高等级公路线形设计的几个问题

根据国内几条高等级公路设计资料和经验，结合学习公路路线新规范，就直线长度，小偏角曲线长，缓和曲线长度，不同坡度差设置竖曲线的视觉影响，凹、凸型竖曲线的极限最小半径和相邻反向竖曲线径相衔接等问题进行了分析     

新编《公路竖曲线表》介绍

目前我国公路坚曲线是采用的圆形竖曲线。1972年交通部颁布的《公路工程技术标准》中,对各级公路的竖曲线的最小半径也作了明确规定。过去我们设计竖曲线用苏联《圆形竖曲线测设表》(人民交通出版社出版)是有些问题的。苏联《圆形竖曲线测设表》采用的是平曲线公式,即:     

竖凸曲线与平曲线组合设计的新方法

借鉴了国外对曲线前必需视距（PVSD）的研究成果，针对中国的实际情况，结合竖凸曲线上的视距变化，提出了符合中国的竖凸曲线与平曲线组合设计新方法，并用交通事故为指标对新旧两种方法进行了评价。     

关于竖曲线要素计算公式的探讨

道路纵断面设计时竖曲线的设计是重要的一个环节,竖曲线的要素计算公式是竖曲线设计的基础。对竖曲线要素计算公式进行推导,得出结论,不管竖曲线采用哪种形式,竖曲线要素计算公式都是相同的。有利于更好的理解和应用竖曲线要素计算公式。     

山区高速公路竖曲线坡长折减的分析研究

通过计算分析了凹凸形竖曲线中任意一点的纵坡值,并结合构成凹凸形竖曲线的不同情况进行分析,明确竖曲线坡长折减的条件。在此基础上提出了陡坡对应的最大坡长,并对现有JTG D20-2006《公路路线设计规范》(以下简称《规范》)规定的陡坡对应的最大坡长值进行理论修正。     

考虑排水因素的道路竖曲线半径取值

纵断面设计中的竖曲线半径对道路的排水影响较大。竖曲线半径越大,行车越平顺,但是不利于排水。对竖曲线半径设计应考虑的因素以及竖曲线的要素进行了分析,提出从排水的角度考虑竖曲线半径的设置。对城市道路纵断面设计具有参考价值。     

用圆弧作为平曲线加宽缓和段内侧边线的尝试

尝试用圆弧来代替传统的高次抛物线作为公路路面平曲线加宽缓和段的内侧边线,论述了圆弧方程的求解方法和步骤,并结合实例,借助Excel软件,在AutoCAD中对成果进行了验证,可供工程设计、施工参考.     

缓和竖曲线的几何特性研究(上)

当前，在平面线形中圆曲线前后设置回旋曲线已广泛使用，因为这样可以增强交通安全、增加道路美观、改善视距和提高驾驶舒适性。然而竖曲线的设计仍然采用抛物线直接与直线段相切的方法(不设过渡段)。该文介绍一种用三次多项式拟合的竖向缓和曲线，布置在抛物竖曲线前后。文中给出了求任意点的高程、斜率、曲率以及与原切线的偏移值的详细的数学公式和求导方程。缓和竖曲线的最小长度是根据行驶舒适性标准推导出来的。最后，用两个实例对缓和竖曲线的设计做了描述和说明。缓和竖曲线的这个新概念，和回旋水平曲线十分相似，在道路纵断面线形设计中应加以考虑。     

高速公路路线竖曲线上的纵坡分析

通过公式计算分析了在公路路线纵断面设计中竖曲线部分任意点纵坡的变化规律,找出了竖曲线中产生不满足《规范》要求的最小纵坡的条件以及路段长度,对大半径竖曲线在高速公路应用中的效果进行了探讨,在此基础上提出了相应的对策及建议,为合理设计竖曲线提供参考.     

