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用EXCEL拟合曲线并计算曲线下面积

用EXCEL拟合曲线并计算曲线下面积
用EXCEL拟合曲线并计算曲线下面积

用EXCEL拟合曲线并计算曲线下面积

使用Excel进行曲线下面积的计算,其实,也就是高等数学中的定积分计算,但当时考虑不冲淡主题,对其中的积分计算一笔带过,本文只是对此专题做一个补充,对于微积分的某些概念在此不再赘述。

定积分的几何意义就是求曲线下面积,在Excel中可以:

①使用Excel的图表将离散点用XY散点图绘出;

②使用Excel的趋势线将离散点所在的近似拟合曲线绘出;

③利用Excel的趋势线将近似拟合曲线公式推出;

④使用微积分中的不定积分求出原函数(这一步Excel无法替代);

⑤使用Excel的表格和公式计算定积分值。

例1:由表1一组数据,绘得图1.求图1曲线下面积(紫色部分):

表1

图1

其实,此例的关键就是求出曲线的公式,为此,就要将表1数据绘成散点图,并据此绘出趋势线、求得趋势线方程,从而可以使用定积分求解。

【步骤 1】:选择表1数据单元, 进入【图表向导-4 步骤之 1-图表类型】对话框,选择“X Y散点图”,在“下一步”取消图例,完成后得到XY散点图,如图2。

图2

【步骤 2】:选择散点图中数据点,右键选择“添加趋势线”,如图3:

图3

【步骤 3】:在【添加趋势线】对话框中,切换到“类型”选项卡,在“趋势预测/回归分析类型”中,可以根据题意及定积分计算方便,选择“多项式”,“阶数”可调节为2(视曲线与点拟合程度调节),如图4:

图4

对于了解趋势预测和回归分析曲线类型的特征,如何更好选择以便更好拟合数据点,可参见【附录2】。

【步骤 4】:切换到“选项”选项卡,选中“显示公式”复选框,“设置截距=0”视情况也可选中,如图5。显示R平方值,也可以选中,以便观察曲线拟合程度,R平方越接近于1,拟合程度越高,本例R平方的值为1,即完全拟合,是最佳趋势线。确定后,如图6,其中的公式,就是通过回归求得的拟合曲线的方程。

图5

图6

【步骤 5】:用不定积分求曲线方程的原函数(x):

【步骤 6】:利用Excel表格和公式的拖曳,求原函数值:如在下面表2中,选中单元格C2,在上方编辑栏中键入等号插入公式“=0.33*A2^3+0.005*A2^2”,回车确定后,用鼠标放置到C2的右下角,出现“+”时,从C2拖到C12,求得原函数值,即求得F(0)、F(0.1)、F(0.2)、……、F(1.0) 。【注意:单元格C1中的公式只是C列的标题,具体的计算必须引用单元格。】

表2

【步骤 7】:求[0,1]区间曲线下面积,从表2中可知

=F(1)-F(0)

=0.335

例2:由表1数据绘成的图表中,求如图7这样在[0.6,0.9]区间的曲边梯形面积:

图7

【解答】由例1解答可知曲线方程为:

Y = 0.99X^2 + 0.01X

其原函数为:

F(X)=0.33X^3+0.005X^2

使用表2计算结果可知,在[0.6,0.9]区间的曲边梯形面积为:

F(0.9)-F(0.6)

=0.17154

【附录2】Excel趋势线类型:

线性:线性趋势线是适用于简单线性数据集合的最佳拟合直线。如果数据点的构成的趋势接近于一条直线,则数据应该接近于线性。线性趋势线通常表示事件以恒定的比率增加或减少。

对数:如果数据一开始的增加或减小的速度很快,但又迅速趋于平稳,那么对数趋势线则是最佳的拟合曲线。

多项式:多项式趋势线是数据波动较大时使用的曲线。多项式的阶数是有数据波动的次数或曲线中的拐点的个数确定,方便的判定方式也可以从曲线的波峰或波谷确定。二阶多项式就是抛物线,二阶多项式趋势线通常只有一个波峰或波谷;三阶多项式趋势线通常有一个或两个波峰或波谷;四阶多项式趋势线通常多达3个。当然多项式形式的不定积分公式比较简单,求此类曲线下面积比较容易。

乘幂:乘幂趋势线是一种适用于以特定速度增加的数据集合的曲线。但是如果数据中有零或负数,则无法创建乘幂趋势线。

指数:指数趋势线适用于速度增加越来越快的数据集合。同样,如果数据中有零或负数,则无法创建乘幂趋势线。

移动平均:移动平均趋势线用于平滑处理数据中的微小波动,从而更加清晰地显示了数据的变化的趋势。(在股票、基金、汇率等技术分析中常用)

平曲线要素计算

拉坡后,坡度差已知,变坡点高程已知,切线上各点和高程也就知道了。选定竖曲线半径R ,用竖距计算公式求出切线上各点的竖距,切线高程减竖距就是竖曲线高程。竖距公式如下: 一、路线转角、交点间距的计算 (一)在地形图上量出路线起终点及各路线交点的坐标: ()()()21Q 23810,27180JD 2399626977JD 2468426591D 、,、,、()3JD 24848025885,、()4JD 2535025204,、()ZD 2606225783, (二)计算公式及方法 设起点坐标为()00,QD X Y ,第i 个交点坐标为(),,1,2,3,4,i i i JD X Y i =则坐标增量11,i i i i DX X X DY Y Y --=-=- 交点间距D =象限角 arctan DY DX θ= 方位角A 是由象限角推算的: 转角1i i i A A α-=- 1.1JD QD 与之间: 坐标增量10=2396623810=1860DX X X =--> 1026977271802030DY Y Y =-=-=-<

