公路曲线坐标及竖曲线计算程序(U盘版)

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：l②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：l0④转向角系数：K(1或－1)⑤过ZH点的切线方位角：α⑥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：l②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：l0④转向角系数：K(1或－1)⑤过ZH点的切线方位角：α⑥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：SZ④变坡点高程：HZ⑤竖曲线的切线长度：T⑥待求点桩号：S计算过程：五、超高缓和过渡段的横坡计算已知：如图，第一横坡：i1第二横坡：i2过渡段长度：L待求处离第二横坡点（过渡段终点）的距离：x求：待求处的横坡：i解：d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知：①待求点桩号：K②曲线起点桩号：K0③曲线终点桩号：K1④曲线起点坐标：x0，y0⑤曲线起点切线方位角：α0⑥曲线起点处曲率：P0(左转为“－”，右转为“＋”)⑦曲线终点处曲率：P1(左转为“－”，右转为“＋”)求：①线路匝道上点的坐标：x,y②待求点的切线方位角：αT计算过程：注：sgn(x)函数是取符号函数，当x<0时sgn(x)=-1，当x>0时sgn(x)=1，当x=0时sgn(x)=0。

道路竖曲线计算 Hessen was revised in January 2021第二节 竖曲线设计纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。

竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。

在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。

纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。

当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。

一、竖曲线如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i 1 和i 2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i 1-i 2 ，其中i 1、i 2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。

当 i 1- i 2为正值时，则为凸形竖曲线。

当 i 1 - i 2 为负值时，则为凹形竖曲线。

（一）竖曲线基本方程式我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。

其基本方程为：Py x 22=若取抛物线参数P 为竖曲线的半径 R ，则有：Ry x 22= Rx y 22=（二）竖曲线要素计算公式竖曲线计算图示1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得：==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-Rl 22=2、竖曲线曲线长： L = R ω3、竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =2ωR 4、竖曲线的外距： E =RT 22⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离：Rx y 22=式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ；R —为竖曲线的半径，m 。

二、竖曲线的最小半径(一)竖曲线最小半径的确定1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 （1）缓和冲击汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。

（2）经行时间不宜过短当竖曲线两端直线坡段的坡度差很小时，即使竖曲线半径较大，竖曲线长度也有可能较短，此时汽车在竖曲线段倏忽而过，冲击增大，乘客不适；从视觉上考虑也会感到线形突然转折。

高速公路坐标高程计算程序本软件简要说明：一、平曲线计算（主程序）1、J为起算点里程，C、D为起算点的X、Y坐标，F为起算点的切线方位角，R为圆曲线半径（左偏取负，右偏取正），A、B为第一、第二缓和曲线回旋参数，O为圆曲线长度，Ki为该分段的终点里程；2、对于直线段或圆曲线段，起算点可取直线或圆曲线上的任意一点；3、对于带第一、第二缓和曲线的平曲线段，起算点应取HY点；4、K为所求点的里程，T、P为第一偏距、偏角，S、Z为第二偏距、偏角，偏角取从该点的切线顺时针旋转的夹角；5、分段法则：直线单独分段；单一的圆曲线单独分段；缓和曲线1+圆曲线+缓和曲线2为一个整体单独分段，若不存在第一或第二缓和曲线（即不完全缓和曲线）仍然可以计算，A或B可取任意不为零的值；若不存在圆曲线，则O取零；6、无论任何时候A、B不能取零，否则可能导致被零除的错误；7、F、Q切线方位角输入输出均为度.分秒的格式，例如153°24′05.24″=153.240524。

Q改变时，可按照新方位角为基准，结合第一第二偏距、偏角重新计算所求点；8、输入平曲线参数后，默认为计算全线坐标，可修改来计算某段曲线，默认间距也可修改；9、可参考CAD图《平曲线计算图例》；10、生成的中桩CAD脚本设置成在世界坐标系下生成，注意的是世界坐标系与大地测量坐标系的区别是XY坐标是互换的，否则画出的图形与实际相反。

先打开CAD，设置好图层名称、颜色，并设置为当前层，然后单击CAD的工具==>运行脚本==>选中生成的脚本文件即可。

11、输出的坐标结果可以导入到EXCEL中，操作办法为：打开EXCEL，然后把坐标数据复制到单元格里，然后单击数据==>分列==>选中分隔符号==>下一步==>选中TAB键和逗号==>下一步==>完成即可。

下一次可直接在此表中粘贴，数据自动分列。

二、缓和曲线计算（辅助程序）1、本程序为辅助程序，用来从ZH点或HZ点计算整条完全的缓和曲线，若不知道HY点X、Y、Q参数，可用此程序计算出来，然后输入平曲线参数；2、参数设置参考平曲线计算；3、导出到EXCEL的办法同平曲线计算；三、直线计算（辅助程序）1、本程序为辅助程序，若已知P1（X1，Y1），P1-->P2的距离I及方位角J（度.分秒格式），可计算坐标P2（X2，Y2）。

