本程序以高斯四节点法为计算内核.docx
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本程序以高斯四节点法为计算内核
本程序以高斯四节点法为计算内核,多条线路正反算,中桩,边桩高程计算,超高计算,超高缓和计算,加宽计算,加宽缓和计算,边坡开口线计算,挡土墙坡脚线计算，考虑了中间绿化带的影响，适用与国家高速公路至乡村四级公路计算和放样，路基路面工程可以直接得出中边桩的设计三维坐标，去掉加宽和超高影响的计算困难，边坡和坡脚线计算可直接在边坡上提取坐标带入程序，经过所有设计因素的综合，得出更改边距并显示修改偏差后的坐标．反算速度明显提高,只需要3秒.程序无错，可放心输入，另本程序可以增加隧道超欠挖计算子程序,非常方便,因为每个隧道的断面数据不一样,所以在此没有明确写出,有需要的可以联系我.本人QQ76805071,只为交友.
计算器主程序：
ZHU-CHENG-XU
Lbi0:
“1，ZS=FS，2ZS，3FS，4XY＝＞SG，5。
。
。
。
。
。
。
”？
U:
U=1＝＞Prog”ZS-FS”:
进入公路三维程序
U=2＝＞Porg”ZS”:
进入坐标正算程序
U=3＝＞Porg”FS”:
进入坐标反算程序
U=4＝＞Porg”XY＝＞SG”:
进入大地坐标转施工坐标程序
…………Goto0:
说明：
计算器总的主程序，进入选择各种分支计算程序。
1为公路三维计算，2为普通正算，3为普通反算，4为大地坐标转施工坐标。
。
。
。
。
。
。
。
选择错误重新选择。
此程序可以不用输入，只为给大家一个思路,可以把计算器所有程序集中到一个主程序内管理.
公路三维部分
正反算选择程序：
ZS-FS
Deg:
//设置角度模式
20→DimZ:
//扩展变量
“1LZ＝＞XY，2XY＝＞LZ,3BIANPO-FY”？
U：
//正反算选择，正算选1，反算选2,坡口坡脚选3
IfU=1:
ThenProg”ZS-XH”:
IfEnd:
//进入正算循环主程序
IfU=2:
ThenProg”FS-XH”:
IfEnd:
//进入反算循环主程序
IfU=3:
ThenProg”BIANPO-XH”:
IfEnd:
//进入边坡开挖主程序
正算循环主体程序ZS-XH
“1PT-2SJ”？
W：
//普通计算和设计边距计算选择
“XL-XZ“？
U：
//选择线路 1～N
IfW=1:
Then //运行普通计算模式边踞自由输入
Lbi0:
”L=”?
L:
”Z=”?
Z:
//输入桩号和边距
Porg”ZS-XH-1“：
Goto0:
IfEnd:
运行正算循环子程序
IfW=2:
Then //运行设计计算模式边距按设计输入
Lbi1:
”L=”?
L：
//输入桩号
Porg”0。
5LUKUAN”:
//录入公路加宽后，左右侧设计边距
Porg”ZS-XH-1“：
Goto1:
IfEnd:
//运行正算循环子程序
正算循环子程序ZS-XH-1
Prog”PM-XL-XZ”:
//进入平面线路选择程序对线路线元进行选择
Prog”CHAOXIAN-CL”:
//里程超限处理
Prog”GL-ZS”:
//进入坐标正算程序
Prog”GL-BZ-ZS”:
//进入公路边桩正算程序
Prog”GC-XL-XZ”:
//进入高程线路选择程序对线路线元进行选择
Prog”GC”:
//进入高程部分提取中桩高程
Prog"CG-XL-XZ":
//进入超高数据库提取超高数据
IfW=1:
ThenProg”B-H”:
//普通计算时进入边桩高程部分提取边桩高程
ElseZ[3]→Z:
Porg“B-H”：
//按设计计算时候代入减去半边绿化带后的路基边距，提取边桩高程
Ifend:
Prog”ZS-XS”:
//进入正算显示程序，提取正算三维结果
反算循环主体程序FS-XH
0→Z:
“XL-XZ”？
U：
//选择线路 1～N
Lbi0：
“L”？
L：
“X=”？
T：
“Y=”？
S：
//输入起算假定桩号，实测XY
Prog”GL-FS”:
/进入公路反算程序
Prog”FS-XS”:
//进入反算显示程序
Goto0:
坐标正算程序GL-ZS
.1739274226→I:
.3260725774→J:
.0694318442→K:
.3300094782→E:
//四节点法计算系数录入
1-E→F：
1-K→M：
Q+KrO（C+KD）→K:
//数据库要用X、Y、Q作为起点坐标方位角
Q+ErO（C+ED）→E:
//r是弧度,输入方法FUNCTION选5
Q+FrO（C+FD）→F:
Q+MrO（C+MD）→M:
X+O（ICos（K）+JCos（E）+JCos（F）+ICos（M））→X:
//计算出X坐标
Y+O（ISin（K）+JSin（E）+JSin（F）+ISin（M））→Y:
//计算出Y坐标
Q+Or（C+D）→Q：
//计算出算点方位角,O是字母,r是弧度:
边桩坐标计算程序GL-BZ-ZS:
X+Zcos（Q+90）→G:
//计算出边桩X坐标
Y+ZSin（Q+90）→M:
//计算出边桩Y坐标
公路反算程序GL-FS
20→V:
//V值设置为20，为第一次反算控制
Do:
Porg”PM-XL-XZ”:
//进入平面线路选择程序
Porg”CHAOXIAN-CL”:
//里程超限处理程序
IfV＞10:
//V越小反算速度可能越慢，但是半径过小有可能算不出来，10为建议值
ThenPorg”GL-JY-ZS”:
//进入公路简易正算二节点程序
ElsePorg”GL-ZS”:
//进入公路正算4节点程序
IfEnd:
T-X→I:
S-Y→J:
//试算点与测点X，Y距离差
Pol（I,J）:
J-Q→J:
//方位角转换为接近试算点到测点的值：
Rec（I,J）:
//计算出X差和Y差（X里程，J边）
I/（1-CJ-2DJ）→V:
//计算出里程大致差距（此公式为加速反算）
L+V→L：
//修改后的里程
Abs（V）→V:
//修改值的绝对值
LpWhileV＞0.001:
//小于一毫米通过，大于一毫米循环计算
中桩高程计算程序GC
IfI-A＜0:
Then1→H:
IfEnd:
//开口向上部分赋值
IfI-A=0:
ThenGoto1:
IfEnd:
//无竖曲线部分赋值
IfI-A＞0:
Then-1→H:
IfEnd:
//开口向下时赋值
（L-C）I+K+（L-C）^2/（2E）H→I：
//计算得出竖曲线部分中桩高程
Goto2:
Lbi1:
K+（L-C）I→I:
//计算得出无竖曲线部分中桩高程
Lbi2:
边桩高程计算程序B-H
（L-C）/（D-C）→P:
//计算点占本线元长比例
3P^（2^（S））-2P^（3^（S））→P:
//计算得线性和高次抛物线系数
F+P（T-F）→E：
//初步计算计算点横坡
IfV=1:
ThenIfN=-1:
Then //直线和直缓，缓直,曲线左偏时
IfZ＜0：
ThenIfE＞Z[4]:
ThenZ[4]→E:
IfEnd:
//计算左侧时，横坡大于一般横坡取一般横坡
I+Abs（Z）E→O:
IfEnd:
//左侧高程
IfZ＞0:
ThenI+ZF→O:
IfEnd:
Ifend:
//右侧高程得数
IfN=1:
ThenIfZ＜0:
ThenI+Abs（Z）E→O:
IfEnd:
//曲线右偏时，左侧高程得得
IfZ＞0:
ThenIfE＞Z[4]:
ThenZ[4]→E:
IfEnd //右侧高程横坡大于一般横坡，取一般横坡
I+ZE→O:
IfEnd:
IfEnd:
IfEnd:
//右侧高程得数
IfV=2:
ThenIfZ＞0:
ThenI+ZE→O:
IfEnd:
//圆曲线全超高和S曲线超高渐变部分右侧高程得数
IfZ＜0:
ThenI-Abs（Z）E→O:
IfEnd:
IfEnd:
//圆曲线全超高和S曲线超高渐变部分左侧高程得数
备注:
如果有更多的坡级,大家可以使用增加变量.完全满足大家边坡放样需求
设计标准路面宽度子程序 CHANGSHU
12→Z[1]：
//录入12米为路面半宽度，根据设计修改
1.5→Z[2]：
//录入1.5米为绿化带半宽，根据设计修改，无绿化带输入0
-0.02→Z[4]:
//录入-0。
02为公路一般横坡，根据设计修改
注：
在以中轴线旋转的超高不考虑绿化带影响的，在常数程序中，绿化带修改为0
路面宽度子程序 0。
5LUKUAN
”Z-1,Y+1”?