交点间距275.33D m === 象限角 203 arctan arctan 47.502186 DY DX θ-=== 方位角036036047.502312.498A θ=-=-= 2.12JD JD 与之间: 坐标增量21X =2468423966=6880DX X =--> 21Y 26591269773860DY Y =-=-=-< 交点间距788.89D m === 象限角 386 arctan arctan 29.294688 DY DX θ-=== 方位角136036029.294330.706A θ=-=-= 转角110=330.706312.49818.208A A α-=-= 3. 23JD JD 与之间: 坐标增量32X =2484024684=1560DX X =--> 32Y 25885265917060DY Y =-=-=-< 交点间距723.03D m === 象限角 706 arctan arctan 77.54156 DY DX θ-=== 方位角236036077.54282.46A θ=-=-= 转角221=282.46330.70648.246A A α-=-=- 4. 34JD JD 与之间: 坐标增量43X =2535024840=5100DX X =--> 43Y 25204258856810DY Y =-=-=-< 交点间距850.8D m === 象限角 510 arctan arctan 53.171681 DY DX θ===- 方位角336036053.171306.829A θ=-=-= 转角332=306.829282.4624.369A A α-=-=

缓和曲线圆曲线计算公式

缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道(计算公式) 一、缓和曲线上的点坐标计算 已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l ②圆曲线的半径:R ③缓和曲线的长度:l0 ④转向角系数:K(1或-1) ⑤过ZH点的切线方位角:α ⑥点ZH的坐标:xZ,yZ 计算过程: 说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下: 当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则: l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与计算第一缓和曲线时相反 xZ,yZ为点HZ的坐标 切线角计算公式: 二、圆曲线上的点坐标计算 已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l ②圆曲线的半径:R ③缓和曲线的长度:l0 ④转向角系数:K(1或-1) ⑤过ZH点的切线方位角:α ⑥点ZH的坐标:xZ,yZ

计算过程: 说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下: 当只知道HZ点的坐标时,则: l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与知道ZH点坐标时相反 xZ,yZ为点HZ的坐标 三、曲线要素计算公式

公式中各符号说明: l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度 l2——第二缓和曲线长度 l0——对应的缓和曲线长度 R——圆曲线半径 R1——曲线起点处的半径 R2——曲线终点处的半径 P1——曲线起点处的曲率 P2——曲线终点处的曲率 α——曲线转角值 四、竖曲线上高程计算 已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”) ②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”) ③变坡点桩号:SZ

平曲线视距横净距的计算

平曲线视距横净距 的计算 发表人:王乃坤江树华 单位:龙建路桥股份有限公司第二工程处 日期:二OO四年十二月十五三十日 平曲线视距横净距的计算 王乃坤江树华 (龙建路桥股份有限公司第二工程处) 提要:本文介绍用计算机计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距的方法。 关键词:平曲线横净距计算机计算 CalculatingabouttheCrossClearanceDistanceofHorizontalCurveStadia WANGNai-kunJIANGShu-huaQUZhi-cheng Abstract:Calculatingmethodofhorizontalcurveandcrossclearancedistancewithcomputerispresented. Keywords:HorizontalcurveCrossclearancedistanceComputer 1前言 如何准确计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距,是我们工程技术人员在实际工作中常遇到的问题。近期我们成功地利用计算机程序解决了带缓和曲线的平曲线横净距计算,省时省力,起到了事半功倍的效果。现介绍如下,仅供参考。 2横净距的计算方法 2.1计算原理 如图1所示,某交点转角为α,平曲线半径为R1,缓和曲线长为Ls1(我们将圆曲线作为Ls1=0的特例处理)。若行车道宽度为b,则计算横净距时的行车轨迹线(距未加宽时的行车道内侧边缘1.5m,图中虚曲线所示)与路中线的径向间距△R=b/2-1.5。M为平曲线和相邻直线段上的任一点,M所在断面的横净距可按下法计算:在M点的法线MN两侧的行车轨迹线上分别找一点A、B,使A、B两点间沿行车轨迹线的长度等于设计视距S,计算AB连线与MN的交点E到M点的距离值H;保持A、B两点间沿行车轨迹线的长度不变,使A、B两点沿行车轨迹线同步移动时,H 值也随之改变,最大的H值与△R之差即为M点的横净距。 2.2行车轨迹线参数的确定

