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19道路线形设计的主要参数

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主要内容

序文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯3 能见度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯. ⋯⋯5 横向截面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯14 平面线路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯..16 纵向截面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..20 平面线路- 纵向截面的协调性.. (22)

参考书目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..23 附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..24 附录1 :规章制度⋯⋯⋯⋯⋯.⋯..25 附录 2 :停车距离⋯⋯⋯⋯⋯⋯...26 附录3 :凹半径中的垂直加速⋯ (27)

本文件的目的在于揭示道路主要线形

特征的依据,以重温它们的意义。

本文的论述未尽详细,不能取代工程管理部门通过并应用到其公路网上的有关公路线形设计指引文件(尤其是针对国家公路网的ARP [1] 和ICTAAL [2] )。

自由-平等-博爱法兰西共和国旅游和海

洋设备运输部

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2006年1 月

了解道路线形设

计的主要参数

基础系列

本文由Sétra 在《报告》系列中发行。这个

系列汇编了有关设计、研究、实验、探索等

方面的报告。

序言

本文的目的在于揭示有关道路线性特征的几个基本要素。它以相关领域的实际认识为依据,但不能取替现有的有关设计的指引。

包含在道路设计指引中的某些要求被引用为例子,但不能够作为现存所有向公共交通开放的道路都必须至少具有的特征。例如,能见度的线形研究显然不能促成现有道路上可见全部的规定。本文的目的仅在于提供一些元素使我们能够估计为新建道路预设的或者现有道路上看到的线性特征可能带来的后果,并在充分了解其原因的情况下作出有关整治的选择。

同时,有必要重申道路法规和道路网法规不但从车辆、道路的角度,而且从驾驶员的角度提出了道路设计方面的规定要求。假如说这些仅有的规定对于提供地区性交通服务的道路大体上已经足够,那么对于主要的公路网来说就显得有必要进行道路整治以保证与道路功能相一致的安全性和舒适性,从而为使用者承担责任。

这里涉及到类型学的概念:驾驶员驾驶会跟随他对道路及其环境的感觉,尤其包括:

交通流量

道路的线性特征:行车道的宽度、车道数量、曲折性等等

道路设施的水平

道路的环境,城市背景、城市间背景、平原、山区

特有的信号指示(公里界标、各种各样信息的指示牌、出口指引)

近来对使用者的调查显示主要的判断标准是与反向车流有否分隔,以及道路所处的区域(城市区域、城市周围地区和城市间地带)。他们根据以下几点区分道路类型:

高速公路:2x2 或者2x3 车道,限速130km/h,

2x2 车道的城市间道路干线:宽度比高速公路稍窄,限速110km/h

2x2 车道的城市和城市周围地区公路:特征差异很大,限速

110,90,80,70km/h

车流量较大的公路:3车道或者2 车道/3 车道,限速为90km/h 小型公路:两

车道,通常比较窄,限速为90km/h

本文中涉及的公路网来自城市间的道路干线。根据道路法规的定义,那是位于城市及其郊区指示牌以外的道路网。对位于城郊以外的建造部分必须特别留意。

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能见度

1 - 目标和方法

驾驶员根据他所看到的情况进行驾驶操作。

道路法规 [3] 规定了有关驾驶员在能见度不足条件下的操作要求。它或许是因为较差的天 气(阴雨、大雾等) ,或许是由特殊的硬件配置造成(坡道的顶端、道路交叉点、拐弯处等)

无论从安全还是舒适角度考虑,道路的线形设计都必须能够保证足够的能见度条件,不 管是普通路段还是特殊地点。

道路设计的任务之一就是寻求能见度要求与方案所需承担具体责任之间的合理平衡。 这些要求取决于应用的速度、反应的时间以及完成目标操作的必要间距。

2 - 实际速度的估算 [5] 除了规定的最高速度,还必须了解实际应用 的速度。在这里我们使用 V85 的

概念: 85% 的使 用者作为驾驶最高时速的速度值(这就可以将特 殊和极端情况下的速度排除到考虑范围以外) 。 如果说这个数值可以在现有道路上进行测定,那 么对于新方案就只能进行估算。对于特殊地点, 这个速度值取决于车道的数量和特性,以及用道 路半径或坡度进行计算所得的最小值。

高速公路除外, V85 速度随着车道的数量和 以米为单位的半径

R 而变化

2 车道 (5m ):

3 车道和 2 车道 (6m 和 7m ) : 2x2 车道:

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直道上的几个基本数值列出如下:

车道类型

V85 限定速度

高速公路 (特殊设计 ICTAAL 2000 ) [7]

150km/h 130km/h 2x2 车道 (注解资料 n °10)[5]

120km/h 110km/h 3 车道或 2 车道 (6m 和 7m ) (注解资料 n °10)[5]

102km/h

90km/h

2 车道 (5m ):

3 车道和 2 车道 (6m 和 7m ):

2x2车道:

高速公路除外, V85 速度同样随着车道的数 量和以 %为单位的坡度 p ( >250m )而变化

随半径变化的 V85

平面半径 单位:米

随坡度变化的 V85

坡度 单位: %

但是,今天采取的原则是V85 不能高于限定速度。不能再以高于限定速度的实际速度为基准设计基础设计的规格。因此,除非测量显示实际速度低于限定速度,否则限定速度必须作为标准。唯一的例外是关于十字路口上的能见度,为绝对安全着想,在该情况下无论如何都是以V85 为计算基准。

这个速度尤其用来计算以下数据:

停车距离

避让间距

A. 停车距离

是指车辆在行驶速度停车时所必需的理论常规间距,以刹车间距和预反应时间内车辆行驶间距相加计算得出的总和。

预反应间距:是指在预反应时间内车辆以常规速度v 行使的间距。这个时间由预反应生理时间(1.3~1.5 秒)和进行刹车操作的机械停滞时间(0.5 秒)构成。在计算的时候,这个时间无论行驶速度是多少通常都会应用为2 秒,即使在保持特别小心的情况下(速度超过100?km/h 或者在高速行驶的车流中)可允许减少到1.8秒。不管怎么样,0.2 秒的变化对停车距离的影响极小(在时速90km/h 的条件下为5m 以外),而且外国的不同设计还趋向于将这个数值确定为2~2.5 秒。

刹车间距:是指车辆从原来的行驶速度过渡到0 所必需的常规间距。它与汽车设计者的数据无关,而是取决于原来的速度、纵向路肩的斜度及其系数(取0 和1之间的数值)。这个系

数通过计算中的假定值为大部分情况下的安全性预留了很大的空间。[6]

v = 速度,单位:米/秒

g = 9.81m/s2(重力加速度)efl = 纵向

路肩的系数

p = 纵向截面的斜度(单位:m/m )停车距离:

v 单位:m/s

在弯道中,最好考虑增加停车距离的数值。事实上,在弯道上的刹车没有那么有力,因

此允许在半径小于5V (Km/h)(ARP[1])的弯道中增加25%的刹车间距。

B. 避让间距

是指车辆在车道上遇到不可预见的固定障碍物时通过侧向偏心率进行避让操作所必需的间距。当不可能保证等于或大于停车距离的能见度距离时可以使用这一间距数值。为确保车辆进行避让操作,在车道旁边应该预留有相应宽度的地带。这个地带的宽度可以根据不同的工程和类似情形进行估算,并且与估算时间3.5

(ARP[1])~4.5 秒内车辆在常规速度下的行使距离相对应(“能见度”报告[7] ),它包括了:

- 进行上述避让操作所必需的时间(2.5~3 秒)

- 预反应时间(高速公路为1.5 秒,主干道路为1 秒)(该数值小于停车的预反应时间是因为在方向盘上的操作比作用于脚踏时的反应要快)。

在这些概念和预期使用程度的基础上,设计者必须确定路线所提供的能见度条件是否符

合进行上述操作的要求,尤其是在情况比较特殊的地点。

3 - 能见度要求驾驶员视线的位置确定为高1m、距离道路右边2m(参照轻型小车的宽度),在设有停车标示的十字路口则是从主要车道的行车道边缘后退4m。这些条件更有利于行人和骑自行车者,

因为一般情况下他们所处的位置更高、距离十字路口的边缘更近。

能见度根据不同情况的下降:

a. 以看见道路为目的:弯道上的能见度

必需的间距可以使用V85 速度(m/s)在3 秒钟内的行驶距离来估算,并在观测点:驾驶员的视线(高

1m、距离道路右边2m)和被观测点(在曲线弧形部分起点的行车道中心线上,高度为0m )之间进行测量。

b. 以停车为目的:对障碍物的能见度

指驾驶员(高1m、距离道路右边2m)为了在行车道上的固定障碍物之前作出感应和停车时所必需的能见度。根据不同的道路类型,必须由设计者决定用作计算的障碍物高度。一般情况下,最好采用停在道路上的车辆尾灯的高度来计算(规定最小:0.35m)。但是对于特

殊情况,例如石块坠落的地区,这一高度可以改为0.15m。在两点间高程差双向两车道的公路

上,只要会给停在行车道上的车辆带来重大危险,ICTAAL[2] 就要求以车辆的尾灯高度为准,对于这类公路网上行驶车辆的特别研究则必须采用高度值0.60m,而不是惯常的0.35m 。

c. 在十字路口上的重新启动或者进入岔路:(带停车设施的)平面十字路口举例

目标是给与非优先道路上的驾驶员在主干道路上的车辆抵达前进行操作的必要时间。要这样做,主干道路上必须有一个相当于V85 速度在8 秒内(规定最小6 秒)行使距离的间距。观测点就是次要道路上停车的驾驶员视线所在(h=1m 并相对主要行车道边缘后退4m),而被观测点是位于行车方向左车道上的正在行使的车辆(h=1m 并位于有关车道的中心线上)。

