用于公路工程测量的CASIO4X00计算器程序集 注意： 当X坐标为负时按实际输入，边坡为二级放坡时要另外计算。本程序只能计算变化点数不大于5个的横断面，如果某横断面变化点数少于5个则可将其中任意几个输为相同值。图2 说明：该程序L03行中将其各变量按上图所示数值输入。本程序只能计算普通的断面形式，如果一个断面既有挖方又有填方则不能计算。 §3-5 公路工程测量动态控制系统
未完成????
这是一个庞大而复杂的工程，也是我梦寐以求的程序。这得益于我买的一本书《公路施工测量》，书里是用BASIC程序编的很大，可是我觉得需要输入的值太多还可以更进一步地编辑，我想用4800编成一个简明版。
从事公路工程测量的我们都知道，以前无论是路基施工阶段还是路面施工阶段，施工测量的主要任务就是恢复中线、放样高程和控制边线（即放样平、纵、横）。而且在每个阶段都要反复进行这三项工作，任务十分繁重。另外，这三项工作通常又是分开顺序进行，即先恢复中桩，然后丈量边桩，再放样高程，等这三项工作完成了，才能进行施工作业。不仅需要的人员多，而且效率低，容易造成施工现场机械作业和施工人员、测量人员相互干扰，对各方面产生不良影响，很容易出现差错。
现在有了全站仪，我们实现了人员大大减少、精度大大提高，可以直接放样出边桩，但对于测量人员来说，计算量仍然很大，而且容易出错。
施工现场每天都在发生变化，随着工程的进展，公路在逐渐成型。假如我们能随时知道任一施工点的平面位置和施工标高以及设计标高，我们就可以控制整个施工过程，达到指导施工的目的。
一、公路三维空间体模型的概念
公路是一个三维空间体。中线和横断面确定了三维空间体中某点的平面位置，而纵断面则确定了该点的空间位置（即高程位置）。通俗地讲，假如知道了某点对应的中桩桩号，又知道了该点离中线的横向距离，也知道路线纵断面，那么我们就可以根据公路三维空间体的模型求出该点的设计高程，这就是公路三维空间体模型的概念。公路三维空间体模型的三大要素即平、纵、横。
二、任一点的三维坐标计算
不论三维空间体模型的概念是如何抽象，施工测量的任务就是要把这个模型放到实地上，成为一个实实在在的空间体，这个空间体表面上每一点坐标即X、Y、H（X、Y是平面坐标，H是设计标高）。如何根据公路三维空间体的模型求出任一点P的坐标（X、Y、H）呢？
利用导线控制点测量任一点P的平面坐标（XP、YP）和地面高程HP是非常容易的。过
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P点作一方位线αM必然会与路中线上某点M的切线垂直，即αM=α切±90°。据此可算得垂足M的坐标，进而求出M的桩号和PM的距离H.DIST。
再考虑点M所在的竖曲线、有无超高和加宽，从而求出该点的设计标高。由于篇幅，此处不作详述。
到此，任一点P的三维坐标（XP、YP、HP）便求解出来。
三、公路施工动态控制系统
1、 动态控制的概念
假如P点是施工点，那么，知道了HP和hp,我们就知道该点是继续填还是继续挖。如果在施工阶段不断地对各施工点进行观测，就能达到对施工进行动态控制，这就是公路施工动态控制的概念。
2、 动态控制系统和放样工作平台的建立
动态控制系统是由“人员+设备”组成的工作平台。测量人员通过操作仪器设备，随时指导施工作业，控制施工过程和标准。这个工作平台建立在导线点或具有三维坐标的任意点上，相对固定。这里的设备主要是“全站仪+便携式计算机”。 一个工作平台的控制范围是有限的，在几公里一个标段中，往往需要几个这样的工作平台。在施工范围小而集中的桥梁、匝道的施工中动态控制更能体现出优越性。 精度：平面坐标测算中，一般由全站仪精度而定，加上大气改正就可以了，在测量设计高程时，我们可以用“反测法”精确确定仪高，而不建议用直接用钢尺从导线点上丈量的办法。现将“反测法”介绍如下：
在导线点上设站后，将一后视水准点的高程和棱镜高输入仪器，照准棱镜中心，用“坐标测量”测量方法测量该点的三维坐标，此时显示出该水准点的高程为-###.##,此数值的绝对值即该测站的仪器中心高度。为了可靠起见，可多取两点用正测法放样其他点高程。需注意的是水准点距离测站应适中，大约在150~350m左右较好。棱镜高应测准。
3、 公路三维空间模型
平、纵、横是公路三维空间模型的三大要素。平纵在此省略，这里重点介绍横断面和曲线超高、加宽。
1） 横断面的基本形式，图中： 2） 曲线超高
一般情况下，曲线超高采用下列两种形式：
① 绕中轴旋转 lc=
② 绕未加宽路面边缘旋转 3） 曲线加宽
一般情况下，小半径的圆曲线内侧设置加宽W，圆曲线内全加宽，加宽渐变设在与圆曲线相连的缓和曲线全长内或圆曲线前后的某一段直线内。加宽渐变通常按高次抛物线内插，即：
bj=W×(4k3-3k4) （8-1）
k=li/lj
式中：li——加宽点离加宽起点的距离
lj——加宽段全长