基于合流视距的公路主线入口路段竖曲线最小半径研究

针对目前关于入口路段主线竖曲线半径研究较少的现状,且在研究过程中不注重区分入、出口路段之间差别的问题,该文首先明确合流视距是入口路段主线竖曲线半径的主要影响因素,以合流视距为控制条件对入口路段的竖曲线半径展开研究。通过分析入口路段主线车辆的交通行为特征,结合驾驶员心、生理特点建立主线入口路段安全合流视距计算模型。视距模型中考虑了反应距离、车辆换道距离、减速距离3项指标,并以变道和减速行驶二者中的较小值作为控制依据计算满足减速需要的合流视距推荐值。分别考虑主线凸形竖曲线和凹形竖曲线两种不同的情况,分析凸形竖曲线变坡点顶部,以及凹形竖曲线夜间车前灯射距及主线上方跨线构造物对驾驶员视线的遮挡。根据立面几何关系分别建立满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线半径计算模型。将合流视距推荐值代入竖曲线半径计算模型中,得到满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线最小半径推荐值。结果表明：入口路段的要求低于出口路段,通过识别视距计算得到的竖曲线半径推荐值低于现行规范值。     

高速公路凹形竖曲线段的防眩板设置高度研究

防止眩光是保证高速公路夜间行车交通安全的前提和基础,为了防止高速公路凹形竖曲线段防眩板高度不足引起的眩光问题,减少夜间行车的交通事故,该文以二次抛物线作为高速公路凹形竖曲线的线形,根据车辆行驶在凹形竖曲线段时对向行驶车辆及防眩板之间的相互位置关系,推导出了高速公路凹形竖曲线段防眩板高度计算公式,系统分析了竖曲线半径、前灯眩光照距等因素对凹形竖曲线段防眩板设置高度的影响特性。并通过实例,计算了凹形竖曲线段防眩板高度的实际需求。结果表明:凹形竖曲线段防眩板高度随竖曲线半径的增大而减小,凹形竖曲线段需要设置比匀坡段更高的防眩板。     

缓和竖曲线的视距研究(上)

文中阐述了新型竖曲线即缓和竖曲线的行车视距特性，通过对竖曲线缓和段及抛物线段长度的各种组合情况下的最小视距的研究，得出了凸形或凹形缓和竖曲线的最小视距和需要的曲线长度。依据AASHTO规定的有关停车视距的上限值，利用分析模型，建立了求解缓和竖曲线长度的示例设计图表。和常用的水平缓和曲线一样，缓和竖曲线可替代简单竖曲线用于纵断面线形，尤其对于坡度变化剧烈的纵断面线形。     

同向竖曲线车线共振及降振措施

为提升旧路改造工程中常用的线形同向竖曲线线形质量，在受力分析的基础上，将线形参数、平整度纳入“人-车-路”动力学模型。以半径2 000 m、5 000 m同向凹曲线为算例，采用Newmark-β法编制程序计算，从运动、力学角度，分析表明线形变化是引起车线共振的形成原因，并采用加速度峰值等振动指标和汽车振动感知标准，总结了车线共振特征结构，确定了线形内的共振区和稳定区范围。对竖曲线形态、行驶方向以及同向竖曲线半径和间距等影响因素进行计算分析，找出同向竖曲线产生较强车线共振的二种线形工况：不对称竖曲线各半径的曲线小度小于3 s行程时，将形成耦合共振区；同向竖曲线间直坡长度小于3 s行程时，也产生耦合共振区。总结计算分析成果，确定同向竖曲线车线共振的主要影响因素是竖曲线半径、半径差以及短的曲线长度和曲线间直坡长度，这也是影响行车服务性能的主要因素。从降低车线共振角度，采用七次抛物线作为缓和竖曲线，同向竖曲线增设缓和竖曲线降振效果显著，加速度振动峰值、均方根下降到原来的3.5%以内，远小于振动感知阈值。考查纵断面线形与平整度耦合振动工况，增设缓和竖曲线，对比直坡状态下的人体加速度均方根接近1，...     

