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路线逐桩坐标计算高等级公路路线设计中，必须计算各点位的逐桩坐标，以作为路线施工放样的依据，也是公路交工和峻工验收时检测中线偏位的依据，故坐标计算能力，已是道路桥梁工程技术专业学生的必备技能。
1、 路线交点偏角、交点间距、曲线要素及主点桩计算如图所示，设路线起点坐标),,(000YJ XJ JD 任一交点i 的坐标为,,...3,2,1),,(n i YJ XJ JD i i i =则相邻两交点之间的坐标增量：1,11,1-----=∆-=∆i i i i i i i i YJD YJD Y XJD XJD X路线交点坐标计算：ii i i i i i i Y Y J D Y J D X X J D X J D ,11,11----∆+=∆+=交点间距：2,12,1,1)()(i i i i i i Y X S ---∆+∆=象限角i,1i i ,1i ,1X Y arctan---∆∆=i i θ象限角与方位角A 之间关系i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1,0,0-----=>∆>∆θθ位于第一象限，时，i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1180,0,0-----=>∆<∆θθ－位于第二象限，时， i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1180,0,0-----+=<∆<∆θθ 位于第三象限，时， i i i i i i i i i i A Y X ,1,1,1,1,1360,0,0-----=<∆>∆θθ－位于第四象限，时，路线偏角i α 等于后方位角减前方位角： 12θθα-=一般情况下，i α为正时，曲线右偏；i α为负时，曲线左偏。
2、 直线段上中桩坐标计算图中，设交点i 的坐标为Jdi(Xji,YJi)，交点i 前后相邻直线的方位角分别为A i-1,i 和A i,i+1.则ZH(或ZY)点的坐标: )180sin()180cos(,1,1++=++=--i i i i ZHi i i i i ZHi A T YJD Y A T XJD XHZ(或YZ)点的坐标:1,1,sin cos +++=+=i i i i HZi i i i i HZi A T YJD Y A T XJD X设直线上加桩里程为L ，ZHi 、Hzi 表示曲线i 的起、终点里程，则交点i 前直线上任意点坐标（i ZH L ≤）。
公路中桩边桩坐标计算方法
桩边桩的坐标计算，是道路桩号检测中最基本也是最重要的一个环节。
它是道路设计、施工、管养、监测、维修及交通秩序管理等方面都有重要
意义。
桩边桩坐标，是指一条公路上每间隔一定距离的桩号所确定的桩位置
的经纬度坐标，是桩号检测的核心。
桩边桩坐标作为道路的边界标志，可
以用来确定一条公路的起止点，可以定位公路的拐弯点，也可以定位桥和
隧道的位置。
桩边桩坐标的计算可以通过计算机软件或实地测量来实现，在实际工
作中主要采用的是计算机软件来实现。
根据绘制路线的形状以及公路上的
桩号间距等，通过一定软件，可以快速计算出每个桩号的坐标。
使用计算机软件计算桩边桩坐标要经过几个步骤：
1、确定起点桩号：确定路线的起点，并输入起点桩号。
2、设置公路桩间距：设定公路桩的间隔距离，将每个桩号之间的距
离输入计算机软件中，以便计算出桩边桩坐标。
3、坐标转换：根据地址及坐标系，将地理坐标转换为经纬度坐标。
4、计算桩边桩坐标：根据公路路线及桩号设定的间距，计算桩边桩
坐标。
公路施工放线中边桩坐标计算1.确定边坡起点和终点坐标边坡起点是指边坡开始的位置，一般是公路平面路面的外边缘。
边坡终点是指边坡结束的位置，一般是边坡与平面路面的交接点。
边坡起点和终点的坐标可以通过实地测量或根据设计图纸确定。
2.计算边坡的坡度坡度是指边坡的斜率，一般用百分比表示。
计算边坡坡度的方法有以下两种：方法一：直接计算斜率值地面上两点的高差除以两点之间的水平距离，再乘以100，即可得到边坡的坡度。
例如，地面上两点的高差为5米，水平距离为100米，则边坡的坡度为5/100*100=5%。
方法二：利用正切值计算斜率值边坡的坡度可以通过测量边坡的倾斜角度来计算。
根据正切函数的性质，tan(坡度角度)=高差/水平距离。
通过测量边坡起点和终点的高差和水平距离，可以计算出边坡的坡度角度，然后再转化为百分比表示。
3.计算边坡的坡高坡高是指边坡的垂直高度，即边坡起点点位的高程和终点点位的高程之差。
