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擁堵指數的計算方法

生活 更新时间:2025-02-24 04:27:04

一、先把斷鍊搞清楚

斷鍊其實在道路路線中經常會遇到,甚至可以說沒有遇到斷鍊反而不正常,那麼什麼是斷鍊,什麼是長鍊,什麼又是短鍊,可能還有很多現場測量人員還不十分熟悉。

1.斷鍊的産生

先來看看斷鍊是怎麼産生的。

斷鍊,指的是因局部改線或分段測量等原因造成的樁号不連續的現象。

分段測量,這個很好理解,我曾經就遇到過,1999年在湖南沅陵,進行一條縣道的改建勘測,總長45公裡左右,分兩支隊伍同時測量,我所在的隊伍測後面那一段,當時勘測起點就按老道路的樁号假定了一個起點樁号,很顯然,這個假定的樁号肯定不會與前面那段道路測量的終點樁号正好一樣(不然可以去買了),這樣就産生了斷鍊,此處樁号不連續。

局部改線,怎麼會發生局部改線呢,其實,這種情況大多會發生在勘測設計文件在評審後的修改上,專家在評審設計文件,會提出很多意見(體現專家的作用),有些意見就會說:某某路段半徑要改大(或改小)一點,以便占用更少的農田;某某路段要向這個方向偏移一些,以減少填方數量;這段路線走這裡不行,從村外繞過去。得,專家的意見,若拿不出充足的理由來反駁,就乖乖地照做吧。于是集合隊伍,又開拔到現場,重新計算路線,打樁,測量,數據出來了,當調整的路段重新回到原設計的路線上時,樁号不連續了,設斷鍊吧。

還有時候,當現場勘測人員現場拿不定注意,在某某路段選取了兩個路線方案,測量對自己推薦一條路線方案,連續推算樁号過去,另一條作為比較線,推算樁号與正線彙合時,彙合點的樁号不連續,後來專家一評審,覺得比較線要好,就用它了(設計院怎麼就這麼背),得,斷鍊又産生了。

還有一種情況,都不好意思講,有一次我碰到了,就是,測量過的路線,回過頭來突然發現某個交點的要素計算錯誤,導緻樁号也算錯了,有錯就改啊,斷鍊于是又産生了。

總而言之,言而總之,一條路線,不産生斷鍊,基本可以說是不正常滴。有人說了,既然斷鍊是樁号不連續,那為什麼不把斷鍊後面的樁号重新推算,使它連續呢?不就解決了嗎?這個問題的提出者,顯然沒有搞過路線勘測,先拖出去打……。

我們都知道,樁号是确定道路中線點的位置的表示,在路線平面參數已經确定的前提下,一個樁号可以唯一地表示路線中線上的一個點的位置。路線的樁号,一般情況下,主要是兩種,一種是整20米的樁号,一種是曲線要素樁(ZH/HY/QZ/YH/HZ),道路勘測,就是放樣出這些樁号的實際位置,再測量高程、橫斷面數據,可以說,每一個樁号及其相關的數據,無不滲透着勘測人員的心血。再回過頭看看前面那位,提出把斷鍊之後的樁号重新推算,就意味着重新推算出的整20米樁和曲線要素樁,都要重新拉隊伍到現場重新測過,實在是沒有這個必要。

2.斷鍊點的位置與标記

先理解一下斷鍊點這個名詞,斷鍊點就是新老樁号不連續的那個點。一般來說,斷鍊點之前的是改線後的新樁号(當然改線路段之前的樁号還是老樁号,原測量數據可繼續利用),斷鍊點之後的樁号則是老樁号(可利用原測量數據,直到又碰到另一段改線)。斷鍊點設在什麼位置合适呢,這個我們施工人員不搞勘測可以不需要知道,但理解一下也不是壞事。從前面講斷鍊的産生我們可以得出一個與此相關的結論:改線後,老樁号利用得越多越好。因此,從我多年來勘測的經驗來講,斷鍊點的設置位置一般有如下特點:

(1)最好設在改線與老線正好相接的位置上;

(2)絕對在直線上,有些就在HZ(YZ)點上,有設在曲線上的你找我(先聲明,HZ/YZ點後面緊接着另一個曲線的不算啊)。

斷鍊的标記,一般在平面圖、直曲表、縱斷面圖等圖表中均有表示,看幾幅截圖:

這是平面圖上的:

擁堵指數的計算方法(這應該是關于道路斷鍊計算處理最全的解讀了)1

這是縱斷面圖上的:

擁堵指數的計算方法(這應該是關于道路斷鍊計算處理最全的解讀了)2

這是直曲表上的:

擁堵指數的計算方法(這應該是關于道路斷鍊計算處理最全的解讀了)3

還有直曲表上這樣表示的:

擁堵指數的計算方法(這應該是關于道路斷鍊計算處理最全的解讀了)4

斷鍊點不管在哪裡标記,始終要搞清楚斷鍊的表示方法,均按類似這樣的格式:

K50 622.760 = K50 621.166。很顯然,這是一個等式,從數學的角度來看,等式顯然不成立,不等于還差不多。但是,這不是數學等式,它表示的是新老樁号的交彙點(即斷鍊點)。隻要看懂了這個等式,就不管再标記什麼長鍊、短鍊,長多少、短多少,不管在平面圖、縱斷面圖上是否再有标記,一切都不重要了,換句話講,你理解了這個等式,其它的你就可以自行确定了。

等式前面的樁号(搞設計的同志千萬不要搞錯了,前後是有區别的,等式的交換律在這裡絕對不能起作用)表示的是改線段的結束樁号,等式後面的樁号是與之相接的老路線樁号。換個角度理解,路線樁号推算到這裡(等式前面的樁号),突然不連續了,突然以另一個樁号出現(等式後面的樁号),而這兩個不相等的樁号,實地表示的則是同一個位置的點位(計算出來的坐标應該相等)。

3.長鍊與短鍊

長鍊和短鍊是斷鍊的兩種類型,很多同志經常犯迷糊,碰到了要韻半天的神。

再來看斷鍊等式,說是等式,其實兩邊的樁号絕對不會相等(相等就不是斷鍊了),這樣就會出現兩種情況,一種是前面樁号大于後面樁号,另一種是前面樁号小于後面樁号。

先看第一種,前面樁号大于後面樁号,比如:K112 943.305 = K112 900.001,我們會發現:樁号有重複,比如前面我們樁号推算到了K112 943.305,又突然從K112 900.001開始,那麼斷鍊點之後從K112 900.001~ K112 943.305這一段樁号就和與斷鍊點之前有重複的樁号。這種情況,就稱為長鍊,長多少呢,就是兩樁号之差,43.304米,因此必然标記長鍊43.304米。

再看第二種,前面樁号小于後面樁号,比如:K115 309.227 = K115 320.001,我們會發現:樁号有空白,前面我們樁号推算到了K115 309.227,又突然從K115 320.001開始,那麼從K115 309.227~ K115 320.001這一段樁号就不會出現。這種情況,就稱為短鍊,短的距離,同樣是兩樁号之差,10.774米,因此必然标記短鍊10.774米。

總結成一句簡短的話,就是:樁号重疊為長鍊,樁号間斷為短鍊。記住了!

實際應用中要特别注意長鍊,因為有樁号重疊,比如K112 943.305 = K112 900.001,會出現兩個K112 920、兩個K112 940重複的樁号,就一定要搞清楚了哪個是斷鍊點之前的,哪個是斷鍊點之後的。而短鍊,因為樁号是間斷的,中間會缺失部分樁号,不會出現重複樁号,實際應用中倒不會出現什麼問題,隻要别以為丢了樁到處找樁就行了。

二、交點定位與交點計算範圍

前面說明過每一條數據的格式:

擁堵指數的計算方法(這應該是關于道路斷鍊計算處理最全的解讀了)5

每個方框就是一個數據,共11個方框,其中第一個方框是交點定位的判别依據,我這裡稱之為交點定位臨界點,其餘10個方框是定義為矩陣Mat A的十個因子的,是交點的主要數據,其中前面八個數據意義非常明确,這裡就不啰嗦了,而最後兩個數據,一個是交點的計算起點樁号,一個是交點的計算終點樁号,這兩個起終點樁号,就構成了交點計算範圍。

這裡,重點講述交點定位臨界點和交點計算範圍,因為這對于後面斷鍊的處理、卵形曲線的處理、單一直線的處理都有非常重要的作用。

1.交點定位臨界點與交點定位樁号範圍

一般情況下(注意我說的是一般情況,沒有斷鍊、卵形曲線等特殊情況),交點定位臨界點定義為下一交點的ZH點(或路段計算終點),當程序判定輸入的樁号小于等于臨界點時,就定位在了本交點上。由于數據庫程序每一條數據是将交點從小到大依次編寫的,程序将順序地從第一個臨界點開始判别,因此實質上程序是判别當輸入樁号大于前一臨界樁号、小于等于本臨界樁号時(這個範圍稱為交點定位樁号範圍),才定位在本交點上。

