ZH x P cos Ky p sin YP YZH x P sin Ky P cos 360 ZH JD
l5 x p l 2 4 0R 2 l0 3 y l p 6 Rl0
曲线右偏时K=1；曲线左偏时K=-1；
3 l0 l0 m 2 24 0R 2 2 l0 P 24R
18 0
+ 2l0
(2)由交点里程、切线长T和曲线长L计算曲线主点里程
ZH里程=JD里程-切线长T HY里程=ZH里程+缓和曲线长 YH里程=ZH里程+曲线长L-缓和曲线长l HZ里程=ZH里程+曲线长L
0
（3）ZH点和HZ点坐标计算
曲线右偏时K=1；曲线左偏时K=-1；
• 例题：某线路交点里程12151.381，JDX=51 41.478，JDY=1053.853，α=60°，线路右 偏，R=500m，L0=120m，ZH点的切线方位角 20°50′20″。求主点里程和里程为12300 处中桩点坐标？
P点在YH—HZ缓和曲线上
P点在坐标系HZ—x‘y’下的坐标
l5 x' p l 2 4 0R 2 l 0 l3 y' p 6 Rl0
计算HZ到P点的间距d及与HZ→JD间的夹角
d x' 2 p y ' 2 p y' p arctg x' p
计 算 点 P 在 HY—YH 曲 线
计算P点在ZH—xy坐标系下的坐标
上
X P m R sin y p ( R P) R cos
0
ห้องสมุดไป่ตู้
计算P点在线路坐标下坐标
DK P DK HY 180 R
X P X ZH x P cos Ky p sin YP YZH x P sin Ky P cos 360 ZH JD
《工程测量》
线路逐桩坐标计算
思
考
如果使用全站仪放样曲线是否还使
用偏角法或弦线支距法？
1基本型曲线组成：
如图:基本型曲线由直线→缓和曲线(回旋曲线) →圆曲 线 → 缓和曲线→直线组成。
2基本型曲线逐桩坐标计算
高等级公路、铁路的测设通常要用全站仪测设中线，利用 全站仪测设中线就必须知道线路中线的点位坐标。下面就有 关计算原理进行说明。
例题
计算ZH到P点的间距d及与 ZH—JD间的夹角δ
d x 2 p y 2 p yp arctg xp
求ZH→P的坐标方位角 ZH P
ZH P ZH JD
曲线右偏时取“+”；曲线左偏时取“-”；
求P点坐标
X P X ZH d cos ZH P YP YZH d sin ZH P