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竖曲线上高程计算
已知：①第一坡度：i 1(上坡为“＋”，下坡为“－”)
②第二坡度：i 2(上坡为“＋”，下坡为“－”)
③变坡点桩号：S Z
④变坡点高程：H Z
⑤竖曲线的切线长度：T
⑥待求点桩号：S
计算过程：
1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得：
==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-R
l 22= 2、竖曲线曲线长： L = R ω
3.竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =
2
ωR 4、竖曲线的外距： E =R T 22
5. 竖曲线上任意点至相应切线的距离：R
x y 22
= 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ；
R —为竖曲线的半径，m 。

竖曲线计算的目的是确定设计纵坡上指定桩号的路基设计标高，其计算步骤
如下：
（1）计算竖曲线的基本要素：竖曲线长：L ；切线长：T ；外距：E 。

（2）计算竖曲线起终点的桩号： 竖曲线起点的桩号 = 变坡点的桩号－T
（3）计算竖曲线上任意点切线标高及改正值：
切线标高 = 变坡点的标高±（x T -）⨯i ；改正值：y=R
x 22 （4）计算竖曲线上任意点设计标高
某桩号在凹形竖曲线的设计标高 = 该桩号在切线上的设计标高 + y
某桩号在凸形竖曲线的设计标高 = 该桩号在切线上的设计标高－ y
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高速公路线路（缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道）坐标计算公式未知2009-12-27 21:40:34 本站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：I②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：I o④转向角系数：K（1或一1）⑤过ZH点的切线方位角：a⑥点ZH的坐标：x z, y z计算过程：SJ Q , = — + n 180I4)S= j£*y ：⑸ q 二 4+4-90(6)K J = ScosC^⑺比=SsinOjI0]x F + XZl9]y = y L + y E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:I 为到点HZ 的长度 a 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x z , y z 为点HZ 的坐标切线角计算公式：二、圆曲线上的点坐标计算6R1,说明：当曲线为左转向时， K=1，为右转向时,K=-1,此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除已知：①圆曲线上任一点离ZH点的长度：I②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：I o④转向角系数：K（1或一1）⑤过ZH点的切线方位角：a⑥点ZH的坐标：x z, y z计算过程：j I JQ J_ 90 （21■亠h）_ ~~1绯=卫_^—24R 2683R H ⑶珀二丄--+―—} 2240E! 34560R'= [Rd-cos^'）+p]K 旧）叭=Rain0 J+ID（0]q, = arctg —+n- 1E0XoJ盖亠犹侣]4 = 4+』—90[9）Xi= ScosCLj（10]y i = SsinC^II l）X= Ix+Xj11旳二咒+y.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：此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除Q > 0<0Zo >0'y t > 0n = 0n = 2n = 1n= 1当只知道HZ点的坐标时，则:I为到点HZ的长度a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x z, y z为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式⑴緩曲段任意点转角値】6-：2Rlo⑵曲缠段任意虐转角值’ B 二空空I M ZC PCP JI2 ⑶第-缓曲段总转角值吩寻⑷第二缓曲段总转角值鳴.繁⑻第二曲线平移重,Pz =空--亠百2跟 26SSR 3⑸第一切蛙长| T1 -聖二邑十士虫十鹿十2R ） tg-t ril-U 2.2 2tg- 2QD 曲线全扶虧L = R 如乜）2曲圆曲线扶度:L 0 = Ra--(lj + 12)2⑬曲绕段长虧［=丄丄』空邛 ⑭偏窝愛曲D 的边线曲线按度：1=M + D|i公式中各符号说明:I ——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） I i ――第一缓和曲线长度I 2――第二缓和曲线长度I 0――对应的缓和曲线长度2R1F2⑸第一曲线価移E ）mi -h2 240R Z 34560R'⑹第二曲块顺移藝服=旦2 240^*54 西OR ⑺第一曲統平移董;P1 24R 26881^^2 /%侧第二切线长;廿比晋十;山十现衣叭斤十恥R――圆曲线半径R——曲线起点处的半径F2——曲线终点处的半径P i――曲线起点处的曲率P2――曲线终点处的曲率a――曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知：①第一坡度：i i（上坡为“ + ”，下坡为“一”）②第二坡度：i2（上坡为“ + ”，下坡为“―”）③变坡点桩号：S Z④变坡点高程：H Z⑤竖曲线的切线长度：T⑥待求点桩号：S计算过程：sH带有符号）I21R =-------ir _ ii_ 1 ~l f⑶H上也+ ——-_丄--RiA,五、超高缓和过渡段的横坡计算已知：如图，第一横坡：i i第二横坡：i 2过渡段长度：L待求处离第二横坡点（过渡段终点）的距离：x求：待求处的横坡：i解：d=x/L23i=(i 2-i 1)(1-3d 2+2d3)+i 1六、匝道坐标计算已知：①待求点桩号：K②曲线起点桩号：K0③曲线终点桩号：K1④曲线起点坐标：x0，y0⑤曲线起点切线方位角：a 0⑥曲线起点处曲率：P0( 左转为“－”，右转为“＋”)⑦曲线终点处曲率：P1( 左转为“－”，右转为“＋”)求：①线路匝道上点的坐标：X,y②待求点的切线方位角：a T 计算过程：S=K-K,[H 当 p ( = Pt=0 时 1x=xa+Scos J y^y (j+SsinCU⑵当R = p 冲附Cli = SF'i+OtiX 二比十-sin 4)厲 y=y.-tcos cos CU ) /F\ cir=a[3]当 P^PM=4 SO (P±-P J—Kflt=Nl s R/(P l -R )1=1.+SNC =Ck=S (14-lJ/2/CT-a-NlJ/2Cr —£ i f -ii l 11- ir----- — ---- 十 -------此 S36C 3 42240C 1x=i (>4 NAcosT- BsinTy=y il -F N^sirLT-bBcos注：sgn(x)函数是取符号函数，当x<0时sgn(x)=-1 ,当x>0时sgn(x)=1 ,当x=0时sgn(x)=0 。

