CASIO系列可编程计算器在公路工程测量中的应用分析

　　摘要：本文通过对公路工程如何高效进行测量放样问题的提出，介绍了CASIO系列可编程计算器，解决了非对称平曲线的计算源程序，结合实际案例，证明了该程序的可行性，为类似工程提供参考。

　　关键词：CASIO;公路;测量;可编程计算器;应用

　　测量是公路工程施工的基础工作，基本采用全站仪或GPS进行施工放样，而我国公路线型较复杂，非对称型平曲线在线路设计中经常出现，计算任一点放样成果较复杂，工作量大，采用一般科学计算器及人工计算方法，不但慢，而且容易出错，在一定程度上影响了施工测量的作业效率。而采用微型计算机则成本较高，在外业施工测量放样中机动性差。如何快速、准确地进行施工测量放样，是广大公路工程测量人员一直渴求解决的问题。

　　1CASIO系列可编程计算器的介绍

　　可编程计算器是一种能够输入编写好的计算程序，可根据需要随时调用进行重复计算的一种高科技电子产品。目前，工程测量中普遍使用的都是CASIO系列计算器，该系列计算器种类及型号较多，fx-5800P是其中一款经典机型。该计算器可储存附加文件名的常用及复合公式，并使多个计算式相连接，从而构成可进行一连串计算的多重语句，在程序区域中可储存数千至数万字节的数据，以不同的文件名形成主、子程序，通过条件判断语句形成计算网络，达到智能计算目的。

　　2平面放样中线及边线坐标的计算程序

　　2.1 程序功能

　　本程序能够计算对称和非对称线型的任一点线路中桩及边桩的坐标，根据平曲线参数建立数据库，按设定步骤操作实现平面放样的智能化计算。

　　2.2 源程序

　　以CASIOfx-5800P计算器为例，编程如下：[PMFY]主程序(平面放样)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(非对称曲线要素计算)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(第一直线段)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(第一缓和段)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(圆曲线)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(第二缓和段)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(第二直线段)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(坐标反算)Pol(X-M，Y-P:J<0=>J+360→J:“JL=”:I◢”FWJ=”:J◢DMS◢H+10→H[YS]子程序(右线数据库要素)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(左线数据库要素)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 程序使用说明

　　2.3.1 程序运行时需输入的参数“XO”、”YO”为架设仪器的支站点坐标X，Y值;“ZH”为所求点桩号(以10m自动循环累加);“BFK”为所求边线宽度;“JJ”为边桩与中线的夹角;“ZS[1]，YS[2]”为选择左、右线数据计算(输1计算左线，输2计算右线)。

　　2.3.2 程序运行后输出的结果“XZ1=”、”YZ1=”为所求桩号处于第一直线段的计算坐标值X、Y;“XF1=”、”YF1=”为所求桩号处于第一缓和曲线段的计算坐标值X、Y;“XX=”、”YY=”为所求桩号处于圆曲线段的计算坐标值X、Y;“XF2=”、”YF2=”为所求桩号处于第二缓和曲线段的计算坐标值X、Y;“XZ2=”、”YZ2=”为所求桩号处于第二直线段的计算坐标值X、Y;“JL=”―为测站点至所求桩的水平距离;“FWJ=”为测站点至所求桩的方位角。

　　2.3.3 数据库编辑说明

　　H为起点桩号;R为圆曲线半径;V、U为第一、第二缓和曲线长度;N为转角角度;G为转角方向(曲线左转时G取”-1”，曲线右转时G取”1”)Q为交点桩号;W、K为交点X，Y坐标值;F为前切线方位角(由直缓点至交点)2.4 实际算例某公路区间位于右转曲线内，曲线半径为300m，第一、二缓和曲线长均为60m，转角80︒0′15″，交点桩号为K15+130.809，坐标为X=283606.389，Y=497897.784，前切线方位角为179︒23′25.56″，求右线K15+100桩号11.5m处边桩的坐标，同时在支站点坐标为X=283006.113，Y=497597.052的情况下，计算用极坐标法进行放样的距离及方位角。

　　运行程序，依次输入”XO”=283006.113，”Y0”=497597.052，“ZH”=15100，”BFK”=11.5，”JJ”=90︒，”ZS[1]，YS[2]”=2。则输出XX=283664.848，YY=497807.191;JL=691.440，FWJ=17︒41′34.31″。以上即为圆曲线所求边桩计算结果，可采用坐标法或极坐标法进行平面放样。

　　3结语

　　综上所述，针对公路工程施工测量放样效率低、易出错等缺陷，笔者根据十多年测量工作经验以CASIOfx-5800P计算器程序为例，轻松实现了对称及非对称平曲线内业计算问题，从而降低了现场测量放样出错率，提高了测量工作效率和质量，以满足公路工程测量技术飞速发展的需要。

　　参考文献：

　　[1]王建忠.现代公路测量实用程序及其应用CASIOfx4800p/4850p计算器编程[M].人民交通出版社，2006:318.

　　作者：孙冬冬