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元素法
元素法包括四種元素：點(diǎn)、直線、圓曲、緩曲。
按單元線來(lái)分的話,一般有三種單元線：直線，圓曲線(組合形式:直圓直)，綜合曲線(組合形式:直緩圓緩直)
圓曲線
綜合曲線
這兩個(gè)圖示，只是表示一般的情況，對(duì)于卵形曲線等特殊道路，就有特殊的組合形式，如卵形曲線，組合形式就是圓緩圓。對(duì)于特殊的情況，后面會(huì)單獨(dú)使用實(shí)例來(lái)詳細(xì)解析。
1、各元素需要輸入的數(shù)據(jù)
點(diǎn)： 第一個(gè)元素必須是點(diǎn)，且除了第一個(gè)元素外，后面的元素均不能為點(diǎn)。輸入點(diǎn)時(shí)，需要輸入點(diǎn)的北坐標(biāo)和東坐標(biāo)。
直線：第二個(gè)元素必須是直線，長(zhǎng)度可以為零，但必須輸入方位角。不是第二個(gè)元素的直線，不知道方位角可以不用輸入，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算。
緩曲：緩曲只需輸入緩曲長(zhǎng)。
圓曲：圓曲需要輸入半徑和長(zhǎng)度。且左偏時(shí)（轉(zhuǎn)角為左轉(zhuǎn))，輸入半徑時(shí)需要加負(fù)號(hào)。
2、元素法輸入的規(guī)則
標(biāo)準(zhǔn)的元素法輸入規(guī)則是：點(diǎn)——直線——第一緩和曲線——圓曲線——第二緩和曲線——直線——第一緩和曲線——圓曲線——第二緩和曲線……按此規(guī)則循環(huán)依次輸入。
以上是標(biāo)準(zhǔn)的輸入規(guī)則，上已述及，按單元線來(lái)劃分的話，有直線、圓曲線和綜合曲線，如果只是圓曲線的話，就是只有直圓直，綜合曲線才是直緩圓緩直。
不過(guò)實(shí)際道路設(shè)計(jì)中，還存在卵形曲線和回頭曲線的特殊情況。
3、各元素輸入時(shí)的規(guī)定
1.第一個(gè)元素必須是點(diǎn)，且除了第一個(gè)元素外，后面的元素均不能為點(diǎn)。
2.第二個(gè)元素必須是直線，長(zhǎng)度可以為零，但必須輸入方位角。
3.不是第二個(gè)元素的直線，不知道方位角可以不用輸入，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算。
4.輸入時(shí)建議以直線元素結(jié)束, 沒(méi)有輸入零直線,軟件會(huì)自動(dòng)增加一個(gè)零直線結(jié)束。
5.卵形曲線和回頭曲線，必須使用元素法。[當(dāng)然卵形曲線和回頭曲線屬于特殊曲線，正常的道路設(shè)計(jì)，常規(guī)曲線(直緩圓緩圓直）的情況還是居多的。]
6.工程之星道路設(shè)計(jì)，不允許出現(xiàn)“圓圓”的情況。
7.直曲表中,中間的“曲線間直線長(zhǎng)”為零，即道路設(shè)計(jì)中出現(xiàn)零直線。
這種情況見(jiàn)下頁(yè)詳細(xì)解析
8.曲線間直線長(zhǎng)為零，即線路中間出現(xiàn)零直線的分析方法
經(jīng)典卵形曲線
回頭曲線
線路單元要素表
分析的方法就是理解緩和曲線，緩和曲線和它前后的組合方式，有以下三種：直緩圓，圓緩直，圓緩圓，
如果把直線的半徑看成無(wú)窮大的話，可以這樣定義：緩和曲線前后都有半徑：
1.經(jīng)典卵形曲線圖示，組合形式是圓緩圓，所以中間的零直線不能輸入；
2. 線路單元要素圖示和標(biāo)準(zhǔn)的線路直曲表，每個(gè)交點(diǎn)下都是標(biāo)準(zhǔn)的緩圓緩的情況，中間的零直線可輸可不輸。
直緩圓緩直——直緩圓緩直——直緩圓緩直
3. 回頭曲線圖示：回頭曲線，中間的零直線必須輸入(不輸入就有錯(cuò)誤，因?yàn)槌霈F(xiàn)了圓——圓的情況)
4、元素法在工程之星道路設(shè)計(jì)中使用的詳細(xì)步驟
工程之星3.0——輸入——道路設(shè)計(jì)——元素模式，進(jìn)入元素法主界面，首先新建一個(gè)道路文件*.rod(打開(kāi)功能可打開(kāi)已有的道路文件)
根據(jù)前面所述的元素法輸入規(guī)則，開(kāi)始按直曲表中的數(shù)據(jù)增加元素；元素共四種：點(diǎn)、直線、圓曲、緩曲。
新建的晉焦段道路文件jnccl.rod，按直曲表輸入元素。注意：不要忘記輸入直曲表中的起點(diǎn)里程；間隔表示計(jì)算時(shí)每隔多少距離計(jì)算一個(gè)逐樁坐標(biāo)。
輸入完成后，點(diǎn)“保存”按鈕，保存按鈕完成道路文件的保存并計(jì)算出逐樁坐標(biāo)；編輯、插入、刪除按鈕實(shí)現(xiàn)修改；保存后，就可以選擇圖形顯示查看道路線路圖形了。