平面十字路口中的能见度

* 对于A ,转向主要车道

* 对于C ,转向次要车道作为优先车辆B 上的能见度距离,至少相当于该车辆 (以V85不封顶速度)行使8 秒的距离;6秒钟是规定最少的绝对必要时间。

d. 驶离以公路立体交叉桥分隔车道的道路对于以两点间高程差公路立体交叉桥分隔车道的道路,希望驶离主要车道的使用者必须拥有一段间距是他能够感觉和分辨出口、决定他的操作,可能还要在右道线上降低速度,最终离开车流向右斜转至出口。这个驶离操作的间距定义为常规V85 速度 (单位为m/s)在操作所必需的时间,或者6 秒内行使的距离。

e. 目的在于安全超车:超车时的能见度

在双向行驶道路上,无论速度如何,总的来说500m 能见度距离就可以保证大多数情况下的安全超车( ARP[1] )。观测点位于车道中心线上的1m 高度,而被观测点在1m 高度,对于3 车道路面位于道路的中心线上,如果是2 车道则位于相反方向车道的中心线上。

然而,有时候超车可以在能见度较差的路线上进行,但不能在任何情况下得到保证。常规的超车操作用时11~12 秒,在这种情况下,超车的必要能见度距离可以表示为dD (m) = 6V (km/h) 。对于拥有较大动力储备的车辆,超车的用时可能只需要7~8 秒,而且可以提供一个最小的能见度距离dd (m) = 4V (km/h) 。

4 - 由道路提供的能见度

能见度距离根据道路纵向截面、平面路线以及横向截面的线性特征进行估算,把道路旁边的障碍物也考虑在内(建筑、树木等等) 。

平面路线

举例:弯道上的能见度距离:

能见度距离d = d1 + d2 如果d1 = d2 = d/2 以

及e1 = e2 = e 圆弧

e2

e2在Re 之前可以被忽略,对于分隔车道的路面,向左弯道的计算方法是一样的,同时包含保留设施可能构成的障碍物。

应用于驾驶员的公式

这个公式是一个快速检查的方法。驾驶员的视线确定

在高1m、距离路边2m 的位置(参见轻型小车的宽度)。这里不涉及

高度。

e = 2m + la (道路边缘和旁边障碍物之间的空间宽度)理论上的

计算假设一个截面U:例如,路边一块2 米空地假设在道路的右边有一

个2 米高度的障碍物,在这种情况下,实际的能见度是大大超过的。

如果忽略弯道延伸导致道路超出范围的情况,我们就可以根据路边

地带计算能见度距离,而且观察到路边地带宽度每增加一米,能见度距离

就会增加十多米。

例如:如果R = 200m ,可以得出:

路边地带距离能见度

0m2m57m

1m3m69m

2m4m80m

纵向截面

举例:凸角上的能见度距离:

能见度取决于视线的高度h o 以及目标高度h v。

驾驶员视线的位置

和路边地带的理论计算方

m

半径半径单位:m

所使用的公式来自抛物线的公式。

能见度距离

能见度目标高度描述

弯道上

0.00m

在中心线上:铺砌的路面

遇障碍物1

0.35m在相关行车道的中心线上:车辆的尾灯

0.60m大部分车辆的尾灯(应用在高速公路上的特殊设计)超车时 1.00m对于相反方向车辆所采用的惯常高度

图2 :根据凸角半径的能见度距离(纵向截

面)

5 - 由设计者进行对比和选择

由设计者根据工程管理部门和方案各方面(地形、环境、土工学、工艺建筑、成本等)的要求,从这些元素当中寻求满足能见度要求的最佳选择。由他作出决定对路线上容易让使用者感到意外的的特殊地点(十字路口、小半径的弯道、石块坠落的地区等)进行严格的测

对于经常有石块坠落的道路也可以取0.15m 值

横向截面

1 - 组成要素

横向截面的组成要素如下:

对于分隔行车道的道路,在两个行车道之间设有中间隔离带(TPC)。

2 - 行车道的宽度对行车道没有规定最小宽度。必须根据在道路上的行使车辆或者预期行使车辆以及预算的速度确定这个数值。在车辆方面,道路法规[3] 已经规定了车辆的最大规格是汽车后视镜以外2.60m :汽车后视镜在

1.90m 之上可以凸出20cm。

在实践过程中,大多数轻型小车不超过以下宽度:

轻型小车: 1.70 米

《单厢式》车体汽车:

1.90 米

《4X4 》汽车: 2.20 米

越野型小汽车: 2.30 米

路边的安全带必须把道路上的实际速度考虑在内。鉴于这一点,主干道路通常采用

3.00~3.50m 的数值。国际标准是3.50m 。视乎地形的要求和重型货车交通流量的大小,低于以

上的宽度也可以接受。但是,在多个部门有关道路信号装置的共同指令中,不建议对小于5.20m 的道路中心线作系统标识(道路法规[3] 规定的与机动车辆最大宽度兼容的道路)。

10 了解道路线形设计的主要参数

对于宽度为4~6m 的现存道路,很重要的一点说明是实际速度的高低与道路宽度的关系极为密切,因此进行道路扩宽时都必须考虑提高速度方面的影响。

3 - 修理区域和安全带区域

道路旁边的地区可以为安全性和日后道路的维护提供便利。

在旁边有标志的道路上,如果建造有铺好路面的路肩,驾驶员遇到意外故障时就可以修理车辆,这是好处就会显示出来。这个修理区域的大小很大程度上取决于实际速度,而它的宽度则取决于道路类型及其可行性:0.25m(超过结构宽度的铺砌路面)~2..5m,在高速公路上~3.00m。考虑到这样整治对经济方面的影响,必须进行可行性研究。

这个修理区域实际上是多功能的:行人可以在那里漫步,自行车可以在那里通过。它包含了在超出宽度的路边进行铺砌的技术。无论如何,必须对以下问题进行探讨:

保持路肩安全性能的最长维护时间(避免路肩杂草丛生,以及消除一切差异以保持与行车道的相同状况等)。

与行车道路面的反差,必须避免让使用者感觉行车道太宽并有利于超速驾驶。对于一些路线单调的路段,在行

车道与减速带之间装设发生磁带也会显得十分有趣。

在高度行车的主干道路,为附带的安全性着想,也必须限制不时出现的道路出口产生的影响。要做到这一点,应当在这类道路上设置安全地带,即固定障碍物将被消除或隔离的区域,以降低意外事故的危险性。

4 - 超高侧倾

超高侧倾或者横向斜面有利于路面的排水。

在弯道半径比较小的情况下,它有助于保持汽车的动态平衡。但是,这种帮助是有限的,因此它的数值也是有上限的(一般为7%)。超过这一上限,其它问题就会接踵而来,尤其是

建筑方面的难题。

在某些情况下,这一最大值必须下调,例如被雪覆盖或者经常结薄冰的区域,以及纵向截面上的坡度已经非常大的地区。

平面路线

道路的平面路线由连续不断的、带有或不带有渐进式连接道的弯道和直道组成。它的目的是在尽量结合所处位置地形的情况下保证良好的安全性和舒适性方面的条件。

1 - 弯道

平面路线的半径大小以及相应的超高侧倾与下列因素相关:

汽车的动力

轮胎/道路触点的情况

使用者的舒适度

纯动力参数可以根据实际速度和超高侧倾来确定最小的半径值以及安全限度的定义。对使用者在弯道时的情况进行研究可以为“舒适性”提供额外的空间。

11 了解道路线形设计的主要参数

这些计算能够确定有关弯道方面的两个基本数值:

最小半径:确保车辆在受到最大超高侧倾(一般是7%)影响的速度下行使时的稳定

性。

非超高侧倾情况下的半径:在没有超高侧倾影响时保证相同的稳定性(俯视图)这样,一个物理稳定性的极限

就可以从动力学限制的角度确定下来。但是,由于心理方面的原因,驾驶员绝对不会到达这一极限,因为他们出于本能会在安全方面保留一定空间。实验证明这一安全性极限可以设定为稳定性极限的2/3。同样地,在确定规格方面,一般也会考虑驾驶员接受的横向加速度所带来的舒适度方面存在的空间,这一舒适度的极限可以设定为稳定性极限的1/2 。

面列出了以速度-超高侧倾两个数据的组合确定的半径值:

速度

粗体字为舒适度极限的半径值,下方的是安全性极限的半径值。

有关道路设计的各种指引文件上的取值一般都大于上述最小值。同样地设计者应该保留在重要操作方面的空间,使半径值与所在位置的地形以及预期行车类型相适应,同时注意遵从接合的总体原则和顾及条件较差地点中的感应情况。

小半径弯道时的情况(十字路口的环形岛)

当重型货车的交通流量达到一定数量的时候就有必要对半径小于200m 的弯道进行有关扩宽的预计,以避免半拖车类型的重型货车超出它们的车道。扩宽的数值一般是50/R 。

如果设计者受到方案本身半径太小的限制,就应该应用更加精确的回旋设计,即使有关车辆的标准文件规定车辆必须能够在两个半径为5.30m 和12.50m 的同心圆弧之间调头。

下面的例子显示了在一个允许最大轴距汽车掉头的弯道上确定其最小半径的方法。所采用的方法是利用现有软件以TRACER 大客车为例进行计算,其大小尺寸如下:

模拟前门轴距模拟前门宽度前后人行道

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了解道路线形设计的主要参数

各种不同的计算软件是必要的。

我们注意到示意图中

的外包围半径随着实际速

度变化,从12m 到14m

不等,而内半径则从5m 到

10m 不等。

上述计算以回旋的最

佳条件为基础进行。对于

方案阶段,必须考虑到驾驶

员安全方面的保留空间、

道路的非分离条件、必须保

持有限的内在斜度以及必

要的超宽度。

2 - 渐进式连接道

使用引入弯道的渐进

式连接道有以下两个目的:

为弯道中的操作

提供便利,使驾驶员能不停地把一个恒定的力作用在方向盘上。可以逐渐引入超高侧倾以及弯道。

为了让使用者对最终建成的弯道,特别是半径较小的弯道有较好的评价,对这些连接道

的长度是有限制的。例如,请参看所附ARP[1] 和ICTAAL[2] 认可的有关数值:

横向截面回旋曲线

2 车道公路

3 车道公路

水平2x2 车道

两点高程差2x2 车道

(R<1.5 R nd)超高侧倾的差异单位:%

这个因素也可以使两个不同的横向超高侧倾进行互相转换(偏转条件),以及将横向加速度的变化融入到时间中(动力舒适度条件)。应用以上的长度可以满足这两个条件。

对于地形条件比较差的道路,可以考虑缩短长度或者取消渐进式连接道。在这种情况下,

超高侧倾必须在直道上开始变化,以避免在弯道上进行侵占。

3 - 接合的原则

公路网法规[4]规定了有关弯道斜度和半径的同一特性的原则。

道路设计者从取得的经验中作出了几个需要保留的有关平面线路线形元素接合的原则:

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对于城市间双向行驶的道路干线:

小半径不利于使用者的舒适度和在直道尽头的安全性

太多大半径不利于超车的安全性,仅有利于速度的提高。应优先使用直道(50%直线用于超车或设置十字路

口)和中等弯道。

一连串大半径弯道后紧接着一个小半径弯道会引起安全方面的问题,因为使用者预计路线上具有一定的均一

性。例如ARP[1]竭力主张半径为R1和R2的两个连续弯道遵从以下公式:0.67< R1/R2 < 1.5 ,除非半径> 500m。

两个同方向的弯道必须由一定长度的直道分隔开来。

出于同样的原因,后来使用的一些连接道,如果因引入不同的弯道容易让使用者感到意外并影响他对弯道的感应,从而降低安全方面的条件,那么在当今将会被废除。事实上,在这种情况下,使用者无论在视线上还是在动力学方面往往产生错觉,使他不能够正确判断最后弯道的困难[11],它涉及:

由不同半径圆弧组成的弯道

呈“椭圆形”或“ C”形的弯道“最高点”弯道

半径小于1.5R 非超高侧倾的行车弯道必须遵守以下规则:

由更大半径的弯道引入到500~1000m 的长度上两个连续的弯道必须满足条件:R1<1.5R2 由至少200 米长

的直道分隔,由渐进式连接道引入的相反方向弯道除外。

纵向截面

特征

纵向截面以一连串由行车连接道相连的斜坡为特征。

坡度和斜面

道路网法规[4] 规定了道路的纵向和横向截面必须能够让雨水流走、路层的污水排出。因此,如果一般情况下不存在坡度的最小值,以下情况就要确保最小值:

对于没有超高侧倾的地区:0.5~1% ,以保证路面的排水。

在较长的废石路段:0.2%,以免排放雨水的纵向设施过高。

通常情况下,应该避免在棘手的厚废石地区以及地势低的废石路段地点进行污水排放。

14 了解道路线形设计的主要参数

在最大值方面,公认接受8~10%的幅度,特别要考虑该路段对冬天现象的敏感性。

事实上大坡度会对重型货车产生刹车问题因而影响使用者的安全。尤其要避免在两个大坡度地区之间加插一个中等坡度的斜坡(汽车速度调整的问题),但同样要避免在这些大坡度地区或者紧随其后布置特殊的地点。

对于斜面,同样地它引起交通流量的分流(可能必须为慢车建立特别的车道)和燃耗量

增加(坡度超过2.5%,每增大1% 燃耗量会比平地记录数值增加12%)等问题。

行车连接道

凸角:相应半径的大小必须参考安全性和能见度(参考有关能见度的章节)方面的限制来确定。根据平面路线的特征,将致力于保证对于障碍物或者超车时的能见度。

凹角:这样的半径不会引起主要的安全问题,但它们的大小基本上以动力方面舒适度的限制、夜晚的能见度条件以及水流的排放为条件。建造与凹角成直角的上游通道必须进行特殊的实验。

实践中,

在70km/h 以下,由与障碍物时的夜晚能见度限制来确定规格

在前灯照明、水平中心线位于0.75m 以及1 度切口的基础上,假定弯道停车距离为d (单位:米),半径由以下公式计算:

到了80km/h ,应以直道上的停车距离取值。

超过80km/h 以上,主要的限制来自舒适度,并与使用者所承受的垂直加速度相关。虽然舒适度无法准确测量,因为很大程度上取决于汽车的悬挂系统、轮胎的柔韧性、运输的负荷以及其它因素,然而国际标准认可的离心垂直加速度的最大值为0.3m/s2,即大约

g/33。结果得出的条件是:

2

R = V2 / 3.9 其中V以km/h为单位这一条件是推荐的最大值。然而,对于不良特性(特别是地形较差)的道路,安全性不会当作儿戏,更大的加速度数值可以被接受但是会降低使用者的舒适度。参考的最大值可以达到0.5m/s2。

平面线路- 纵向截面的协调性

要取得取得良好的能见度条件和保证对路线的清楚了解,就必须主要平面线路和纵向截面各个部分的协调性。两者结合构成了使用者真实看到的情况因而成为直接影响其操作的参数。

15 了解道路线形设计的主要参数

除了构成路面状况这一目标,此协调性在安全性方面也为使用者保证:感应路线上的特殊地点。

提前对路线作出预计根据路面判断相应操作,避免因错觉而造成的失误或者被不连贯的断续操作弄得不知所

措。

如果线路上的斜坡对使用者来说没有什么麻烦的话,它有时会让人产生对道路路线的错觉,不管是白天还是夜晚。因此,必须保证对一定长度的道路的能见度,这个长度相当于实际速度条件下的作出反应的平均距离(驾驶员间距——他集中注意力的地方)。如果不可行的话,就要避免设置行程小于这一长度的道路。

这一长度根据速度而变化,遵从40Km/h 时180m 和90Km/h 时500m 的规则。根据以上研究,必须使用一些透视法来综合这两个导致不同规格的元素。目前的数据工具一般包含有这项功能。

从这个领域取得的经验可以得出几个必须遵守的简单规则:尽量按照平面半径和纵向截面半径之间的比例使平面线路上的弯道和纵向截面上的弯道重合(ICTAAL[2] ,例如取值R 垂直>6R 水平)避免在纵向截面的最高点上

设置小弧度开端(<300m ),因为这样会降低对弯道的感

觉避免在高点、弧线或者能见度降低的地区设置十字路口或者通道(经过检验能见度条件后,或者在不受超高侧倾影响的弧线的外边)。

参考书目

[1] 关于总体设计和道路线形的技术建议。主干道路的整治(高速公路和两车道特快公路除外)。技术指引。

SETRA ,1994年8月- 编号B9413

[2] ICTAAL 。有关连接高速公路的整治技术条件的指引。2000 年12 月通报。SETRA ,2000

年12 月- 编号B0103

[3] 道路法规。可查阅有关立法的国际互联网站http://www.legifrance.gouv.fr/

[4] 道路网法规。可查阅有关立法的国际互联网站http://www.legifrance.gouv.fr/

[5] 实际速度与道路线形。信息说明n°10 ,交通安全探讨系列。SETRA ,1986年4月- 编号E8616

[6] 速度、弧线与超高侧倾的关系。技术说明。BRENAC, T - SETRA

[7] ICTAAL 第二章“能见度”的说明。报告。PATTE, L - SETRA, 2000 年

16 了解道路线形设计的主要参数

[8] 有关国家公路的整治技术条件的指引。DSCR ,1970 年4月

[9] 多个部门共商的有关道路信号装置的指引。1967年11月24日的决定,有关公路和高速公路信号装置的修订

[10] 城镇外主干道路路边障碍物的处理。技术指引。SETRA ,2002年11月- 编号E0233 [11] 道路和街道安全。SETRA/CETUR ,1992 年- 编号E9228

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了解道路线形设计的主要参数

附录

附录1:规章制度方面

公路网法规[4]对省际和市镇间的道路只提出了3 个要求,都是基本的要求:第一,要求用于维护的纵向截面第

公路法规[3]立法规定了汽车的宽度和长度,但没有对其高度作出限制,给它留下了自由的空间。汽车的最大宽度在R312-10 条款中作出了描述:

公路法规[3]指出了驾驶员的义务,他必须不断保持控制驾驶速度,并根据路面情况、交通方面的困难和可预见的障碍物等调整其速度(R413-17 )。这一义务的重要性逐渐降低,取而代之的是一系列有关十字路口、超车时规范行为的规章制度。

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了解道路线形设计的主要参数

附录2:停车距离

停车距离是针对汽车整体的一个惯用计算方法:因此它在很大意义上区别于汽车杂志中公布的有关特定一款汽车的有关数据。

常规数据如下:

1、停车距离d 由以下组成:

- 驾驶员作出反应的时间内行使的距离

- 刹车距离:在速度从V 85 下降为0 的刹车操作期间行使的距离,

2、驾驶员作出反应的时间等于:

- V<100km/h 时为2 秒

- V>100km/h 时为1.8 秒

3、刹车距离取决于:

- 减速的设定

- 路面条件:常规数据中是指湿滑道路

- 半径<5V (km/h) 的弯道容许25% 的修正量

20km/h~100km/h ARP, 110km/h130km/h ICTAAL 130km/h

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了解道路线形设计的主要参数

附录3:凹半径中的垂直加速度

重温数学公式

在低点上驾驶员所承受的加速度与离心力相对应

或者

f 作用力

:加速度

v :汽车的速度

R :凹半径

以下计算忽略了汽车的缓冲效果。

以下表格列出了随着实际速度和凹半径变化的垂直加速度(单位:米/秒2)。

半径

我们可以用它来和升降机作对比:

1998 年11 月颁布的法国标准EN81.1 只提到了自由落体中的升降机减速度必须在2

0.2~1g(9.81 米/秒2)。

常规情况下,升降机中的加速度是1米/秒2,最大值为1.2。

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道路平面线形设计

Ch3 道路平面线形设计 【本章主要内容】 §3-1 平面线形概述 §3-2 直线 §3-3 圆曲线 §3-4 缓和曲线(3h) §3-5 平面线形的组合与衔接 §3-6 行车视距 §3-7 道路平面设计成果 【本章学习要求】 掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法、要素计算;行车视距的种类及保证;平面设计的设计成果;了解平面线型的组合设计。 本章重点:缓和曲线设计与计算、平面设计注意事项,难点:缓和曲线。

§3-1 道路平面线形概述 基本要求:掌握平面线形的概念,平面线形三要素, 了解汽车行驶轨迹对道路线形的要求。 重点:平面线形的概念。 难点:平面线形三要素。 1 平面线形的概念 平面线形—道路中线在平面上的水平投影,反映道路的走向。 2 平面线形三要素 2.1 汽车行驶轨迹 大量的观测和研究表明,行驶中的汽车,其导向抡旋转面与车身纵轴之间的关系对应的行驶轨迹为: 1) 角度为0时,汽车的行驶轨迹为直线; 2) 角度不变时,汽车的行驶轨迹为圆曲线; 3) 角度匀速变化时,汽车的行驶轨迹为缓和曲线。 行驶中的汽车,其轨迹在几何性质上有以下特征: 1)轨迹是连续和圆滑的; 2)曲率是连续的; 3)曲率的变化是连续的。 直线一圆曲线一直线符合第(1)条规律 直一缓一圆一缓一直符合第(1)、(2)条规律 整条高次抛物线可能符合全部规律,但计算困难,测设麻烦。 2.2平面线形要素 直线、圆曲线、缓和曲线称为平面线形的三要素。

§3-2 直线 基本要求:了解直线的使用特点和适用条件;掌握直线的设计标准及计算。重点:直线的设计标准。 难点:路线方位角、转角的计算。 1 直线的特点 1.1 以最短的矩离连接两目的地; 1.2 线形简单,容易测绘; 1.3 长直线,行车安全性差; 1.4 山区、丘陵区难与地形与周围环境协调。 2 设计标准 2.1直线最大长度 1)限制理由 2)直线最大长度:20V。 2.2直线最小长度L min 1)同向曲线间的L min:6V。 其中直线很短时,形成所谓的―断背曲线‖。 2)反向曲线间的L min:2V。 考虑其超高和加宽缓和的需要,以及驾驶人员的操作方便。 3 直线的运用 3.1适用条件 1)路线完全不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地; 2)市镇及其近郊或规划耕区等; 3)长大桥梁、高架桥、隧道等路段; 4)平面交叉口附近,为争取较好的行车和通视条件; 5)双车道公路提供超车的路段。 3.2注意问题 1)不宜过长; 2)长直线上纵坡不宜过大; 3)长直线尽头不得设置小半径平曲线; 4)不宜过短。 4 直线的表达式(★补充) 已知直线上两点的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)则直线的数学表达式为:Y-Y1 X-X1 Y2-Y1 X2-X1 两点间的直线长度:L=[(X1-X2)2+(Y1-Y2)2 ]1/2

道路平面线型概述

一、道路平面线型概述 一、路线 道路:路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的三维实体。路线:是指道路中线的空间位置。 平面图:路线在水平面上的投影。 纵断面图:沿道路中线的竖向剖面图,再行展开。 横断面图:道路中线上任意一点的法向切面。 路线设计:确定路线空间位置和各部分几何尺寸。 分解成三步: 路线平面设计:研究道路的基本走向及线形的过程。 路线纵断面设计:研究道路纵坡及坡长的过程。 路线横断面设计:研究路基断面形状与组成的过程。 二、汽车行驶轨迹与道路平面线形 (一)汽车行驶轨迹

行驶中汽车的轨迹的几何特征: (1)轨迹连续:连续和圆滑的,不出现错头和折转; (2)曲率连续:即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。 (3)曲率变化连续:即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。 (二)平面线形要素 行驶中汽车的导向轮与车身纵轴的关系: 现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的,称为平面线形三要素。 二、直线 一、直线的特点 1、优点: ①距离短,直捷,通视条件好。 ②汽车行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简易。 ③便于测设。 2、缺点 ①线形难于与地形相协调 ②过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦,难以目测车间距离。

③易超速 二、最大直线长度问题: 《标准》规定:直线的最大与最小长度应有所限制。 德国:20V(m)。 美国:3mile(4.38km) 我国:暂无强制规定 景观有变化≧20V;<3KM 景观单调≦ 20V 公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线,或者是必须由连续的曲线所构成,而是必须采用与自然地形相协调的线形。 采用长的直线应注意的问题: 公路线形应与地形相适应,与景观相协调,直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况采取相应的技术措施。 (1)直线上纵坡不宜过大,易导致高速度。 (2)长直线尽头的平曲线,设置标志、增加路面抗滑性能 (3)直线应与大半径凹竖曲线组合,视觉缓和。 (4)植树或设置一定建筑物、雕塑等改善景观。 三、直线的最小长度 直线的长度:前一个曲线终点到下一个曲线起点之间的距离。 YZ(ZH)-ZH(ZY) 之间的距离

道路线形设计理论与方法

道路线形设计理论与方法 1道路的发展前景 随着我国经济的不断发展,道路建设也取得了一定的成就,那么道路线形设 计标准也越来越高。道路线形设计对于交通安全起着先决性作用,合理安全的线 形设计不仅能提供清晰、醒目的行车方向,更符合驾驶员期望的设计效果。为了 适应汽车交通发展要求,现代道路建设非常重视线形设计。随着绿色、可持续的 发展理念发展到各行各业,所以道路线形设计也要遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”的绿色公路发展理念,改变传统粗放式的公路发展模式,缓解资源压力,创新公路发展模式,实现道路建设健康和可持续发展。 2汽车的行驶轨迹与道路平面线形要素 道路是服务于车辆的,汽车行驶理论时研究道路线形设计的基础,是制定道 路线形设计标准的重要理论依据。汽车在直线上行驶时不变动方向,车辆行驶轨 迹为直线。汽车在转弯时,通过转弯试验可以得出汽车的行驶轨迹是连续且光滑的,任一点不出现错头和波折,行驶轨迹的曲率是连续的,任一点不出现两个曲 率值,还有行驶轨迹的曲率变化率是连续的。由汽车转弯的行驶轨迹可以了解, 在进行道路线形设计时,设计弯道的曲线应满足曲线连续、曲率连续、曲率的变 化率连续。实践证明:道路,特别是高等级道路,由于设置了缓和曲线,使平面 线形在视觉上更加平顺,能能更好地引导驾驶员视线,路线更容易被驾驶员跟踪。所以在进行道路设计时,应在直线与圆曲线之间插入一段缓和曲线,来保证车辆 行驶舒适安全。 3 道路线形的平面设计要点 道路线形设计分为道路平面线形设计、道路纵断面线性设计、道路立体线形 设计。其中道路平面线形设计分为传统道路线形设计和曲线型设计方法,一般在 平原区采用传统道路线形设计,但是在山区道路、立交匝道等以曲线设计为主, 曲线占比重的多的地方,为了提高线形设计的品质提出曲线型设计方法。

公路路线设计技术指标及安全性评价分析

公路路线设计技术指标及安全性评价分 析 摘要:公路路线设计的合理与否对保障公路安全运行起到十分重要的作用。本文首先描述了公路路线设计的技术指标,接着从公路路线设计安全性的评价标准进行分析,包括了可行性、行车速度以及平纵组合等方面,最后针对公路路线设计安全性的控制提出了五个要点,希望能为类似项目提供参考价值。 关键词:公路路线;设计;技术指标;安全性评价 0引言 随着我国公路建设里程的日益增长,人们对公路出行的安全性也提出了较高要求。但是部分公路路线设计存在不合理性,给公路的安全运行带来了较大的隐患。公路作为一个三维空间的带状实体工程,在开展工程建设前,需要由设计人员根据地质勘查报告等资料,选择可行性路线方案,并且通过科学的公路路线设计,确定最佳路线,为后续公路施工提供可靠支持,保障公路建设的安全性。因此,对公路路线设计技术指标及安全性进行评价具有重要的意义。 1公路路线设计的技术指标 公路路线设计技术指标种类较多,每个指标都会对公路行车安全造成影响,但每个指标的影响程度又不完全相同。基于此,可将公路路线设计指标分为主要技术指标和次要技术指标,本文进行的指标分析只针对主要技术指标。公路路线设计的主要技术指标有平面技术指标和纵断面技术指标两种。 1.1 平面技术指标 1.1.1 平曲线