圆曲线中边桩坐标计算公式

圆曲线中边桩坐标计算公式: L=F-H; 注:L---所求点曲线长;F---所求点里程;H---圆曲线起点(ZY点桩号里程) X=XZY+2×R×SIN(L÷2R)×COS{α±(L÷2R)}+S×COS{α±(L÷R)+M}; X=YZY+2×R×SIN(L÷2R)×SIN{α±(L÷2R)}+S×SIN{α±(L÷R)+M}. 注: α---线路方位角; M---所求边桩与路线的夹角; S---所求边桩至中桩的距离; "±"---曲线左偏取“-”右偏取“+”; 当S=0时极为中桩坐标。 本人经高速公路施工一线使用过的。记住在公式中加入Excel的Radians()函数将度转为弧度即可轻松方便地使用,从ZY点坐标准确快速推算地计算出整条圆曲线。注意要分清左偏右偏两种情况。 5800竖曲线 “SQXJSCX”↙ Lb1 1↙ CLs:Fix 3↙ “K=”?k◢ (计算点里程输入) If k<67549.755 AND K≥66894.3 :Then -0.00052→A : 0→B : 67394.3→S : 67.37→G : 600000→R : Goto 2 : IfEnd↙ If k<68708.391 AND K≥67549.755 :Then -0.0048→A : -0.00052→B : 68494.3→ S :66.8→G : 100000→R : Goto 2 : IfEnd↙ If k<本段竖曲线终点里程 AND K≥前一竖曲线终点里程 :Then -0.0048→前坡(大里程向)A : -0.00052→后坡(小里程向)B : 68494.3→竖曲线交点里程S :66.8→交点高程G : 100000→曲率半径R : Goto 2 : IfEnd↙ ……… 依次类推,计算原始数据完成输入,坡度换算成小数。 Lb1 2↙

5800简单全线坐标计算程序

5800全线任意坐标计算程序 1. 正算主程序(ZHCX) (不运行) 8→DimZ 1÷P→Z[4 ]:(P-R)÷(2HPR)→D: 180÷π→E “Z=”?Z:”YJJ=”?A:Abs(S-O)→W 0.26→Z[1 ]: 0.74→B: 0.02→K: 0.82→Z[3 ]: 1-Z[3 ]→F:1-K→Z[2 ] U+W(Z[1 ]cos(G+QEKW(Z[4 ]+KWD))+Bcos(G+Z[3 ]QEW(Z[4 ]+ Z[3 ]WD))+Bcos(G+QEFW (Z[4 ]+FWD))+ Z[1 ]cos(G+ Z[2 ]QEW(Z[4 ]+ Z[2 ]WD)))→X: V+W(Z[1 ] sin (G+QEKW(Z[4 ]+KWD))+B sin(G+ Z[3 ]QEW(Z[4 ]+ Z[3 ]WD))+B sin(G+QEFW (Z[4 ]+FWD))+ Z[1 ] sin(G+ Z[2 ]QEW(Z[4 ]+ Z[2 ]WD)))→Y: G+QEW(Z[4 ]+WD)→F:X+Zcos(F+A)→X:Y+Zsin(F+A)→Y:If F≧360:Then F-360→F:IfEnd ”X=”:X→X◢ ”Y=”:Y→Y◢ If F﹤0:Then F+360→F:IfEnd ”QX FWJ=”:F▼DMS◢ “C=1=>XX: C=2=>XZ”: ”C=”?C: ”QHJU=”?L: If C=1:Then Goto 1:Else Goto 2: IfEnd 可以计算斜交斜做或斜交正做的桥涵坐标 Lbi 1 X+L cos(F)→X:Y+Lsin(F)→Y: Goto 3 Lbi 2 X+L cos(F+A-90)→X:Y+Lsin(F+A-90)→Y: Goto 3 Lbi 3 “QH-X=”: X →X◢ “QH-Y=”: Y →Y◢ Prog “FY” 2 . 参数子程序(直接运行) M(主线) 一条线路一个名称 “S=”?S If S≦线元终点:Then 线元起点X值→U: 线元起点Y值→V:线元起点切线方位角→G:线元起点桩号→O:线元长度→H:线元起点半径→P:线元终点半径→R:(左偏-1,或右偏 1)→Q:Goto 1:IfEnd … … If S≦线元终点:Then 线元起点X值→U: 线元起点Y值→V:线元起点切线方位角→G:线元起点桩号→O:线元长度→H:线元起点半径→P:线元终点半径→R:(左偏-1,或右偏 1)→Q:Goto 1:IfEnd Lbi 1 Prog “ZBJS” 3. 放样程序(FY)(不运行) “X0=”?M:“Y0=”?N Pol((X-M, Y-N)

圆曲线要素及计算公式

圆曲线要素及计算公式

前言 《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾! 非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。而我研究的毕业课题是圆曲线测设。 大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。 在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。 摘要:在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。本文通过仪器安置