晉焦段保存計(jì)算成功后，可以進(jìn)入圖形顯示，以上是晉焦段的圖形。下頁(yè)開(kāi)始以晉焦段和另外幾個(gè)道路設(shè)計(jì)文件，詳細(xì)解析元素法的輸入方法和輸入時(shí)的注意事項(xiàng)。
保存計(jì)算成功后，進(jìn)入測(cè)量——道路放樣——道路放樣庫(kù)，打開(kāi)晉焦段道路文件，對(duì)比《逐樁坐標(biāo)表》，檢查是否正確，確認(rèn)正確后就可以開(kāi)始道路放樣了。
6、實(shí)例解析
直曲表示例一(晉焦公路焦作段)
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元素 |
東坐標(biāo)/長(zhǎng)度 |
北坐標(biāo)/方位角/半徑 |
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點(diǎn) |
4000.0000 |
50000.0000 |
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直線 |
200.0000 |
116.37126 |
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緩曲 |
100.0110 |
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圓曲 |
150.1410 |
1000.0000 |
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緩曲 |
100.0530 |
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說(shuō)明:因?yàn)橹虚g是零直線,所以輸入下一交點(diǎn)中的緩曲,這樣就出現(xiàn)了圓緩圓的情況，也就是卵形曲線，卵形曲線時(shí)零直線不能輸入 |
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圓曲 |
100.0650 |
800.0000 |
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緩曲 |
100.0450 |
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圓曲 |
120.0500 |
1200.0000 |
|
說(shuō)明:同樣中間是零直線,下一交點(diǎn)無(wú)第一緩曲,所以輸入圓曲,這樣又出現(xiàn)圓緩圓，就是卵形曲線，卵形曲線時(shí)零直線不能輸入 |
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緩曲 |
100.0080 |
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|
直線 |
12000 |
155.47385 |
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說(shuō)明:輸入直曲表中結(jié)束的直線,如果不以直線結(jié)束，工程之星中的道路設(shè)計(jì)軟件會(huì)自動(dòng)在道路文件*.rod中增加一條零直線 |
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經(jīng)典卵形曲線直曲表－前緩或后緩長(zhǎng)度為零,曲線間直線長(zhǎng)為零
直曲表示例二(昆明市轎子山-14段)
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元素 |
東坐標(biāo)/長(zhǎng)度 |
北坐標(biāo)/方位角/半徑 |
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點(diǎn) |
510252.1410 |
2868216.0450 |
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直線 |
32.1720 |
359.3743611111 |
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緩曲 |
42.0000 |
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圓曲 |
23.7090 |
-120.0000 |
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因?yàn)槭亲筠D(zhuǎn),所以圓曲半徑輸入負(fù)值 |
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緩曲 |
35.0000 |
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緩曲 |