在不同的平曲线设计方式下,驾驶人员的安全性和舒适性有所差异。在公路路线设计中,需充分论证公路路线的圆曲线半径,其中圆曲线最小半径对路线设计的影响很大。公路沿线遇地质条件复杂的路段时,可采用小半径圆曲线设计,并从车辆通行的安全性和舒适性等多个方面做系统性的论证,得到最为可行的半径设定值。对于行车视线较开阔的路段,可在不影响安全的前提下采用极限最小半径。基于此,最小半径的横向力系数i和横坡度u应按照表1取值。 表1 公路最小半径的横向力系数i和横坡度u的取值 设计时速/(km/h) 2 3 4 6 80 1 00 1 20 横向力系数i .05 .05 .06 .06 0. 06 .05 .05 横坡 度u(%) 6678766 1.1.2 长直线 公路沿线地势平缓路段普遍采用长直线。为使前后线形协调,形成顺畅性较 好的路线,应加大直线段前后平曲线半径。直线段长度不宜过短,尤其是两圆曲 线间的直线,同向圆曲线间的直线长度宜不小于设计车速的6倍,反向圆曲线间 的直线长度宜不小于设计车速的2倍。同时,路线长度也不宜过长,这是因为长 直线容易使驾驶员产生视觉疲劳,注意力分散,难以目测与其他车辆的相对距离,使驾驶人员产生急躁情绪,危及行车安全。 1.1.3 短直线

市政道路路线线形设计要点解析

市政道路路线线形设计要点解析 摘要:我国经济建设最近几年取得了一定的进展,道路建设水平也有了一定 程度的发展。城市化持续深化,人们对道路建设的要求也在增加。面对新时代的 高要求,社会非常关注如何提高市政道路线的线性设计效果。基于此,以下对市 政道路路线线形设计要点进行了探讨,以供参考。 关键词:市政道路;线形设计;要点分析 引言 山区道路施工不同于平原地区,由于地形、地貌及特殊地质条件限制,加之 施工技术、施工机械及施工成本等因素限定,山区道路在设计过程中必须综合考 虑线形设计的科学性、安全性及可靠性,通视条件、纵坡率、横坡率及安全设计 标准等均高于平原道路。为了提高山区道路的线形设计能力,突出山区道路设计 的安全性、可靠性,提升山区道路的各种灾害应对能力 1市政道路路线线形设计内容及作用分析 1.1市政道路路线线形设计内容 为了确保市政道路路线设计的科学合理性,在执行市政道路路线设计之前, 必须充分考虑沿道路的情况,以确保道路行车道的桥梁或建筑物不会减少行车视野。市政道路线形设计的主要内容:①降低建筑对市政道路的干扰。在进行市政 道路线性设计之前,设计师需要全面了解道路周围的环境和建筑情况,这是市政 道路线性设计的基础,也是提高市政道路安全的重要方法。②提高市政道路的美;市政道路是城市的重要组成部分,色彩和线性也要与城市主题相符,以确保市政 道路正确地融入城市。③重视市政道路通行的舒适度。舒适度是市政道路路线线 性设计中应重点考虑的因素,必须确保市政道路通行的舒适度,这样市政道路才 能为人们更好地旅行。 1.2路线设计的作用分析

之所以要开展高等级道路路线设计工作,不仅仅是为了提升路线的流畅性和 美观性,同时也是为了保障人们出行的安全性和舒适性,帮助驾驶人员能够充分 掌握道路情况。道路路线设计涉及的内容多种多样,具体来说,主要包括平面线 形设计、纵面线形设计以及横断面线形设计等。很多时候,人们认为进行道路路 线设计只是对于几何线条进行设计即可,这种想法是错误的,路线设计是道路整 体设计的重要基础,起到了十分关键的作用。科学合理的进行路面设计,更能保 障道路路基、隧道、路面等部分的建设水平。可以说,如果未能依据实际情况来 进行路线设计,即便尽最大的可能从其他方面找补也仍然难以发挥优势性作用, 甚至很多时候,如果需要后期对于路线设计进行调整,其他设计也都必须随之发 生变动。值得注意的是,待道路竣工之后,如果再想依据实际的路线需求来调整 路线则是极为困难的,为此必须做好路线设计工作,避免不必要的调整。 2市政道路路线线形设计现状 2.1缓和曲线过短 为了有效衔接直线路段和曲线路段,必须在路段之间设置距离合理的缓和曲 线路段,该路段不仅能够让车辆在行驶时具有一定的缓冲时间,而且还能让驾驶 人员产生心理上的过渡感,帮助驾驶人员切换路线意识,加强行驶秩序。但是从 实际情况来看,道路强梁设计工作不到位导致缓和曲线过短的事件频发,在一定 程度上干扰了汽车的正常行驶并埋下了一定的安全隐患。从形成原因的角度来看,该问题涉及的因素较多,例如受到了工程成本以及实际建设条件的限制。 2.2未遵循道路实际 在我国的不同地区,由于地形等因素的影响,市政道路路线的路线设计因素 存在差异,因此在设计过程中必须遵循实际需求。但是很多设计师在工作中有明 显的规准化现象,忽视了道路的实际需求等,无法确保设计效果。 2.3设计方案不够先进 在设计道路桥梁路线时,许多设计人员受到了传统观念的影响仅会采用老旧 的设计方案,抑或是直接照搬其他道路桥梁路线设计方案,上述两组做法都难以

道路工程平面线型设计

道路工程平面线型设计 在平面线型设计中,汽车形式轨迹的特性,道路平面线型的要素以及直线的特点与运用等等都是我们需要掌握的特点,如何设计出一条合理且优秀的线型,相信看完今天的内容大家都会有自己的答案。 一、道路平面线型概述 一、路线 道路:路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的三维实体。 路线:是指道路中线的空间位置。 平面图:路线在水平面上的投影。 纵断面图:沿道路中线的竖向剖面图,再行展开。 横断面图:道路中线上任意一点的法向切面。 路线设计:确定路线空间位置和各部分几何尺寸。 分解成三步: 路线平面设计:研究道路的基本走向及线形的过程。 路线纵断面设计:研究道路纵坡及坡长的过程。 路线横断面设计:研究路基断面形状与组成的过程。 二、汽车行驶轨迹与道路平面线形

(一)汽车行驶轨迹 行驶中汽车的轨迹的几何特征: (1)轨迹连续:连续和圆滑的,不出现错头和折转; (2)曲率连续:即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。

(3)曲率变化连续:即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。 (二)平面线形要素 行驶中汽车的导向轮与车身纵轴的关系: 现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的,称为平面线形三要素。 二、直线 一、直线的特点 1.优点: ①距离短,直捷,通视条件好。 ②汽车行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简易。

③便于测设。 2.缺点 ①线形难于与地形相协调 ②过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦,难以目测车间距离。 ③易超速 二. 最大直线长度问题: 《标准》规定:直线的最大与最小长度应有所限制。 德国:20V(m)。 美国:3mile(4.38km) 我国:暂无强制规定 景观有变化≧20V;<3KM 景观单调≦ 20V 公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线,或者是必须由连续的曲线所构成,而是必须采用与自然地形相协调的线形。 采用长的直线应注意的问题: 公路线形应与地形相适应,与景观相协调,直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况采取相应的技术措施。 (1)直线上纵坡不宜过大,易导致高速度。 (2)长直线尽头的平曲线,设置标志、增加路面抗滑性能 (3)直线应与大半径凹竖曲线组合,视觉缓和。 (4)植树或设置一定建筑物、雕塑等改善景观。

道路勘测设计重点要点

第一章绪论 1道路基本组成:道路线形,结构组成(路基(横断面有:路堤,路堑,半填半挖)),路面,桥梁,隧道,交叉工程,排水系统,防护工程),沿线设施(交通安全设施,交通管理设施,服务)。道路按用途分类:公路,2道路(供各种无轨车辆和行人通行的基础设施)按使用特点:公路,城市道路(城市道路分级依据:城市规模,设计交通量,地形。),林区道路,厂矿道路,乡村道路。 3.公路按功能划分为:干线公路、集散公路、地方公路。 4.公路技术标准:在一定自然条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系。 5道路建设项目三个程序:准备、实施、总结。具体分为:项目建议书(立项)、可行性研究(.公路可行性研究包括内容:总论,现有公路技术评价,经济与交通量发展预测,建设规模与标准,建设条件和方案必选,投资估算与资金筹措,工程建设实施规划,经济评价、)勘测设计、开工准备、施工、竣工验收、通车运行、后评价。 6建设全过程包括:公路网规划,公路勘测设计,公路施工及养护。 7.道路勘测设计阶段 (1)一阶段设计:即一阶段施工图设计,适用于技术简单、方案明确地小型建设项目。 (2)两阶段设计:即初步设计和施工图设计,适用于一般建设项目。 (3)三阶段设计:即初步设计、技术设计和施工图设计,适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的个别路段、特大桥、互通式立体交叉或隧道等。 8.影响道路的自然因素:地形,气候,水文,地质,土壤及植被等。 8道路勘测设计的依据:1、设计车辆;2、设计车速;3、交通量;4、通行能力、设计车辆;、设计车速;、交通量;、 9.设计速度(又指计算行车速度):指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)的影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。 10设计车辆:道路设计所采用的具有代表性车辆。 10.运行速度:是指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全速度。 11.设计交通量:指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量。 12.通行能力:在一定的道路,环境和交通条件下,单位时间内道路某个断面上所能通过的最大车辆数,是特定条件下道路能承担车辆数的极限值.(.1基本通行能力:在理想的道路和交通条件下,某一条车道或某个断面上,单位时间内所能通过小客车的最大数量。2.可能通行能力:在实际道路和交通条件下,单位时间内道路某一点所能通过的最大交通量。3设计通行能力:道路交通运行状态保持在某一设计的服务水平时,单位时间内道路某个断面上所能通过的最大车辆数。) 13服务水平:车辆在道路上运行过程中驾驶员和乘客所感受的质量量度。 14服务交通量:在普通的道路、交通和管制条件下,在规定的时间周期内能保持规定的服务水平时,道路某一断面或均匀路段所能通过的最大小时交通量。 15公路网(基本要求:四通八达,干支结合,布局合理,效益最佳):在全国或一个区域内,有各级公路组成的一个四通八达的网络系统。 16公路网系统特性:集合性,关联性,目标性,适应性。 17.合理的公路网一般应具备的条件:具有必要的通达深度和公路里程长度,具有与交通量相适应的公路技术标准和使用质量,具有经济合理的平面网络。 18.典型公路网结构形式:三角形,棋网形,并类形,放射形,扇形,树杈形,条形。我国采用:

道路路线设计流程

道路路线设计流程 一、确定设计目标 在设计道路路线之前,首先要明确设计目标。这些目标应该包括满足道路等级和交通需求,确保车辆和行人的安全和顺畅通行,同时还要考虑环境保护和成本控制等方面。 二、收集交通数据 在进行道路路线设计之前,需要收集大量的交通数据,包括车辆流量、车速、道路宽度、交叉口通行能力等。这些数据可以帮助设计师更好地了解道路的现状和需求,为设计提供依据。 三、确定设计标准 设计标准是道路路线设计的关键因素之一,它规定了道路的等级、设计车速、车道数、路肩宽度等参数。根据当地的交通状况和设计目标,确定合适的设计标准。 四、选择线形类型 线形类型是道路路线设计的核心,它直接影响到车辆的行驶安全和舒适度。根据道路等级和设计标准,选择合适的线形类型,如直线、曲线、缓和曲线等。 五、确定道路宽度 道路宽度是道路路线的另一个重要参数,它需要根据设计车速、车道数和路肩宽度等因素来确定。在确定道路宽度时,需要考虑车辆的行驶安全和交通流量等因素。

六、设计交叉口 交叉口是道路路线设计中非常重要的一部分,它直接影响到车辆的通行效率和交通安全。在设计交叉口时,需要考虑车辆的流量和流向,确定合适的交叉口形式和通行能力。 七、确定车道数和交通流向 车道数和交通流向是道路路线设计的关键因素之一,它们需要根据交通流量和设计车速等因素来确定。在确定车道数和交通流向时,需要考虑车辆的行驶安全和交通流畅度。 八、进行安全评估 在完成道路路线设计后,需要进行安全评估,以确保车辆和行人的安全和顺畅通行。在评估时,需要考虑道路条件、交通状况、自然环境等因素,同时还要进行实地勘察和模拟实验等。 九、优化设计方案 根据安全评估的结果,对道路路线设计方案进行优化,以提高车辆和行人的安全性和舒适度。优化方案可能包括调整线形类型、增加车道数、改进交叉口形式等。最终设计方案应该是在满足设计目标的前提下,达到最优的安全性和流畅度。

公路路线设计规范横断面三大参数

公路路线设计规范横断面三大参数 (车道宽度、余宽、路缘带) 公路路线设计规范中,横断面主要以三大参数控制,分别为车道宽度、余宽及路缘带。下面以个人理解对三部分进行简要介绍。 1、余宽 余宽,为提供视线所需范围而预留的空间。在该范围内,高于25cm东西不应有遮挡,可以是硬路肩、路缘石等,但不属于路缘带的空间。 三大参数中最容易记忆的,当时速120km/h为0.5m,其它均为0.25m。 2、车道宽度 该处牵涉一个问题,对于农村中低等级道路,路幅宽度采用多大,才能保证两辆小轿车顺利错车呢?首先,一个小轿车宽度按1.8m宽度考虑,两辆小轿车宽度为3.6m,错车保证两车间0.5m,故为4.5m左右。地下车库双车道最小宽度为5.5m(小型车)。 3、路缘带 路缘带设置的目的是车辆可能碾压的位置。对于匝道部分,路缘带宽度均取0.5m。一般情况下,路缘带为硬路肩的一部分。 4、横断面设计 以匝道为例,匝道主要为四种断面类型,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。 Ⅰ型:为单向单车道匝道。右侧设置3m硬路肩。对于左侧,路缘带宽度为

0.5m。按照余宽设置,左侧应该预留0.25m余宽,但Ⅰ型匝道实际预留0.5m,偏于安全。 Ⅱ型:为单向双车道匝道。右侧设置1.0m硬路肩。对于左侧,路缘带宽度为0.5m。按照余宽设置,左侧应该预留0.25m余宽,但Ⅱ型匝道实际预留0.5m,偏于安全。 Ⅲ型:为单向双车道匝道。右侧设置3.0m硬路肩。对于左侧,路缘带宽度为0.5m。按照余宽设置,左侧应该预留0.25m余宽,与规范一致。 Ⅳ型:为对向双车道匝道。右侧设置3.0m硬路肩。对于左侧,路缘带宽度为0.5m。按照余宽设置,左侧应该预留0.25m余宽,经核实,中间1.0m需要设置整体式中央分隔带护栏,护栏宽0.5m,故中央分隔带各预留0.25m余宽。

道路工程设计考题

填空题: 1、道路设计包括:几何设计和结构设计 2、按行政管理体制根据公路的位置以及在国民经济中的地位和运 输特点分为:国道、省道、县乡(镇)道、及专用公路。 3、在公路设计时,确定公路几何线形并能使其相协调的基本要素 是:设计车速 4、道路设计的三要素:设计车速、设计车辆、设计交通量 5、主要方向交通量与断面双向交通量的比值称为:方向分布系数 6、“DDHV”表示:定向设计小时交通量 7、“规范”中,通行能力的单位为: pcu/h或pcu/d 8、高速公路、一级公路的设计服务水平为:二级 9、公路交叉口服务水平的划分标:V/C比、平均停车延误 10、计算交叉口的通行能力常采用的方法是:停车线法 11、附加车道包括:错车道、爬坡车道、加减速车道、紧急停车带、 避险车道 12、道路横断面根据交通组织特点的不同,可分为四种形式: 单幅路、双幅路、三幅路、四幅路 13、道路线形设计的主要内容包括:横断面设计、纵断面设计、平 面设计。 14、圆曲线最小半径的关键参数是:横向力系数和超高横坡。 15、路线纵断面由地面线和设计线构成。 16、汽车行驶总的要求是:快速、舒适、经济、安全

17、高速道路(高速公路和城市快速路的统称)必不可少的组成部 分是:立交 18、产生冲突点最多的是:左转车 19、国内外快速路的设计车速是:80-100km/h 20、典型的路基横断面有路堤、路堑、半填半挖三种 21、路面结构层主要由面层、基层、垫层三部分组成。 22、路面按力学特性分为三类:柔性路面、刚性路面、半刚性路面名词解释: 1、道路通行能力:是指在一定的道路和交通条件下,道路上某一 路段单位时间内通过牟断面的最大车辆数或行人数。 2、设计车速:是指在气候条件良好,交通量正常,汽车行驶只受 公路本身条件影响时,驾驶员能够安全、舒适驾驶车辆行驶的最大速度。 3、V/C比:是指在理想条件下,最大服务交通量与基本通行能力 之比。 4、合成坡度:是指在公路平曲线上既有纵坡又有横向超高时纵坡 与超高横坡的矢量和。 简答题: 1、什么是缓和曲线? 答:设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的曲率连续变化的曲线。

道路平面线形设计

道路平面线形设计 错误!未找到目录项。 道路平面线形设计 摘要:本文主要研究道路平面线形设计的基本理论和方法,通过对平面线形三要 素――直线、圆曲线以及缓和曲线的研究,完善道路设计的理论和技术,从而使车辆在道 路上行驶更加安全、稳定和舒适。 关键字:道路平面线形;直线;圆曲线;缓和曲线 1.选题背景和目的:道路线形是由直线圆曲线和缓和曲线连接而成的空间立体线形形状,也就是道路中心线的空间描绘。线形设计不好,轻者乘客会感到不舒服,严重则影响车 辆行驶的安全性,甚至造成交通事故。究其原因,道路设计规范只对某些技术指标,如:平曲 线半径、竖曲线半径、纵坡坡度、坡长等分别做了规定,而对这些指标之间的组合以及特 殊性考虑甚少,如果设计人员不从行驶车辆的安全性上考虑,那么,设计出的道路就不会是 一条好的道路。因此研究道路线形三要素――直线、圆曲线以及缓和曲线如何组合显得尤 为重要。通过研究,完善道路设计的理论和技术,提高道路设计的质量和科学性,从 而使车辆在道路上行驶更加安全、稳定和舒适。 2. 基本概念 2.1公路平纵横的概念 2.1.1平面图:反应路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。 2.1.2纵断面图:反 应路线在纵断面上的形状、位置、尺寸的图形。 2.1.3横断面图:反映道路在横断面上的结构、形状、位置、尺寸的图形。 2.2直线:点在空间内沿相同或相反方向运动的轨迹。 2.3圆曲线:指的是道路平面走向改变方向或竖向改变坡度时所设置的连接两相邻直 线段的圆弧形曲线。 2.4缓和曲线:指的是平面线形中,在直线与圆曲线,圆曲线与圆曲线之间设置的曲 率连续变化的曲线。 2.5坡度:两点的高程差与其水平距离的百分比。 2.6横向力系数(μ):横向力与 竖向力的比值。 2.7超高:为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置 的外侧高于内侧的单向横波。