擁堵指數的計算方法(這應該是關于道路斷鍊計算處理最全的解讀了)6

因此,交點定位樁号範圍一般是從本交點的ZH點到下一交點的ZH點,鑒于可能出現兩曲線之間的直線段為0的複曲線,在輸入定位樁号定位計算交點時,最好取交點曲線上的任一樁号。

2.交點計算範圍

所謂交點計算範圍,是指利用當前的交點數據,可有效地計算出中樁坐标的樁号範圍。可以容易地得知,一般情況下,交點計算範圍包括本交點的平曲線,以及本平曲線之前和之後的直線段(如果有的話)。

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我們可以看出,根據交點計算範圍的定義,相鄰兩交點曲線間若存在直線段,則該直線段則成為相鄰兩交點的重複計算範圍,即既可在前一交點内計算,也可在後一交點内計算,并且均可計算出準确的結果。

定義了交點計算範圍,當輸入的樁号超過此範圍時,程序會提示“KP OUT”,表示樁号超出範圍,提示使用者注意。因此,一定要準确地理解和設定交點計算範圍,以免到了現場計算出錯還不知道,切記切記。

三、斷鍊的處理

現在終于回到了正題,講述ROAD-2程序進行斷鍊的處理與計算,這實在沒有辦法,因為沒有前面的鋪墊,就沒法講斷鍊的處理。

1.有斷鍊時的交點定位與交點計算範圍

當存在斷鍊時(這是特殊情況,不再是一般情況),交點定位臨界樁号就有了一點小小變化。斷鍊之前的那個交點的定位臨界點就不應選擇下一交點的ZH點,而應選擇斷鍊點的樁号。什麼,斷鍊點有兩個樁号?廢話,當然用等号前面的那個樁号了!

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而交點的計算範圍,則不再遵循從上一交點的HZ點開始,至下一交點的ZH點結束的規定,而改為:

(1)對于斷鍊點之前的交點,交點計算範圍從上一交點的HZ點開始,至斷鍊點結束(樁号為改線樁号,即等式之前的那個樁号);

(2)對于斷鍊點之後的交點,交點計算範圍則從斷鍊點開始(樁号為老樁号,即等式之後的那個樁号),至下一交點的ZH點結束。

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如此,數據庫子程序的編寫就OK了,當然,這還隻是斷鍊處理過程中第一個注意事項,重要的還在後面的程序操作上。

2.工程實例

(感謝校友曾令武提供工程實例)

根據某高速公路的直曲表,在13公裡範圍内有一長鍊和一短鍊兩個斷鍊,非常典型,就用它了。

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直曲表太大,隻好拆成兩半,不然字就看不清了,請各位見諒。

3.數據庫文件ROAD-DATA2的編寫

編寫數據之前,我們先仔細看一下,容易看出,第一個斷鍊點K112 943.305 = K112 900.001在JD59和JD60之間的直線段内,而第二個斷鍊點K125 309.227 = K125 320.001在JD65和JD66之間的直線段内。因隻研讨斷鍊,我們隻編寫了這四個交點的數據(省略了中間六個交點的數據),編寫時為操作方便采用了簡化坐标和簡化樁号。

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數據庫子程序中,紅色字體均是斷鍊相關的樁号,編寫時一定要結合前面的講述編寫準确。計算時,記得要把ROAD-2程序第二行調用的數據庫子程序名稱改為“ROAD-DATA2”。

4.驗證與應用示例

首先看第一個斷鍊點K112 943.305 = K112 900.001,既然這兩個樁号表示的是同一個點,那麼計算出來的平面坐标應該相等,我們用計算器算一下看,先算等式左邊的樁号K112 943.305,它應該在JD59的計算範圍内。

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退出程序,再次執行,計算等式右邊的樁号K112 900.001,它應該在JD60的計算範圍内。

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由以上驗證計算可看出,斷鍊點K112 943.305 和 K112 900.001兩個樁号的坐标計算結果相同,均為X=17412.741,Y=54373.675。大家有興趣,也可按以上方法驗證一下另一個斷鍊點K125 309.227 = K125 320.001的坐标,強化一下操作。

在實際應用時,要注意斷鍊點之前的樁号和斷鍊點之後的樁号的交點定位,比如這個斷鍊點K112 943.305 =K112 900.001,就會出現兩個K112 920和兩個K112 940,就一定要搞清楚哪個是斷鍊點之前的,哪個是斷鍊點之後的,頭腦一定要清楚。

為方便大家計算驗證,把該段的逐樁坐标表發表如下。

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由此,斷鍊處理得到圓滿的解決……

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