利用excel进行既有铁路曲线坐标整正计算方法研究

利用excel进行既有铁路曲线坐标整正计算方法研究

【摘要】用传统方法进行铁路曲线拨道计算，编程工作量大，程序调试复杂且容易出错。本文结合Excel的数据处理功能，利用excel采用坐标法计算既有铁路曲线的拨距计算，方便快捷，取得了较好的计算结果。

【关键词】Excel；铁路曲线；拨距

随着经济社会节奏的不断加快，铁路的速度也被一次次的提高，行车密度加大，维修维护时间减少，日常养护管理的安全和效率变得更加重要。对于既有铁路曲线拨距计算来说，经过多年的研究形成了一系列的方法，坐标法是其中的一种方法，它可以在保证拨正前后曲线长度保持不变的前提下，同时方便测量和完成计算过程。本文利用excel计算既有曲线的坐标法测量 1 测量数据录入

把测量的里程和坐标数据分别输入第一列和第二列，如果某里程处为控制点(桥涵、道口等)，在拨量约束列还需加上相应约束条件。

2 既有曲线参数的计算 2.1 半径R和转角α的计算

我们可以利用3点法确定圆曲线的圆心坐标和半径，公式如下：

我们在选取计算的三点时，尽量选择位于曲线中间的三个点来计算，因为中间属于圆曲线的范围，算出来的半径值更接近于理论半径。当然，此时算出的R为估算的半径，还需要对其进行优化调整，优化方法见文献1。

转角α可以先求出两切线的斜率，利用斜率的差值求反正切来计算夹角，即可得到该曲线的转角。 2.2 缓和曲线l0计算

我们可以用公式来计算，p为内移距，可以用圆心坐标XABC减去起点的X坐标和半径R来计算（假定第一条切线边和Y轴平行）。缓和曲线长度取整为10m的倍数。 2.3 交点坐标计算

我们假定第一条切线边和Y轴平行，可以用第二条切线的直线方程带入起始切线边的X1值，即可得到对应的交点坐标Yj，Xj=X1。 3 坐标计算

根据优化后的缓和曲线长度和半径，以测量起点坐标为

基准，以其对应的坐标系为基础，利用直线曲线计算公式计算直线、缓和曲线，圆曲线对应点的坐标，计算方法见文献2。

4 拨距量计算

表1曲线整正计算表

既有线测量资料设计曲线资料拨距计算

置镜点测点里程 x坐标 y坐标设计曲线主要点里程 x坐标（设） y坐标（设）Δ=Es-Ey

不 K328+630 1000.000 1000.000 1000.000 1000.000 0.000

+650 1000.002 1020.000 ZH=K328+656.767 1000.001 1019.998 -0.002

+670 1000.029 1040.000 1000.012 1039.984 -0.023 +690 1000.121 1060.000 1000.094 1059.980 -0.034 +710 1000.396 1079.998 ZY=K328+701.767 1000.375 1079.969 -0.036

+730 1000.979 1099.989 1000.967 1099.950 -0.041 +750 1001.969 1119.965 HY=K328+746.767 1001.939 1119.950 -0.033

+770 1003.479 1139.908 1003.453 1139.875 -0.042 +790 1005.491 1159.806 1005.461 1159.783 -0.037

+810 1008.017 1179.646 1007.987 1179.629 -0.035 +830 1011.069 1199.412 1011.044 1199.372 -0.047 不 +850 1014.607 1219.097 1014.573 1219.092 -0.034 +870 1018.674 1238.679 1018.639 1238.649 -0.046 +890 1023.231 1258.153 QZ=K328+890.605 1023.187 1258.148 -0.044

+910 1028.302 1277.499 1028.250 1277.480 -0.055 +930 1033.857 1296.712 1033.835 1296.664 -0.053 +950 1039.902 1315.777 1039.891 1315.732 -0.046 +970 1046.438 1334.678 1046.417 1334.644 -0.041 +990 1053.452 1353.408 1053.440 1353.385 -0.026 K329+010 1060.957 1371.947 1060.949 1371.925 -0.024 +030 1068.929 1390.289 YH=K329+34.443 1068.922 1390.282 -0.010

不 +050 1077.377 1408.418 1077.367 1408.410 -0.012 +070 1086.218 1426.357 YZ=K329+079.443 1086.195 1426.350 -0.025

+090 1095.527 1444.058 1095.312 1443.931 -0.251 +110 1104.606 1461.879 1104.601 1461.867 -0.014 +130 1113.956 1479.559 HZ=K329+124.443 1113.956 1479.559 0.000

不 +150 1123.316 1497.234 1123.316 1497.234 0.000

α=0.487325 R=775 Ls1=Ls2=90 P=0.435 5 结论

Excel 在原始数据输入、输出、程序处理在同一集成环境中，应用起来是很方便的。Excel还可根据设计文件编制要求最终以表格形式输出结果，方便于设计文件的编制。 采用坐标法结合excel计算曲线拨距量，在困难地段，若对结果不满意，可手工结合优化方法微调曲线半径和缓和曲线长度，效果更好，同时可以随时看出拨量随曲线半径和缓和曲线长度的变化情况，可以达到现场养护维修的需要。 参考文献：

[1]王保成.基于坐标测量的既有曲线整正计算优化方法研究[J]，兰州交通大学学报2008.2

[2]邓域才.铁路规划机助设计[M].成都:西南交通大学出版社,1997:196-205.

[3]易思蓉.铁路选线设计[M].成都:西南交通大学出版社,2004:208.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ut16.html