道路平面设计线形要素与配置

道路平面设计线形要素与配置 摘要:根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求,合理地确定道路各线形要素 和几何参数,保持线形的连续性和均衡性,避免长直线,并注意使线形与地形、 地物、环境和景观等协调。 对于车速较高的道路,线形设计还应考虑行驶美学、驾驶员的视觉及心理上 的要求,因此本次着重讨论圆曲线的半径、缓和曲线长度以及直线、曲线的合理 配置等。 关键词:道路;线形要素;长直线;圆曲线;半径;缓和曲线;长度;合理 配置 1 道路线形要素基本概述 1.1路线平面的基本线形 道路是一条三维空间的实体,是一个带状构造物。它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。 1.2直线 a.直线的特点: 直线距离短,直捷,通视条件好。汽车在直线上行驶受力简单,方向明确, 驾驶操作简易。便于测设。直线线形大多难于与地形相协调,若长度运用不当, 不仅破坏了线形的连续性,也不便达到线形设计自身的协调。过长的直线易使驾 驶人感到单调、疲倦,难以目测车间距离。 b. 宜采用直线线形的路段: (1)不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地; (2)市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区; (3)长的桥梁、隧道等构造物路段; (4)路线交叉点及其前后; (5)双车道公路提供超车的路段。 1.3圆曲线 是平面线形中常用的基本线形,在道路遇到障碍或地形需要改变时设置。 1.4缓和曲线 设置在曲线与圆曲线或不同半径的两圆曲线之间,用以缓和人体感到的离心 加速度的急骤变化,从而达到驾驶员操作流畅,视觉平顺,线形连续。缓和曲线 目前有:回旋曲线、三次抛物线、双纽曲线等。 汽车行驶轨迹与道路平面线形,行驶中汽车重心轨迹的几何特征: (1)轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的。 (2)曲率连续,即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。 (3)曲率变化连续:其曲率的变化率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。 2 圆曲线 2.1概述 它是路线平面设计中的主要组成部分,它具有易与地形相协调、可循性好、 线形美观、容易测设等优点,使用十分普遍。其特点: (1)测设、计算简单。

高速公路互通立交线形设计关键技术参数选择

高速公路互通立交线形设计关键技术参数选择 摘要:现如今在新经济时代背景下,社会各行业领域正以“大跨步”式的步伐飞速发展,伴随着不断进步和发展的社会变革以及人们追求越来越高的物质文化生活水准,进一步带动了与人们生活息息相关产业行业的快速进步,为了适应这一高速发展的社会化发展环境,国家积极组织开展大批道路基础设施建设项目,进一步将交通道路建设与社会发展节奏相匹配,加快交通事业发展的同时为居民提供便利的出行条件。因此作为道路建设领域的“排头兵”一一高速公路建设,在繁华的城市范围内受地域和地理环境因素的影响,做好线形设计数据的选择工作,对施工建设质量和进度有着非常重要的作用。 关键词:高速公路;互通立交;线形设计;技术参数选择 目前随着经济社会出现快节奏的发展步伐,推动着交通领域的不断进步,其发展程度的快慢紧密地与社会进步相关连,也在一定程度上成为了城市发展好坏的新地标。在现代社会发展的进程中,高速公路的建设发展至今已经积累了丰富的建设经验,为了进一步提高公路建设施工质量达到快捷、便利、有效地施工建设目的,同时与城市规划建设相匹配和衔接,应当在施工前期进一步做好相关准备工作,特别是项目施工数据准备工作,使工程整体达到“事半功倍”的效果,提高公路建设的效率。 一、高速公路中互通立交的发展概况 高速公路发展至今不论是从建设种类、建设目的及规划等方面,已经逐步形成了一个具有多类别、多用途、多功能的道路建设项目体系。而在现阶段社会城市发展变革中所反映出来的状况来看,互通立交的建设因其高效、便利、承载社会功能较多等优势被广泛地应用到施工设计当中,它主要是通过设置以某段道路为中心区域与支线道路形成有效地互通连接,从而达到干线道路的集中与转换的优化整合的建设目的,因其技术含量较高、形式多样化、占用社会资源相对较多等因素,是高速公路建设当中的重点以及难点。而在项目施工建设当中因其自身属性受制约条件也相对较多,对互通立交的功能产生直接的影响,也同时直接影响到整个高速公路建设项目的交通安全和后期建成后道路的服务水平。而其影

平面线形设计的基本原则

视距的概念:为保证行车安全,司机看到一定距离处的障碍物或迎面来车后,刹车所需的最短安全距离 停车视距:看到前方障碍物,紧急、制动至到达障碍物前安全停止所需的最短行车距离 会车视距:两辆对向行驶的汽车在同一车道上相遇时,及时刹车所必需的最短行车距离。会车视距≈2×停车视距 超车视距:在双车道公路上,两辆同向行驶的汽车,当后面一辆要超过前面一辆,而又不与对向来车相撞的安全视距。 立体交叉的概念:两条道路在不同高度上相互交叉的联结方式 设计速度:是指在气候正常,交通密度小,汽车运行只受公路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)的影响时,一般驾驶员能安全顺适地行驶的最大车速。 通行能力:指在一定的道路、交通、管制条件下,单位时间内,一条车道或道路的某一断面所能通过的最大车辆数通量:是指单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。 交通量:指单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量 基本通行能力:理想条件下车流计算模式所得的最大交通通过量 可能通行能力:是指在实际的道路和交通条件下、单位时间内通过道路上某一点的最大可能交通量 服务水平:是指道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量 道路横断面图:指道路中线上各点垂直于路线前进方向的竖向剖面图。 道路横断面设计:研究路基横断面结构组成及尺寸的过程。 柔性路面:各种基层(水泥混凝土除外)和各类沥青路面、碎(砾)石面层或块料面层所组成的路面。 刚性路面:用水泥混凝土作面层或基层的路面 半刚性路面:用石灰或水泥稳定土或处治碎(砾)石,以及用各种含水硬化结合料的工业废料修筑基层的路面。 沥青路面:用沥青作结合料粘结矿料或混合料修筑面层与各类基层和垫层组成的路面结构。 路基宽度:指行车道与路肩宽度之和。但当设有紧急停车带、爬坡车道、变速车道、错车道等时,还应包含这些部分的宽度。即路基宽度指路基顶面的总宽度。 道路红线:指其他用地与道路用地的分界线 道路横断面:是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。 路肩:行车道外缘到路基边缘,具有一定宽度的带状部分。分为硬路肩和土路肩。 分车带:高速公路、一级公路整体式路基设置的中间带,它的主要功能是分离两个方向的车流,清晰显示内侧边缘、引导驾驶者视线、杜绝任意拐弯、防止对向行驶的车辆在高速行驶情况下互撞。 路面:是由不同的材料,按一定厚度和宽度分层铺筑在路基顶面上的结构物,以供车辆直接在其表面上行驶。 面层:直接承受汽车荷载作用,大气降水和温度变化影 中央带:分隔上下行驶交通的设施,包括两左侧路缘带和中央分隔带。 横断面形式:1整体式:分隔带在同一高程上分隔上、下行车道。2 分离式:分隔带在不同高程上分隔上、下行车道

土木工程师-专业知识(道路工程)-道路路线设计-线形设计

土木工程师-专业知识(道路工程)-道路路线设计-线形设计 [单选题]1.公路S形曲线相邻两个回旋线采用不同参数时,其参数之比应小于()。[2019年真题] A.1.0 B.1.2(江南博哥) C.2.0 D.2.5 正确答案:C 参考解析:根据《公路路线设计规范》(JTGD20—2017)第9.2.4条第3款规定,两反向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时,可用回旋线将两反向圆曲线连接组合为S形曲线。回旋线参数规定如下:①S形曲线的两回旋线参数 A1与A2宜相等。②当采用不同的回旋线参数时,A1与A2之比应小于2.0,有条件时以小于1.5为宜。当A2≤200时,A1与A2之比应小于1.5。③两圆曲线半径之比不宜过大,以R1/R2≤2为宜(R1为大圆曲线半径;R2为小圆曲线半径)。 [单选题]2.S形曲线的两回旋线参数A1与A2宜相等。两圆曲线半径之比不宜过大,如果R1为大圆曲线半径,R2为小圆曲线半径,则R1/R2宜为以下哪个选项?() A.1.5 B.2.0 C.2.5 D.3.0 正确答案:B 参考解析:根据《公路路线设计规范》(JTGD20—2017)第9.2.4条第3款规定,两反向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时,可用回旋线将两反向圆曲线连接组合为S形曲线。回旋线参数规定如下:①S形曲线的两回旋线参数 A1与A2宜相等。②当采用不同的回旋线参数时,A1与A2之比应小于2.0,有条件时以小于1.5为宜。当A2≤200时,A1与A2之比应小于1.5。③两圆曲线半径之比不宜过大,以R1/R2≤2为宜(R1为大圆曲线半径;R2为小圆曲线半径)。 [单选题]3.回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定,并与圆曲线半径相协调。在确定回旋线参数时,宜在下述范围内选定:R/3≤A≤R,回旋线参数A与圆曲线半径尺的关系错误的是以下哪个选项?() A.当R小于100m时,A宜大于或等于R B.当R接近于100m时,A宜等于R C.当R较大或接近于3000m时,A宜等于R/3 D.当R大于3000m时,A宜大于R/3 正确答案:D

