如何運用EXCEL制作豎曲線高程計算軟件

彭喜宏

摘 要：在公路高程測量放樣過程中，工程技術人員整天與標高及坐標打交道。在整理大量的測量數(shù)據(jù)面前，計算時不小心算錯。而且工作效率低，一堆數(shù)據(jù)算起來頭昏腦脹。其實在工程測量中相關的數(shù)據(jù)計算完全可以通過EXCEL輔助完成，現(xiàn)在用的多的是卡西歐5800系列的計算器等很多工具，但是有些人只會用不會編，這樣測量知識時間長了也會忘?，F(xiàn)信息時代的社會，電腦普遍了，EXCEL是個很好的工具，尤其宏的功能很強大。本文通過視圖教學，運用電子表自動計算數(shù)據(jù)，省時省力，已經(jīng)過一次升級，更穩(wěn)定全面。

關鍵詞：工程測量 EXCEL 豎曲線 函數(shù) 公式 要素

為了測量計算更快速準確，只要你輸入你里程樁號，高程自動計算，精確度很高，提高了你的工作效率。我在這里教大家自己動手運用EXCEL制作豎曲線高程計算小軟件。

一、首先，要理解豎曲線的概念和要素，是指縱斷面上相鄰兩條坡度線相交處，會出現(xiàn)變坡點和變坡角。在變坡處，用一段曲線予以連接，以保證車輛平順行駛，這就是豎曲線。相見圖（1-1）變坡角w=i1-i2，其中i1，i2是表示相鄰坡度線的坡度值%。當w>0時，為凸型曲線；反之為凹形豎曲線。

豎曲線的要素有三個：曲線長L=Rw；切線長T-RW/2；外距E=T2/2R yi=X2/2R（標高改正值）；式中 值在凹形豎曲線中為正號，在凸形豎曲線中為負號；x表示豎曲線上任意一點距曲線起點或終點的水平距離，m。接著，我們打開EXCEL做表格，可以根據(jù)自己的要求制作。下面是我的模板，見圖（1-2）。

在EXCEL里做好模板后按照計算原理我們要在單元格里面編輯公式及相關設置。

二、第一步我們設置里程樁號，見圖（1-3）。點擊確定之后單元格顯示的是k00+000.000的格式。設置之后在輸入自己要的樁號，比如我要輸入只需輸入K02+323.165這個里程時，只需要輸入2323.165，ENYER鍵確認后自動顯示為K02+323.165。同理坡度的表示方法一樣，將其設置成0.000%的格式；第二步就是分清已知未知條件。已知條件（手動輸入的數(shù)據(jù)）有變坡點樁號和高程、坡度、半徑；其他的都是未知的條件（自動計算的數(shù)據(jù)）。

三、知道了已知未知條件以后，我們要將未知（自動計算）數(shù)據(jù)在對應的單元格內(nèi)編輯。由于坡度差w=i1-i2對應一欄設置為=H3-I3；通過要素知道豎曲線的線形與坡度差有關，歸納為“-”凹“+”凸。所以在線形對應的一欄要設置為“=IF（J5>0，"凸形"，"凹形"）”。這里的IF是如果的意思，就是當J5單元格里數(shù)據(jù)大于零時線形為凸形，否則為凹形。按上述的方法設置就可以了。在對應的切線長（T）一欄里雙擊設置為=D3*ABS（J5）/2，ENTER鍵確認就可以了，見圖（1-4）。同理曲線長（L）一欄里設置為=D3*ABS（J5）、外矢距（E）設置為=J3^2/2/$D$3、通過要素知道還要計算起終點樁號及高程高程。由于起點樁號=變坡點樁號-T ；終點樁號=起點樁號+L。所以對應設置分別為：=$B$3-$J$3、=$B$6+$K$3。

四、文章里面大家需要注意的就是，每個單元格的文字表示方法：EXCEL電子表豎行序號對應的是1、2、3、4、------、n，按順序排列的；橫向序號都是按A、B、C、D、----、Z字母表的順序排列的。大家可以隨意打開一個電子表看一下就知道了。比如B3（單元格）表示的意思就是第四列第三行的單元格。如圖所示（1-5）。前面起終點樁號知道了，還要計算起終點高程。

坡道高程要根據(jù)坡度 計算，起點H設置=IF（$J$5>0，$C$3-F6，$C$3+F6），終點H設置=IF（$J$5>0，$C$3-F20，$C$3+F20）。距起點距離見圖（1-6）設置。高程改正值對應欄設置為=C7^2/2/$D$3；在前面我們講到高程改正值要根據(jù)豎曲線線形由正負之分，所以改后值為=IF（$J$5>0，"+"&F7，IF（$J$5<0，"-"&F7，0））。接著豎曲線高程設置為=$H$6+G7+E7，即坡道高程（起點高程加上距離起點的高差）加上高程改正值。生成函數(shù)后往下拖就好了。

五、需要說明的是距離分為兩段，由兩頭往中間，所以編輯函數(shù)時要對應各自的坡度，對應見圖（1-2）箭頭所示。這樣一個基本的框架就出來了。計算的時候只需輸入已知條件：半徑R、坡度、變坡點樁號及高程，再在自動計算出來的起點→變坡點→終點樁號范圍內(nèi)輸入樁號，對應的豎曲線的高程就自動計算出來了。

六、本軟件已是第二次更新了，增加了豎曲線的自動判斷；改善了亂碼現(xiàn)象。由于EXCEL里面涉及了函數(shù)及公式，所以在這里教大家怎么鎖定軟件，設置密碼，防止錯誤。第一步把非已知（自動計算）的數(shù)據(jù)保護起來，按住ctrl鍵鼠標點擊要保護的單元格，再鼠標右擊選項里點擊單元格設置，保護選項里勾上鎖定，再點擊確定。第二步就是在EXCEL表頭點擊審閱，點擊保護工作表，在選項里面勾選定未鎖定的單元格，輸入設置的密碼兩次確定就好了。

備注：

1）函數(shù)IF表示判斷是否滿足某個條件，如果滿足返回一個值，反之則返回另外一個值。

2）函數(shù) ABS 表示返回數(shù)字的絕對值。

3）函數(shù)*^2表示的是*的平方。

4）函數(shù)$B$7 表示的是固定單元格B7，你拖單元格的時候不會隨之改變。

結束語：

1）本文附有視頻教程：

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2）本文附豎曲線軟件：

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