竖曲线上高程计算
已知：①第一坡度：i 1(上坡为“＋”，下坡为“－”)
②第二坡度：i 2(上坡为“＋”，下坡为“－”)
③变坡点桩号：S Z
④变坡点高程：H Z
⑤竖曲线的切线长度：T
⑥待求点桩号：S
计算过程：
1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得：
==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-R
l 22= 2、竖曲线曲线长： L = R ω
3.竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =
2ωR
4、竖曲线的外距： E =R
T 22
5. 竖曲线上任意点至相应切线的距离：R
x y 22= 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ；
R —为竖曲线的半径，m 。

竖曲线计算的目的是确定设计纵坡上指定桩号的路基设计标高，其计算步骤如下：
（1）计算竖曲线的基本要素：竖曲线长：L ；切线长：T ；外距：E 。

（2）计算竖曲线起终点的桩号： 竖曲线起点的桩号 = 变坡点的桩号－T
（3）计算竖曲线上任意点切线标高及改正值：
切线标高 = 变坡点的标高±（x T -）⨯i ；改正值：y=R
x 22 （4）计算竖曲线上任意点设计标高
某桩号在凹形竖曲线的设计标高 = 该桩号在切线上的设计标高 + y 某桩号在凸形竖曲线的设计标高 = 该桩号在切线上的设计标高－ y。

1 / 2道路曲线坐标计算步骤已知量：转角α=23°3’38”缓和曲线长L 0=100m圆曲线半径R=1000m圆曲线长L=00180)2(πβα⨯-⨯R 曲线长 L h ==000180)2(2πβα⨯-⨯+R L 起始边方位角A zh-jd =tan -1(Y jd -Y zh /X jd -X zh )= tan -1((750-500)/ (750-500))=45°切线加长 q=23002402R L L -圆曲线相对切线内移量 p=L 02/(24R)切线长T h = q ＋(R ＋p)•tan(α/2)第一步计算ZH 坐标：方位角A jd-zh =A zh-jd +180°=225°T= q ＋(R ＋p)•tan(α/2) ___这里α为转角Xzh=Xjd+TcosA jd-zhYzh=Yjd+TsinA jd-zh第二步计算HY 坐标：缓和曲线切线角 βi =π001802⨯R L 缓和曲线偏角(i)： δi=βi /3=L i 2/6RL s *180°/π缓和曲线方位角：аi 缓=A jd-zh+δi====== A jd-zh 已知（45°）用方位角(线路向左转A jd-zh -δi )缓和曲线坐标(i)： X i =230040R L L - Y I = L 02/6R缓和曲线ZH 的弦长坐标(i)：C i =22Y X +所以缓和曲线最后要求坐标为： X HY =X zh + C i cos аi 缓Y HY =Y zh + C i sin аi 缓第三步计算QZ 的坐标：外矢距 E h = (R ＋p)/cos(α/2)－R 这里α为转角αjd-qz = A jd-zh +90°+α/2 这里α为转角线路向左转（A jd-zh -90°-α/2）QZ 的坐标X qz =X jd +Ecos αjd-qzY qz =Y jd +Esin αjd-qz第四步DK1+100坐标计算：ZH 点里程=JD 里程-T=1300-254.08=1045.92=DK1+45.92L i = DK1+100-ZH 点里程=1100-1045.92=54.08缓和曲线切线角 βi =π0021802⨯RL L i缓和曲线偏角(i)： δi=βi /3缓和曲线方位角：аi =A jd-zh+δi====== A jd-zh 已知（45°）用方位角(线路向左转A jd-zh -δi )缓和曲线坐标(i)： X i =02540L R L L i i - Y i =L i 3/6RL 0缓和曲线ZH 的弦长坐标(i)：C i =22i i Y X +所以缓和曲线最后要求坐标为： X HY =X zh + C i cos аiY HY =Y zh + C i sin аi第五步DK1+280坐标计算：HY 点到DK1+280的弧长L i =DK1+280- DK1+45.92-L 0=134.08HY 点到DK1+280的弧长对应的圆心角Ψi =π0180⨯R L i圆曲线HY 点到任意一点DK1+280的偏角△i =Ψi /2圆曲线HY 点到任意一点DK1+280的弦长C i =2Rsin(△i )圆曲线HY 点到任意一点DK1+280的方位角аi =аi 缓+△i圆曲线上任意一点DK1+280的坐标：X i =X hy + C i cos аi Y i =Y hy + C i sin аi-----精心整理，希望对您有所帮助!。