各级公路设计参数

各等级设计参数表 各级公路设计平曲线长度不宜过短,从线形设计要求方面考虑,曲线长度按最小值的5-8倍即1 000-1 500m较适宜,故本次修订列出平曲线最小长度的“一般值〞,取“最小值〞长度的3倍。 平面设计中采用小转角、大半径圆曲线一般均属条件限制不得已而为之。小转角设置大半径圆曲线系曲线长度规定所致,否那么路容将出现扭折,还会引起曲率看上去比实际大得多的错觉。鉴于小转角的不利的一面,对其使用还存在不同的看法,并把7°-10°转角亦归于小转角之列,要求少用。 以7°作为引起驾驶者错觉的临界角度也只是一种经历值,因为通过选择适宜的圆曲线半径,或设置足够的长度的曲线可以改善视觉效果,这才提出小转角的最小曲线长度的限制问题。 驾驶者在大半径圆曲线上行驶时,方向盘几乎与直线上一样无须调整。当圆曲线半径大于9 000m时,视线集中的300-600m范围内的视觉效果同直线没有区别,因此圆曲线半径不宜过大。 盘旋线过长,超高渐变率过小,将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求的最小坡率0.3%计,故规定超高渐变率不得小于0.3%,即1/330。 仅规定“直线的长度不宜过长〞,给设计人员留下空间去作分析、判断,以使设计更加符合实际。 如日本、德国规定直线最大长度不宜超过设计速度的20倍,即72s行程;西班牙规定不宜超过80%的设计速度的90s行程;法国认

为长直线宜采用半径5000m以上的圆曲线代替; "标准"(2003)规定的圆曲线最小半径“极限值〞系在超高最大值为8%时经计算调整的取值。 (1)盘旋线长度最小按3s行程计。 (2)小圆曲线的盘旋线内移值按行驶力学上要求的小于10cm 计。 本标准规定复曲线间盘旋线的省略,以设缓和曲线两圆位移差小于0.10m为条件。理由是从一个圆曲线过渡到另一个圆曲线,驾驶者在方向盘操作上,比从直线过渡到圆曲线困难;设计速度大于或等于80km/h时,大圆半径与小圆半径之比,仍规定小于1.5时可省略盘旋线,较澳大利亚推荐的半径比1.3有所提高。理由是只要满足半径比小于1.5,即能保证内移差不超过0.10m,同时半径比加大有利于复曲线半径组合的选择。 根据为修订"标准"(97)而立项的"公路横向力系数"专题研究结论,并参考美国及澳大利亚的经历,本标准规定高速公路、一级公路最大超高值为8%和10%,正常情况下采用8%;对设计速度高,或经历算运行速度高的路段宜采用10%。二、三、四级公路限定最大超高为8%是适宜的。但对于积雪冰冻地区,考虑我国以货车为主的特点,限定最大超高为6%比较平安。 盘旋线过长,超高渐变率过小,将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求的最小坡率0.3%计,故规定超高渐变率不得小于0.3%,即1/330。

19道路线形设计的主要参数

了解道路线形设计的主要参数 主要内容 序文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯3 能见度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯. ⋯⋯5 横向截面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯14 平面线路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯..16 纵向截面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..20 平面线路- 纵向截面的协调性.. (22) 参考书目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..23 附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..24 附录1 :规章制度⋯⋯⋯⋯⋯.⋯..25 附录 2 :停车距离⋯⋯⋯⋯⋯⋯...26 附录3 :凹半径中的垂直加速⋯ (27) 本文件的目的在于揭示道路主要线形 特征的依据,以重温它们的意义。 本文的论述未尽详细,不能取代工程管理部门通过并应用到其公路网上的有关公路线形设计指引文件(尤其是针对国家公路网的ARP [1] 和ICTAAL [2] )。 自由-平等-博爱法兰西共和国旅游和海 洋设备运输部 了解道路线形设计的主要参数 2006年1 月

了解道路线形设 计的主要参数 基础系列 本文由Sétra 在《报告》系列中发行。这个 系列汇编了有关设计、研究、实验、探索等 方面的报告。

序言 本文的目的在于揭示有关道路线性特征的几个基本要素。它以相关领域的实际认识为依据,但不能取替现有的有关设计的指引。 包含在道路设计指引中的某些要求被引用为例子,但不能够作为现存所有向公共交通开放的道路都必须至少具有的特征。例如,能见度的线形研究显然不能促成现有道路上可见全部的规定。本文的目的仅在于提供一些元素使我们能够估计为新建道路预设的或者现有道路上看到的线性特征可能带来的后果,并在充分了解其原因的情况下作出有关整治的选择。 同时,有必要重申道路法规和道路网法规不但从车辆、道路的角度,而且从驾驶员的角度提出了道路设计方面的规定要求。假如说这些仅有的规定对于提供地区性交通服务的道路大体上已经足够,那么对于主要的公路网来说就显得有必要进行道路整治以保证与道路功能相一致的安全性和舒适性,从而为使用者承担责任。 这里涉及到类型学的概念:驾驶员驾驶会跟随他对道路及其环境的感觉,尤其包括: 交通流量 道路的线性特征:行车道的宽度、车道数量、曲折性等等 道路设施的水平 道路的环境,城市背景、城市间背景、平原、山区 特有的信号指示(公里界标、各种各样信息的指示牌、出口指引) 近来对使用者的调查显示主要的判断标准是与反向车流有否分隔,以及道路所处的区域(城市区域、城市周围地区和城市间地带)。他们根据以下几点区分道路类型: 高速公路:2x2 或者2x3 车道,限速130km/h, 2x2 车道的城市间道路干线:宽度比高速公路稍窄,限速110km/h 2x2 车道的城市和城市周围地区公路:特征差异很大,限速 110,90,80,70km/h 车流量较大的公路:3车道或者2 车道/3 车道,限速为90km/h 小型公路:两 车道,通常比较窄,限速为90km/h 本文中涉及的公路网来自城市间的道路干线。根据道路法规的定义,那是位于城市及其郊区指示牌以外的道路网。对位于城郊以外的建造部分必须特别留意。

第4章 道路线形设计

第4章 道路线形设计 §4-1 道路平面线形 道路中线:道路是一种三维空间的结构实体,其中心上各点的连线称作道路中线,是一条空间曲线。 道路线形:道路中线在空间的立体几何形状。 路线平面:道路中线在水平面上的投影,称为路线的平面。 道路平面线形的组成:直线、曲线(圆曲线、缓和曲线)。 一、圆曲线 (一)圆曲线半径计算公式 1.离心力 在圆曲线上行驶的汽车,可以看成是做圆周运动的物体,受离心力gR v G R v m C 22⋅==的作 用,如果处于双面横坡的外侧,汽车可能会因离心力的作用,沿圆曲线切线方向滑出路面,为避免这一危险的出现,在圆曲线处,将路面做成向内侧倾斜的单向横坡。 2.圆曲线半径公式 1)由受力分析可知,行驶在内侧车道的汽车,在重力G 和离心力C 的增和作用下: (1)平行于路面方向的横向力: 2 00cos sin G v Y C G C G i G i g R αα=⋅-⋅≈-⋅=⋅-⋅ (2)垂直于路面方向的竖向力 cos sin X G C G αα=⋅+⋅≈ (3)横向力系数μ: 将单位车重承受的横向力称为横向力系数,用μ表示。

2 20G v G i Y Y v g R i X G G gR μ⋅-⋅=≈==- (因为α很小,因此0sin tan i αα≈=,cos 1α≈) 所以 2 0() v R g i μ=+ 将V (单位为km/h )换算为m/s 、g =9.8代入得: 圆曲线半径公式:2 0127() V R i μ=+ 2)对于行驶外内侧车道的汽车,在重力G 和离心力C 的增和作用下: 2 20G v G i Y Y v g R i X G G gR μ⋅+⋅=≈==+ 2 0127() V R i μ= - 当R 足够大时,产生的离心力C 对外侧行车不构成危险时,在圆曲线处,可将路面做成双向横坡。 (二)横向力系数μ值的选用 1.按汽车行驶稳定性确定μ值 汽车在弯道上行驶的稳定性,包括横向倾覆稳定性和横向滑移稳定性。但由于现代汽车在设计时重心都比较低,正常情况下,汽车在平曲线上行驶的倾覆稳定性是可以得到保证的。因而平曲线设计时,主要考虑汽车的横向滑移稳定,即轮胎不应在路面上发生滑移。这就要求横向力Y 应小于轮胎与路面间的摩阻力F ,即Y ≤ F 。 如果轮胎与路面间的摩阻系数为0ϕ,则摩阻力为F =X 0ϕ 即 0Y X ϕ≤⋅ 故有0Y X μϕ= ≤ 摩阻系数0ϕ因路面与轮胎的状况而异,1-4-1参见表 2.按行车舒适性确定μ值 当μ≤0.10时,不感到曲线的存在,很平稳。 当μ=0.15时,稍感到曲线的存在,但尚平稳。 当μ=0.20时,已感到曲线的存在,乘客略感到不平稳。 当μ=0.35时,已感到曲线的存在,乘客已感到不平稳。 当μ=0.40时,感到已非常不稳定,站不住,有要倾倒的危险。 由此可知,从乘客的舒适出发,μ值最好不超过0.1,最大应不超过0.15~0.20。

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