V:
//左右边桩选择
Porg”CHANG-SHU”:
//设置标准路面半宽
IfV=1:
ThenPorg”GL-JK” //右侧时，进入加宽子程序
Z[1]+Z→Z:
//计算右册正确公路半宽,
Z-Z[2]→Z[3]：
IfEnd：
//计算右侧减去半边绿化带时计算边桩高程时用的边距
IfV=-1:
:
ThenPorg”GL-JK” //左侧时，进入加宽子程序
-Z[1]-Z→Z:
//计算左册正确公路半宽
Z+[2]→Z[3]:
IfEnd:
//计算左侧减去半边绿化带时计算边桩高程时用的边距
公路加宽子程序GL-JK
前点加宽里程A，加宽止点里程B，“加宽缓和段全长C，止点加宽宽度D
本加宽程序欠缺S缓和曲线加宽程序，因为没有遇到过，所以暂时空缺
Porg“JK-XL-XZ”:
//进入加宽数据库线路选择程序
IfD=1:
Then（4（（L-A）/（B-A））^3-3*（（L-A）/（B-A））^4）*C→Z:
IfEnd:
//从小大到加宽
IfD=2:
Then（4（（（B-A）-（L-A））/（B-A））^3-3*（（（B-A）-（L-A））/（B-A））^4）*C→Z:
IfEnd:
//从大到小加宽，以上两式为参考公式，可根据图纸更改公式
IfD=3:
ThenZ=Z：
IfEnd:
//圆曲线加宽直一样时
IfZ≠0：
then”JK=”:
Z◢:
IfEnd:
//存在加宽值时显示加宽值
正算显示ZS-XS
“FWJ”：
Q◢ //显示计算里程方位角
“ZHONG-X”:
X◢ //显示中线X坐标
“ZHONG-Y”:
Y◢ //显示中线Y坐标
“ZHONG-GC”:
I◢ //显示中桩高程
“B-X”:
G◢ //显示边桩X坐标
“B-Y”:
M◢ //显示边桩Y坐标
“B-GC”:
O◢ //显示边桩高程
反算显示FS-XS
“L”：
L◢ //显示计算里程
“Z”：
J◢ //显示计算边距
里程超限CHAOXIAN-CL
IfL＜A:
Then“L-＜＜＜”；Stop:
IfEnd:
//小于本路线最小里程提示，退出程序
IfL＞B:
Then”L+＞＞＞”:
Stop:
IfEnd:
//大于本路线最大里程提示，退出程序
公路简易正算程序GL-JY-ZS
0．7886751346→E：
1-E→F：
Q+ErO（C+ED）→E:
Q+ErO（C+FD）→F:
X+O（Cos（E）+Cos（F））/2→X:
Y+O（Sin（E）+Sin（F））/2→Y:
Q+Or（C+D）→Q:
//Or,O为字母,r为弧度符号
边坡放样程序BP-FY
“XL-XZ“？
U：
//线路选择
”S-L”?
L:
”X=”?
T:
”Y=”?
S:
//输入试算桩号和测点X，Y.
T→Z[10]:
S→Z[11]:
Porg”PM-XL-XZ”:
//对平面线路进行选择
Porg”GL-FS“：
//进入反算程序，反算测点里程偏距。
IfJ＞0:
Then”-----YOU----“◢ //显示计算边坡为公路右侧
Else”-----ZUO----“◢Ifend:
//显示计算边坡为公路左侧
Porg”0.5lukuan”:
//进入设计边距程序
Porg”GC-XL-XZ”:
//高程线路选择
Porg”GC”:
//对中桩高程进行计算
Porg"CG-XL-XZ" //进入超高数据库提取超高数据
Z[3]→Z：
//录入减去半个隔离带加上加宽值后的边距
Porg”B-H”:
//计算该里程边桩高程
Abs（Z）+Z[2]→Z:
//录入设计绿化带
Z[10]→X：
Z[11]→Y：
//坐标变量转换，抛弃中线点XY坐标，以第一测点XY为后步起算数据
Porg”BP-XL-XZ”:
//进入边坡数据库,提取要素.