高速公路线路(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道)坐标计算公式时间:2009-12-27 21:40:34 来源:本站作者:未知我要投稿我要收藏投稿指南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：l②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：l0④转向角系数：K(1或－1)⑤过ZH点的切线方位角：α⑥点ZH的坐标：x Z，y Z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x Z，y Z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：l②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：l0④转向角系数：K(1或－1)⑤过ZH点的切线方位角：α⑥点ZH的坐标：x Z，y Z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x Z，y Z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：S Z④变坡点高程：H Z⑤竖曲线的切线长度：T⑥待求点桩号：S计算过程：五、超高缓和过渡段的横坡计算已知：如图，第一横坡：i1第二横坡：i2过渡段长度：L待求处离第二横坡点（过渡段终点）的距离：x求：待求处的横坡：i解：d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知：①待求点桩号：K②曲线起点桩号：K0③曲线终点桩号：K1④曲线起点坐标：x0，y0⑤曲线起点切线方位角：α0⑥曲线起点处曲率：P0(左转为“－”，右转为“＋”)⑦曲线终点处曲率：P1(左转为“－”，右转为“＋”)求：①线路匝道上点的坐标：x,y②待求点的切线方位角：αT计算过程：注：sgn(x)函数是取符号函数，当x<0时sgn(x)=-1，当x>0时sgn(x)=1，当x=0时sgn(x)=0。

fx-4800P计算器公路竖曲线高程计算程序（程序名：GAO CHENG-HP）Lb1 0︰｛CDAB｝︰C“K1=”︰D“H1=”︰A“PV-K0=”︰B “PV-H0=”↙Lb1 1 ︰｛REF ｝︰R“R=”︰E“K2=”︰F“H2=”↙Lb1 2︰U =（B－D）÷（A－C）︰V =（F－B）÷（E－A）︰U ＞V =＞N = 0︰T = R ( U－V ) ÷2︰≠＞N = 1︰T = R ( V－U ) ÷2 ︰⊿G = A －T ︰Q = A ＋T ︰W = T 2÷（2 R）↙Lb1 3︰｛K｝︰K “I.T.E.ZY-K.YZ-K=0,1”︰K =0 =＞Goto 4 ︰⊿U “I 1”= U ▲V “I 2”= V ▲T = T ▲W “E”= W ▲G “ZY-K”= G ▲Q “YZ-K”= Q▲↙Lb1 4︰｛M｝︰M“PK=”︰M ≤A =＞Goto 5︰⊿Goto 6 ↙Lb1 5︰M ≤G =＞H = B－U ( A－M ) ︰Goto 7 ︰≠＞Prog “H1 ”︰N = 1 =＞H = B＋X－Y ︰Goto 7︰≠＞N = 0 =＞H = B－X －Y ︰Goto 7↙Lb1 6︰M ≥Q =＞H = B＋V ( M－A ) ︰Goto 7 ︰≠＞Prog “H2 ”︰N = 1 =＞H = B＋X＋Y ︰Goto 7︰≠＞N = 0 =＞H = B－X ＋Y ↙Lb1 7︰H “HP”= H ▲｛L｝︰L“BZ-T=0,L”︰L = 0 =＞Goto 8 ︰⊿｛S｝︰S “IL=”︰H “HL”= H ＋S L ▲↙Lb1 8︰｛Z ｝︰Z “NEXT-PV=0,1”︰Z = 0 =＞Goto 4 ︰⊿C= A ︰D= B ︰A =E ︰B= F ︰Goto 1↙子程序:H1:X = ( M－G ) 2÷( 2 R ) ︰Y = U ( A－M ) ↙H2:X = ( Q－M ) 2÷( 2 R ) ︰Y = V ( M－A ) ↙二00二年元月二十三日公路竖曲线高程计算程序（程序名：GAO CHENG-HP）使用说明1、按“ON”-“FILE”-“GAO CHEHG-HP”-“EXE”2、输入竖曲线后方直线段任一点桩号、高程（K1=？，H1=？），变坡点桩号、高程（PV-K0=？，PV-H0=？）-“EXE”3、输入竖曲线半径（R=？）, 竖曲线前方直线段任一点桩号、高程（K2=？，H2=？） -“EXE”4、是否显示重要参数（后坡度%I1、前坡度%I2、以及竖曲线切线长T、外距E、曲线起点桩号ZY-K、曲线终点桩号YZ-K？，显示：输入1；不显示：输入0。

