[发明专利]一种用于校验非完整缓和曲线控制点坐标的方法

权利要求书

1.一种用于校验非完整缓和曲线控制点坐标的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、根据线路设计资料得到非完整缓和曲线，线路设计资料包括前、后缓和曲线参数、圆曲线参数、交点坐标及转角，以及曲线控制点坐标；将非完整缓和曲线补充为完整缓和曲线；

步骤S2、通过完整缓和曲线计算出非完整缓和曲线的曲线内移值p和切线增长值q；

步骤S3、根据非完整缓和曲线的曲线内移值p和切线增长值q计算第一切线长T1和第二切线长T2，进而获得前缓和曲线起点和后缓和曲线终点坐标，完成非完整缓和曲线控制点坐标的计算；

步骤S4、将步骤S3得到的非完整缓和曲线控制点坐标与线路设计资料中控制点坐标进行对比，判断控制点坐标是否满足精确要求；

所述步骤S1中的非完整缓和曲线包括前缓和曲线和后缓和曲线；

对于前缓和曲线有：

当R1Rc时，前缓和曲线为正向缓和曲线；

当R1Rc时，前缓和曲线为逆向缓和曲线；

对于后缓和曲线有：

当R2Rc时，后缓和曲线为正向缓和曲线；

当R2Rc时，后缓和曲线为逆向缓和曲线；

其中，R1为前缓和曲线的起点半径，R2为后缓和曲线的终点半径，Rc为圆曲线的半径；

所述步骤S2中，根据非完整缓和曲线中的正向缓和曲线，计算非完整缓和曲线的曲线内移值p和切线增长值q包括以下步骤：

步骤SA-1、根据补充的完整缓和曲线基本参数，通过下式计算完整缓和曲线长度Lt和补充段长度L_m；

L_m＝L_t-L_s

式中，L_s为非完整缓和曲线长度；当正向缓和曲线为前缓和曲线时，R_max＝R1，R_min＝Rc；当正向缓和曲线为后缓和曲线时，R_max＝R2，R_min＝Rc；

步骤SA-2、基于得到的完整缓和曲线长度L_t，通过下式计算完整缓和曲线的完整切线转角量β_n，进而计算完整缓和曲线的内移距p₀和切线增长值q₀；

p₀＝Y-R_min(1-cos(β_n))

q₀＝X-R_minsin(β_n)

式中，X和Y均为非完整缓和曲线起点E坐标(X，Y)；

步骤SA-3、根据非完整缓和曲线终点C点的切线与完整缓和曲线起点B点的切线交点A得到切线AC段，根据下式计算非完整缓和曲线终点C点的切线AC段的切线转角β，进而得到切线AC段在局部坐标系下的斜率k_AC和切线垂线斜率k_OD；

k_AC＝tanβ

其中，在局部坐标系中，以完整缓和曲线的起点B点为原点，以B点的切线BA方向为X轴正方向，以B点的切线BA的垂线Y为Y轴，以B点的上方为Y轴的正方向；

步骤SA-4、根据内移距p₀、切线增长值q₀、斜率k_AC和切线垂线斜率k_OD，通过下式计算非完整缓和曲线圆心O点坐标(x_O，y_O)和非完整缓和曲线垂点D坐标(xD，yD)；

x_O＝q₀

y_O＝p₀+R_min

y_D＝k_AC(x_D-x_E)+y_E

步骤SA-5、根据非完整缓和曲线圆心O点坐标(x_O，y_O)和非完整缓和曲线垂点D坐标(x_D，y_D)，通过下式计算非完整缓和曲线的曲线内移值p和切线增长值q；

式中，L_OD为线段OD的长度，L_CD为线段CD的长度；

所述步骤S2中，根据非完整缓和曲线中的逆向缓和曲线，计算非完整缓和曲线的曲线内移值p和切线增长值q包括以下步骤：

步骤SB-1、根据补充的完整缓和曲线基本参数，通过下式计算完整缓和曲线长度L_t和补充段长度L_m；

L_m＝L_t-L_s

式中，L_s为非完整缓和曲线长度；当逆向缓和曲线为前缓和曲线时，R_max＝Rc，R_min＝R1；当逆向缓和曲线为后缓和曲线时，R_max＝Rc，R_min＝R2；

步骤SB-2、基于得到的完整缓和曲线长度L_t，通过下式计算完整缓和曲线的完整切线转角量β_n，进而计算完整缓和曲线的内移距p₀和切线增长值q₀；

p₀＝Y-R_max(1-cos(β_n))

q₀＝X-R_maxsin(β_n))

式中，X和Y均为非完整缓和曲线起点E坐标(X，Y)；

步骤SB-3、根据非完整缓和曲线终点C点的切线与完整缓和曲线起点B点的切线交点A得到切线AC段，根据下式计算非完整缓和曲线终点C点的切线AC段的切线转角β，进而得到切线AC段在局部坐标系下的斜率k_AC和切线垂线斜率k_OD；

k_AC＝tanβ

其中，在局部坐标系中，以完整缓和曲线的起点B点为原点，以B点的切线BA方向为X轴正方向，以B点的切线BA的垂线Y为Y轴，以B点的上方为Y轴的正方向；

步骤SB-4、根据内移距p₀、切线增长值q₀、斜率k_AC和切线垂线斜率k_OD，通过下式计算非完整缓和曲线圆心O点坐标(x_O，y_O)和非完整缓和曲线垂点D坐标(x_D，y_D)；

x_O＝q₀

y_O＝p₀+R_max

y_D＝k_AC(x_D-x_E)+y_E

步骤SB-5、根据非完整缓和曲线圆心O点坐标(x_O，y_O)和非完整缓和曲线垂点D坐标(x_D，y_D)，通过下式计算非完整缓和曲线的曲线内移值p和切线增长值q；

式中，L_OD为线段OD的长度，L_CD为线段CD的长度。