最新版曲线整正软件及说明

最新版曲线整正软件及说明 一、说明书 1. 软件简介 本程序是一款专用于铁路工务、部门的行业软件，设有《绳正法》、《坐标法》、《道岔附带曲线整正支距法》三项内容。绳正法整正依据的是中央点法；坐标法整正依据的是整体优化算法；支距法整正依据的平面几何关系。当前Ver5.0版在前期基础上做了较大调整，主要特点如下： 1、改进优化计算数学模式，一是提高了计算速度，二是通过正反验证，证明各计算方法完全正确，特别是复心曲线和坐标法计算所采用的数学模型。 2、绳正法的修正计算实现真正的智能化，会自动在最恰当的位置设置出合理的修正数组，优化程度高，接近最优化解。 3、延续前期版本严格计算条件设计，算前须通过实测正矢校验，算后拨后正矢须满足5项要求。 4、曲率图显示增加查询功能，通过拖动图内标尺，可以查看任一点位置曲率。 5、输出在原有Word文档基础上，增加EXCEL文件导出功能，方便使用。 6、程序界面清晰大方、简捷，误操作提示明了，数据录入更加方便，可直接在窗口内输入，也可以从外部Excel文件中导进，现努力打造的是专业的品质和细腻的技术。 7、本程序经过大量数据检验、补充完善及多年铁路工务同仁使用，已非常成熟，完全可以信赖。 运行要求： 操作系统：Windows 7、Windows Vista、Windows XP均支持本软件，系统装有Office 2003及以上版本的Word、Excel、Access。 系统界面如图1 1.JPG 2. 外业测量 1、应用绳正法整正、按“曲线分中布置法”布设测点、当用20米弦测量时，以曲中QZ点为中心向两侧均分布置测点，即QZ点向两端各量5m，为起点，每10米为一测点，这样做的好处在于计划正矢在缓和曲线两端都是一样的，便于检查。 图2.JPG 如图2，能够准确布置好的关键在于找到曲中点QZ。曲中点可从铺设线路时在线路中心留下的桩位找到，如果找不到可按现在的测点布置情况计算出QZ，或以附近固定建筑物桥涵中心里程为准，按台帐数据为准，找到QZ布点，没有原始资料时，可从一端直线起任意布置，测出现场正矢，计算出QZ。若从0点起编号，最后一点必为奇数。 2、按“一头整桩一头零桩”布置测点时，往往是在圆缓桩附近设一“套点”，就是俗话说的“倒一弦”，形成均是整桩情形，这样做的好处时，现场检查及口算方便、实用。 如图3：HZ桩在第28～29测点之间，Hz桩距29点是4米，即HZ=28,60，由于是零桩，第28点和29点的正矢计算很麻烦，在现场的做法是：既然28点和29点的正矢不好算，我就不量你！从第29点退回4米，找到HZ点（命名为29’ 下同），从HZ点向直线方向量10米，找到第30’点，之后再从HZ点向曲中方向每10米做出标记，直到YH点+1结束。如测量图中的29’点正矢，就变成整桩的情形，计划正矢应该是六分之一的递增量，可以很快算出，以此类推，第28’点的正矢就是1个递增量，27’的正矢就是2个递增量……，因为缓和曲线都是10米的整倍数，到YH桩的时候也是整桩，而且这点的正矢是圆曲线正矢再减去曲线头的正矢，这样，曲线两头全部是整桩！ 3.JPG 3、全站仪测设既有曲线采用导线极坐标法置镜： 图3.JPG ⑴ 如图4：A、B、C、D是两端直线上的点(外轨中心),A～B,C～D距离一般宜在200～300m间,≮50m,困难情况夹直线＜50m时,两曲线连测,再分解数据。中间测点间距最好设置相等距离，数据前面两个点(A、B)，后面两个点(C、D)，中间至少得有3个点，即至少得7个测点。对于站内道岔后连接曲线整正，因曲线较短，建议采用本程序的支距法。 ⑵ 仪器安置在轨道外的合适位置(如路肩)，置镜点1的X(N)坐标、Y(E)坐标可设置为任一数字(如X=1000 ；Y=1000)。照准后视点B后，设置初始方位角,依次测记后视点的A、B、1、2、3、…、联测点C、联测前视点D的X、Y坐标。 ⑶ 如视线嫌远或整个曲线不能全部通视，另测记第2置镜点的坐标及方位角。移镜后，第2置镜点的坐标用上一置镜点的第2置镜点坐标设置，后视上一置镜点后，用上一置镜点记录的本点方位角±180°输入。对其它测点进行观测。还可设置第3置镜点，直到D点贯通为止。 ⑷ 坐标单位以米计，精确到小数点后3位,即到毫米；其它为毫米，输入为整数。 4、附带曲线支距建议采用等腰三角形分中测量法。如图5，按计算横距在直股道钢轨工作边找到点i,回量0.5米，找到点A，前量0.5米找到点B，分别以A、B为圆心，大于支距值为半径，画弧交于曲股钢轨处或外侧一点，将点i与该点相连，找到连线上的附带曲线钢轨工作边点，读取支距值。 图3－2.JPG 其中注意的问是测量前须拨正岔后直股道的轨向，线间距用同样方法测量，连测三处，取平均值。 （待续） 最新回复 hfl0470 at 2012-4-05 22:52:24 3. 操作过程 3.1绳正法计算 在程序主窗口内单击〖绳正法〗按钮，进入绳正法计算界面如图6： 6.JPG 3.1.1 输入数据的操作 数据的输入可采用两种办法，一是先在电脑内建立一个Excel文件，把测量结果输入到Excel文件里，然后用导入的方式把数据导进数据库；二是直接在窗口内添加测点编号、现场正矢和限制量。