高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲...首次分享者：伊丽莎白已被分享1次评论(0)复制链接分享转载删除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)--（转载）春春[ft=,+0,]一、缓和曲线上的点坐标计算[ft=,+0,]已知：①缓和曲线上任一点离ZH点的长度：l[ft=,+0,]②圆曲线的半径：R[ft=,+0,][ft=,+0,]③缓和曲线的长度：l0[ft=,+0,]④转向角系数：K(1或－1)[ft=,+0,]⑤过ZH点的切线方位角：α[ft=,+0,][ft=,+0,]⑥点ZH的坐标：xZ，yZ[ft=,+0,]计算过程：[ft=,+0,][ft=,+0,]说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，[ft=,+0,]公式中n的取值如下：[ft=,+0,][ft=,+0,]当计算第二缓和曲线上的点坐标时，则：[ft=,+0,]l为到点HZ的长度[ft=,+0,]α为过点HZ的切线方位角再加上180°[ft=,+0,]K值与计算第一缓和曲线时相反[ft=,+0,]xZ，yZ为点HZ的坐标[ft=,+0,][ft=,+0,]切线角计算公式：[ft=,+0,]二、圆曲线上的点坐标计算[ft=,+0,]已知：①圆曲线上任一点离ZH点的长度：l[ft=,+0,]②圆曲线的半径：R[ft=,+0,][ft=,+0,]③缓和曲线的长度：l0[ft=,+0,]④转向角系数：K(1或－1)[ft=,+0,]⑤过ZH点的切线方位角：α[ft=,+0,][ft=,+0,]⑥点ZH的坐标：xZ，yZ[ft=,+0,]计算过程：[ft=,+0,][ft=,+0,]说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，[ft=,+0,]公式中n的取值如下：[ft=,+0,][ft=,+0,]当只知道HZ点的坐标时，则：[ft=,+0,]l为到点HZ的长度[ft=,+0,]α为过点HZ的切线方位角再加上180°[ft=,+0,]K值与知道ZH点坐标时相反[ft=,+0,]xZ，yZ为点HZ的坐标[ft=,+0,][ft=,+0,][ft=,+0,]三、曲线要素计算公式[ft=,+0,][ft=,+0,]公式中各符号说明：[ft=,+0,]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）[ft=,+0,]l1——第一缓和曲线长度[ft=,+0,]l2——第二缓和曲线长度[ft=,+0,]l0——对应的缓和曲线长度[ft=,+0,]R——圆曲线半径[ft=,+0,]R1——曲线起点处的半径[ft=,+0,]R2——曲线终点处的半径[ft=,+0,]P1——曲线起点处的曲率[ft=,+0,]P2——曲线终点处的曲率[ft=,+0,]α——曲线转角值[ft=,+0,][ft=,+0,]四、竖曲线上高程计算[ft=,+0,]已知：①第一坡度：i1(上坡为“＋”，下坡为“－”)[ft=,+0,]②第二坡度：i2(上坡为“＋”，下坡为“－”)[ft=,+0,][ft=,+0,]③变坡点桩号：SZ [ft=,+0,][ft=,+0,]④变坡点高程：HZ [ft=,+0,]⑤竖曲线的切线长度：T[ft=,+0,]⑥待求点桩号：S[ft=,+0,][ft=,+0,]计算过程：[ft=,+0,][ft=,+0,]五、超高缓和过渡段的横坡计算[ft=,+0,][ft=,+0,]已知：如图，[ft=,+0,][ft=,+0,]第一横坡：i1[ft=,+0,][ft=,+0,]第二横坡：i2[ft=,+0,]过渡段长度：L[ft=,+0,]待求处离第二横坡点（过渡段终点）的距离：x[ft=,+0,]求：待求处的横坡：i[ft=,+0,]解：d=x/L[ft=,+0,][ft=,+0,]i=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1[ft=,+0,][ft=,+0,]六、匝道坐标计算[ft=,+0,]已知：①待求点桩号：K[ft=,+0,][ft=,+0,]②曲线起点桩号：K0[ft=,+0,][ft=,+0,]③曲线终点桩号：K1[ft=,+0,][ft=,+0,]④曲线起点坐标：x0，y0[ft=,+0,][ft=,+0,]⑤曲线起点切线方位角：α0[ft=,+0,]⑥曲线起点处曲率：P0(左转为“－”，右转为“＋”) [ft=,+0,]⑦曲线终点处曲率：P1(左转为“－”，右转为“＋”) [ft=,+0,]求：①线路匝道上点的坐标：x,y[ft=,+0,][ft=,+0,]②待求点的切线方位角：αT[ft=,+0,]计算过程：[ft=,+0,][ft=,+0,][ft=,+0,]注：sgn(x)函数是取符号函数，当x<0时sgn(x)=-1，当x>0时sgn(x)=1，当x=0时sgn(x)=0。