线元法万能坐标计算程序

线元法万能坐标计算程序(适用于CASIO fx-9750GⅡ计算器) 论文https://www.sodocs.net/doc/2411560580.html,/:本论文仅供学习交流使用,本站仅作合理转载,原作者可来邮要求删除论 文。 摘要:我国公路建设事业正处于一个高速发展的时期,在公路工程施工过程中,施工技术人员经常要使用全站仪、水准仪进行施工放样、高程测量,在测量过程中,手工计算速度慢,失误率高,工作效率极低。利用CASIO fx-9750GⅡ编程函数计算器强大的内存(可诸存63000个字符)和编程功能,编写各种计算程序,能够在2秒钟内计算出施工放样、桩点坐标等施工过程中的各项数据资料,同时也使我们有更多的时间去挑战更富有创造性的工作。 关键词:坐标放线线元测量程序 1、前言 本程序采用Gauss-Legendre(高斯-勒让德)五节点公式作内核,计算速度(太约2秒)适中,计算精度很高。在此之前,本人曾用过以下公式作内核:①积分公式simpson法②双重循环复化高斯2节点③高斯-勒让德3节点④求和公式复化simpson法⑤双重循环复化simpson法⑥高斯-勒让德4节点,⑦高斯-勒让德5节点,经过测试③计算最快,⑦代码稍长但计算速度只比③⑥稍慢,精度最高,可满足线元长小于1/2πD 的所有线形的精度要求。⑦作内核分别计算圆曲线长1/4πD、1/2πD、3/4πD、πD处的精度,1/4πD时偏差为0.001mm,1/2πD时偏差为0.55m m,3/4πD时偏差为31.63mm,πD时偏差为968mm,偏差按半径倍数增大,如线元长大于1/2πD(1/2圆周长)时,可将其拆分二个或多个线元单位,以确计算保精度。 2、程序特点 事先将所有的平曲线交点的线元要素诸存到计算器内,测量时只输桩号、边距等程序会自动寻找各类要素,一气呵成地完成施工测量任务,中途不需人工转换各类要素数据,本程序可诸存几百条线路的要素数据,计算时可按需选择线路编号进行测量。测量时不需查阅及携带图纸,仅一台CASIO fx-9750GⅡ编程函数计算器即可。 本程序含一个主程序:3XYF,五个子程序:GL(公式内核)、QD(线路选择)、XL(线路要素判断)、GF(坐标反算)、File 1 (要素存放的串列工作簿)。可以根据曲线段——直线、圆曲线、缓和曲线(完整或非完整型)的线元要素(起点坐标、起点里程、起点切线方位角、终点里程、起点曲率半径、止点曲率半径)及里程边距或坐标,对该线元段范围内任意里程中边桩坐标进行正反算。 3、计算公式及原理 如图:BC 间为一曲线元,曲线元上任一点的曲率随至B 点的弧长作线性变化。设起点B 的曲率为KA ,终点C 的曲率为KB ,R 为曲线半径。±表示曲线元的偏向,当曲线元左偏时取负号,当曲线元右偏时取正号,直线段以1的45次方代替(即半径无穷大)。 式中:αΑ=起始方位角l =p 点到B的距离lS=曲线总长αp=p 点切线方位角 R1=R5=0.118463442528095 ,R2 = R4 = 0.239314335249683 , R3 = 0.28444444444444 V1=1-V5= 0.046910070 ,V 2= 1-V4 = 1 0.2307653449 V3= 0.5 利用上面公式及CASIO fx-9750GⅡ编程函数计算器可编写下列计算程序。 4、程序清单 (1)、3XYF(主程序) "1→XY2→FS"?→V:V=1=>Goto 1:V=2=>Goto 2↙(选择计算功能) Lbl 1:File 1:”XLn”?→S:Prog “QD”↙(选择线路)

平曲线要素计算公式(给学生用的)

第三节 竖曲线 纵断面上两个坡段的转折处,为方便行车,用一段曲线来缓和,称为竖曲线采用抛物线拟合。 一、竖曲线要素的计算公式 (2)曲线主点桩号计算: ZH(桩号)=JD(桩号)-T HY(桩号)=ZH(桩号)+l s QZ(桩号)=HZ(桩号)-L/2 YH(桩号)=HY(桩号)+L y HZ(桩号)=YH(桩号)+l s JD(桩号)=QZ(桩号)+J/2 30-3 336629-3 4028)-(3 )(227-3 2 sec )(26-3 225-3 2ls 180)2(m 18024) -(3 2 )(23) -(3 9022)-(3 23842421)-(3 )( 24023 4202 30003 422 3m R l R l y m R l l x m L T J m R p R E m l L L R l R L m q tg p R T R l m R l R l p m R l l q s s s s s Y s s s s s s -=-=-=-?+=-=+??-=+??=+?+=???=-=-=α π βααπα πβ

相邻坡段的坡度为i1和i2,代数差为ω=i2 -i1 ω为正时,是凹曲线;ω为负,是凸曲线。 2.竖曲线诸要素计算公式 竖曲线长度或竖曲线半径R: (前提:ω很小) L=Rω 竖曲线切线长:T=L/2=Rω/2 竖曲线上任一点竖距h: 竖曲线外距: [例1]、某山岭区二级公路,变坡点桩号为K5+,标高为,变坡点桩号的地面高程为,i1=+5%,i2=-4%,竖曲线半径R=2000m。试计算竖曲线诸要素以及桩号为K5+和K5+处的设计高程,BPD的设计高程与施工高。 解:1.计算竖曲线要素 ω= |i2-i1|= | =,为凸型。 曲线长L=Rω=2000×=180m 切线长T=L/2=180/2=90m

交点法线元法坐标计算

3、交点法、线元法坐标计算 坐标计算是根据图纸中“直线及曲线转角一览表”提供的数据计算道路中桩坐标,然后和图纸提供的“逐桩坐标表”比对,如果一样则说明输入平曲线参数输入正确,可以计算边桩坐标和其他结构物坐标了;如果中桩坐标不一样,一般是平曲线参数输入有误,需要重新检查输入,另一种结果是图纸有错,这种情况少见,但不代表没有。“直线及曲线转角一览表”和“逐桩坐标表”见附件1、附件2。 线元法是以路线的起点坐标、方位角、起终点桩号等节点元素来计算出要求的坐标;交点法是以路线的交点要素和路线的主要要素来求得坐标。 ①交点法 交点:路线的转折点,路线改变方向是相邻两直线的延长线相交的点。用JD表示, 有些图 纸上用 IP表示。 看下图: 交 点是针对曲线的(包含圆曲线和缓和曲线),一段曲线就有一个交点。交点参数有:坐标(X,Y)、交点桩号、转角值、圆曲线半径R、缓和曲线长度。 教学提供软件(轻松测量、双心软件、测量工具)交点法曲线要素输入说明: 1、QD起点坐标: 起点坐标必须在直线段上,或填写前一交点的坐标。