40.2700 |
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圓曲 |
63.1310 |
119.9100 |
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緩曲 |
55.3470 |
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緩曲 |
60.9120 |
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圓曲 |
22.8120 |
-124.5530 |
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因?yàn)槭亲筠D(zhuǎn),所以圓曲半徑輸入負(fù)值 |
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緩曲 |
35.0000 |
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下一交點(diǎn)下無(wú)第一緩曲,曲線間直線長(zhǎng)為零,一般都是卵形曲線 |
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圓曲 |
56.8230 |
-332.5610 |
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因?yàn)槭亲筠D(zhuǎn),所以圓曲半徑輸入負(fù)值 |
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緩曲 |
45.0000 |
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直線 |
243.5710 |
333.4461944444 |
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緩曲 |
50 |
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圓曲 |
60.938 |
-100.292 |
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緩曲 |
40 |
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交點(diǎn)法
1、交點(diǎn)組成
交點(diǎn)法相對(duì)于元素法而言，無(wú)論是理解上還是輸入時(shí)，都相對(duì)簡(jiǎn)單；道路設(shè)計(jì)《直曲表》中，都是以交點(diǎn)為單元的，每個(gè)交點(diǎn)下對(duì)應(yīng)一段單元線路，每段線路都是由直線、圓曲、緩曲這些基本元素組成。交點(diǎn)法輸入時(shí)，只需要根據(jù)《直曲表》按順序輸入每個(gè)交點(diǎn)的參數(shù)數(shù)據(jù)值就可以了。
交點(diǎn)法
輸入交點(diǎn)
小貼士：交點(diǎn)法簡(jiǎn)單，那道路設(shè)計(jì)都使用交點(diǎn)法不是簡(jiǎn)化了客戶的使用嗎？前已述及，對(duì)于卵形曲線和回頭曲線，只能用元素法。
2、各交點(diǎn)需要輸入的數(shù)據(jù)
如上圖所示，每個(gè)交點(diǎn)需要輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)有：交點(diǎn)名、北坐標(biāo)、東坐標(biāo)、第一緩曲長(zhǎng)、半徑、第二緩曲長(zhǎng)。
3、交點(diǎn)法輸入的規(guī)則
標(biāo)準(zhǔn)的交點(diǎn)法輸入規(guī)則：
1.起點(diǎn)和終點(diǎn)只輸入北坐標(biāo)和東坐標(biāo)，不能輸入半徑和第一第二緩曲長(zhǎng)參數(shù)。如下頁(yè)圖示，標(biāo)準(zhǔn)的直曲表起點(diǎn)和終點(diǎn)下本來(lái)也不會(huì)有半徑等參數(shù)。
2.其它交點(diǎn)需要輸入北坐標(biāo)、東坐標(biāo)、第一緩曲長(zhǎng)、圓曲、第二緩曲長(zhǎng)。當(dāng)然，交點(diǎn)下的單元線段只有圓曲的話，第一緩曲長(zhǎng)和第二緩曲長(zhǎng)不用輸入。
3.第一緩曲和第二緩曲長(zhǎng)度并不一定是對(duì)稱的，長(zhǎng)度可以不同。
4.無(wú)論是交點(diǎn)法還是元素法，出現(xiàn)斷鏈的情況，一定要分段處理，從斷鏈處分段。既清晰也不容易出錯(cuò)，可以開(kāi)發(fā)出不用分段處理，軟件后臺(tái)自動(dòng)處理的功能，但出錯(cuò)的概率很大，同時(shí)也不清晰。后續(xù)會(huì)以一個(gè)斷鏈實(shí)例詳細(xì)解析斷鏈的處理方法。
