IFC 4.3.2.20251031 (IFC4X3_ADD2) under development

8.7.2.3 IfcAlignmentVerticalSegmentTypeEnum(线形垂直段类型枚举)

8.7.2.3.1 语义定义(Semantic definition)

IfcAlignmentVerticalSegmentTypeEnum 表示垂直线形段(IfcAlignmentVerticalSegment)的类型。

垂直曲率 段类型 枚举值
无垂直曲率 恒定坡度 CONSTANTGRADIENT
坡度对线形水平投影的导数为常数 垂曲线,抛物线 PARABOLICARC
垂直角对沿线形三维弧长的导数为常数 垂曲线,圆形 CIRCULARARC
垂直曲率变化为常数 垂曲线,回旋曲线 CLOTHOID
表 8.7.2.3.A

使用的符号及其含义

符号 含义 单位,取值范围
L 段的完整长度 正长度 L > 0
s 段上的当前位置 0 < s < L
θ (希腊字母 "theta")纵向坡度角(上坡或下坡) 弧度
g 坡度(数学);g=tan(θ)
x(s) 线形/轨道中心线在平面图中投影的可变纵向坐标 长度
y(s) 线形/轨道中心线在平面图中投影的可变横向坐标 长度
z(s) 在笛卡尔坐标系中,轨道中心线在平面图中投影在垂直方向上的可变垂直坐标 长度
zc(s) 在位置 s 处远离切线的垂直圆弧的纵坐标 长度
LV 垂直半径的长度(曲率的倒数) 长度
RV 在立面图(纵断面)中某点的轨道中心线半径(曲率的倒数) 长度
κV (希腊字母 "kappa")垂直曲率 1/半径V
ZG 切线交点到垂直圆弧弦的距离 长度
ZM 垂直圆弧中心到切线交点(矢高)的距离 长度
lT 垂直圆弧切线的长度 长度
表 8.7.2.3.B

对 EN 13803/2017 的引用

EN 13803/2017 涵盖"轨道线形设计参数"。因此,它与 IFC 线形的定义不完全兼容。因此,轨道特定术语(如 track)已被替换为更通用的术语,也适用于道路设计。

EN 13803/2017 "表 2 - 垂直线形元素" 的引用内容已修改如下:

垂曲线,抛物线: 坡度对里程的导数为常数
通用化: 坡度对线形水平投影的导数为常数

垂曲线,圆形: 垂直角对沿轨道倾斜长度的导数为常数
通用化: 垂直角对沿线形三维弧长的导数为常数

EN13803 第 3.5 条: 里程:沿轨道中心线水平投影的纵向距离。

8.7.2.3.2 类型值

类型 描述
CIRCULARARC

No description available.

CLOTHOID

垂直角对沿轨道倾斜长度(三维长度)的导数服从线性变化的垂直线形段。

垂直回旋曲线段的曲率方程由下式给出: $$ \displaylines { \xi = \frac{s}{L} \\ \kappa_v(s) = \kappa_{v1} + \xi \Delta \kappa_v } $$

CONSTANTGRADIENT

具有恒定坡度的垂直线形段。

Items

垂直角对沿轨道倾斜长度(三维长度)的导数为常数的垂直线形段。

垂直圆弧段的曲率由下式给出:

$$ \kappa_v = \frac{1}{R_v(s)} = \frac{d\theta}{ds} $$

垂直圆弧段的长度由下式给出:

$$ l_V =\Delta s_v = \frac{\Delta \theta}{\kappa_v} = \Delta \theta \cdot R_v $$

段上点到切线的距离由下式给出:

$$ z_c(s) = \frac{s^2}{2\cdot R_v} $$

PARABOLICARC

坡度对沿距离的导数为常数的垂直线形段。

抛物线弧段的一般方程由下式给出:

$$ y = a x^2 + b x + c $$

该曲线在任何点的坡度(一阶导数)由下式给出:

$$ \frac{dy}{dx} = 2 a x + b $$

抛物线弧段的坡度变化率是常数。因此,曲率的变化由下式给出:

$$ \frac{d^2y}{d^2x} = 2 a $$

表 8.7.2.3.C

8.7.2.3.3 形式化表示(Formal representation)

TYPE IfcAlignmentVerticalSegmentTypeEnum = ENUMERATION OF
	(CIRCULARARC
	,CLOTHOID
	,CONSTANTGRADIENT
	,PARABOLICARC);
END_TYPE;

8.7.2.3.4 参考文献