CASIO系列可編程計算器在公路工程測量中的應用分析

時間： 2025年5月25日星期日分類：科學技術論文次數：717

摘要：本文通過對公路工程如何高效進行測量放樣問題的提出，介紹了CASIO系列可編程計算器，解決了非對稱平曲線的計算源程序，結合實際案例，證明了該程序的可行性，為類似工程提供參考。關鍵詞：CASIO;公路;測量;可編程計算器;應用測量是公路工程施工的基礎工作，基

　　摘要：本文通過對公路工程如何高效進行測量放樣問題的提出，介紹了CASIO系列可編程計算器，解決了非對稱平曲線的計算源程序，結合實際案例，證明了該程序的可行性，為類似工程提供參考。

　　關鍵詞：CASIO;公路;測量;可編程計算器;應用

公路測量

　　測量是公路工程施工的基礎工作，基本采用全站儀或GPS進行施工放樣，而我國公路線型較復雜，非對稱型平曲線在線路設計中經常出現，計算任一點放樣成果較復雜，工作量大，采用一般科學計算器及人工計算方法，不但慢，而且容易出錯，在一定程度上影響了施工測量的作業效率。而采用微型計算機則成本較高，在外業施工測量放樣中機動性差。如何快速、準確地進行施工測量放樣，是廣大公路工程測量人員一直渴求解決的問題。

　　1CASIO系列可編程計算器的介紹

　　可編程計算器是一種能夠輸入編寫好的計算程序，可根據需要隨時調用進行重復計算的一種高科技電子產品。目前，工程測量中普遍使用的都是CASIO系列計算器，該系列計算器種類及型號較多，fx-5800P是其中一款經典機型。該計算器可儲存附加文件名的常用及復合公式，并使多個計算式相連接，從而構成可進行一連串計算的多重語句，在程序區域中可儲存數千至數萬字節的數據，以不同的文件名形成主、子程序，通過條件判斷語句形成計算網絡，達到智能計算目的。

　　2平面放樣中線及邊線坐標的計算程序

　　2.1 程序功能

　　本程序能夠計算對稱和非對稱線型的任一點線路中樁及邊樁的坐標，根據平曲線參數建立數據庫，按設定步驟操作實現平面放樣的智能化計算。

　　2.2 源程序

　　以CASIOfx-5800P計算器為例，編程如下：[PMFY]主程序(平面放樣)Fix3：10→Dimz:“XO”?M:“YO”?P:Lb10:Cls：”ZH”?H:“BFK”?S:“JJ”?E:“ZS[1]，YS[2]”?Z:ifZ=1:thenprog”ZS”:elseprog”YS”:ifend:prog“S”:ifH

　　[5]→T:Q-T→A:A+V→B:A+L→D:D-V→C:W+Tcos(F+180)→Z[1]:K+Tsin(F+180)→Z[2]:W+Tcos(F+NG)→Z[3]:K+Tsin(F+NG)→Z[4][S2]子程序(非對稱曲線要素計算)V÷2-V^(3)÷(240R2)→Z[5]:V2÷(24R)-V^(4)÷(2688R^(3))→Z[6]:U÷2-U^(3)÷(240R2)→Z[7]:U2÷(24R)-U^(4)÷(2688R^(3))→Z[8]:πRN÷180+(V+U)÷2→L:(R+Z[6])tan(N÷2)+Z[5]-(Z[6]-Z[8])÷sin(N)→T:QT→A:A+V→B:A+L→D:D-U→C:W+Tcos(F+180)→Z[1]:K+Tsin(F+180)→Z[2]:W+Z[9]cos(F+NG)→Z[3]:K+Z[9]sin(F+NG)→Z[4]

　　[P1]子程序(第一直線段)W+(Q-H)cos(F+180)→X:K+(Q-H)sin(F+180)→Y:X+Scos(F+180-(180-E))→X:“XZ1=”:X◢Y+Ssin(F+180-(180-E))→Y:“YZ1=”:Y◢[P2]子程序(第一緩和段)H-A→Z:90Z2÷(πRV)→O:Z-Z^(5)÷(40R2V2)+Z^(9)÷(3456R^(4)V^(4))→X:Z^(3)÷(6RV)-Z^(7)÷(336R^(3)V^(3))+Z^(11)÷(42240R^(5)V^(5))→Z:rec(X，F:Z[1]+I→X:Z[2]+J→Y:rec(Z，F+90G:X+I→X:Y+J→Y:X+Scos(F+OG+E)→X:“XF1=”:X◢Y+Ssin(F+OG+E)→Y:“YF1=”:Y◢