5.若分段處理，后一段的起點(diǎn)里程，需要使用該段第一個(gè)交點(diǎn)下的HZ點(diǎn)里程減第二切線長(zhǎng)得到，使用第一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)里程加第二切線長(zhǎng)是錯(cuò)誤的。
標(biāo)準(zhǔn)的直曲表，起點(diǎn)(BP)和終點(diǎn)(EP)下，半徑、緩曲長(zhǎng)等參數(shù)，都是沒(méi)有的。
4、交點(diǎn)法在工程之星道路設(shè)計(jì)中使用的詳細(xì)步驟
工程之星3.0——輸入——道路設(shè)計(jì)——交點(diǎn)模式，進(jìn)入交點(diǎn)法主界面，首先新建一個(gè)道路文件*.ip(打開(kāi)功能可打開(kāi)已有的道路文件)
根據(jù)前面所述的交點(diǎn)法輸入規(guī)則，開(kāi)始按直曲表中的數(shù)據(jù)增加交點(diǎn)；
新建的賀廣段道路文件ts_gghg1.ip，按直曲表輸入交點(diǎn)。注意：不要忘記輸入起點(diǎn)里程；間隔表示計(jì)算時(shí)每隔多少距離計(jì)算一個(gè)逐樁坐標(biāo)。
輸入完成后，點(diǎn)“保存”按鈕，保存按鈕完成道路文件的保存并計(jì)算出逐樁坐標(biāo)；編輯、插入、刪除按鈕實(shí)現(xiàn)修改；保存后，就可以選擇圖形顯示查看道路線路圖形了。
賀廣段保存計(jì)算成功后，可以進(jìn)入圖形顯示，以上是賀廣段的圖形。下頁(yè)開(kāi)始以賀廣段直曲表，詳細(xì)解析交點(diǎn)法的輸入方法和輸入時(shí)的注意事項(xiàng)。賀廣段包括分段和斷鏈兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
保存計(jì)算成功后，進(jìn)入測(cè)量——道路放樣——道路放樣庫(kù)，打開(kāi)賀廣道路文件。注意，保存后，ip會(huì)生成同名的rod文件，道路放樣時(shí)都是打開(kāi)rod文件。
賀廣段直曲表,開(kāi)始賀廣段實(shí)例解析,賀廣段包括斷鏈，可以通過(guò)此實(shí)例理解斷鏈處理和分段處理兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
上表是鐵四院的《直曲表》，鐵四院的《直曲表》基本都是上表的形式。
[賀廣段道路設(shè)計(jì)說(shuō)明]--斷鏈處理解析
通過(guò)《賀廣段直曲表》和《賀廣段斷鏈表》對(duì)比分析，斷鏈表中第6點(diǎn)，斷前里程685590.284，斷后里程685540.000。
1.里程出現(xiàn)重疊，該斷鏈屬于長(zhǎng)鏈。
2.在賀廣段直曲表中，交點(diǎn)11的HZ(緩直)點(diǎn)里程為683922.875，交點(diǎn)12的ZH(直緩)點(diǎn)里程為685543.853，因?yàn)閿嗪罄锍虨?/span>685540；
683922.875<685540<685543.853,可見(jiàn)需要從交點(diǎn)12開(kāi)始分段處理。
斷鏈前：
從起點(diǎn)即交點(diǎn)1開(kāi)始斷鏈前的交點(diǎn)法輸入，按常規(guī)方法輸入到斷鏈處交點(diǎn)12，結(jié)束以交點(diǎn)13結(jié)束(因?yàn)榻稽c(diǎn)法結(jié)束點(diǎn)不能輸入半徑緩曲長(zhǎng)）；
勘測(cè)放樣到685540前就完成了斷鏈前的道路放樣。在此為了說(shuō)明分段法，以交點(diǎn)9做為起點(diǎn)；
注意，分段時(shí)起點(diǎn)里程非常重要，不能使用直曲表中交點(diǎn)9的里程，而需要使用交點(diǎn)9下的HZ點(diǎn)里程減后切線長(zhǎng)。
如本例：起點(diǎn)里程＝674883.987-382.973＝6745010.014，如作圖所示。
斷鏈后：
說(shuō)明：
斷鏈前的道路文件，以交點(diǎn)13做為結(jié)束，可以放樣到DK685540處；
DK685540后就需要使用斷鏈后的道路文件放樣；
斷鏈后的道路設(shè)計(jì)，起點(diǎn)可以就從685540開(kāi)始，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)直曲表判斷出685540正好在直線段上，另外賀廣段設(shè)計(jì)方提供了逐樁坐標(biāo)表，在逐樁坐標(biāo)表中可以查到685540的坐標(biāo)：N＝2626132.894，E＝483951.2821；
設(shè)計(jì)示意圖如右圖所示;逐樁坐標(biāo)表如下圖所示；
——（完）——
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