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公路匝道坐标的复化辛普森公式及用FX-4500P计算器编程算坐标
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【水利工程师论文】摘要:本文利用复化辛普森公式导证的计算公路匝道坐标的通用公式。利用FX-4500P计算器编程计算放样点位坐标。关键词:复化辛普森公式 公路匝道 编程坐标计算 一、 引言 匝道是组成高等及公路立交的基本单元,其形式千变万化,就线形而言,也是由直线段、回旋曲线段、圆曲线段组成。但是,组成立交的匝道涉及线形的曲率变化特点,利用复化辛普森公式导证了计算公路匝道点位坐标的通用公式。并利用卡西欧FX-4500P计算器编程计算公路匝道点位坐标。 二、公路匝道点位坐标计算 1.
公路匝道中线形式 公路匝道中线是由直线—回旋曲线—圆曲线(R1)—回旋曲线—圆曲线(R2)—回旋曲线—直线的顺序组成的,其中R1¹R2。 2.
回旋曲线上点位坐标方位角的计算 如图1,设回旋曲线起点A的曲率为rA,其里程为DKA;回旋曲线终点B的曲率为,其里程为DKB,Ax¢y¢为以A为坐标原点,以A点切线为x¢轴的局部坐标系;AXY为线路坐标系。 由此回旋曲线上各点曲率半径为Ri和该点离曲线起点的距离ﺎi成反比,故此任意点的曲率为 (=R0为常数)
(1) 由式(1)可知,回旋曲线任意点的曲率按线性变化,由此回旋曲线上里程为DKi点的曲率为 (2) 当曲线右偏时,取正;当曲线左偏时取负。在图1中有 (3) 将式(2)代入式(3)得 (4) 若已知回旋曲线起点A在线路坐标系下切线坐标方位角αA,则里程为Dki点切线坐标方位角为 (5) 将式(4)代入式(5)得 (6) 对于式(6),当,时,,则ai=aA,式 (6)变成计算直线段上任意点切线坐标方位角计算公式;当,时,, ,则式(6)代表圆曲线上任意点切线坐标方位角计算公式。 可见,若已知曲线段起点和终点的曲率及起点的切线坐标方位角,式(6)便能计算任意
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