2、JD交点曲线要素: (1)交点桩号 (2)交点坐标(X,Y) (3)曲线半径R 始点的话,起始里程有时候需要校正,当然,并不是每个图纸给出的起点里程都需要校正,大多数图纸的起点里程已经被设计院校正过,我们输入平曲线的时候需要验证一下。如果我们按照图纸给出的起点里程输入,发现后面的交点里程都和图纸相差一个相同的值,这就表明我们输入的起点里程需要校正。 起始点里程正常输入,第二、三个交点输入完成后,检查第二个交点的切线长和交点

里程是否和图纸一样,如果切线长正确,交点里程不正确,说明起点里程需要校正,将第二个交点的里程与正确里程的差值,应用到起点里程中,从而使第二个交点里程和后面交点的里程与图纸吻合。 注意:交点法计算坐标适用的平曲线为对称或不对称缓和曲线、圆曲线。对于非普通的三单元曲线,交点法不适用。非普通的三单曲线例如下页的JD18及JD19处的平曲线, 的输入是否正确,有的图纸给的方位角数据较少,需要每隔几个线元才能检验方位角。

平曲线要素计算公式 (2)

第三节 竖曲线 纵断面上两个坡段的转折处,为方便行车,用一段曲线来缓和,称为竖曲线。可采用抛物线或圆曲线。 (2)曲线主点桩号计算: ZH(桩 号)=JD(桩号)-T HY(桩 号)=ZH(桩号)+l s QZ(桩 号)=HZ(桩号)-L/2 YH(桩号)=HY(桩号)+L y HZ(桩号)=YH(桩号)+l s 30-3 336629-3 4028) -(3 )(227-3 2sec )(26-3 225-3 2ls 180)2(m 18024)-(3 2)(23)-(3 9022)-(3 23842421)-(3 )( 2402342023 00034223m R l R l y m R l l x m L T J m R p R E m l L L R l R L m q tg p R T R l m R l R l p m R l l q s s s s s Y s s s s s s -=-=-=-?+=-=+??-=+??=+?+=???=-=-=απβααπαπβ

一、竖曲线要素的计算公式 相邻坡段的坡度为i1和i2,代数差为ω=i2 -i1 ω为正时,是凹曲线;ω为负,是凸曲线。 2.竖曲线诸要素计算公式 竖曲线长度或竖曲线半径R: (前提:ω很小) L=Rω 竖曲线切线长:T=L/2=Rω/2 竖曲线上任一点竖距h: 竖曲线外距: [例1]、某山岭区二级公路,变坡点桩号为K5+030.00,高程为427.68m,i1=+5%,i2=-4%,竖曲线半径R=2000m。试计算竖曲线诸要素以及桩号为K5+000.00和K5+100.00处的设计高程。

教程(圆曲线缓和曲线计算公式

[教程]第九章道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公 式) 未知2009-12-09 19:04:30 广州交通技术学院 第九章道路工程测量 (road engineering survey) 内容:理解线路勘测设计阶段的主要测量工作(初测控制测量、带状地形图测绘、中线测设和纵横断面测量);掌握路线交点、转点、转角、里程桩的概念和测设方法;掌握圆曲线的要素计算和主点测设方法;掌握圆曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;了解虚交的概念和处理方法;掌握缓和曲线的要素计算和主点测设方法;理解缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;掌握路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方;了解全站仪中线测设和断面测量方法。 重点:圆曲线、缓和曲线的要素计算和主点测设方法;切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方法 难点:缓和曲线的要素计算和主点测设方法;缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法。 § 9.1 交点转点转角及里程桩的测设 一、道路工程测量概述 分为:路线勘测设计测量 (route reconnaissance and design survey) 和道路施工测量 (road construction survey) 。 (一)勘测设计测量 (route reconnaissance and design survey) 分为:初测 (preliminary survey) 和定测 (location survey)

1、初测内容:控制测量 (control survey) 、测带状地形图 (topographical map of a zone) 和纵断面图 (profile) 、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场定线,编制比较方案,为初步设计提供依据。 2、定测内容:在选定设计方案的路线上进行路线中线测量 (center line survey) 、测纵断面图 (profile) 、横断面图 (cross-section profile) 及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查,为施工图设计提供资料。 (二)道路施工测量 (road construction survey) 按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。 本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。 二、中线测量 (center line survey) 1、平面线型:由直线和曲线(基本形式有:圆曲线、缓和曲线)组成。 2、概念:通过直线和曲线的测设,将道路中心线的平面位置测设到地面上,并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。 三、交点 JD(intersecting point) 的测设 (一)定义:路线的转折点,即两个方向直线的交点,用 JD 来表示。 (二)方法: 1、等级较低公路:现场标定 2、高等级公路:图上定线——实地放线。

fx-4800P缓和曲线和圆曲线坐标正反算程序(正确版)

