[发明专利]一种道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法及应用

权利要求书

1.一种道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据道路平面设计信息获取目标曲线的曲线类型，以及与所述目标曲线两端分别连接的第一直线和第二直线；所述第一直线和第二直线分别与所述目标曲线两端相切；

在所述第一直线和所述第二直线上分别取两点，根据坐标方位公式计算所述第一直线的方位和第二直线的方位；

根据第一直线的方位和第二直线的方位，获得所述第一直线与第二直线的最小转角值；

根据所述目标曲线的类型、第一直线的方位、第二直线的方位，以及所述第一直线和第二直线的最小转角值，得到目标曲线的曲线转角和偏转方向；

所述坐标方位公式为：

式中，T_i为所述第一直线或所述第二直线的方位，i＝1或2；

x_A、y_A、x_B、y_B分别为所述第一直线或所述第二直线上两点的坐标；

所述第一直线和所述第二直线的最小转角值为：

β＝abs(180°-abs(180°-abs(T₂-T₁))) (2)

式中，β为两直线最小转角值；

T₁为第一直线指向所述第一直线大里程方向的方位；

T₂为第二直线指向所述第二直线大里程方向的方位；

所述目标曲线的类型分为一般曲线和回头曲线；

当所述目标曲线为一般曲线时，所述目标曲线的曲线转角为：

α＝β×sign(sin(T₂-T₁)) (3)

当所述目标曲线为回头曲线时，所述目标曲线的曲线转角为：

α_回＝-sign(α)×(360-β) (4)

式中，α为一般曲线的曲线转角；

α_回为回头曲线的曲线转角；

所述目标曲线的偏转方向为：

当所述目标曲线的曲线转角值为负数时，所述目标曲线为左偏曲线；

当所述目标曲线的曲线转角值为正数时，所述目标曲线为右偏曲线；

所述目标曲线转角的绝对值小于360°且不等于180°；

其中，一般曲线的曲线转角值小于180°，回头曲线的曲线转角值大于180°且小于360°。

2.根据权利要求1所述的道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法，其特征在于，所述道路平面设计信息为在道路平面线路设计阶段所确定的道路平面线路或在道路施工阶段的道路平面线路设计图。

3.根据权利要求2所述的道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法，其特征在于，在道路平面线路设计阶段，所述道路平面线路通过以下步骤获得：

在道路平面线路设计前，建立建筑工程平面控制坐标系，获得所述道路平面线路的起点和终点坐标；

根据地形地质情况，分别设置经过所述道路平面线路的起点和终点的直线，并确定经过起点的直线的走向和经过终点的直线的走向；

沿道路规划方向设计若干直线段以连接经过起点的直线、经过终点的直线，在所有直线和直线段上均分别任取两点，并获取每一直线和直线段上所取两点在建筑工程平面控制坐标系中的坐标；

根据地形条件，设计连接任意两相邻直线段的曲线并确定曲线类型，得到由若干直线段和若干曲线连接形成的道路平面线路。

4.根据权利要求2所述的道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法，其特征在于，在道路施工阶段，所述道路平面设计信息包括记载在所述道路平面线路设计图中的道路平面线路的起点坐标、终点坐标、各曲线两端连接的两直线段延长线的交点坐标。

5.一种道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法的应用，其特征在于：将权利要求1～4任一项所述的道路设计曲线的曲线转角和偏转方向确定方法应用于采用全站仪进行极坐标放样测量时，用于计算放样角的大小和确定放样角的偏转方向。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：

建立统一的平面坐标系，获得所述全站仪的置镜点、后视点、放样点坐标；

以所述全站仪的置镜点和后视点确定第一直线；以全站仪置镜点和放样点确定第二直线；所述全站仪置镜点为第一直线和第二直线的交点；

根据坐标方位公式计算第一直线的方位和第二直线的方位；第一直线方位由置镜点指向后视点，第二直线方位由置镜点指向放样点；

根据第一直线的方位和第二直线的方位获得第一直线和第二直线的转角，即为所述放样角的大小；

根据第一直线和第二直线的转角符号确定第一直线向第二直线的偏转方向，即为所述放样角的偏转方向。