一条道路含直线,缓和曲线,圆曲线,我想知道HY点的切线方位角怎么计算?

作者&投稿:锁耐 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
小弟想请教一下测量中的圆曲线和缓和曲线上的某点切线方位角怎么计算?望不吝赐教。。。。谢谢~

这兄弟,呵呵。
用偏角法放圆曲线时,放样元素不是各点的弦切角么。比如你在直圆点放某一点的弦切角为a,那目标点的切线与弦的夹角也是a。画个图很简单,目标点的切线方位角是2a(2a+180,正反方向)。这个方位角是相对于直圆点切线为X轴说的。如果是别的坐标系,在加上一个旋转角。经纬仪偏角法放圆曲线是工程测量的经典内容。
缓和曲线不是二次曲线,他是一个三次曲线方程。它任意一点的曲率半径都不一样。算它的任意一点的切线的方位角基本思路是dx/dy=待放点处切线的斜率(相对于y轴,xy与数学中xy方向不一致)。求得反正切后,该角度的余角就是切线正向的方位角。而dx/dy又等于dx/dl/dy/dl。缓和曲线对弦长l的带有参数的函数关系是工程测量的经典内容,就是那两个经过积分后得到了两个多项式。

缓和曲线路线方位角是指线路交点连线与缓和曲线切线所夹的角度。
缓和曲线带圆曲线切线方位角计算: 测量学习中 应该是:β= 90L^2/(πRL0) 圆曲线β=180L/(πR) 缓和曲线上任意点切线方位角a=E(ZH点切线方位角)+β 圆曲线上任意点切线方位角a=E(HY点切线方位角)+ β 。
切线角的计算β= L2×180/(2×R×L0 ×π) 注:L表示缓和曲线上任意点到ZH点的长度 L0表示缓和曲线长度 。
J+3(L^2÷(6RLs)×180÷π) J是切线的前进方位角 L是所求点至缓和曲线起点的弧长 R是半径(右转为正,左转为负) Ls是缓和曲线全长。

众所周知,缓和曲线计算公式是一个无穷级数展开式,传统上,缓和曲线计算公式仅取了前两项,然而随着公路等级的提高和长、大型缓和曲线的出现,仅取两项已无法满足需要。于是同行们纷纷根据传统通项公式展开到5-8项使用。传统的Y坐标通项公式如下:

y=∑ {(-1)N-1×L4N-1 ÷[(2N-1)!×(2c)2N-1×(4N-1)]}

展开到6项,则公式如下:

Y=L3÷[6(RLS)] - L7÷[336(RLS)3]+L11÷[42240(RLS)5] - L15÷[9676800(RLS)7]+L19÷[3530096640(RLS)9] - L23÷[1.8802409472×1012(RLS)11]

对此公式本站认为从数学上说公式是严谨的,但应用于实际计算本站认为不妥,应慎重使用。因为公式中的某些项的值实在太大,以现有的常规计算方法无法精确求解,由此还可能导致错误发生。

比如设L=125米,式中L23次方如何能精确计算出来?

在计算器中12523结果是1.6940658×1048,即16940658后跟41个0。

可是我们知道125的无论多少次方,其个位总是5,上面的结果后面是41个0是因为被略去不计。这就意味着的L23计算误差是1×1041米!该项后面尽管除以了一个很大的数,但其精确度已无法预料!

传统上书本并没有展开到多项,可能正是因为展开多了也难以精确计算。出于对大家的计算结果安全考虑,本站建议慎重使用该公式过多的项数,如果缓和曲线短、转角小,则公式的后几项没有意义,如果缓和曲线长、转角大,则后几项由于存在很大的计算误差,仍然不准确。

如有不妥,望批评指正!


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