公路测量曲线和竖曲线要素计算方法1.某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为K5＋030，高程为427.68m ，%51=i ，%42-=i ，竖曲线半径R ＝2000m 。

试计算竖曲线各要素以及桩号为k5＋000和K5＋100处的设计高程。

解：⑴计算竖曲线要素09.005.004.012-=--=-=i i ω，为凸形竖曲线。

曲线长20000.09180L R m ω==?=切线长m L T 9021802=== 外距2290 2.03222000T E m R ===? ⑵计算设计高程竖曲线起点桩号＝（K5+30）－90=K4+940竖曲线起点高程＝427.68－90×0.05＝423.18m桩号K5+000处：横距m K K x 60)9404()0005(1=+-+= 竖距m R x h 9.04000 6022211=== 切线高程＝423.18＋60×0.5＝426.18m设计高程＝426.18－0.9＝425.28m桩号K5＋100处：横距m K K x 160)9404()1005(2=+-+= 竖距m R x h 4.64000 16022222=== 切线高程＝423.18＋160×0.05＝431.18m设计高程＝431.18－6.4＝424.78m2．某山岭区二级公路，已知JD1、JD2、JD3的坐标分别为（40961.914,91066.103）、（40433.528,91250.097）、（40547.416,91810.392），并设JD2的R=150m ，Ls=40m ，求JD2的曲线要素。

解：⑴计算出JD2、JD3形成的方位角fwj2，=--=48966.11528.40433416.40547097.91250392.91810arctan 2fwj 计算出JD1、JD2形成的方位角fwj1，=--=19908.289914.40961528.40433103.91066097.91250arctan 1fwj 曲线的转角为α＝360＋fwj2－fwj1＝82.29058°⑵由曲线的转角，计算出曲线的切线长T ，曲线长L 及超距J3322402019.9882240240150s s L L q R =-=-=? 24243340400.444242384241502384150s s L L p R R =-=-=?? ?===639.7150406479.286479.280R L s β 438.151988.19229058.82tan )444.0150(2tan )(=++=++=q p R T α 0150(2)2(82.2905827.639)240290.526180180s RL L ππαβ?=-+=-?+?= 781.49150229058.82sec )444.0150(2sec )(=-+=-+=R p R E α。

公路竖曲线计算课题：第三节竖曲线第四节公路平、纵线形组合设计教学内容：理解竖曲线最小半径的确定；能正确设置竖曲线；掌握竖曲线的要素计算、竖曲线与路基设计标高的计算；能正确进行平、纵线形的组合设计。

重点：1、竖曲线最小半径与最小长度的确定；2、竖曲线的设置；3、平、纵线形的组合设计。

难点：竖曲线与路基设计标高的计算；平、纵线形的组合设计。

第三节竖曲线设计纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。

竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。

在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。

纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。

当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。

一、竖曲线如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i1和i2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i1-i2，其中i1、i2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。