缓和竖曲线的几何特性研究（上）

当前，在平面线形中圆曲线前后设置回旋曲线已广泛使用，因为这样可以增强交通安全、增加道路美观、改善视距和提高驾驶舒适性。然而竖曲线的设计仍然采用抛物线直接与直线段相切的方法（不设过渡段），该文介绍一种用三次多项式拟合的竖向缓和曲线，布置在抛物竖曲线前后，文中给出了求任意点的高程、余率、曲率以及与原切线的偏移值的详细的数学公式和求导方程。缓和竖曲线的最小长度是根据行驶舒适性标准推导出来的，最后，副县长两个实例对缓和竖曲线的设计做了描述和说明，缓和竖曲线的这个新概念，和回旋水平曲线十分相似，在道路纵断面线形设计中应加以考虑。     

介绍一种竖曲线测设简表

在进行道路纵断面设计时,如纵坡变更大于设计准则规定的数值,就须插入竖曲线。在山岭复杂地区,纵坡较大,变更纵坡地段较多,因此需要设置竖曲线的地方就愈多。为简化竖曲线设计中的计算工作,编有竖曲线测设表。目前所见的竖曲线测设表有两种:一种是“圆形竖曲线测设表”(中央交通部公路总局译印);另一种是“公路纵断面上竖曲线设计新法”(安东诺夫著,汪新宁译)。但这两种表在使用上都还存在着某些缺点。     

一级公路中央分隔带植物防眩设计的计算方法研究

为保证道路交通安全,结合绿化植物的树冠直径下限、防眩角、曲线半径、车辆前照灯及驾驶员视线高度和位置及道路的纵横坡坡度等因素,针对不同平曲线、道路断面、竖曲线路段,提出相对应的植物株距及防眩高度计算公式。根据计算公式,并结合一级公路常见的断面及规范平曲线、竖曲线指标,得到相应的防眩最小高度计算值。     

竖曲线极点位置的确定

本文对竖曲线极点位置进行了理论分析，推导出计算公式，给出了算例，可以快速准确地确定出竖曲线极点的位置。     

介绍圆形竖曲线绘制改进方法

目前我国公路纵断图上竖曲线的设计绘制方法,一般是先定出切线后再插入竖曲线,并参考使用人民交通出版社出版公路技术资料七之“圆形竖曲线测设表”附图1为旧法之纵断面图。1953年苏联Н.М.安东诺夫提出“公路纵断面上竖曲线设计新法”一书(人民交通出版社出版,汪新宁译)。新法具有一定优点,但计算时间略长一些。曾在山东省丘陵区长80公里的某线试用新法设计,自制竖曲线模板亦不困难,试用的结果尚无很大困难之处。现公路总局设计文件示例中,指出一二级路竖曲线使用Н.М.安东诺夫新法设计,其他等级路线仍用旧法。旧法存在的缺点除王心方同志所述者外(见1957年第4期“公路”月刊),另一缺点是绘制纵断面图过于复杂。为改进目前纵断图上竖曲线计算绘制办     

关于相邻竖曲线如何更合理设置的探讨

参照《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)中对相邻竖曲线衔接的相关规定,结合近几年的设计实践经验,论述高等级公路纵断面设计中有关相邻竖曲线设计的体会,并通过设计示例提出解决的方法和建议。     

山区高速公路几何线形与事故率关系研究

利用山区高速公路几何线形与交通事故数据,对平、纵及其线形组合与事故率的关系开展研究,建立了直线段长度、平曲线半径、平曲线偏角、纵坡坡度、竖曲线半径等单一线形指标与事故率的量化关系,在此基础上分析了直线接平曲线路段、纵坡和平曲线组合路段、平曲线与竖曲线组合路段、断背曲线路段、凹凸竖曲线组合路段的事故率,最后对多重线形组合路段的事故率进行了对比分析。研究成果对提高山区高速公路的交通安全水平以及基于交通安全需求优化几何线形设计成果等具有一定的借鉴意义。