下面分别说明： 一、直接在窗口内添加 在原有数据基础上，直接在窗口内改写测点编号、现场正矢和限制点拨量，点击工具条的〖×〗按钮或左上角的〖删除〗按钮，删掉多余的测点，最后按下工具条的〖 〗按钮或左上角的〖保存〗按钮，保存结果。 二、导入操作 7.JPG 单击左上角的〖导入〗按钮，进入导入向导窗口如图7： 显示出当前桌面上有两个Excel文件，选择第二个“实例数据”，按下〖打开〗按钮，则打开导入向导对话框如图8： 8.JPG 根据提示，第一步先选择工作，第二步，对照左侧预览表做出现场正矢列的选择，最后，按下〖确认〗按钮，这样，就会把数据导入到数据库里，并在主窗口显示出结果。 若没有做出现场正矢列的选择时按下〖确定〗时，会给出错误的提示如图9。                                  9.JPG 10.JPG 图10是导入成功的图示，导入后要仔细查看数据显示区，特别是曲 线尾部，由于每个人建立的Excel数据的差异，往往导入了多余的内容，这时，要把多余的内容删掉，如图11. 11.JPG 对数据理改后，一定要注意及时按下〖保存〗按钮或工具条上的保存图标，若没有按下就退出程序，数据不会更新。 3.1.2 设置计算条件和要求 绳正法计算分两种方式。一是按已知的曲线要素计算；二是不按已知条件由电脑根据现场正矢情况优化。如图12，计算方式和相关条件、要求在左侧设置区设置。 首先，做出普通曲线或复心曲线的选择，若选普通曲线，则在下面列出“始端缓和”、“曲线半径”、“终端缓和”三个填写内容，若选复心曲线，则列出“始端缓和”、“第一半径”、“中间缓和”、“第二半径”、“终端缓和”五项内容。如图12所示。 12.JPG 其次，做出给定条件或三无曲线的选择，按给出条件计算时，下面的几项内容输入框将变为可操作状态，要求用户逐个添写，如图13所示。 13.JPG 从图中可看到，当鼠标停留在某一项内容时，会跳出友好的提示，若有错误，还会有错误警告，若在键盘上敲击了某一数字，接下来会提示出可能的数字，供用户选择，从而提高输入速度。另外，在输入的内容上做了严格限制，如对缓和曲线用户不可能输进小数，曲线半径不可能输进第二个小数点，更不可能输进非数字内容等。 14.JPG 第三，选择缓和曲线设置倍数 如图14，当设置了按“三无曲线”计算时，则该项可操作。一般情况下，缓和曲线都是按10米的整倍数设置的，但困难情况下，规范规定可以按5米的倍数设置缓和曲线，因此，该项有两个选择，一是按10米倍数设，二是按5米倍数设。 第四，选择弦线的长度 如图15，选择弦线的长度。一般情况下，均采用20米弦测量，在站内较短的曲线用10米弦测量。现在，很多领导把测点的间距搞的很密，程序设计了20米弦、10米弦和5米弦三种情况。 15.JPG 第五，选择计算要求 如图16，若选择类型为普通曲线，并按三无曲线计算时，可勾选按等长缓和计算；若选择按给定条件计算，还可勾选按给定的转角校验正矢。 16.JPG 《修规》规定，正矢要在无风条件下测量，并取平均值，但测量精度没有规定。这里，根据误差理论，做出了不超过三倍测点数量平方根的限制，见计算条件章节。 对于修正计算掌握很好的用户可以不选择自动修正，计算后，在窗口内根据情况自行在人工修正栏添写修正值，若勾选了自动修正，则计算后，电脑会根据情况自动对拨量进行修正计算。 最后，给出线名、曲线编号、已知点的里程，如图17. 17.JPG 3.1.3 计算 所有条件设置好后，按下右下角的〖计算〗按钮，则程序开始按给定的条件计算曲线拨量，若条件没达到，出现相应的错误提示，特别是个别曲线，台账资料与实际脱节，机械的要求按××半径、××米缓和曲线长计算，结果达不到要求（如图18、19、20）。 18.JPG 19.JPG 20.JPG 从图20看到，电脑在最佳位置添写了最恰当的修正数组，使拨量接近了最优解，在窗口右侧显示出曲线要素和桩位。 3.1.4 输出 曲线计算后，右下角的〖导出〗和〖打印〗两按钮变回可操作状态。用户可选择导出到Excel文件和输出到Word文件，如图21、22. 21.JPG 22.JPG 文件的命名是以线名+曲线编号为基础，保存至安装目录的“DATA”子目录内，其中，导出的Excel文件分别生成了两个表，一是拨量计算表，二是曲线要素表。 (待续) hfl0470 at 2012-4-06 20:23:45 3.2坐标法计算 在程序主窗口内单击〖坐标法〗按钮，进入坐标法计算界面如图23： [attach]872081[/attach] 3.2.1 输入数据的操作 与绳正法一样，数据的输入可采用两种办法，一是先在电脑内建立一个Excel文件，把测量结果输入到Excel文件里，然后用导入的方式把数据导进数据库；二是直接在窗口输入。由于测量仪器的进步，很多自身带有存储卡，与电脑USB连接后直接通讯，因此，坐标法整正的数据输入以导入为主，操作过程同前，不再一一叙述。 