工程施工放樣項(xiàng)目Visual Basic程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李開(kāi)偉+汪仁銀+周小莉

摘要：2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪賽項(xiàng)中的工程施工放樣單項(xiàng)是一個(gè)綜合曲線計(jì)算和放樣題目，考察參賽選手綜合利用所學(xué)工程測(cè)量知識(shí)，對(duì)第一緩和曲線和圓曲線上給定樁號(hào)和坐標(biāo)的點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算和放樣。整個(gè)計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)一套Visual Basic程序可以快速、高效、準(zhǔn)確地評(píng)判學(xué)生計(jì)算結(jié)果的正確性，為學(xué)生平時(shí)訓(xùn)練提供很好的輔助作用。

關(guān)鍵詞：職業(yè)院校；技能大賽；測(cè)繪；工程施工放樣；Visual Basic程序

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）34-0017-03

全國(guó)職業(yè)院校技能大賽是專業(yè)覆蓋面最廣、參賽選手最多、社會(huì)影響最大、聯(lián)合主辦部門最全的國(guó)家級(jí)職業(yè)院校技能賽事。測(cè)繪賽項(xiàng)作為全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪類專業(yè)的比賽，為全國(guó)擁有測(cè)繪類專業(yè)的高職院校提供了一個(gè)交流和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪賽項(xiàng)包括二等水準(zhǔn)測(cè)量、工程施工放樣、1∶500數(shù)字測(cè)圖三個(gè)單項(xiàng)，其中工程施工放樣項(xiàng)目考察學(xué)生綜合利用圓曲線、緩和曲線相關(guān)知識(shí)進(jìn)行曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算以及利用全站儀進(jìn)行施工放樣的能力。而其中的計(jì)算過(guò)程相當(dāng)繁雜，在學(xué)生平時(shí)的訓(xùn)練過(guò)程中，老師利用傳統(tǒng)的方法要想評(píng)判學(xué)生計(jì)算結(jié)果是否正確，勢(shì)必需要按照繁雜的公式手動(dòng)計(jì)算，這種方式耗時(shí)、費(fèi)力，對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練效果較差，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual Basic程序?qū)崿F(xiàn)該項(xiàng)目的自動(dòng)計(jì)算，使評(píng)判過(guò)程快速、高效、準(zhǔn)確，大大降低了教師的工作量，使學(xué)生的訓(xùn)練如虎添翼。

1 工程施工放樣項(xiàng)目模型

1.1 工程施工放樣題目模型

已知某道路曲線第一切線上控制點(diǎn)ZD1（，）和JD1（，），該曲線設(shè)計(jì)半徑R=1000m，緩和曲線長(zhǎng)=100m，JD1里程為，轉(zhuǎn)向角。請(qǐng)按細(xì)則要求使用非程序型函數(shù)計(jì)算器計(jì)算道路曲線主點(diǎn)坐標(biāo)ZH（，）、HY（，）、QZ（，）及第一緩和曲線和圓曲線上中樁點(diǎn)的坐標(biāo)（，），共計(jì)算5個(gè)點(diǎn)。然后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已知測(cè)站點(diǎn)O、定向點(diǎn)A、定向檢核點(diǎn)B，使用全站儀進(jìn)行第一緩和曲線和圓曲線上中樁點(diǎn)放樣點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)和待放樣曲線之間關(guān)系如圖1所示。

上交成果：工程施工放樣成果資料，其中包含曲線常數(shù)、曲線要素、主點(diǎn)里程及曲線中樁坐標(biāo)的計(jì)算成果。

1.2 工程施工放樣數(shù)學(xué)模型

1.2.1 曲線常數(shù)：

（1）緩和曲線傾角：

（2）圓曲線內(nèi)移值：

（3）切線外移量：

1.2.2 曲線要素：

（1）切線長(zhǎng)：

（2）曲線長(zhǎng)度：

（3）外矢距：

（4）切曲差：

1.2.3 主點(diǎn)里程：

（1）ZH點(diǎn)里程：

（2）HY點(diǎn)里程：

（3）QZ點(diǎn)里程：

（4）YH點(diǎn)里程：

（5）HZ點(diǎn)里程：

檢核計(jì)算：

1.2.4 獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

（1）在坐標(biāo)系中，緩和曲線ZH-HY段（）獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