“1，2，3，4-BP”T //选择所计算的边坡坡段
Porg”BP-FY-1”:
//进入边坡计算子程序1程序
边坡计算子程序1 BP–FY-1
O+CB+EF→A:
//计算出边坡底线高程
Abs（Z）+B+D+E→W:
//计算中线点距离边坡底线距离
Abs（J）-W→D:
//试测点到起坡点平距
VH→C:
//马道高差
0→B:
//设置边坡底线平距为0
IfT=1:
//计算第一段边坡
ThenPorg”BP-FY-2”:
IfEnd:
//进入计算子程序2
A+G+C→A:
//第二段边坡底线高程
H+GK→B:
//第二段边坡底距离第一段起线平距
IfT=2：
Then //进入计算第二段边坡
M→G：
N→K：
//第二段边坡数据变成子程序计算的第一边坡数据
Porg”BP-FY-2“：
IfEnd:
//进入计算子程序2
A+M+C→A：
//第三段边坡底线高程
B+H+MN→B //第三段边坡底距离第一段起线平距
IfT=3：
Then //进入计算第三段边坡
I→G：
P→K：
//第三段边坡数据变成子程序计算的第一边坡数据
Porg”BP-FY-2”:
IfEnd:
//进入计算子程序2
A+I+C→A:
//第四段边坡底线高程
B+H+IP→B：
//第四段边坡底距离第一段起线平距
IfT=4：
Then //进入计算第四段边坡
R→G：
S→K：
//第四段边坡数据变成子程序计算的第一边坡数据
Porg”BP-FY-2”:
IfEnd:
//进入计算子程序2
边坡计算子程序3 BP-FY-3
IfG＜0:
ThenReturn:
IfEnd:
IfN＜A:
//如果测点高程小于该层边坡底线高程
Then“++++，SHANG-TIAO”：
A-N◢//显示坡度错误，不在本坡段，上几米再次测量或计算低层边坡
Porg"BP-FY":
IfEnd:
//返回程序重新找点
IfN＞（A+G）:
//如果测点高程大于该段边坡定部高程
Then”----，XIATIAO”:
N-A-G◢//显示高程错误，不在本坡段，应在上面坡段，应忘上调整
Porg:
BP-FY”:
IfEnd:
//返回主程序
边坡计算子程序2BP-FY-2
“GC=”？
N：
//输入测点高程
Porg”BP-FY-3”:
//判断测点是否低于该坡段最低高程
Abs（N-A）*K+B-D→E:
//计算出正确偏差
IfAbs（E）≤0.05：
Then //如果测点误差5厘米以内表示成功
”CHENG-GONG,WUCHA=”:
E◢ //成功后，显示测点误差
Prog”BP-FY”:
IfEnd:
//返回主程序测下个断面
IfJ＞0:
ThenE→Z:
//右侧录入误差
Else-E→Z:
Z→Z[10] //左侧录入误差
IfEnd:
Porg”GL-BZ-ZS”:
//计算下一点坐标
“X=”：
G◢“Y”：
M◢ //显示下一点坐标,进行放样
G→X：
M→Y：
//录入XY坐标,进行下次计算
“GC=”N:
//输入测点高程
Abs（N-A）*K+B-（D+E）→C:
//计算出正确偏差
IfAbs（C）≤0.05：
Then //如果测点误差5厘米以内表示成功
”CHENG-GONG,WUCHA=”:
C◢ //成功后，显示测点误差
Prog”BP-FY”:
IfEnd:
//返回主程序测下个断面
CE/（E-C）→F:
//由上次两点误差推算第三点
IfJ＞0:
ThenF→Z:
//右侧录入误差
Else-F→Z:
IfEnd:
//左侧录入误差
Porg”GL-BZ-ZS”:
//进行下一点坐标计算
“X=”：
G◢“Y=”：
M◢ //显示下一点坐标,进行放样
G→T：
M→S：
//录入XY坐标,进行下次计算
“NONO”:
//本循环未计算出正确点
Porg”BP-FY”:
//，使用计算出的坐标，进入下个循环,程序自动把此坐标带入下个循环
数据库部分
1平曲线数据库
平面线路选择程序PM-XL-XZ
U=1＝＞Prog”HUO-DA-XIAN”:
//进入假定线路活大线。
U=2＝＞Prog”X2”:
//进入路线2
U=3＝＞prog”X3”:
//进入路线3
（P-R）/（2HPR）→D：
L-O→O：
//正算程序需要补充部分
OD→D:
1/P→C：
（数据库）活大线HUO-DA-XIAN
线路起点里程→A：
线路终点里程→B：
IfL≤第一线元止点里程：
Then起点X
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