bj——加宽点的加宽值
然而，对于互通立交匝道则完全不是这样。缓和曲线和圆曲线段内路面均为全加宽，无加宽渐变段。而硬路肩的宽度却由0渐变为2.0m。 归纳互通立交匝道的路基路面加宽有如下几种情型：
a)在内侧加宽，有加宽渐变，加宽渐变值计算用式（8-1） b)在外侧加宽，有加宽渐变，加宽渐变值计算用式（8-1）
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c)两侧同时加宽，有加宽渐变，加宽渐变值计算用式（8-1）
d)无加宽渐变，不管是缓和曲线还是圆曲线段，内侧均加宽定值。
因此，在互通立交放样时，要特别注意设计图纸中超高加宽是如何设计的。
注释①：如果将【AZIMUTH】中的L27~L29步程式改为蓝色程式则显示出来的方位角###.######即为###°##′##。##″，不必再按SHIFT键和°′″键将其化为角度值。
§4 后 记
本程序集是本人借鉴许多工程测量方面的书籍和别人的一些长处，在工作闲暇时独立编写并独立打印成册，是本人的一项研究成果。自编写之日起到脱稿止，共历时半年有余，其中有五次较大的修改，或增加程序，或修正错误，或补充说明，时至今日，终成正果。
参加工作之初，本人就梦想有一天能拥有一套自已的用于公路测量方面的程序，想不到这个梦想竟在一年后的今天变成了现实，你们可能也想不到一个小小的貌似普通科学计算器的CASIO 4800、CASIO 4500型计算器能进行如此大的工程计算吧？其实我们想不到的事情还很多。
由于本人手上只有CASIO 4800计算器，本程序集可以不加修改就能在CASIO 4500计算器上运行，也只能在CASIO 4×00型计算器上运行，经编者半年多的反复调试，不断完善，该程序集共有平曲线（一个是综合程序、一个是单独运行）、竖曲线、超高、方位角、曲线要素复核、锥坡放样、横断面面积计算等八个程序，都是经过本人深思熟虑并结合公路测量的实际情况精心调试而编成的，每个程序、每一个步骤都有文字解释，大型程序还附有详细的使用说明。其中横断面面积计算尚未完全完成，另我还有将平曲线加宽程序编出的构思。后方、前方、侧方交会法的程序很简单，一般的全站仪中都有，故本人未将其编入此程序集。届时将能胜任一般的乃至较复杂的公路工程测量放样、复核工作。有其独特的实用性和便利性。诚然，每一个程序都有其局限性，不能面面俱到。由于编者水平有限，本程序集中存在如下问题：1、平曲线程序不能用于计算非完整不对称曲线（如虚交点曲线）、匝道、回头曲线等复杂线型（实际上这样的线型在我们的工作中也出现得较少，主要是通过两曲线的径向连接而成，不是很难，只是由于资历浅本人现在还未接触过，如果哪位仁兄有此方面的资料可否提供给小弟？）、计算断链桩时要分开算；2、超高程序不能计算绕边线旋转的超高方式，不考虑部份缓和段超高；等等。
想想编程时那环环相扣的逻辑转换和经反复调试得出的正确答案时的欣喜，犹回味无穷。本程序集在编写时得到了许多同行和师长的得力帮助也借鉴了一些别人的长处，所以成果是大家的，吾辈不敢独享，希望对读了此程序集的同行们有所收益。不足之处还请各位斧正！更希望能与大家相互切磋、探讨！
§5 主 要 参 考 文 献
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用于公路工程测量的CASIO4X00计算器程序集
1、蒋承楷主编2道路勘测设计2北京2人民交通出版社21996年8月 2、张雨化主编2道路勘测设计2北京2人民交通出版社21997年10月
3、王文锐、秦建平编著2公路工程实用测设技术2北京2人民交通出版社21996年9月 4、聂让编著2全站仪与高等级公路测量2北京2人民交通出版社21997年5月 5、张保成主编2公路工程测量员实用读本2北京2人民交通出版社22000年6月 6、宋文主编2公路施工测量2北京2人民交通出版社22000年9月
7、聂让、许金良、邓云潮主编2公路施工测量手册2北京2人民交通出版社22000年8月 8、张坤宜编著2交通土木工程测量2北京2人民交通出版社21999年3月
9、吴国雄、王福建编著2公路平面线形曲线型设计方法2北京2人民交通出版社21999年11月 10、DOT MATRIX LCD CASIO fx-4800P操作说明书·CASIO COMPUTER CO.,LTD.·Japan
注意：
在运行平曲线程序计算桩坐标时，如果桩号为主点桩，如K12+558.886时由于径向连接的误差可能会出现坐标不对（一般相差较远）的情况，一般情况下很容易发觉（在放样时如果方向和距离与前、后桩差得较远就可以看得出来；也可对照前、后桩的坐标看出）解决方案：将桩号前后移一个很小的距离（小于1mm）即可避开，如：将桩号改为K12+558.8859,这样对桩坐标的影响基本上可以忽略不计。
附：
用于其它方面的CASIO4X00小程序
压实度检测