（2）計(jì)算ZH-HY緩和曲線細(xì)部點(diǎn)：

（3）計(jì)算ZH-HY緩和曲線HY點(diǎn)（直接將上式

）：

（4）在坐標(biāo)系中，圓曲線HY-YH段任意一點(diǎn)獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

1.2.5 主點(diǎn)及若干曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)：

（1）（指ZH到JD的坐標(biāo)方位角）

（2）（右轉(zhuǎn)用-，左轉(zhuǎn)為+）

（3）（右轉(zhuǎn)用-，左轉(zhuǎn)為+）

（4）三個(gè)主點(diǎn)坐標(biāo)如下：

ZH點(diǎn)坐標(biāo)：

HZ點(diǎn)坐標(biāo)：

QZ點(diǎn)坐標(biāo)：

（5）曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)按線路右轉(zhuǎn)所得公式如下 （注意若為線路左轉(zhuǎn)則以下幾個(gè)公式用）：

2 工程施工放樣項(xiàng)目Visual Basic程序設(shè)計(jì)

2.1 程序界面

2.1.1 主程序界面。主程序界面設(shè)計(jì)如圖2所示，通過(guò)主界面，可以輸入所有的已知數(shù)據(jù)，并選擇偏角的類型。

圖2 主程序界面

2.1.2 結(jié)果顯示界面。計(jì)算結(jié)果通過(guò)一個(gè)文本框的形式，將所有需要的結(jié)果及一些關(guān)鍵的中間結(jié)果分欄顯示，如圖3所示：

2.2 核心代碼

2.2.1 計(jì)算曲線常數(shù)和曲線要素：

If R <> 0 Then

2.2.2 主點(diǎn)里程及獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

2.2.3 坐標(biāo)計(jì)算：

3 結(jié)語(yǔ)

將本次國(guó)賽工程施工放樣的計(jì)算過(guò)程采用Visual Basic程序的方式自動(dòng)進(jìn)行，減少了教師的工作量，使教師對(duì)學(xué)生計(jì)算結(jié)果的評(píng)判更加迅速、高效、準(zhǔn)確。而且對(duì)一些關(guān)鍵的中間環(huán)節(jié)的計(jì)算結(jié)果予以顯示，有利于學(xué)生檢查計(jì)算過(guò)程中容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)，并對(duì)出錯(cuò)的環(huán)節(jié)反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到較好的訓(xùn)練效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“測(cè)繪”賽項(xiàng)規(guī)程.

[2] 周建鄭.工程測(cè)量[M].開(kāi)封：黃河水利出版社，2010.

[3] 張正祿.工程測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介：李開(kāi)偉（1981-），男，重慶人，四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院測(cè)繪工程系講師，碩士，研究方向：工程測(cè)量。

摘要：2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪賽項(xiàng)中的工程施工放樣單項(xiàng)是一個(gè)綜合曲線計(jì)算和放樣題目，考察參賽選手綜合利用所學(xué)工程測(cè)量知識(shí)，對(duì)第一緩和曲線和圓曲線上給定樁號(hào)和坐標(biāo)的點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算和放樣。整個(gè)計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)一套Visual Basic程序可以快速、高效、準(zhǔn)確地評(píng)判學(xué)生計(jì)算結(jié)果的正確性，為學(xué)生平時(shí)訓(xùn)練提供很好的輔助作用。