缓和曲线和圆曲线坐标正反算程序主程序“TYQXJS” Lb1 0↙→(EXE) {NUVOGHPRQ}:“1.SZ=>XY”: “2.xy=>SZ”: N:U“QDX”:V“QDY”:O“QDLC”:G“FWJ”: H“LS”:P“RO”:R“RN”:Q“ZP=-1,YP=+1,ZZ=0” :C=1÷P:D=(P-R)÷(2HPR):E=180÷π:N=1=>Goto 1:≠=>Goto 2◣↙Lb1 1:{SZ}:SZ:W= Abs(S-O): Prog“1”: X“XS”=X◢ Y“YS”=Y◢ F“FS”=F-90◢ Goto 3↙ Lb1 2:{XY}:XY:I=X:J=Y: Prog“2”:S“S”=O+W◢ Z“Z”=Z◢ Goto 3↙ Lb1 3↙ {DE}:E“QX-JJ,Z-1,Y+1”:D“BZ-JL”↙ F=F+E↙ X=X+D Cos F◢ Y=Y+D Sin F◢ {DE}:D“BZ-JJ”:E“JJ,Z-1,Y+1”↙ F=F+E↙

X=X+D Cos F◢ Y=Y+D Sin F◢ Goto 0 子程序1:“1” A=0.1739274226:B=0.3260725774:K=0.0694318442:L=0.3300094782:F=1 -L:M=1-K:X=U+W(ACos(G+QEKW(C+KWD))+BCos(G+QELW(C+LWD))+BCos(G+Q EFW(C+FWD))+ACos(G+QEMW(C+MWD))):Y=V+W(ASin(G+QEKW(C+KWD))+BSin (G+QELW(C+LWD))+BSin(G+QEFW(C+FWD))+ASin(G+QEMW(C+MWD))):F=G+QE W(C+WD)+90:X=X+Z Cos F:Y=Y+Z Sin F 子程序2: “2” T=G-90:W=Abs((Y-V)Cos T-(X-U)Sin T):Z=0: Lb1 0:Prog“1”:L=T+QEW(C+WD):Z=(J-Y)Cos L-(I-X)Sin L:Abs Z<1E-6=>Goto 1: ≠=>W=W+Z:Goto 0◣↙(E为:4800P键盘的EXE键) Lb1 1:Z=0Prog“1”:Z=(J-Y)÷Sin F◣ 注:第一缓和曲线起点半径输入无穷大(10 45),终点输入圆曲线半径;第二缓和曲线起点半径输入圆曲线半径,终点半径输入无穷大(10 45);圆曲线输入给出的起点和终点半径;直线段则都输入无穷大(10 45)。 其中起点切线方位角用此程序计算。 ◣(代替空心) 坐标正算 程序“ZBZS” Lb1 0↙ X“HSX”:Y“HSY”:U“CZX”:V“CZY”↙ X-U≥0=>Goto 1: ≠=>Goto 2◣↙

曲线坐标计算

曲线坐标计算 一、 圆曲线 圆曲线要素:α---------------曲线转向角 R---------------曲线半径 根据α及R 可以求出以下要素: T----------------切线长 L----------------曲线长 E----------------外矢距 q----------------切曲差(两切线长与曲线全长之差) 各要素的计算公式为: ??=180π αR L (弧长) )12(sec -=αR E (sec α=cos α的倒数) 圆曲线主点里程:ZY=J D -T QZ=ZY +L /2 或 QZ=JD -q /2 YZ=QZ +L /2 或 YZ=JD +T -q JD=QZ +q /2(校核用) 1、基本知识 ◆ 里程:由线路起点算起,沿线路中线到该中线桩的距离。 ◆ 表示方法:DK26+284.56。 “+”号前为公里数,即26km ,“+”后为米数,即284.56m 。

CK ——表示初测导线的里程。 DK ——表示定测中线的里程。 K——表示竣工后的连续里程。 铁路和公路计算方法略有不同。 2、曲线点坐标计算(偏角法或弦切角法) 已知条件:起点、终点及各交点的坐标。 1)计算ZY、YZ点坐标 通用公式: 2)计算曲线点坐标 ①计算坐标方位角 i 点为曲线上任意一点。 li 为i 点与ZY点里程之差。 弧长所对的圆心角 弦切角 弦的方位角 当曲线左转时用“-”,右转时用“+”。 ②计算弦长

③计算曲线点坐标 此时的已知数据为: ZY(x ZY,y ZY)、 ZY- i、C。 根据坐标正算原理: 切线支距法这种方法是以曲线起点ZY或终点YZ为坐标原点,以切线为X轴,以过原点的半径为Y轴,则圆曲线上任意一点的切线支距坐标可通过以下公式求得: 利用坐标平移和旋转,该点在大地平面直角坐标系中的坐标可由以下公式求得: 式中:α为ZY(YZ)点沿线路前进方向的切线方位角。当起点为ZY 时,“±”取“+”,X0=X(ZY), Y0=Y(ZY), 曲线为左偏时应以y i=-y i代入;当起点为YZ时,“±”取“-”,X0=X(YZ), Y0=Y(YZ), 曲线为左偏时应以y i=-y i代入; 注:1、同弧所对的圆周角等于圆心角的一半 2、切线性质圆的切线与过切点的半径相垂直 3、弦切角定理弦切角等于它所夹弧上的圆周角 4、弧长公式 由L/πR=n°/180°得L=n°πR/ 180°=nπR/180 二、缓和曲线(回旋线) 缓和曲线主要有以下几类: A:对称完整缓和曲线(基本形)------切线长、ls1与ls2都相等。B: 非对称完整缓和曲线---------------切线长、ls1与ls2都不相等

