高速公路的一些線路座標、高程計算公式(緩和曲線、豎曲線、圓曲線、匝道)
一、緩和曲線上的點座標計算
已知:①緩和曲線上任一點離zh點的長度:l②圓曲線的半徑:r
③緩和曲線的長度:l0
④轉向角係數:k(1或-1)
⑤過zh點的切線方位角:α
⑥點zh的座標:xz,yz
計算過程:
說明:當曲線為左轉向時,k=1,為右轉向時,k=-1,公式中n的取值如下:
當計算第二緩和曲線上的點座標時,則:
l為到點hz的長度
α為過點hz的切線方位角再加上180°
k值與計算第一緩和曲線時相反
xz,yz為點hz的座標
切線角計算公式:
二、圓曲線上的點座標計算
已知:①圓曲線上任一點離zh點的長度:l
②圓曲線的半徑:r
③緩和曲線的長度:l0
④轉向角係數:k(1或-1)
⑤過zh點的切線方位角:α
⑥點zh的座標:xz,yz
計算過程:
說明:當曲線為左轉向時,k=1,為右轉向時,k=-1,公式中n的取值如下:
當只知道hz點的座標時,則:
l為到點hz的長度
α為過點hz的切線方位角再加上180°
k值與知道zh點座標時相反
xz,yz為點hz的座標
三、曲線要素計算公式
公式中各符號說明:
l——任意點到起點的曲線長度(或緩曲上任意點到緩曲起點的長度)l1——第一緩和曲線長度
l2——第二緩和曲線長度
l0——對應的緩和曲線長度
r——圓曲線半徑
r1——曲線起點處的半徑
r2——曲線終點處的半徑
p1——曲線起點處的曲率
p2——曲線終點處的曲率
α——曲線轉角值
四、豎曲線上高程計算
已知:①第一坡度:i1(上坡為「+」,下坡為「-」)②第二坡度:i2(上坡為「+」,下坡為「-」)③變坡點樁號:sz
④變坡點高程:hz
⑤豎曲線的切線長度:t
⑥待求點樁號:s
計算過程:
五、超高緩和過渡段的橫坡計算
已知:如圖,
第一橫坡:i1
第二橫坡:i2
過渡段長度:l
待求處離第二橫坡點(過渡段終點)的距離:x求:待求處的橫坡:i
解:d=x/l
i=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道座標計算
已知:①待求點樁號:k
②曲線起點樁號:k0
③曲線終點樁號:k1
④曲線起點座標:x0,y0
⑤曲線起點切線方位角:α0
⑥曲線起點處曲率:p0(左轉為「-」,右轉為「+」)⑦曲線終點處曲率:p1(左轉為「-」,右轉為「+」)求:①線路匝道上點的座標:x,y
②待求點的切線方位角:αt
計算過程:
注:sgn(x)函式是取符號函式,當x<0時sgn(x)=-1,當x>0時sgn(x)=1,當x=0時sgn(x)=0。在計算器中若無此函式可編乙個小子程式代替。
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