坡高的计算可以直接通过实地测量得到，也可以根据设计图纸上标注的高程数值进行计算。
4.确定边坡的放线点位边坡的放线点位是根据边坡起点和终点的坐标、坡度和坡高进行计算得出的。
根据边坡起点的坐标、坡度和坡高，可以计算出边坡上每个放线点位的坐标和高程。
具体计算方法如下：(1)确定边坡起点的坐标和高程。
(2)根据边坡的坡度和坡高，计算出边坡上每个等分点的高程。
(3)根据边坡起点的坐标和高程，以及等分点的高程，计算出边坡上每个等分点的坐标。
5.检查边坡放线的准确性在计算边坡坐标后，需要进行准确性检查。
可以通过对边坡上的放线点进行测量，然后与计算得出的坐标进行比对，如果两者相差较大，说明计算有误，需要重新计算。
总之，公路施工放线中边坡坐标的计算是一项复杂而重要的任务，需要根据设计要求和实际情况进行准确计算。
通过正确计算边坡的坐标和坡度，可以确保公路施工的质量和安全。
道路桩号算中边桩坐标高程计算程序道路桩号是指道路上的标志桩，用于表示道路上的位置和距离。
在道路规划、设计和施工中，需要根据桩号来确定道路的线形和纵断面，并计算出桩号对应的坐标和高程。
道路桩号的计算程序可以分为以下几个步骤：1.确定基准点：选择一个具备准确坐标和高程的点作为道路的起点，确定其坐标和高程。
2.确定桩号起点：确定一个参考点作为桩号的起点，通常选择道路的起点或其他规定的地点。
为了方便计算，可以选择一个整数作为起点桩号，如0、100等。
3.桩号计算：根据道路设计和实际情况，确定桩号的计数方式和间隔。
通常情况下，桩号以米为单位，从起点开始递增或递减。
4.桩号与坐标的关系：桩号与坐标之间存在一定的数学关系，可以根据道路的几何特征和设计参数进行计算。
例如，对于一条平直无坡道路，可以使用线性插值法计算桩号对应的坐标。
5.桩号与高程的关系：桩号与高程之间也存在一定的数学关系，可以根据道路的纵断面和地形特征进行计算。
例如，对于一条按规定坡度设计的道路，可以使用坡比法计算桩号对应的高程。
6.精度控制：在桩号计算过程中，需要考虑测量误差和计算方法的精度。
为了提高计算结果的准确性，可以采用较精确的测量方法和计算算法，并进行误差修正。
7.应用场景：道路桩号的计算程序可以应用于道路工程中的位置控制、导线布设、测量定位、横断面绘制等方面，为道路规划、建设和维护提供准确的空间位置和高程信息。
总结起来，道路桩号的计算程序是根据道路的设计和实际情况，通过选择基准点和起点桩号，确定桩号计算方式和间隔，以及桩号与坐标、高程之间的关系，计算出桩号对应的坐标和高程。
这个程序可以应用于道路工程中的各个环节，为道路的设计、施工和维护提供准确的空间位置和高程信息，提高工程质量和效率。
高等级公路中桩边桩坐标计算方法一、平面坐标系间的坐标转换公式如图 9 .设有平面坐标系 xoy 和 x'o'y' （左手系—— x 、 x' 轴正向顺时针旋转90°为 y 、 y' 轴正向）； x 轴与 x' 轴间的夹角为θ（ x 轴正向顺时针旋转至 x' 轴正向.θ范围：0° —360°）。
设 o' 点在 xoy 坐标系中的坐标为（ xo',yo' ）.则任一点 P 在 xoy 坐标系中的坐标（ x,y ）与其在 x'o'y' 坐标系中的坐标（ x',y' ）的关系式为：二、公路中桩边桩统一坐标的计算（一）引言传统的公路中桩测设.常以设计的交点（ JD ）为线路控制.用转点延长法放样直线段.用切线支距法或偏角法放样曲线段；边桩测设则是根据横断面图上左、右边桩距中桩的距离（、）.在实地沿横断面方向进行丈量。
随着高等级公路特别是高速公路建设的兴起.公路施工精度要求的提高以及全站仪、 GPS 等先进仪器的出现.这种传统方法由于存在放样精度低、自动化程度低、现场测设不灵活（出现虚交.处理麻烦）等缺点.已越来越不能满足现代公路建设的需要.遵照《测绘法》的有关规定.大中型建设工程项目的坐标系统应与国家坐标系统一致或与国家坐标系统相联系.故公路工程一般用光电导线或 GPS 测量方法建立线路统一坐标系.根据控制点坐标和中边桩坐标.用“极坐标法”测设出各中边桩。
如何根据设计的线路交点（ JD ）的坐标和曲线元素.计算出各中边桩在统一坐标系中的坐标.是本文要探讨的问题。
（二）中桩坐标计算任何复杂的公路平面线形都是由直线、缓和曲线、圆曲线几个基本线形单元组成的。
一般情况下在线路拐弯时多采用“完整对称曲线”.所谓“完整”指第一缓和曲线和第二缓和曲线的起点（ ZH 或 HZ ）处的半径为∞ ；所谓“对称”指第一缓和曲线长和第二缓和曲线长相等。
路线中桩坐标的计算公式在道路建设和维护中，桩号是一个非常重要的概念。
它用来表示道路上的位置，帮助工程师和施工人员准确地定位和测量。