当 i1- i2为正值时，则为凸形竖曲线。

当 i1- i2为负值时，则为凹形竖曲线。

（一）竖曲线基本方程式我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。

其基本方程为：2Pyx2若取抛物线参数P为竖曲线的半径R，则有：志及广告宣传牌等，如果它们正好处在凹形竖曲线上方，也会影响驾驶员的视线。

（3）跨线桥下视距要求为保证汽车穿过跨线桥时有足够的视距，汽车行驶在凹形竖曲线上时，应对竖曲线最小半径加以限制。

（4）经行时间不宜过短汽车在凹形竖曲线上行驶的时间不能太短，通常控制汽车在凹形竖曲线上行驶时间不得小于3秒钟。

a凸、凹形竖曲线都要受到上述缓和冲击、视距及行驶时间三种因素控制。

b竖曲线极限最小半径是缓和行车冲击和保证行车视距所必须的竖曲线半径的最小值，该值只有在地形受限制迫不得已时采用。

c通常为了使行车有较好的舒适条件，设计时多采用大于极限最小半径1.5～2.0倍，该值为竖曲线一般最小值。

我国按照汽车在竖曲线上以设计速度行驶3s 行程时间控制竖曲线最小长度。

公路平/竖曲线放样、坐标反算桩号GL.3－25PHF程序fx-5800pF1 GL.3－25PHF（K+，XY≠0?）输入其他进入反算。

输入0时进入测站点、后视点坐标(X0,Y0,H0)、(X1,Y1)输入及两点距离(D0)、方位角(T0)输出。

H0=0时，不计算竖曲线。

L1 Z［1→Q:Lbl 8:“GL.3-25PHF=”？Q:Q→Z［1］:IF Q<3 Or Q>25:Then Goto 8:IfEnd:0→V:0→N:“K，X≠0”？V:V≠0=>Goto 0:“X0”？C:“Y0”？D:“H0”？H:“X1”？E:E－C→I:“Y1”？F:F－D→J:Prog“1”:“T0O=”:J ▲DMS◢“D0=”:I◢放样点桩号(Kp+)斜交角(Ap O)距离(Sp)输入143L2 Lbl 0:Z［1→Q:If V=0:Then 90→Z:“Kp+”？K:“Ap O”？Z:“Sp”？B:Goto 4:IfEnd:If N≠－2:Then“Xp”？C:“Yp”？D:1T→P:1→G:IfEnd:Lbl 7:C－Z［4+G→I:D－Z［Q+4+G→J:Prog“1”:If N=－2:Then I→P:J→Z:G→B:Goto 4:IfEnd:If P－I>0:Then I→P:J→Z:G→B:IfEnd:If G<Q-2:Then G+1→G:Goto 7:IfEnd:Lbl 4:1→G:Z［3］→W:Lbl 5:Z［1→QL3 Q-2→N:Z［3→A:Z［4+G→X:Z［Q+4+G→Y:Z［2Q+3+G→R:R=0 =>1μ→R:Z［3Q+1+G→L:Z［3+G］－X→I:Z［Q+3+G］－Y→J:Prog“1”:J→O:Z［5+G］－X→I:Z［Q+5+G］－Y→J:Prog“1”:J→U:Prog“P”L4 If V≠0:Then If G<B:Then G+1→G:W+I－2T+S→W:Goto 5:IfEnd:Prog“F”:Goto 0:IfEnd:N=0=> Goto 0:N=－1=>Goto 5:H=0=>Goto 0:1→G:Lbl 6:Z［1→QL3 Q-2→N:Z［4Q+1→A:Z［4Q+G→W:Z［5Q+G→U:Z［6Q-1+G→R:Z［5Q-1+G］－U→I:Z［4Q-1+G］－W→J:Prog“1”:J →O:Z［5Q+1+G］－U→I:Z［4Q+1+G］－W→J:Prog“1”:Prog“H”:N=－1=>Goto 6:Goto 0F2 CS.3－25PHF（参数输入完成时，可取消此子程序） I?输入0时进入转点号N?(N－P为平曲线、N－H为竖曲线，均输入1至8、15、25的整数)及其参数的输入(平曲线K?、X?、Y?、R？、L?)、（竖曲线K?、H?、R?）输入桩号、坐标或高程、园半径、缓和曲线长度。

竖曲线精确计算程序（For TI）V1.0主程序：sqxDefine a.sqx()=PrgmRequest "左线=1,右线=2",zyLbl a1Request "计算桩号Z=",zsqxsjk()w:=tan-1 (iq)-tan-1 (ih)e:=((r)/(cos(((w)/(2)))))-rt:=√((r+e)^(2)-r^(2))j:=abs(t*cos(tan-1(iq)))o:=abs(r*sin(tan-1 (iq)))i:=bpz-jk:=bpz+abs(t*cos(tan-1 (ih)))If z≤i Thenh:=bph-(bpz-z)*iqDisp "高程H=",hGoto a1EndIfIf z>k Thenh:=bph+(z-bpz)*ihDisp "高程H=",hGoto a1EndIfIf z<k ThenIf iq>ih Thenf:=1If iq<0 Thenp:=1Elsep:=−1EndIfEndIfIf iq<ih Thenf:=−1If iq>0 Thenp:=1Elsep:=−1EndIfEndIfh:=bph-f*(√((r+e)^(2)-(o+p*j)^(2))-√(r^(2)-(o+p*(z-i))^(2)))Disp "高程H=",hGoto a1EndIfEndPrgm子程序：sqxsjkDefine sqxsjk()=PrgmIf zy=1 ThenGoto b1ElseIf zy=2 ThenGoto b2EndIfLbl b1If z<zbpz[1] or z>zbpz[4] Then text "桩号超出"StopEndIfIf zbpz[1]≤z<11290 Theniq:=zi[2]ih:=zi[3]r:=zr[2]bpz:=zbpz[2]bph:=zbph[2]EndIfIf 11290≤z≤11667.107 Then iq:=zi[3]ih:=zi[4]r:=zr[3]bpz:=zbpz[3]bph:=zbph[3]EndIfReturnLbl b2If z<ybpz[1] or z>ybpz[8] Then text "桩号超出"StopEndIfIf 7950≤z<11316.142 Then iq:=yi[2]ih:=yi[3]r:=yr[2]bpz:=ybpz[2]bph:=ybph[2]EndIfIf 11316.142≤z<11647.011 Then iq:=yi[3]ih:=yi[4]r:=yr[3]bpz:=ybpz[3]bph:=ybph[3]EndIfIf 11647.011≤z<11957.99 Then iq:=yi[4]ih:=yi[5]r:=yr[4]bpz:=ybpz[4]bph:=ybph[4]EndIfIf 11957.99≤z<12206.77 Then iq:=yi[5]ih:=yi[6]r:=yr[5]bpz:=ybpz[5]bph:=ybph[5]EndIfIf 12206.77≤z<12435.774 Then iq:=yi[6]ih:=yi[7]r:=yr[6]bpz:=ybpz[6]bph:=ybph[6]EndIfIf 12435.774≤z≤12646.243 Then iq:=yi[7]ih:=yi[8]r:=yr[7]bpz:=ybpz[7]bph:=ybph[7]EndIfReturnEndPrgm右线竖曲线参数文件左线竖曲线参数文件。

