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2024-08-16
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某高铁平面坐标计算案例.docx

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某高铁平面坐标计算案例
以下高铁平面设计资料是网友含情草前几日发给我的,他的请求是:
我们标段有个断链点在交点49计算范围内,短链,DK346+320.255=DK347+059,坐标(3266538.388,507654.1558),帮忙给我讲解一下具体的处理办法,最好带程序,每一步有解说的,把交点数据库的具体代码和解说发到我邮箱里。

一、基本资料

二、高铁的坐标系参数经常变化

在这个案例中,有一个概念需要解释一下,就是象第一个表格那样的交点计算范围,如JD49,它包含了前后两段直线、前后两段缓和曲线、以及一段圆曲线。这是由于高铁列车运行速度相当快,因此对轨道平面放样的精度要求特别高。我们知道,平面坐标都是高斯坐标投影坐标,其精度取决于测点离中央子午线的距离,以及坐标投影面与实际高程的差别。因此对于高铁平面资料,都选择了离测区很近的中央子午线,以及选择测区的平均高程作为其投影高,由于路线跨度很长,需要每隔一段距离,就要改变相关的坐标投影参数,以保证实际坐标放样的精度。

在这个案例中,紧接着JD49的下一个交点JD50的平面参数如下表:

可以发现,JD49和JD50的投影高是不同的,这也导致两个交点计算范围之间的坐标系不一样,两个交点坐标系的相邻点为DK350+500,这个点同时具有两个坐标系的坐标,这个点,也可以理解为一个断链,虽然桩号是连续的,但坐标不连续,可称为坐标断链(类似地还有高程断链)。同时我们也可以看到,JD49和JD50两个曲线之间的直线段,DK350+359.512~DK354+746.244,被严格地分割成两段,明确分别属于JD49和JD50的计算范围,而不再成为两个交点共同的计算范围。
对于JD49计算范围内的这个断链点,将JD49的前一段直线又一分为二,而即便一分为二,也不能利用之前的JD48的参数来计算,而必须在JD49的这个坐标系内来计算。

三、分析思路

关于高铁、直线、断链,我之前发表过三篇相关的日志,在进一步的阐述之前,不妨先浏览一下:
1.HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1240158207"\t"_blank"关于高速铁路精密缓和曲线公式的质疑;
2.HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1251731511"\t"_blank"ROAD-2程序特殊应用01——断链的处理;
3.HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1254410294"\t"_blank"ROAD-2程序特殊应用03——直线路段的处理。

现在的问题可以这么来理解,就是我这个路段,只有一个交点,但在第一段直线上,有一个断链,那怎么利用程序来计算这个平面坐标呢?
有的网友理解能力很强,觉得不难,不就是一段直线和一个基本型曲线吗?直线计算还不简单?基本型曲线也容易啊!
确实,采用的方法不外乎以下几种:
1.两段分别计算,直线采用HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1260717587"\t"_blank"匝道程序RAMP计算(就一个线元,直线),或者利用HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1254410294"\t"_blank"ROAD程序特殊应用(直线路段的处理)来计算,而基本型曲线,当然就用HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1251300817"\t"_blank"ROAD程序计算了;
2.全部用HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1260717587"\t"_blank"匝道程序RAMP计算,但匝道程序不能处理断链,只能分成两个数据库分别调用;
3.全部用HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1251300817"\t"_blank"ROAD程序计算,ROAD程序不能直接处理断链,但使用特殊方法也可处理断链(见日志:HYPERLINK"http://user.qzone.qq.com/595077/blog/1251731511"\t"_blank"ROAD程序特殊应用——断链的处理)。

以上方法具体到本案例,有如下具体问题:
方法1:调用两个不同的程序,建立两个不同的数据库,使用起来稍嫌繁杂;
方法2:正如方法2中所说,匝道程序不能处理断链,而建立两个不同数据库,使用起来同样繁杂;
方法3:使
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