關(guān)鍵詞：職業(yè)院校；技能大賽；測(cè)繪；工程施工放樣；Visual Basic程序

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）34-0017-03

全國(guó)職業(yè)院校技能大賽是專業(yè)覆蓋面最廣、參賽選手最多、社會(huì)影響最大、聯(lián)合主辦部門最全的國(guó)家級(jí)職業(yè)院校技能賽事。測(cè)繪賽項(xiàng)作為全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪類專業(yè)的比賽，為全國(guó)擁有測(cè)繪類專業(yè)的高職院校提供了一個(gè)交流和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪賽項(xiàng)包括二等水準(zhǔn)測(cè)量、工程施工放樣、1∶500數(shù)字測(cè)圖三個(gè)單項(xiàng)，其中工程施工放樣項(xiàng)目考察學(xué)生綜合利用圓曲線、緩和曲線相關(guān)知識(shí)進(jìn)行曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算以及利用全站儀進(jìn)行施工放樣的能力。而其中的計(jì)算過(guò)程相當(dāng)繁雜，在學(xué)生平時(shí)的訓(xùn)練過(guò)程中，老師利用傳統(tǒng)的方法要想評(píng)判學(xué)生計(jì)算結(jié)果是否正確，勢(shì)必需要按照繁雜的公式手動(dòng)計(jì)算，這種方式耗時(shí)、費(fèi)力，對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練效果較差，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual Basic程序?qū)崿F(xiàn)該項(xiàng)目的自動(dòng)計(jì)算，使評(píng)判過(guò)程快速、高效、準(zhǔn)確，大大降低了教師的工作量，使學(xué)生的訓(xùn)練如虎添翼。

1 工程施工放樣項(xiàng)目模型

1.1 工程施工放樣題目模型

已知某道路曲線第一切線上控制點(diǎn)ZD1（，）和JD1（，），該曲線設(shè)計(jì)半徑R=1000m，緩和曲線長(zhǎng)=100m，JD1里程為，轉(zhuǎn)向角。請(qǐng)按細(xì)則要求使用非程序型函數(shù)計(jì)算器計(jì)算道路曲線主點(diǎn)坐標(biāo)ZH（，）、HY（，）、QZ（，）及第一緩和曲線和圓曲線上中樁點(diǎn)的坐標(biāo)（，），共計(jì)算5個(gè)點(diǎn)。然后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已知測(cè)站點(diǎn)O、定向點(diǎn)A、定向檢核點(diǎn)B，使用全站儀進(jìn)行第一緩和曲線和圓曲線上中樁點(diǎn)放樣點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)和待放樣曲線之間關(guān)系如圖1所示。

上交成果：工程施工放樣成果資料，其中包含曲線常數(shù)、曲線要素、主點(diǎn)里程及曲線中樁坐標(biāo)的計(jì)算成果。

1.2 工程施工放樣數(shù)學(xué)模型

1.2.1 曲線常數(shù)：

（1）緩和曲線傾角：

（2）圓曲線內(nèi)移值：

（3）切線外移量：

1.2.2 曲線要素：

（1）切線長(zhǎng)：

（2）曲線長(zhǎng)度：

（3）外矢距：

（4）切曲差：

1.2.3 主點(diǎn)里程：

（1）ZH點(diǎn)里程：

（2）HY點(diǎn)里程：

（3）QZ點(diǎn)里程：

（4）YH點(diǎn)里程：

（5）HZ點(diǎn)里程：

檢核計(jì)算：

1.2.4 獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

（1）在坐標(biāo)系中，緩和曲線ZH-HY段（）獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

（2）計(jì)算ZH-HY緩和曲線細(xì)部點(diǎn)：

（3）計(jì)算ZH-HY緩和曲線HY點(diǎn)（直接將上式

）：

（4）在坐標(biāo)系中，圓曲線HY-YH段任意一點(diǎn)獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

1.2.5 主點(diǎn)及若干曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)：

（1）（指ZH到JD的坐標(biāo)方位角）

（2）（右轉(zhuǎn)用-，左轉(zhuǎn)為+）

（3）（右轉(zhuǎn)用-，左轉(zhuǎn)為+）

（4）三個(gè)主點(diǎn)坐標(biāo)如下：

ZH點(diǎn)坐標(biāo)：

HZ點(diǎn)坐標(biāo)：

QZ點(diǎn)坐標(biāo)：

（5）曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)按線路右轉(zhuǎn)所得公式如下 （注意若為線路左轉(zhuǎn)則以下幾個(gè)公式用）：

2 工程施工放樣項(xiàng)目Visual Basic程序設(shè)計(jì)

2.1 程序界面

2.1.1 主程序界面。主程序界面設(shè)計(jì)如圖2所示，通過(guò)主界面，可以輸入所有的已知數(shù)據(jù)，并選擇偏角的類型。

圖2 主程序界面

2.1.2 結(jié)果顯示界面。計(jì)算結(jié)果通過(guò)一個(gè)文本框的形式，將所有需要的結(jié)果及一些關(guān)鍵的中間結(jié)果分欄顯示，如圖3所示：

