[發明專利]一種計算各類線路任意線元坐標的方法

在審

• 申請號: 202011345124.5
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112651068A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 田國銳;李宏飛;喬志斌;王濤;楊曉軍;楊文斌;沈曉勇;馬茂林;沙金貴;邸完栓
• 申請（專利權）人: 中鐵十二局集團有限公司;中鐵十二局集團第二工程有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06T11/20
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

本發明屬于線路工程施工技術領域，具體是一種計算各類線路任意線元坐標的方法。包括以下步驟，S100～設置初始計算參數；S200～輸入線元相關參數；S300～輸入待求點相關參數；S400～計算待求點切線方位角；S500～分別計算n等分點切線方位角；S600～分別計算2n等分點切線方位角；S700～計算待求點對應中樁坐標；S800～計算待求點坐標；S900～輸出計算結果并返回下一個待求點計算。本發明增強了線元坐標計算結果精度，提高了工作效率，解決了非常規曲線布置數據計算精度與效率的矛盾沖突。

技術領域

本發明屬于線路工程施工技術領域，，具體是一種計算各類線路任意線元坐標的方法。

背景技術

由于受地形、地質、技術條件的限制和經濟發展的需要，各類線路工程施工的方向要不斷改變。為了保持線路的圓順，在改變方向的兩相鄰直線間須用曲線連接起來，這種曲線稱為平面曲線。常見的線路平面曲線分為兩種類型：一種是圓曲線與前后直線直接連接，主要用于鐵路專用線和行車速度不高的線路上；另一鐘是前后帶緩和曲線的圓曲線，通過緩和曲線的過渡，使圓曲線與前后直線平順銜接。上述兩種曲線類型屬常規曲線，通過切線支距法、偏角法進行曲線坐標的計算已比較成熟，作業精度和效率均可滿足施工需求。

在匝道、立交橋等工程應用中，為實現線路在短距離內調整方向、位置和高度的目的，常設置由直線、圓曲線、緩和曲線、卵形曲線等各種線元任意組合的不規則平面線元布置，如公式選用不當就會出現較大計算誤差，即便是能對切線支距公式進行多項展開，導致該類線路計算放樣的精度、效率層次不齊。復化Simpson公式是該領域應用較多的一種計算方式，但該公式涉及需將單一線元平分為n等分分別計算，在n的取值上，取值太小會影響線元坐標的計算精度，取值太大則導致計算步驟多，工作量大，數據可靠性和作業效率無法得到有效保證。

因此，亟需一種能適應各種線元類型，且數據計算精度和效率都能滿足施工需求的計算方法以解決上述至少一種問題。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供一種計算各類線路任意線元坐標的方法。

本發明采取以下技術方案：一種計算各類線路任意線元坐標的方法，包括以下步驟，S100～設置初始計算參數；S200～輸入線元相關參數；S300～輸入待求點相關參數；S400～計算待求點切線方位角；S500～分別計算n等分點切線方位角；S600～分別計算2n等分點切線方位角；S700～計算待求點對應中樁坐標；S800～計算待求點坐標；S900～輸出計算結果并返回下一個待求點計算。

步驟S100包括以下步驟，

S101～設置計算數值保留位數；S102～設定角度計算單位；S103～使用拓展變量，并設定拓展變量最大數為30；S104～設定線元方向默認右轉。

步驟S300包括以下步驟，S301～在待求點相關參數輸入前設置定位標記，包括待求點里程、夾角以及偏距，使下個待求點計算時無需重復輸入線元相關參數；S302～輸入邊樁任意夾角和偏距；S303～默認夾角為90度。

步驟S500包括以下步驟，S501～設定n＝6；S502～以n-1為循環步數，利用公式分別計算各n等分點切線方位角；

α_i＝α_A+β₁

式中：ρi—待求點曲率；

ρ_A—曲線元起點曲率；

ρ_B—曲線元終點曲率；

K_i—待求點里程；

K_A—曲線元起點里程；