关于曲线拨距计算的源程序编写探讨

摘要：高速铁路运输在我国经济发展中起到越来越重要的作用。但是，经过长期运营，既有线路上原铺的钢轨产生严重的疲劳损伤和路基沉降现象，急需对既有线路进行优化整治或线路大修设计，而传统的曲线线路调整过程，是通过偏角法、绳正法、坐标法等曲线整正方法进行人工验算后，得出相应的曲线拨量，庞大的数据量和繁重的数据处理，已不能满足铁路线路的飞速发展的需求，因此开展曲线拨距计算的源程序编写的探讨十分迫切。

关键词：既有线铁路；偏角法；程序计算Abstract: High-speed railway transportation plays a more and more important role in the economic development of our country. However, after long-term operation, both rail line originally spread of fatigue damage of subgrade settlement and serious phenomenon, the urgent need for the existing line overhaul regulation or optimization of circuit design, the traditional curve line adjustment process, through the method of deflection angle, rope method, coordinate method and curve adjusting method of artificial computation, draw the corresponding curve, a large amount of data and the heavy data processing, has been unable to meet the rapid development of railway needs, explore the curve from the calculation of the source program written in very urgent.

Keywords: existing railway; deflection angle method; calculation program

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

既有铁路线的改建、复测和大修，设计部门或各铁路局的工务部门都要对沿线的既有曲线进行外业测量，然后进行内业拨距计算。校正曲线的主要目的，是选择符合既有曲线现状的曲线半径及缓和曲线长度，使拨距量总和最小。以往计算拨距时存在2 个缺点：一是盲目性很大，必须人为的多次给定曲线半径进行试算，经过比较采用其中结果最好的半径值。由于半径是人为给定，往往会遗漏最佳半径。二是遇到不等长缓和曲线时，有时必须通过绘图分析才能解决，很繁琐。因此，必须找出其中的内在规律，改进计算方法。

一、程序设计思路

根据累计偏角法进行外业测设曲线及渐伸线的基本原理进行内业计算，采用拨距图逼近法校正曲线进行编写的。

程序计算时，不必给计算程序赋曲线半径或缓和曲线的初值，而是通过程序计算拨距形成并连续调整拨距图，自动优选最佳曲线半径，自动选配最适宜的缓和曲线长度，从而达到整个曲线的最后拨距量总和最小。同时，为了使程序具有通用性，本程序也考虑了原始偏角法程序的编写。由于该程序所涉及的输入、输出数据较多，程序设计时建立输入、输出文件，以便核对输入数据及调用输出数据。

(1)输入数据:曲线编号,测点号N,起点里程K(0),测站数M,正反测(正1,-1反)；

图1 测点数据输入

(2)通过do循环计算出三阶差，从而计算曲中点里程QZ。

图2 三阶差

(3)由曲中点向前、向后分别取2-3个点，优化半径，所取的点数，可以由要求精度自己确定，如图3中，由曲中点向前后分别各取两个点。

图3

(4)确定缓和曲线长；

(5)计算曲线要素，各个主要点里程；

(6)计算拨距。

二、程序流程图

图4 曲线波距计算程序流程

三、程序片段及输出结果

运用FORTRAN 90 进行程序编写计算，下例为某段线路运用曲线拨距计算结果：

曲线拨距计算结果

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曲线编号：1

曲线转角A= 20°12′52″

曲线主点里程ZH= 137729.184HY= 137829.184

QZ= 137892.964 YH= 137956.745 HZ= 138056.745

曲线要素R= 645.0L0=100

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里程 EJ ES Δ

1377200.0010.000 0.001

1377400.0210.003 0.017

1377600.0880.076 0.013

1377800.3520.339 0.013

1378000.9220.918 0.004

1378201.9301.935-0.006

1378403.5243.513 0.011

1378605.7295.709 0.020

1378808.5368.525 0.011

137900 11.959 11.961-0.002

137920 15.950 16.018-0.068

137940 20.682 20.694-0.012

137960 25.986 25.991-0.005

137980 31.859 31.875-0.016

138000 38.232 38.235-0.003

138020 44.947 44.947-0.001

138040 51.896 51.888 0.009

138060 58.947 58.932 0.015

138080 65.988 65.988 0.000

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四、结语

经过长期的运营，既有线路上原铺的钢轨疲劳损伤，路基的沉降，造成线路平断面线路急需校正、改善。应根据工程实例，运用多种曲线拨距整正方法进行系统的计算，并加以对比，确定既有铁路曲线整正的方法。再通过已经确定的曲线拨距整正方法程序编写相应的程序，以简化繁琐计算，提高线路养护维修工作效率。