桩号通常是以公里为单位，每隔一定距离就会设置一个桩号，以便对道路进行定位和管理。
在本文中，我们将讨论路线中桩坐标的计算公式，以及如何使用这些公式进行实际测量和定位工作。
路线中桩坐标的计算公式通常涉及到道路的曲线和坡度等因素。
在实际测量中，通常会使用全站仪或者GPS等设备来测量各个桩号的坐标，然后根据这些坐标来计算出路线中桩的坐标。
下面我们将介绍几种常见的计算公式。
1. 直线路段的桩坐标计算公式。
在直线路段上，桩号和坐标的计算比较简单。
假设起点的坐标为(x1, y1)，终点的坐标为(x2, y2)，起点的桩号为P1，终点的桩号为P2。
那么在直线路段上任意一个桩号P的坐标可以通过如下公式计算得出：x = x1 + (x2 x1) (P P1) / (P2 P1)。
y = y1 + (y2 y1) (P P1) / (P2 P1)。
其中，x和y分别表示桩号为P时的坐标，P为需要计算坐标的桩号。
2. 曲线路段的桩坐标计算公式。
在曲线路段上，桩坐标的计算会更加复杂一些，需要考虑曲线的半径、圆心、圆心角等因素。
在实际测量中，通常会使用曲线表来进行计算。
曲线表是根据设计参数和曲线类型制定的一张表格，其中包含了各个桩号对应的曲线半径、圆心角等信息。
通过曲线表，可以根据桩号和曲线类型来计算出相应的曲线参数，进而得出桩坐标。
3. 坡度路段的桩坐标计算公式。
在坡度路段上，桩坐标的计算也需要考虑坡度的影响。
假设起点的坐标为(x1,y1)，终点的坐标为(x2, y2)，起点的桩号为P1，终点的桩号为P2，坡度为S。
那么在坡度路段上任意一个桩号P的坐标可以通过如下公式计算得出：x = x1 + (x2 x1) (P P1) / (P2 P1)。
y = y1 + (y2 y1) (P P1) / (P2 P1) + S (P P1)。
现阶段我国公路工程中已普遍使用大地坐标进行线型的控制及测设，在施工中经常要对中线坐标进行复核、加密，才能满足公路工程施工的需要。
本文是结合公路工程的实际需要，用于由直线、圆曲线、缓和曲线组成的一般公路线型中桩、边桩等计算的公式。
一、采用公式1 直线段1.1 中桩坐标计算公式1.2 边桩坐标计算公式2 缓和曲线段2.1 中桩坐标计算公式：以ZH点为原点，当曲线左转是Y=(-Y)Xp= X1+X*COSαA→B - Y*SINαA→B，Yp= Y1+X*SINαA→B + Y*COSαA→B以HZ点为原点，当曲线右转是Y=(-Y)Xp= X1-X*COSαB→A + Y*SINαB→A，Yp= Y1-X*SINαB→A - Y*COSαB→A（X=L-L5/40/R2/L s2， Y=L3/6/R/L s）2.2 边桩坐标计算公式：以ZH点为原点以HZ点为原点边桩坐标计算公式：以ZH点为原点坐标中的中桩左侧的“-90°”改为“+90°”，中桩右侧的“+90°”改为“-90°”就OK了。
3 圆曲线段3.1 中桩坐标计算公式当E点位于顺时针方向时取“+”,当E点位于逆时针方向时取“-”。
3.2 边桩坐标计算公式XP、YP——未知点P的坐标X1、Y1——各线型起点的坐标（第二曲线段为终点）XA、YA、XB、YB——P点边桩A点、B点的坐标（A为左侧、B为右侧）α1→2——直线段起点的方位角αA→B——各线形起点的切线方位角（第二曲线段为终点）L——P点距各线形起点的长度LS——缓和曲线段缓和曲线长R——各曲线段的半径β——P点的切线角（曲线左转时取“-”、曲线右转时取“+”）T1、T2——P点至边桩A、B的距离（A为T1、B为T2）边桩与路线切线方向的夹角设定为90°，实际应用中可根据需要进行修改。
道路中边桩坐标计算道路工程放样的主要工作包括：线路中线放样、路基施工放样、路面施工测量等内容。
而线路线路中线是由直线与曲线组成的，直线的测设相对容易，故曲线测设是工程建筑物放样的重要组成部分之一。
就线路而言，由于受地形、地物及社会经济发展的要求限制，线路总是不断从一个方向转到另一个方向。
这时，为了使车辆平稳、安全地运行，必须使用曲线连接。
这种在平面内连接不同线路方向的曲线，称为平面曲线，简称平曲线。
平面曲线按其半径的不同分为圆曲线和缓和曲线。
圆曲线上任意一点的曲率半径处处相等。
缓和曲线是在直线与圆曲线，圆曲线与圆曲线之前设置的曲率半径连续渐变的一段过渡曲线；缓和曲线上任意一点曲率半径处处在变化。
当缓和曲线作为直线与圆曲线之间的介曲线时，其半径变化范围自无穷大至圆曲线半径R，若用以连接半径为R1和R2的圆曲线时，缓和曲线的半径便自R1向R2过渡。
