摘 要 本文主要通過對(duì)路線中樁測(cè)量程序編寫思路的淺析，闡述了目前最常見的路線測(cè)量程序的編寫方法，以及程序編寫過程中經(jīng)常遇到的問題及注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞 公路 路線 測(cè)量 編程
“九五”以來，國(guó)家對(duì)交通事業(yè)的投入逐年加大，一大批高等級(jí)公路及特大型橋梁正在興建。同時(shí)隨著科技的進(jìn)步，路線的野外測(cè)量，無論是其測(cè)量方法還是測(cè)量工具，都在不斷改進(jìn)。一套好的路線測(cè)量程序，能夠使獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)既準(zhǔn)確易懂、又方便快捷。
１ 程序分析
所謂的“程序分析”通俗地講，也就是編寫程序的思路，對(duì)各種可能的方案進(jìn)行分析、研究、比較和判斷，從而獲得合理的程序邏輯模型（也就是結(jié)構(gòu)框圖或流程圖）。因而，程序邏輯模型是否合理，直接關(guān)系到該程序運(yùn)行效率的優(yōu)劣。一旦程序的邏輯模型確立，下面的工作就是如何實(shí)現(xiàn)的問題。
下面我們就結(jié)合路線中樁測(cè)量的計(jì)算程序來進(jìn)行分析：
１．１ 測(cè)量的常見步驟
對(duì)于路線中樁的測(cè)量放樣，現(xiàn)在最常見的步驟是：布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)、測(cè)出導(dǎo)線點(diǎn)的大地坐標(biāo)→根據(jù)已知的路線平曲線要素（包括交點(diǎn)坐標(biāo)、曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)度等等），設(shè)法求出路線上任意一中樁點(diǎn)的大地坐標(biāo)→根據(jù)已知的測(cè)站點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）坐標(biāo)、后視點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）坐標(biāo)及中樁點(diǎn)坐標(biāo)，利用三角函數(shù)的關(guān)系，求得中樁點(diǎn)相對(duì)于測(cè)站點(diǎn)的角度與距離→實(shí)現(xiàn)中樁點(diǎn)的放樣。
１．２ 程序的邏輯模型
根據(jù)上述的測(cè)量步驟，我們可以得到路線中樁測(cè)量程序的邏輯模型。典型的路線中樁測(cè)量程序的流程圖如圖１。
２ 程序設(shè)計(jì)
２．１ 程序組成
根據(jù)圖１所示的流程圖，我們可以將路線中樁測(cè)量程序歸納為由以下五個(gè)模塊組成：控制模塊、輸入模塊、輸入數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K、處理模塊及輸出模塊，其結(jié)構(gòu)如圖２。
．控制模塊：主要功能是根據(jù)用戶的指令控制轉(zhuǎn)向各處理模塊的入口。比如：用戶可以根據(jù)指令，讓程序讀入導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、選擇路線方案或進(jìn)行中樁運(yùn)算等等。
ｂ．輸入模塊：主要包括導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)、路線各方案的平曲線要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、測(cè)站點(diǎn)號(hào)、后視點(diǎn)號(hào)及中樁樁號(hào)的輸入。
?。悖斎霐?shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K：用該模塊對(duì)已經(jīng)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，以保證原始數(shù)據(jù)的正確性。在實(shí)際的操作中，我們也可以通過直接檢查原程序的數(shù)據(jù)庫(kù)或顯示數(shù)據(jù)的方法來進(jìn)行校驗(yàn)。
?。洌幚砟K：該模塊?及主程序?是測(cè)量程序的核心，主要擔(dān)負(fù)對(duì)任一中樁點(diǎn)的坐標(biāo)運(yùn)算，主要手段是運(yùn)用程序中的順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)及各種路線形關(guān)系來實(shí)現(xiàn)。
?。澹敵瞿K：計(jì)算好的數(shù)據(jù)結(jié)果通過該模塊來顯示或打印保存。