2.2 核心代碼

2.2.1 計(jì)算曲線常數(shù)和曲線要素：

If R <> 0 Then

2.2.2 主點(diǎn)里程及獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

2.2.3 坐標(biāo)計(jì)算：

3 結(jié)語(yǔ)

將本次國(guó)賽工程施工放樣的計(jì)算過(guò)程采用Visual Basic程序的方式自動(dòng)進(jìn)行，減少了教師的工作量，使教師對(duì)學(xué)生計(jì)算結(jié)果的評(píng)判更加迅速、高效、準(zhǔn)確。而且對(duì)一些關(guān)鍵的中間環(huán)節(jié)的計(jì)算結(jié)果予以顯示，有利于學(xué)生檢查計(jì)算過(guò)程中容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)，并對(duì)出錯(cuò)的環(huán)節(jié)反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到較好的訓(xùn)練效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“測(cè)繪”賽項(xiàng)規(guī)程.

[2] 周建鄭.工程測(cè)量[M].開(kāi)封：黃河水利出版社，2010.

[3] 張正祿.工程測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介：李開(kāi)偉（1981-），男，重慶人，四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院測(cè)繪工程系講師，碩士，研究方向：工程測(cè)量。

摘要：2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪賽項(xiàng)中的工程施工放樣單項(xiàng)是一個(gè)綜合曲線計(jì)算和放樣題目，考察參賽選手綜合利用所學(xué)工程測(cè)量知識(shí)，對(duì)第一緩和曲線和圓曲線上給定樁號(hào)和坐標(biāo)的點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算和放樣。整個(gè)計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)一套Visual Basic程序可以快速、高效、準(zhǔn)確地評(píng)判學(xué)生計(jì)算結(jié)果的正確性，為學(xué)生平時(shí)訓(xùn)練提供很好的輔助作用。

關(guān)鍵詞：職業(yè)院校；技能大賽；測(cè)繪；工程施工放樣；Visual Basic程序

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）34-0017-03

全國(guó)職業(yè)院校技能大賽是專業(yè)覆蓋面最廣、參賽選手最多、社會(huì)影響最大、聯(lián)合主辦部門最全的國(guó)家級(jí)職業(yè)院校技能賽事。測(cè)繪賽項(xiàng)作為全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪類專業(yè)的比賽，為全國(guó)擁有測(cè)繪類專業(yè)的高職院校提供了一個(gè)交流和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽測(cè)繪賽項(xiàng)包括二等水準(zhǔn)測(cè)量、工程施工放樣、1∶500數(shù)字測(cè)圖三個(gè)單項(xiàng)，其中工程施工放樣項(xiàng)目考察學(xué)生綜合利用圓曲線、緩和曲線相關(guān)知識(shí)進(jìn)行曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算以及利用全站儀進(jìn)行施工放樣的能力。而其中的計(jì)算過(guò)程相當(dāng)繁雜，在學(xué)生平時(shí)的訓(xùn)練過(guò)程中，老師利用傳統(tǒng)的方法要想評(píng)判學(xué)生計(jì)算結(jié)果是否正確，勢(shì)必需要按照繁雜的公式手動(dòng)計(jì)算，這種方式耗時(shí)、費(fèi)力，對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練效果較差，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual Basic程序?qū)崿F(xiàn)該項(xiàng)目的自動(dòng)計(jì)算，使評(píng)判過(guò)程快速、高效、準(zhǔn)確，大大降低了教師的工作量，使學(xué)生的訓(xùn)練如虎添翼。

1 工程施工放樣項(xiàng)目模型

1.1 工程施工放樣題目模型

已知某道路曲線第一切線上控制點(diǎn)ZD1（，）和JD1（，），該曲線設(shè)計(jì)半徑R=1000m，緩和曲線長(zhǎng)=100m，JD1里程為，轉(zhuǎn)向角。請(qǐng)按細(xì)則要求使用非程序型函數(shù)計(jì)算器計(jì)算道路曲線主點(diǎn)坐標(biāo)ZH（，）、HY（，）、QZ（，）及第一緩和曲線和圓曲線上中樁點(diǎn)的坐標(biāo)（，），共計(jì)算5個(gè)點(diǎn)。然后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已知測(cè)站點(diǎn)O、定向點(diǎn)A、定向檢核點(diǎn)B，使用全站儀進(jìn)行第一緩和曲線和圓曲線上中樁點(diǎn)放樣點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)和待放樣曲線之間關(guān)系如圖1所示。

