[發明專利]一種公路緩和曲線的簡化設計方法

有效

• 申請號: 201210348908.2
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102902849A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 劉利民;代恩;劉東升;鄭亮;董繼恩;吳強
• 申請（專利權）人: 武漢金思路科技發展有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、確認公路緩和曲線起點、公路緩和曲線終點、公路緩和曲線起點半徑R_s0、公路緩和曲線終點半徑R_e0和公路緩和曲線的參數A；

步驟2、設定搜索線的一端為搜索線起點，另一端為搜索線終點；

步驟3、設定搜索線起點為公路緩和曲線起點，設定搜索線終點為公路緩和曲線終點；

步驟4、根據搜索線與公路緩和曲線之間偏距最大時，二者切線角相等的原理，計算搜索線與公路緩和曲線的最大偏距Δd；

步驟5、若Δd小于等于預定設置的精度控制值，則設定搜索線為公路緩和曲線的擬合線，進入步驟8；若Δd大于預定設置的精度控制值，則將搜索線的長度按照預先設定的比例因子進行縮小，搜索線起點不變，根據搜索線的長度在公路緩和曲線上確定搜索線終點，并進入步驟6；

步驟6、計算搜索線與公路緩和曲線的最大偏距Δd；

步驟7、若Δd小于等于預定設置的精度控制值，則設定搜索線為對應公路緩和曲線段的擬合線，設定搜索線終點為新的搜索線起點，設定公路緩和曲線終點為新的搜索線終點，返回步驟4；若Δd大于預定設置的精度控制值，則將搜索線的長度按照比例因子進行縮小，搜索線起點不變，根據搜索線的長度在公路緩和曲線上確定搜索線終點，并進入步驟6；

步驟8、根據公路緩和曲線的擬合線進行公路設計、施工。

2.根據權利要求1所述的一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，所述的搜索線為直線。

3.根據權利要求2所述的一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，計算搜索直線與公路緩和曲線的最大偏距Δd包括以下步驟：

步驟3.1、確定搜索直線起點到搜索直線終點的角度其中X₀為搜索直線起點的橫坐標，Y₀為搜索直線起點的縱坐標，X₁為搜索直線終點的橫坐標，Y₁為搜索直線終點的縱坐標；

步驟3.2、確定公路緩和曲線上切線角度為θ的點為第一標記點，計算第一標記點到搜索起點在公路緩和曲線上的距離L_s，然后根據L_s計算第一標記點的坐標；

步驟3.3、計算第一標記點到搜索直線之間的距離為最大偏距Δd。

4.根據權利要求1所述的一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，所述的搜索線為圓弧。

5.根據權利要求4所述的一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，所述的搜索圓弧的半徑為其中R_s為搜索圓弧起點對應公路緩和曲線的曲率半徑，

R_e為搜索圓弧終點對應公路緩和曲線的曲率半徑。

6.根據權利要求5所述的一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，計算搜索線與公路緩和曲線的最大偏距Δd包括以下步驟：

步驟6.1、計算搜索圓弧起點到搜索圓弧終點的直線距離D；

步驟6.2、計算搜索圓弧起點切線方向的角度

其中X₀為搜索圓弧起點的橫坐標，Y₀為搜索圓弧起點的縱坐標，X₁為搜索圓弧終點的橫坐標，Y₁為搜索圓弧終點的縱坐標；

步驟6.3、根據搜索圓弧與公路緩和曲線之間偏距最大時，二者切線角相等的原理，可以得到方程由此可以確定L的兩個解，兩個解為第一中間長度L_s1和第二中間長度L_s2，其中L₀為搜索圓弧起點至公路緩和曲線曲率半徑為無窮大點的長度；

步驟6.4、確定搜索圓弧上距離搜索起點長度分別為L_s1和L_s2的第二標記點和第三標記點；

步驟6.5、確定公路緩和曲線上距離搜索起點長度分別為L_s1和L_s2的第四標記點和第五標記點；

步驟6.6、計算第二標記點與第四標記點的距離Δd₁，計算第三標記點與第五標記點的距離Δd₂，取Δd₁和Δd₂較大者為最大偏距Δd。

7.根據權利要求1所述的一種公路緩和曲線的簡化設計方法，其特征在于，所述的比例因子為0.9~0.9999。