坐标计算方法

已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l ②圆曲线的半径:R ③缓和曲线的长度:l0 ④转向角系数:K(1或-1) ⑤过ZH点的切线方位角:α ⑥点ZH的坐标:xZ,yZ 计算过程: 说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下: 当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则: l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与计算第一缓和曲线时相反 xZ,yZ为点HZ的坐标 切线角计算公式:

已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l ②圆曲线的半径:R ③缓和曲线的长度:l0 ④转向角系数:K(1或-1) ⑤过ZH点的切线方位角:α ⑥点ZH的坐标:xZ,yZ 计算过程: 说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下: 当只知道HZ点的坐标时,则: l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与知道ZH点坐标时相反

xZ,yZ为点HZ的坐标 三、曲线要素计算公式 公式中各符号说明: l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度 l2——第二缓和曲线长度 l0——对应的缓和曲线长度 R——圆曲线半径 R1——曲线起点处的半径 R2——曲线终点处的半径

P1——曲线起点处的曲率 P2——曲线终点处的曲率 α——曲线转角值 四、竖曲线上高程计算 已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”) ②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”) ③变坡点桩号:SZ ④变坡点高程:HZ ⑤竖曲线的切线长度:T ⑥待求点桩号:S 计算过程: 五、超高缓和过渡段的横坡计算

高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式_★

高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式_★高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、 匝道) 一、缓和曲线上的点坐标计算 已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l ②圆曲线的半径:R ③缓和曲线的长度:l0 ④转向角系数:K(1或-1) ⑤过ZH点的切线方位角:α ⑥点ZH的坐标:xZ,yZ 计算过程:

说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1, 公式中n的取值如下: 当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则: l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180°

K值与计算第一缓和曲线时相反 xZ,yZ为点HZ的坐标 切线角计算公式: 二、圆曲线上的点坐标计算 已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l ②圆曲线的半径:R ③缓和曲线的长度:l0 ④转向角系数:K(1或-1) ⑤过ZH点的切线方位角:α ⑥点ZH的坐标:xZ,yZ

计算过程: 说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1, 公式中n的取值如下: 当只知道HZ点的坐标时,则: l为到点HZ的长度

α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与知道ZH点坐标时相反 xZ,yZ为点HZ的坐标 三、曲线要素计算公式 公式中各符号说明: l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度) l1——第一缓和曲线长度 l2——第二缓和曲线长度 l0——对应的缓和曲线长度

R——圆曲线半径 R1——曲线起点处的半径 R2——曲线终点处的半径 P1——曲线起点处的曲率 P2——曲线终点处的曲率 α——曲线转角值 四、竖曲线上高程计算 已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”) ②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”) ③变坡点桩号:SZ ④变坡点高程:HZ ⑤竖曲线的切线长度:T ⑥待求点桩号:S

缓和曲线上任意点坐标计算程序

第一缓和曲线加圆曲线上任意点坐标计算程序:L1:U=U"X0":V=V"Y0":F"FANG"=F:E=E"LEFT-1":LbI 0 L2:{B}:{D}:{P} L3:L=AbS(B-A"ZHD") L 4: L5:X=L-LX Y5/(40R2S2) L6:Y= LX Y3/(6RS)- LX Y7/(336RX Y3SX Y3):G=90L2/(∏RS) L GOtO 2 7: L8:LbI 1 L9:L=L-S L10:O=90S/(∏R)+90L/(∏R) L11:M=2(Rsin(90L/∏/R)) L12:X=S-SX Y3/(40R2)+Mcos O L13:Y=S2/(6R)+MsinO:G=90S/(∏R)+180L/(∏R) L GOtO 2 14: L15:LbI 2 L16:W=tan-1(Y/X):Q=√(X2+Y2) L 17: L E=1=>G=-G 18: L19:X[1]=U+Qcos(F+W)+Dcos(F+G+P)◢ L20:Y[1]=V+Qsin(W+F)+Dsin(F+G+P)◢ L21:GOtO 0

注、○1、XO—为起点X坐标 EXE ○2、YO—为起点Y坐标 EXE ○3、F?—方位角 EXE ○4、LEFT-1?—左偏取1右偏取0 EXE ○5、B?—所求坐标点里程(起点输0时为到起点长度)EXE ○6、ZHD?—为直缓点里程或直圆点里程(起点可以输0)EXE ○7、S?—缓和曲线长、圆曲线时输为0 EXE ○8、R?—半径EXE ○9、D?—中桩到边桩长度EXE ○10、P?—左右方向与中线切线交角、法线方向时左-90右+90 EXE ○11、上述每一步输完后必须确认、结果显示字后转到B进行循环操作。

圆曲线缓和曲线计算公式

圆曲线缓和曲线计算公式

圆曲线缓和曲线计算公式 2011-09-13 15:19:36| 分类:默认分类|字号订阅 第九章道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公式) 学习园地2010-07-29 13:10:53阅读706评论0 字号:大中小订阅 [教程]第九章道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公式)未知2009-12-09 19:04:30 广州交通技术学院第九章道路工程测量(road engineering survey) 内容:理解线路勘测设计阶段的主要测量工作(初测控制测量、带状地形图测绘、中线测设和纵横断面测量);掌握路线交点、转点、转角、里程桩的概念和测设方法;掌握圆曲线的要素计算和主点测设方法;掌握圆曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;了解虚交的概念和处理方法;掌握缓和曲线的要素计算和主点测设方法;理解缓和曲线的切线支距法和偏角法的