高等级公路纵坡、竖曲线中桩高程连续计算程序⑴计算公式。

⒈W=I1-I2；式中：I1、I2、—纵坡度(％)，从左向右上坡取“+”，下坡取“-”值．当α很小时，tanα1≈α1=I1,tan α2≈α2=I2。

当w＞0时，为凸曲线；当w＜0时，为凹曲线。

⒉二次抛物线的基本方程⒊竖曲线要素公式L=R*W；E=T2/2R；H=l2/2R；T=TA=TB=L/2=R*W/2．式中：H—切线上任一点至竖曲线上的垂直距离；M．l—曲线上相应于H的P点至切点A或B点的距离，M．R—二次抛物线的参数。

(原点处的曲率半径)通常称竖曲率半径，M．I1、I2—切线的斜率，即纵坡度，％．T—切线长(M)，L—竖曲线的曲线长(M)。

⑵SQ-3主程序AC MODE 5 1 S Q ALPHA - 3 EXE 1Lbl 0 EXE ｛K ｝∶Prog ″ABC″∶L″T″= Abs (I -T) R÷2∶X =C-L∶K ≤ X => A″HP″= H + I (K - C) ▲ Goto0 ∶ΔK ≤ D =>Prog ″S 5″∶Goto 0 ∶⑶支程序⒈S5程序：AC MODE 5 1 S ALPHA 5 EXE 1M=I (K - C ) ∶D=( K - X )∧2÷2R∶I -T＜0=> A″HP″= H+ M + D ▲≠> A″HP″= H + M - D ▲⒉ABC程序：AC MODE 5 1 ABC EXE 1K ≤D => K ≥P D、P为数字，输入同下。

=> P″K1″=***∶输入纵坡起点桩号（或前一竖曲线终点桩号），C″K2″=***∶输入变坡点桩号，H=***∶输入变坡点高程，D″K3″=***∶输入笫一竖曲线终点桩号，I″I1″=***∶输入纵坡度，T″I2″=***∶输入纵坡度，R=***∶ΔΔ输入竖曲线半径。

K ≤D => K≥P => P″K1″=***∶C″K2″=***∶H″H1″=***∶D=***∶I″I1″=***∶T″I2″=***∶R=***∶ΔΔK ≤D => K≥P => P″K1″=***∶C″K2″=***∶H″H1″=***∶D=***∶I″I1″=***∶T″I2″=***∶R=***∶ΔΔK ≤D => K≥P => P″K1″=***∶C″K2″=***∶H″H1″=***∶D=***∶I″I1″=***∶T″I2″=***∶R=***∶ΔΔ……K ≤D => K≥P => H″H1″=***∶P″K1″=***∶C″K2″=***∶D=***∶I″I1″=***∶T″I2″=***∶R=***∶ΔΔ⑷计算例、四川省内宜高速公路(内江~宜宾市)第一段竖曲线：纵坡起点桩号K53+480m，纵坡I1= -2.2%，变坡点桩号K53+960m，变坡点高程347.420m，竖曲线终点桩号K54+150m，纵坡I2= -0.3%，R=20000m,。

竖曲线设计纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。

竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。

在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。

纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。

当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。

一、竖曲线如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i 1 和i 2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i 1-i 2 ，其中i 1、i 2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。

当 i 1- i 2为正值时，则为凸形竖曲线。

当 i 1 - i 2 为负值时，则为凹形竖曲线。

（一）竖曲线基本方程式我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。

其基本方程为：Py x 22=若取抛物线参数P 为竖曲线的半径 R ，则有：Ry x 22= Rx y 22= （二）竖曲线要素计算公式竖曲线计算图示1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得：==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-Rl 22=2、竖曲线曲线长： L = Rω 3、竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =2ωR 4、竖曲线的外距： E =RT 22⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离：Rx y 22= 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ；R —为竖曲线的半径，m 。

二、竖曲线的最小半径 (一)竖曲线最小半径的确定1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 （1）缓和冲击汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。

（2）经行时间不宜过短当竖曲线两端直线坡段的坡度差很小时，即使竖曲线半径较大，竖曲线长度也有可能较短，此时汽车在竖曲线段倏忽而过，冲击增大，乘客不适；从视觉上考虑也会感到线形突然转折。