[發明專利]一種道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法及應用

有效

• 申請號: 202011302650.3
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112699434B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 楊維裕
• 申請（專利權）人: 中鐵二局集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 鐘勤

1.一種道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據道路平面設計信息獲取目標曲線的曲線類型，以及與所述目標曲線兩端分別連接的第一直線和第二直線；所述第一直線和第二直線分別與所述目標曲線兩端相切；

在所述第一直線和所述第二直線上分別取兩點，根據坐標方位公式計算所述第一直線的方位和第二直線的方位；

根據第一直線的方位和第二直線的方位，獲得所述第一直線與第二直線的最小轉角值；

根據所述目標曲線的類型、第一直線的方位、第二直線的方位，以及所述第一直線和第二直線的最小轉角值，得到目標曲線的曲線轉角和偏轉方向；

所述坐標方位公式為：

式中，T_i為所述第一直線或所述第二直線的方位，i＝1或2；

x_A、y_A、x_B、y_B分別為所述第一直線或所述第二直線上兩點的坐標；

所述第一直線和所述第二直線的最小轉角值為：

β＝abs(180°-abs(180°-abs(T₂-T₁))) (2)

式中，β為兩直線最小轉角值；

T₁為第一直線指向所述第一直線大里程方向的方位；

T₂為第二直線指向所述第二直線大里程方向的方位；

所述目標曲線的類型分為一般曲線和回頭曲線；

當所述目標曲線為一般曲線時，所述目標曲線的曲線轉角為：

α＝β×sign(sin(T₂-T₁)) (3)

當所述目標曲線為回頭曲線時，所述目標曲線的曲線轉角為：

α_回＝-sign(α)×(360-β) (4)

式中，α為一般曲線的曲線轉角；

α_回為回頭曲線的曲線轉角；

所述目標曲線的偏轉方向為：

當所述目標曲線的曲線轉角值為負數時，所述目標曲線為左偏曲線；

當所述目標曲線的曲線轉角值為正數時，所述目標曲線為右偏曲線；

所述目標曲線轉角的絕對值小于360°且不等于180°；

其中，一般曲線的曲線轉角值小于180°，回頭曲線的曲線轉角值大于180°且小于360°。

2.根據權利要求1所述的道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法，其特征在于，所述道路平面設計信息為在道路平面線路設計階段所確定的道路平面線路或在道路施工階段的道路平面線路設計圖。

3.根據權利要求2所述的道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法，其特征在于，在道路平面線路設計階段，所述道路平面線路通過以下步驟獲得：

在道路平面線路設計前，建立建筑工程平面控制坐標系，獲得所述道路平面線路的起點和終點坐標；

根據地形地質情況，分別設置經過所述道路平面線路的起點和終點的直線，并確定經過起點的直線的走向和經過終點的直線的走向；

沿道路規劃方向設計若干直線段以連接經過起點的直線、經過終點的直線，在所有直線和直線段上均分別任取兩點，并獲取每一直線和直線段上所取兩點在建筑工程平面控制坐標系中的坐標；

根據地形條件，設計連接任意兩相鄰直線段的曲線并確定曲線類型，得到由若干直線段和若干曲線連接形成的道路平面線路。

4.根據權利要求2所述的道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法，其特征在于，在道路施工階段，所述道路平面設計信息包括記載在所述道路平面線路設計圖中的道路平面線路的起點坐標、終點坐標、各曲線兩端連接的兩直線段延長線的交點坐標。

5.一種道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法的應用，其特征在于：將權利要求1～4任一項所述的道路設計曲線的曲線轉角和偏轉方向確定方法應用于采用全站儀進行極坐標放樣測量時，用于計算放樣角的大小和確定放樣角的偏轉方向。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于，所述應用包括以下步驟：

建立統一的平面坐標系，獲得所述全站儀的置鏡點、后視點、放樣點坐標；

以所述全站儀的置鏡點和后視點確定第一直線；以全站儀置鏡點和放樣點確定第二直線；所述全站儀置鏡點為第一直線和第二直線的交點；

根據坐標方位公式計算第一直線的方位和第二直線的方位；第一直線方位由置鏡點指向后視點，第二直線方位由置鏡點指向放樣點；

根據第一直線的方位和第二直線的方位獲得第一直線和第二直線的轉角，即為所述放樣角的大小；

根據第一直線和第二直線的轉角符號確定第一直線向第二直線的偏轉方向，即為所述放樣角的偏轉方向。