某高铁平面坐标计算案例

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1、某高铁平面坐标计算案例以下高铁平面设计资料是网友含情草前几日发给我的，他的请求是：我们标段有个断链点在交点49计算范围内，短链，DK346+320.255=DK347+059，坐标（3266538.388，507654.1558），帮忙给我讲解一下具体的处理办法，最好带程序，每一步有解说的，把交点数据库的具体代码和解说发到我邮箱里。 一、基本资料二、高铁的坐标系参数经常变化 在这个案例中，有一个概念需要解释一下，就是象第一个表格那样的交点计算范围，如JD49，它包含了前后两段直线、前后两段缓和曲线、以及一段圆曲线。这是由于高铁列车运行速度

2、相当快，因此对轨道平面放样的精度要求特别高。我们知道，平面坐标都是高斯坐标投影坐标，其精度取决于测点离中央子午线的距离，以及坐标投影面与实际高程的差别。因此对于高铁平面资料，都选择了离测区很近的中央子午线，以及选择测区的平均高程作为其投影高，由于路线跨度很长，需要每隔一段距离，就要改变相关的坐标投影参数，以保证实际坐标放样的精度。 在这个案例中，紧接着JD49的下一个交点JD50的平面参数如下表： 可以发现，JD49和JD50的投影高是不同的，这也导致两个交点计算范围之间的坐标系不一样，两个交点坐标系的相邻点为DK350+500，这个点同

3、时具有两个坐标系的坐标，这个点，也可以理解为一个断链，虽然桩号是连续的，但坐标不连续，可称为坐标断链（类似地还有高程断链）。同时我们也可以看到，JD49和JD50两个曲线之间的直线段，DK350+359.512~DK354+746.244，被严格地分割成两段，明确分别属于JD49和JD50的计算范围，而不再成为两个交点共同的计算范围。对于JD49计算范围内的这个断链点，将JD49的前一段直线又一分为二，而即便一分为二，也不能利用之前的JD48的参数来计算，而必须在JD49的这个坐标系内来计算。 三、分析思路 关于高铁、直线、断链，我之前发

4、表过三篇相关的日志，在进一步的阐述之前，不妨先浏览一下：1．关于高速铁路精密缓和曲线公式的质疑；2．ROAD-2程序特殊应用01——断链的处理；3．ROAD-2程序特殊应用03——直线路段的处理。 现在的问题可以这么来理解，就是我这个路段，只有一个交点，但在第一段直线上，有一个断链，那怎么利用程序来计算这个平面坐标呢？有的网友理解能力很强，觉得不难，不就是一段直线和一个基本型曲线吗？直线计算还不简单？基本型曲线也容易啊！确实，采用的方法不外乎以下几种：1． 两段分别计算，直线采用匝道程序RAMP计算（就一个线元，直线），或者利用ROAD程

5、序特殊应用（直线路段的处理）来计算，而基本型曲线，当然就用ROAD程序计算了；2．全部用匝道程序RAMP计算，但匝道程序不能处理断链，只能分成两个数据库分别调用；3．全部用ROAD程序计算，ROAD程序不能直接处理断链，但使用特殊方法也可处理断链（见日志：ROAD程序特殊应用——断链的处理）。 以上方法具体到本案例，有如下具体问题：方法1：调用两个不同的程序，建立两个不同的数据库，使用起来稍嫌繁杂；方法2：正如方法2中所说，匝道程序不能处理断链，而建立两个不同数据库，使用起来同样繁杂；方法3：使用特殊的方法可处理断链，这样只要使用一个程序

6、，建立一个数据库，当然最好，但发现问题没有，若使用ROAD程序的特殊方法处理断链，对于本案例有两个特殊性：1．断链点之后是一个标准的基本型曲线，这个没有问题，但断链点之前则只是一段直线，而ROAD程序的数据库则是以交点数据为条目的，一条直线要建立一条交点数据，只能利用ROAD程序的另一特殊应用：直线路段的处理；2．若采用线元法用匝道程序计算，数据库建立很简单，设计文件已经给定了每条线元的起点坐标和切线方位角（而且方位角都精确到0.01秒），但ROAD程序采用交点法数据，在本案例的设计文件中，显然还存在以下问题：（1） 无交点桩号；（2）转

7、角精度不足，未精确到0.01秒，这对于高铁路线计算是不行，这在日志“关于高速铁路精密缓和曲线公式的质疑”中已有阐述。 分析到这里，有网友可能觉得要不还是用匝道线元法计算，但我个人的原则是，若路线既能用线元法计算，也能用交点法计算，我愿意用交点法计算，因为交点法可用较少的原始参数计算较长的路线。 因此决定用交点法，用ROAD程序来计算JD49。 四、先解决断链点之前的那段直线 由于只是一段直线，而数据库又是按交点格式编制的，因此按日志“ROAD-2程序特殊应用03——直线路段的处理”中所述的方法虚拟一个交点，用有效计算桩号范围来卡定这段直线

8、。采用CAD图解法，具体操作是： 1．按照直线的起、终点坐标在CAD中绘制直线：起点桩号DK341+170，坐标（3270962.353，510291.136）终点桩号DK346+320.25