２．２ 程序設(shè)計(jì)步驟
對(duì)于路線中樁測(cè)量程序，程序設(shè)計(jì)的主要步驟如下：
?。?）首先利用路線數(shù)據(jù)庫(kù)中的交點(diǎn)坐標(biāo)，求得各交點(diǎn)的偏角；
?。?）根據(jù)線形指標(biāo)?包括曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)?，求得曲線要素相關(guān)值?包括曲線長(zhǎng)度、ＺＨ點(diǎn)、ＨＺ點(diǎn)、交點(diǎn)的樁號(hào)等?；
?。?）根據(jù)輸入的中樁樁號(hào)，判斷其所處的線形位置?例：若ＺＨ４樁號(hào)＜ 該點(diǎn)樁號(hào)＜ ＨＺ４樁號(hào)，就可以判定它位于第四條曲線上?；
?。?）根據(jù)?３?判定的中樁位置，利用道路線形設(shè)計(jì)理論和簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)就可以求得中樁坐標(biāo)；
?。?）利用測(cè)站點(diǎn)、后視點(diǎn)、中樁點(diǎn)的已知坐標(biāo)，求得中樁點(diǎn)相對(duì)于站點(diǎn)的相對(duì)角度與距離。
按照以上?１?～?５?五個(gè)步驟，我們就可完成程序設(shè)計(jì)。
３ 程序設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
在分析程序基本思路和進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，編程人員要注意考慮以下幾點(diǎn)問題：
３．１ 導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)與中樁坐標(biāo)必須是相同的大地投影帶的坐標(biāo)。如果不是，事先要通過相關(guān)的專業(yè)軟件作坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
３．２ 在大地坐標(biāo)中Ｘ軸的正方向是北方向，Ｙ軸的正方向是東方向，角度增加是順時(shí)針方向，這與數(shù)學(xué)概念上的平面坐標(biāo)系正好相反。因而，在利用三角函數(shù)關(guān)系求中樁點(diǎn)的角度與距離的時(shí)候，要注意相應(yīng)坐標(biāo)的變化，否則就是“失之毫厘、差之千里”。
３．３ 上面提到測(cè)站點(diǎn)與后視點(diǎn)的坐標(biāo)是已知導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)，這只是基于導(dǎo)線點(diǎn)通視條件良好的一般情況而言。而在實(shí)際測(cè)量的過程中，我們經(jīng)常會(huì)碰到這樣的特殊情況：由于受房屋、樹木、河堤及其他構(gòu)造物或地形的影響，造成導(dǎo)線點(diǎn)的視覺不暢，無法看見全部或部分的路線中樁點(diǎn)，這樣的導(dǎo)線點(diǎn)就不能作為測(cè)站點(diǎn)，而需要在現(xiàn)場(chǎng)找出一個(gè)相對(duì)于路線通視良好的點(diǎn)做為測(cè)站點(diǎn)，我們稱之為“支點(diǎn)”。支點(diǎn)的坐標(biāo)由相關(guān)的支點(diǎn)程序求得，然后將支點(diǎn)的坐標(biāo)假視為導(dǎo)線點(diǎn)輸入“導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)”。這樣我們就能夠做到使測(cè)站點(diǎn)可以架在任意位置上了，但由于支點(diǎn)的坐標(biāo)精度相對(duì)于導(dǎo)線點(diǎn)來說要差，所以我們應(yīng)當(dāng)盡量避免少架支點(diǎn)、少用支點(diǎn)。
４ 程序調(diào)試
在完成程序設(shè)計(jì)之后，我們的程序還不能夠立即投入使用，必須經(jīng)過程序調(diào)試。程序調(diào)試的目的是檢查程序中的各種語法、邏輯錯(cuò)誤，并予以糾正。
路線中樁測(cè)量程序同樣也需要經(jīng)過調(diào)試。最簡(jiǎn)單的調(diào)試方法是：先虛擬一個(gè)路線方案數(shù)據(jù)庫(kù)及導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，用兩套不同內(nèi)容的程序（其中一個(gè)必須是經(jīng)過調(diào)試認(rèn)為是正確的程序）來運(yùn)行，如果結(jié)果相同，證明程序可以使用。
以上只是筆者對(duì)路線中樁測(cè)量程序編寫思路的一點(diǎn)粗淺認(rèn)識(shí)，僅供同行討論。