按曲线的连接方式不同，可分为：1、单圆曲线，亦称为单曲线，即具有单一半径的曲线2、复曲线，由两个或两个以上的单曲线连接而成的曲线3、反向曲线，由两个不同方向的曲线连接而成的曲线4、回头曲线，由于山区线路工程展现需要，其转向角接近或超过180度的曲线5、螺旋线，线路转向角达360度曲线6、竖曲线，连接不同坡度的曲线，竖曲线有凹形和凸形两种，顶点在曲线之上的为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。
2.2 平面曲线放样数据计算基本公式2.2.1 缓和曲线基本公式1、缓和曲线具有的特征是曲线上任意点的曲率半径与该点至起点的曲线长成反比。
如图2.1所示，设缓和曲线上任一点P的半径为 ，该点至起点的曲线长为l，则回旋线的基本公式为：hL R l AlA l C ⋅=⋅===ρρ22 （2-1） 式中，2A 为常数，ρ为缓和曲线参数，表示缓和曲线半径的变化率。
图 2.1 带缓和曲线的圆曲线2、切线角公式，如图2.1所示，可知切线角公式为：⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⋅==⋅===)(1802)(2)(1802)(22000000222πββπββR L rad RL RL l rad RL l C l S S S S（2-2）3、回旋线参数方程式为：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=-+-=...3366 (3456403)373449225S S S S L R l RL l y L R l L R l l x （2-3) 注：当圆曲线半径较大时，一般略去高次项，x 只取前一、二项，y 取前一项即可。
缓和曲线终点HY （或YH ）的坐标即为：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=-=R L y R L L x SS S 64020230 （2-4）2.2.2缓和曲线局部坐标计算1、如图2.1当半径较小时应取更多的项，实际计算取前五项即可，其中A为回旋线参数，以下为回旋线参数方程取前五项的计算公式：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-+-=+-+-=1819141510116723'161712138945'35300966409676800422403366175472640599040345640A l A l A l A l A l y A l A l A l A l l x （2-5） 内移距和切线增长距则可取：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-+-=-+-=8916714512311178156134121131585075208386560345602402154828800506880268824R L R L R L R L L q R L R L R L R L p h h h h h h h h h （2-6）2、局部坐标计算（1）、缓和曲线段。
缓和曲线段上各待定点坐标按缓和曲线参数方程计算，即⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-+-=+-+-=1819141510116723'161712138945'35300966409676800422403366175472640599040345640A l A l A l A l A l y A l A l A l A l l x （2-7） （2）、圆曲线线段。
圆曲线段上各待定点坐标，可按图2.2写出iii R R y R x R l ϕϕπϕcos sin 1800⋅-=⋅=⨯= (2-8)图 2.2圆曲线局部坐标注：式中l 为圆曲线上的点到圆曲线起点的弧长（里程差）2.3 中桩坐标计算7、直线段坐标计算式⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡ααsin cos Y X Y X p p S S (2-9)2、第一缓和曲线段⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡----''ZH ZH p p cos sin sin cos Y X Y X y x JD ZH JD ZH JD ZH JD ZH αααα(2-10)3、第二缓和曲线段⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡----''HZ HZ p p cos sin sin cos Y X Y X y x JD HZ JD HZ JD HZ JDHZ αααα (2-11)2.4 非完整缓和曲线坐标计算如图2.3所示，当需要用缓和曲线连接半径不同两圆曲线时，则需使用回旋线起点曲率半径为圆曲线半径，即缓和曲线段起点的曲率半径不为无穷大，也即所采用缓和曲线为完整整缓和曲线其中的一段。