程序名:【YA SHI DU】
L01:LbI1………………………………………………………………………………………将该处行标标为1 L02:Norm……………………………………………………………………………………将计算器设置为普通模式 L03:{DBF}:N“MAX G MIDU” …………………………………………………设置常变量并将N定义为最大干密度 L04:D“SH.K.V”=(8195-B“G.SH.T+Y.SH”)÷1.428?………………………计算试坑体积 L05:E“SHI MIDU”=F“SHI TU,m”÷D?…………………………………………计算湿密度 L06:X=0………………………………………………………………………………………将X赋值为0 L07:LbI2………………………………………………………………………………………将该处行标标为1 L08:{HIK}：H“H,m+G.T,m”I“H,m”K“H,m+SH.T,m”……………………设置常变量并赋值 L09:G“G.T,m”=H-I ?……………………………………………………………………计算干土重 L10:J“SHUI,m”=K-H?……………………………………………………………………计算水重 L11:W=100J÷G………………………………………………………………………………计算含水量
L12:X=0=>X=1:O=W:Goto2?…………………………………计算完第一组后，将含水量赋予O，再转而计算第二组 L13:Fix2…………………………………………………………………………………………将小数点位设置为两位
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L14:O“W1=”? ………………………………………………………………………………显示第一组含水量 L15:W“W2=”? ………………………………………………………………………………显示第二组含水量 L16:Q“AVG W”=(O+W)÷2?……………………………………………………………显示两组平均含水量 L17:L“G.MIDU”=E÷(1+0.01Q) ?……………………………………………………显示干密度
L18:Fix3…………………………………………………………………………………………将小数点位设置为三位 L19:M“YA SHI DU”=100L÷N?………………………………………………………显示压实度 L20:Goto1………………………………………………………………………………………转到1继续运行
MAX G MIDU——最大干密度、SH.K.V——试坑体积、G.SH.T+Y.SH——灌沙筒重+余沙重 SHI MIDU——湿密度、SHI TU,m——湿土重、G.T,m——干土重、H,m+G.T,m——盒重+干土重、H,m——盒重、SHUI,m——水重、H,m+SH.T,m——盒重+湿土重、W1——第一组含水量、W2——第二组含水量、G.MIDU——干密度、YA SHI DU——压实度
求解四边形面积
程序名:【AREA】（用解析法编写，仅限四边形，多边形还需改进） LbI0
{ABCDEFGH}
A“X1”B“Y1”C“X2”D“Y2”E“X3”F“Y3”G“X4”H“Y4” P=0.5((E-A)(H-D)-(G-C)(F-B)) P“AREA”=AbsP? Goto0
卫星电视对星参数
程序名:【STARLLITE】（方位角、仰角计算程序） LbI0
{JWS}：J“DJ”W“DJ”S“SJ”………………………DJ—地面点经度，DW—地面点纬度，SJ—同步卫星的经度 A“AZIMUTH”=tan-1(tan(J-S)÷sinW)+180?………………………………………………………显示方位角 E“μ”= tan-1((cos(J-S)cosW)-0.12127)÷√(1-(cos(J-S)cosW)2))?……………………显示仰角 Goto0
购买方式：欲购者可以将自己的曲线要素用e-mail发过来，我将会应你的要求将计
算器设定好，并用快递发来，4800计算器的成本和程序购买费用一共是800元、4500计算器的成本和程序购买费用一共是非曲直600元。本程序在使用过程中如因人为原因致使其损坏本人不负责维护，如因其它原因损坏或致使程序丢失，本人负责3次的维护。如果你有特定程序需要本人编写也可以与本人联系，价格面议。
说明：《用于其它方面的CASIO4X00小程序》为本人免费赠送的程序，如果在使用过程中造成的一切损失本人概不负责。
本人的联系方式：E—mail:lishucheng96@sohu.com OICQ number:83223124
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