[发明专利]一种公路缓和曲线的简化设计方法

权利要求书

1.一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确认公路缓和曲线起点、公路缓和曲线终点、公路缓和曲线起点半径R_s0、公路缓和曲线终点半径R_e0和公路缓和曲线的参数A；

步骤2、设定搜索线的一端为搜索线起点，另一端为搜索线终点；

步骤3、设定搜索线起点为公路缓和曲线起点，设定搜索线终点为公路缓和曲线终点；

步骤4、根据搜索线与公路缓和曲线之间偏距最大时，二者切线角相等的原理，计算搜索线与公路缓和曲线的最大偏距Δd；

步骤5、若Δd小于等于预定设置的精度控制值，则设定搜索线为公路缓和曲线的拟合线，进入步骤8；若Δd大于预定设置的精度控制值，则将搜索线的长度按照预先设定的比例因子进行缩小，搜索线起点不变，根据搜索线的长度在公路缓和曲线上确定搜索线终点，并进入步骤6；

步骤6、计算搜索线与公路缓和曲线的最大偏距Δd；

步骤7、若Δd小于等于预定设置的精度控制值，则设定搜索线为对应公路缓和曲线段的拟合线，设定搜索线终点为新的搜索线起点，设定公路缓和曲线终点为新的搜索线终点，返回步骤4；若Δd大于预定设置的精度控制值，则将搜索线的长度按照比例因子进行缩小，搜索线起点不变，根据搜索线的长度在公路缓和曲线上确定搜索线终点，并进入步骤6；

步骤8、根据公路缓和曲线的拟合线进行公路设计、施工。

2.根据权利要求1所述的一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，所述的搜索线为直线。

3.根据权利要求2所述的一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，计算搜索直线与公路缓和曲线的最大偏距Δd包括以下步骤：

步骤3.1、确定搜索直线起点到搜索直线终点的角度其中X₀为搜索直线起点的横坐标，Y₀为搜索直线起点的纵坐标，X₁为搜索直线终点的横坐标，Y₁为搜索直线终点的纵坐标；

步骤3.2、确定公路缓和曲线上切线角度为θ的点为第一标记点，计算第一标记点到搜索起点在公路缓和曲线上的距离L_s，然后根据L_s计算第一标记点的坐标；

步骤3.3、计算第一标记点到搜索直线之间的距离为最大偏距Δd。

4.根据权利要求1所述的一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，所述的搜索线为圆弧。

5.根据权利要求4所述的一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，所述的搜索圆弧的半径为其中R_s为搜索圆弧起点对应公路缓和曲线的曲率半径，

R_e为搜索圆弧终点对应公路缓和曲线的曲率半径。

6.根据权利要求5所述的一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，计算搜索线与公路缓和曲线的最大偏距Δd包括以下步骤：

步骤6.1、计算搜索圆弧起点到搜索圆弧终点的直线距离D；

步骤6.2、计算搜索圆弧起点切线方向的角度

其中X₀为搜索圆弧起点的横坐标，Y₀为搜索圆弧起点的纵坐标，X₁为搜索圆弧终点的横坐标，Y₁为搜索圆弧终点的纵坐标；

步骤6.3、根据搜索圆弧与公路缓和曲线之间偏距最大时，二者切线角相等的原理，可以得到方程由此可以确定L的两个解，两个解为第一中间长度L_s1和第二中间长度L_s2，其中L₀为搜索圆弧起点至公路缓和曲线曲率半径为无穷大点的长度；

步骤6.4、确定搜索圆弧上距离搜索起点长度分别为L_s1和L_s2的第二标记点和第三标记点；

步骤6.5、确定公路缓和曲线上距离搜索起点长度分别为L_s1和L_s2的第四标记点和第五标记点；

步骤6.6、计算第二标记点与第四标记点的距离Δd₁，计算第三标记点与第五标记点的距离Δd₂，取Δd₁和Δd₂较大者为最大偏距Δd。

7.根据权利要求1所述的一种公路缓和曲线的简化设计方法，其特征在于，所述的比例因子为0.9~0.9999。