如图23，坐标法计算设有曲线图显示功能，当输入原始坐标后，程序会自动计算出各点曲率，并放大10的5次方，显示在右下角，从而让用户对曲线状态有所了解，发现并纠正个别点的数据错误（曲率突变）。 3.2.2 设置计算条件和要求 坐标法计算需设置的条件是： 1、按普通曲线计算，还是按复心曲线计算？ 2、按给定的条件计算，还是按三无曲线由电脑自动优化计算？ 3、缓和曲线是按多少倍数设置的？ 4、半径是取整到50米，还是10米或1米的整倍数？ 5、缓和曲线是否等长？ 6、是否按给定的转角进行强制扭转？ 7、是否逆里程测量？ 以上操作均在左侧的条件设置区，见图23，其过程也不在详叙，与绳正法条件设置相似。 3.2.3 计算 相关条件设置好后，计算前，需对曲线两头直线段的测点做出标记。 [attach]872082[/attach] 如图24，软件规定，凡属直线段上的测点，则在标记栏里标记“1”，至少连续标记2点，长度达到50米，以此计算曲线交点、转角和方向。 计算过程中会有进度提示，计算结束，伴随着一段优美音乐，显示出拨量、各测点里程、曲线要素和红色设计曲率，〖导出〗、〖打印〗两按钮状态变为可操作，如图25. [attach]872084[/attach] 3.2.4 输出 与绳正法一样，可导出Excel格式文件和输出Word的格式文件，文件命名规则也相同。 3.3附带曲线支距法计算 [attach]872086[/attach] 在程序主窗口内单击〖附带曲线〗，则进入附带曲线支距法计算界面，如图26。 计算时，先输入车站名称、编号编号，然后在道岔库中选择相应的道岔图号，上部就会显示出当前的内容，最后输入线间距、曲线半径和横向测点间距，就可以按下〖计算〗按钮计算附带曲线各点的支距。 若库内没有相应的道岔，则操作道岔库进行添加，单击〖添加〗按钮，进入添加窗口如图27,输入道岔图号、辙叉号、辙叉角、和道岔后长，其中的〖确定〗按钮将变为可操作状态，按下后，则数据库内增加一项新内容（注：操作过程中程序限定了鼠标范围）。 [attach]872087[/attach] 按下图26主界面下的〖计算〗按钮，伴随一段优美音乐，将显示出计算结果，〖输出〗按钮变成可操作，按下〖输出〗按钮，就会在安装目录下的\DATA\子目录内生成按站名+曲线编号+“支距表”为名称的Word文件，同时可选直接打印，如图28。 [attach]872088[/attach] 4.计算条件 1、实测正矢限定： [attach]872089[/attach] 2、拨后正矢限制标准： ① 缓和曲线正矢与计算正矢的差不超过 1mm；   ② 圆曲线正矢连续差不超过 1mm； ③ 圆曲线正矢最大最小差不超过 3mm； ④ 有控制点限制时，控制点拨量不超过许可范围。 ⑤ 最后一点拨量是零。 3、测点间距限定10米（20米弦测量）、5米（10米弦测量）和2.5米（5米弦测量）。 4、坐标法计算时，始端前两点及终端后两点距离不得短于50米。 5. 实例计算 例1：用20米弦测量，共39点，三无曲线，实测正矢如表1，试计算拨量。 表1：实测正矢表 测点编号        实量正矢        测点编号        实量正矢        测点编号        实量正矢        测点编号        实量正矢 1        0        11        52        21        84        31        43 2        4        12        56        22        81        32        41 3        9        13        63        23        85        33        33 4        12        14        77        24        87        34        26 5        21        15        77        25        81        35        22 6        25        16        86        26        81        36        20 7        29        17        82        27        67        37        11 8        36        18        79        28        61        38        9 9        38        19        81        29        56        39        3 10        44        20        83        30        47                正矢输入后，设置缓和为10米倍数、以自动修正方式计算，显示拨后正矢超出标准警告。如图29：