上交成果：工程施工放樣成果資料，其中包含曲線常數(shù)、曲線要素、主點(diǎn)里程及曲線中樁坐標(biāo)的計(jì)算成果。

1.2 工程施工放樣數(shù)學(xué)模型

1.2.1 曲線常數(shù)：

（1）緩和曲線傾角：

（2）圓曲線內(nèi)移值：

（3）切線外移量：

1.2.2 曲線要素：

（1）切線長(zhǎng)：

（2）曲線長(zhǎng)度：

（3）外矢距：

（4）切曲差：

1.2.3 主點(diǎn)里程：

（1）ZH點(diǎn)里程：

（2）HY點(diǎn)里程：

（3）QZ點(diǎn)里程：

（4）YH點(diǎn)里程：

（5）HZ點(diǎn)里程：

檢核計(jì)算：

1.2.4 獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

（1）在坐標(biāo)系中，緩和曲線ZH-HY段（）獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

（2）計(jì)算ZH-HY緩和曲線細(xì)部點(diǎn)：

（3）計(jì)算ZH-HY緩和曲線HY點(diǎn)（直接將上式

）：

（4）在坐標(biāo)系中，圓曲線HY-YH段任意一點(diǎn)獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

1.2.5 主點(diǎn)及若干曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)：

（1）（指ZH到JD的坐標(biāo)方位角）

（2）（右轉(zhuǎn)用-，左轉(zhuǎn)為+）

（3）（右轉(zhuǎn)用-，左轉(zhuǎn)為+）

（4）三個(gè)主點(diǎn)坐標(biāo)如下：

ZH點(diǎn)坐標(biāo)：

HZ點(diǎn)坐標(biāo)：

QZ點(diǎn)坐標(biāo)：

（5）曲線中樁點(diǎn)坐標(biāo)按線路右轉(zhuǎn)所得公式如下 （注意若為線路左轉(zhuǎn)則以下幾個(gè)公式用）：

2 工程施工放樣項(xiàng)目Visual Basic程序設(shè)計(jì)

2.1 程序界面

2.1.1 主程序界面。主程序界面設(shè)計(jì)如圖2所示，通過(guò)主界面，可以輸入所有的已知數(shù)據(jù)，并選擇偏角的類型。

圖2 主程序界面

2.1.2 結(jié)果顯示界面。計(jì)算結(jié)果通過(guò)一個(gè)文本框的形式，將所有需要的結(jié)果及一些關(guān)鍵的中間結(jié)果分欄顯示，如圖3所示：

2.2 核心代碼

2.2.1 計(jì)算曲線常數(shù)和曲線要素：

If R <> 0 Then

2.2.2 主點(diǎn)里程及獨(dú)立坐標(biāo)計(jì)算：

2.2.3 坐標(biāo)計(jì)算：

3 結(jié)語(yǔ)

將本次國(guó)賽工程施工放樣的計(jì)算過(guò)程采用Visual Basic程序的方式自動(dòng)進(jìn)行，減少了教師的工作量，使教師對(duì)學(xué)生計(jì)算結(jié)果的評(píng)判更加迅速、高效、準(zhǔn)確。而且對(duì)一些關(guān)鍵的中間環(huán)節(jié)的計(jì)算結(jié)果予以顯示，有利于學(xué)生檢查計(jì)算過(guò)程中容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)，并對(duì)出錯(cuò)的環(huán)節(jié)反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到較好的訓(xùn)練效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 2014年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“測(cè)繪”賽項(xiàng)規(guī)程.

[2] 周建鄭.工程測(cè)量[M].開(kāi)封：黃河水利出版社，2010.

[3] 張正祿.工程測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介：李開(kāi)偉（1981-），男，重慶人，四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院測(cè)繪工程系講師，碩士，研究方向：工程測(cè)量。