Excel 測量計算:クロソイド計算について

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クロソイド計算について

クロソイド計算について

 Excel 測量計算 のクロソイドに関する計算を行うソフトウェアについて、お知らせしたい事項をまとめました。

対応しているクロソイド曲線の型

 Excel 測量計算 が対応しているクロソイド曲線の型は、原則として半径(R)が無限大「∞」から始まる「基本型」・「凸型」・「S型」の3種です(参考図参照)。

 半径(R)が無限大から始まらない「卵形」や「複合型」には対応していません。

 尚、「卵形」や「複合型」でも、計算上では半径(R)が無限大の点(KA点)は存在しているはずですので、必要な入力項目(下記参照)を入手できる場合は、計算可能です。

入力項目

 Excel 測量計算 のクロソイドに関する計算を行う各ソフトウェアでは、クロソイド曲線を構成する要素のうち、下記項目の入力が必要です。

  • KA座標
  • IP座標(or KE座標)
  • パラメータ
  • KA点の半径

※入力する項目が適切であっても、予期しない条件等によって正しく計算されない可能性があります。

「IP座標」に関する注意点

 入力項目のうち、「IP座標」については、他の入力項目から妥当性を確認することができません。そのため「IP座標」の入力を選択した場合、入力項目に不適切な数値が入力されると、正しくない計算結果 を表示してしまいます。

 「IP座標」の代わりに「KE座標」を入力することもできますので、必要に応じて「KE座標」を入力してください。

 尚、入力項目の「IP座標」は、クロソイド曲線のIP点座標 です。クロソイド曲線が単曲線に接続す場合、その単曲線にもIP点がありますので、間違わないよう注意してください。

クロソイド曲線のIPと単曲線のIP

「KE座標」を入力する場合

 「KE座標」については、他の入力項目から妥当性を確認することができます。妥当性が認められない場合には計算結果を表示しません。

交点が求まらない可能性について

 クロソイド曲線の交点は反復計算で求めています。計算終了の条件に反復の回数が含まれている関係で、交差する位置や角度等の条件によっては、十分な精度が得られないまま計算が終了する可能性があります。十分な精度が得られない場合は交点として採用されません(交点が表示されません)。

 垂線計算を除く交点計算では、交点が2点存在する場合がありますが、十分な精度の結果が得られなかった場合、 1点しか求まらなかったり、2点とも求まらない可能性もあります(下図は2点求まった例)。

交点が2点求まった例

参考図(クロソイド曲線の型)

 Excel 測量計算 が対応しているクロソイド曲線は、半径(R)が無限大「∞」から始まる以下の型です。

基本型

中央に単曲線、その両側にクロソイド曲線を、その外側に直線を配置した形です。
「IP座標」は単曲線部分にも存在しますので、間違わないよう注意が必要です。

クロソイド曲線の型(基本型)

凸型

直線同士を2つのクロソイド曲線で結んだ形です。

クロソイド曲線の型(凸型)

S型

両側の単曲線を反対方向に曲がる2つのクロソイド曲線で結んだ形です。
必要に応じ「IP座標」に代えて「KE座標」を入力してください。

クロソイド曲線の型(S型)