计算公式和测设方法;掌握路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方;了解全站仪中线测设和断面测量方法。 重点:圆曲线、缓和曲线的要素计算和主点测设方法;切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方法 难点:缓和曲线的要素计算和主点测设方法;缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法。 § 9.1 交点转点转角及里程桩的测设一、道路工程测量概述 分为:路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey) 和道路施工测量(road construction survey) 。(一)勘测设计测量(route reconnaissance and design survey) 分为:初测(preliminary survey) 和定测(location survey) 1、初测内容:控制测量(control survey) 、测带状地形图(topographical map of a zone) 和纵断面图(profile) 、收集沿线地质水文资

卡西欧fx-5800P直线圆曲线坐标正反算程序

[精] fx 5800 直线圆曲线坐标正反算程序 (2010-07-01 21:50:11) 标签: 杂谈 直线计算程序 0→I:0→J:”X 0”?D:”Y0”?E:”X1”?B:”Y1”?C:Pol(B-D,C-E):J→A:If A<0: Then A+360→A:Else A→A:IfEnd:Lbl 0:?O:?S:If O≠0:Then Goto 1:IfEnd: D+Scos(A) →X:”X=”:X◢ E+Ssin(A) →Y:”Y=”:Y◢ Goto 0:Lbl 1:D+Scos(A)+Ocos(A+90) →X:”X=”:X◢ E+Ssin(A)+Osin(A+90) →Y:”Y=”:Y◢ Goto 0 输入程序时注意区别字母O与数字0 程序运行时符号说明 X0? Y0?分别输入直线起点的XY坐标值 X1? Y1?分别输入直线终点的XY坐标值 O? 输入边桩与中桩的距离(左边桩为负值,右边桩为正值),如计算中桩坐标输入0 S? 输入所求点到直线起点的距离 圆曲线计算程序 0→I:0→J: ”X0”?C:”Y0”?D:”X1”?E:”Y1”?F:?R:”L:-1 R:1”?N:”ZY”?W:Lbl 0:”LN”?T: T-W→O:Pol(E-C,F-D):I→S:J→A: If A<0:Then A+360→A:Else A→A:IfEnd: sin-1(S÷(2R)) →K:2∏RK÷180→L:180O÷(2∏R) →G:(2R)sin(G) →H:C+Hcos(A-KN+GN) →X:”X=”:X◢ D+Hsin(A-KN+GN) →Y:”Y=”:Y◢ R-0.5√(4R2-H2) →Q:”Q=”:Q◢ “S=”?V:If V=0:Then Goto 0:IfEnd:”L:-90 R:90”?U:X+Vcos(A-KN+2GN+U) →X:”X=”:X◢ Y+Vsin(A-KN+2GN+U) →Y:”Y=”:Y◢ Goto 0 输入程序时注意区别字母O与数字0 程序运行时符号说明 X0? Y0?分别输入直线起点的XY坐标值 X1? Y1?分别输入直线终点的XY坐标值 R? 输入圆曲线半径 L:-1 R:1?圆曲线向左转弯时输入-1,向右转弯时输入1 ZY? 输入起点桩号

平曲线要素计算

一、路线转角、交点间距的计算 (一)在地形图上量出路线起终点及各路线交点的坐标: ()()()21Q 23810,27180JD 2399626977JD 2468426591D 、,、,、()3JD 24848025885,、()4JD 2535025204,、()ZD 2606225783, (二)计算公式及方法 设起点坐标为()00,QD X Y ,第i 个交点坐标为(),,1,2,3,4,i i i JD X Y i =则坐标增量11,i i i i DX X X DY Y Y --=-=- 交点间距D =象限角 arctan DY DX θ= 方位角A 是由象限角推算的: 360θ- 转角1i i i A A α-=- 1.1JD QD 与之间: 坐标增量10=2396623810=1860DX X X =--> 1026977271802030DY Y Y =-=-=-< 交点间距275.33D m === 象限角 203 arctan arctan 47.502186 DY DX θ-=== 方位角036036047.502312.498A θ=-=-= 2.12JD JD 与之间: 坐标增量21X =2468423966=6880DX X =--> 21Y 26591269773860DY Y =-=-=-< 交点间距788.89D m ===

象限角 386 arctan arctan 29.294688 DY DX θ-=== 方位角136036029.294330.706A θ=-=-= 转角110=330.706312.49818.208A A α-=-= 3. 23JD JD 与之间: 坐标增量32X =2484024684=1560DX X =--> 32Y 25885265917060DY Y =-=-=-< 交点间距723.03D m === 象限角 706 arctan arctan 77.54156 DY DX θ-=== 方位角236036077.54282.46A θ=-=-= 转角221=282.46330.70648.246A A α-=-=- 4. 34JD JD 与之间: 坐标增量43X =2535024840=5100DX X =--> 43Y 25204258856810DY Y =-=-=-< 交点间距850.8D m === 象限角 510 arctan arctan 53.171681 DY DX θ===- 方位角336036053.171306.829A θ=-=-= 转角332=306.829282.4624.369A A α-=-= 5. 4ZD JD 与之间: 坐标增量4X =2606225350=7120DX X =--> 4Y 25783252045790DY Y =-=-=> 交点间距917.706D m === 象限角 579 arctan arctan 39.118712 DY DX θ=== 方位角039.118A θ== 转角 443=39.118312.49892.289A A α-=-=

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