图 2.3非完整缓和曲线段1、由图2.3则可得弧长与对应半径间关系式：BA B A B AB A B AB A A A R R A R R R l l A R l l R l -=-==⋅+=⋅⋅22)( (2-12)则切线角之间的关系式为：AP P P P P P P A A A A A A l l R l A l l R l βββππβππβ-=⨯=⨯=⨯=⨯='2202022021802180218021802 (2-13)如图2.3所示，可知其中P 点方位角为：'P x P βαα±= （2-14）备注：公式为当B A R R >时的计算公式。
当B A R R <时情况一样，只需将A 与B 互换即可。
2、采用坐标正算计算中桩坐标由缓和曲线参数方程可知，将弧长A l 和P l 带入缓和曲线参数方程则得在xoy 坐标系下的A 、P 点坐标，再求增量AP x ∆和AP y ∆即可，则A 至B 的弦长和A 点的旋切角为：AABAB A AP AP AP x yy x D ββ-∆∆=∆+∆=arctan '（2-15）故AP 方向的坐标方位角和P 点坐标为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡±=AP AP AP Ax AP D ααβααsin cos Y X Y X A A p p ''（2-16）3、采用坐标转换计算中桩坐标，利用坐标转换公式将xoy 坐标系下的坐标转换到'''y o x 坐标系下：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡A p A p A A A A p p y y x x y x ββββcos sin sin cos '' （2-17）式中A β为A 点的切线角，曲线右偏为正，左偏为负，再将'''y o x 坐标系下的坐标转换到测量坐标系下则可得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡''p p cos sin sin -cos y x Y X p p x x x x A A y x αααα （2-18）其中x α为A 点的切线在测量坐标系下的坐标方位角。
a 、前述非完整缓和曲线坐标计算，当B A R R <时，要将起、终点互换再求坐标，如终点坐标和终点方位角未知则无法计算，为解决此问题，还需考虑当终点坐标和方位角未知时的情况，如下图2.4所示。
图2.4 未知缓和曲线终点坐标及方位角b 、如图2.4所示，当终点坐标及方位角未知时，曲线长与曲线半径之间关系如下：BA B A A AB B AAB B B B R R A R R R l l R l l R l -=-=⋅+=2)( （2-19） 切线角则为：AP P P P P P P A A A A A A l l R l A l l R l βββππβππβ-=⨯=⨯=⨯=⨯='2202022021802180218021802 （2-20）则P 点方位角为：''p x p βαα±= （2-21）c 、由缓和曲线参数方程可知，将弧长A l 和P l 带入缓和曲线参数方程则得在xoy 坐标系下的A 、P 点坐标,利用坐标转换公式则将xoy 坐标系下的坐标转换到'''y o x 坐标系下：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡A p A p A A A Ap p y y x x y x ββββcos sin sin cos '' （2-22）式中A β为A 点的切线角，曲线右偏为正，左偏为负。
再将'''y o x 坐标系下的坐标转换到测量坐标系下：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡''p p cos sin sin -cos Y X Y X p p x x x xA A y x αααα （2-23） 注：x α为A 点的切线在测量坐标系下的坐标方位角。
2.5 边桩坐标计算根据上述计算所得中桩坐标，计算其相对应宽度为D 的左右边桩则变得更为容易，只需将中桩点切线方位角减去或加上90度即可得到道路边桩坐标方位角，据此则可用坐标正算方式算得左右边桩坐标，以下为坐标计算式。
1、直线段边桩计算。