　　[P3]子程序(圓曲線)H-A-V→Z:180V÷(2πR)→T:180Z÷(πR)+T→O:Rsin(O)+Z[5]→X:R(1-cos(O))+Z[6]→Z:rec(X，F:Z[1]+I→X:Z[2]+J→Y:rec(Z，F+90G:X+I→X:Y+J→Y:X+Scos(F+OG+E)→X:“XX=”:X◢Y+Ssin(F+OG+E)→Y:“YY=”:Y◢[P4]子程序(第二緩和段)D-H→Z:90Z2÷(πRV)→O:Z-Z^(5)÷(40R2V2)+Z^(9)÷(3456R^(4)U^(4))→X:Z^(3)÷(6RU)-Z^(7)÷(336R^(3)U^(3))+Z^(11)÷(42240R^(5)U^(5))→Z:rec(X，F+NG+180:Z[3]+I→X:Z[4]+J→Y:rec(Z，F+NG+180-90G:X+I→X:Y+J→Y:X+Scos(F+NG+180-OG-E)→X:“XF2=”:X◢Y+Ssin(F+NG+180-OG-E)→Y:“YF2=”:Y◢[P5]子程序(第二直線段)Z

　　[3]+(H-D)cos(F+NG)→X:Z[4]+(H-D)sin(F+NG)→Y:X+Scos(F+NG+E)→X:“XZ2=”:X◢Y+Ssin(F+NG+E)→Y:“YZ2=”:Y◢[ZBFS]子程序(坐標反算)Pol(X-M，Y-P:J<0=>J+360→J:“JL=”:I◢”FWJ=”:J◢DMS◢H+10→H[YS]子程序(右線數據庫要素)ifH<15400:then300→R:60→V:60→U:80︒0′15″→N:1→G:15130.809→Q:283606.389→W:497897.784→K:179︒23′25.56″→F:elseif……:ifend:[ZS]子程序(左線數據庫要素)ifH<15400:then300→R:60→V:60→U:80︒0′15″→N:1→G:15129.809→Q:283606.452→W:497897.733→K:179︒23′25.56″→F:elseif……:ifend:

　　2.3 程序使用說明

　　2.3.1 程序運行時需輸入的參數“XO”、”YO”為架設儀器的支站點坐標X，Y值;“ZH”為所求點樁號(以10m自動循環累加);“BFK”為所求邊線寬度;“JJ”為邊樁與中線的夾角;“ZS[1]，YS[2]”為選擇左、右線數據計算(輸1計算左線，輸2計算右線)。

　　2.3.2 程序運行后輸出的結果“XZ1=”、”YZ1=”為所求樁號處于第一直線段的計算坐標值X、Y;“XF1=”、”YF1=”為所求樁號處于第一緩和曲線段的計算坐標值X、Y;“XX=”、”YY=”為所求樁號處于圓曲線段的計算坐標值X、Y;“XF2=”、”YF2=”為所求樁號處于第二緩和曲線段的計算坐標值X、Y;“XZ2=”、”YZ2=”為所求樁號處于第二直線段的計算坐標值X、Y;“JL=”―為測站點至所求樁的水平距離;“FWJ=”為測站點至所求樁的方位角。

　　2.3.3 數據庫編輯說明

　　H為起點樁號;R為圓曲線半徑;V、U為第一、第二緩和曲線長度;N為轉角角度;G為轉角方向(曲線左轉時G取”-1”，曲線右轉時G取”1”)Q為交點樁號;W、K為交點X，Y坐標值;F為前切線方位角(由直緩點至交點)2.4 實際算例某公路區間位于右轉曲線內，曲線半徑為300m，第一、二緩和曲線長均為60m，轉角80︒0′15″，交點樁號為K15+130.809，坐標為X=283606.389，Y=497897.784，前切線方位角為179︒23′25.56″，求右線K15+100樁號11.5m處邊樁的坐標，同時在支站點坐標為X=283006.113，Y=497597.052的情況下，計算用極坐標法進行放樣的距離及方位角。

　　運行程序，依次輸入”XO”=283006.113，”Y0”=497597.052，“ZH”=15100，”BFK”=11.5，”JJ”=90︒，”ZS[1]，YS[2]”=2。則輸出XX=283664.848，YY=497807.191;JL=691.440，FWJ=17︒41′34.31″。以上即為圓曲線所求邊樁計算結果，可采用坐標法或極坐標法進行平面放樣。

　　3結語

　　綜上所述，針對公路工程施工測量放樣效率低、易出錯等缺陷，筆者根據十多年測量工作經驗以CASIOfx-5800P計算器程序為例，輕松實現了對稱及非對稱平曲線內業計算問題，從而降低了現場測量放樣出錯率，提高了測量工作效率和質量，以滿足公路工程測量技術飛速發展的需要。

　　參考文獻：

　　[1]王建忠.現代公路測量實用程序及其應用CASIOfx4800p/4850p計算器編程[M].人民交通出版社，2006:318.

　　作者：孫冬冬