公路几种平曲线的组合设计方法

就公路平面线形设计中，几种主要线形组合的圆曲线半径和以回旋线作为缓和曲线的长度的拟定及其计算方法进行探讨     

公路缓和曲线应用探讨

该文分析缓和曲线设置的必要性和作用,基于JTG D20-2017《公路路线设计规范》对缓和曲线的规定和国内外关于缓和曲线长度的计算机理,探讨JTG D20-2017《公路路线设计规范》中缓和曲线规定的适用性。通过对现行规范有关缓和曲线规定的分析,并结合设计中积累的经验,提出相对现行规范规定而言更具指导意义和操作性的缓和曲线应用方法,以期实现路线线形的设计更科学化、人性化。     

关于超高的探讨

本文结合平面线形设计，设置缓和曲线的目的，介绍了超高过渡段和缓和曲线之间的相互关系，并给出超高设计的具体计算方法。     

高速环道几何线形设计方法研究

曲线段、特别是缓和曲线段的设计是高速环道几何线形设计中的难点和关键。该文首先描述了麦克康奈尔关于道路几何线形的舒适性评价指标,归纳了高速环道平衡车速的概念。然后,在总结麦克康奈尔曲线平面设计方法的基础上,分析其计算过程中产生误差的原因和减少误差的手段;在总结高速环道常用横断面曲线类型的基础上,选取抛物线形横断面曲线进行特性分析,针对缓和曲线局部计算横坡过小的问题提出修正方法;同时,也总结了高速环道纵断面设计的方法和需要注意的问题。     

高速公路线形设计中有关问题的分析探讨

提出了高速公路线形设计中出现频率最高的3个问题,即同向曲线强扭成反向曲线问题、超高缓和段真实纵坡问题、S形曲线超高过渡问题,分析了这3个问题按常规处理方法可能产生的不良后果,并给出了相应的处理建议。     

满足行车舒适度的布劳斯曲线设计标准的建立

随着汽车产业的不断发展以及公路建设技术的不断提高,高速环道建设也在不断增加。缓和曲线是高速环道设计的重要方面,国内外高速环道采用的缓和曲线主要有两种:麦克康奈尔(Mcconnell)缓和曲线和布劳斯(Bloss)缓和曲线。两种曲线都满足曲线连续,曲率连续,曲率变化率连续的理想缓和曲线的要求,并各具优缺点。前者是从车辆侧摆和乘车者的行驶舒适性等方面出发推导出的线形,后者是一种纯数学推导线形。如果将两种曲线的各自优点相结合,使布劳斯曲线的线形要素满足行车舒适性的要求,就能使该曲线兼具两种曲线的优点。     

互通式立交优化设计新方法

本文把立交平面形设计中的两种基本线形－圆曲线，缓和曲线作为构成互通式立交平面线形设计的线形元，并且考虑了行车条件，线形几何约束，超高要求等约束条件，建立了平面线形优化设计的数学模型，以缓圆缓匝道设计为例，采用网络算法对非线民生规划问题进行了求解，避免了用牛顿法计算极值问题时要求隐函数的导数等困难。     

基于调整缓和曲线参数的中间带宽度变化分幅过渡研究

为了避免因中间带宽度变化引起直线、圆曲线路段出现小偏角及原单曲线被拆分零散化,在历年来历次规范对过渡方式的修订及执行情况分析的基础上,建立了基于调整缓和曲线参数的中间带内外缘缓和曲线计算模型,提出了通过调整缓和曲线参数实现左右分幅线形设计。根据中间带宽度增宽值和中心线缓和曲线长度变化分别与中间带内外缘缓和曲线长度变化相关性研究,得出调整缓和曲线参数的3个可行性方案:一是当中间带单侧宽度变化值小于0.5 m时,通过调整缓和曲线参数能实现中间带宽度变化过渡符合左右分幅线形设计;二是当中间带宽度单侧变化值在0.5～1.0 m范围时,需进一步结合设计中心线圆曲线半径和中间带内外缘缓和曲线参数计算结果分析确定;三是当中间带宽度单侧变化值大于1.0 m时,通过缓和曲线参数调整较难做到,需通过左右分幅线形设计或其他方式来实现中间带宽度变化。确定了满足左右分幅线形设计的中间带宽度变化范围,同时认为在缓和曲线上采用线性渐变的分幅过渡不会出现小偏角或原单圆曲线被拆分零散化,前后路线线形依然保持连续性,交通安全有保障。结合工程实际案例,提出了中间带宽度变化在隧道路段、超多车道高速公路中间带设墩路段等的推广应用。     

缓和曲线长度和参数的确定

从行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过渡的需求及线形平顺的美感等方面对缓和曲线进行了综合分析,阐明了缓和曲线对线形设计的重要性,并就如何确定缓和曲线的长度和参数进行了说明并提出了一些方法,以便合理确定其长度和参数,满足行车的需求.     

缓和曲线取值在高速公路设计中的分析与研究

缓和曲线是公路平面线形中的3种要素之一，结合高速公路设计中缓和曲线取值要求，从超高渐变、驾驶员反应时间、行驶舒适度、视觉所需长度、规范规定等几个方面进行分析计算，并结合设计实例总结进行论述，给出缓和曲线长度取值推荐，为高速公路设计提供借鉴与参考。     

公路线形设计因素对交通安全的影响分析

从公路线形方面(直线、平曲线、竖曲线、线形组合等)、视距方面及线形组合与道路景观的协调性方面分析了公路线形设计因素对交通安全的影响,并提出了线形设计中应注意的一些问题,以使公路线形更适合驾驶员的视觉和心理要求,最大限度地保证交通安全。     

新型缓和曲线在基本型平面线形设计中的应用

在约束条件LC/LS=1下,推导了新型缓和曲线[1]在基本型平面线形设计中的计算公式,通过一个实例,展示了其应用效果.     

自由流半苜蓿叶立交线形设计探索

针对国内典型立交型式大多数存在交织问题从而影响通行能力与交通安全,介绍了消除交织的新型立交结构———自由流半苜蓿叶立交。研究采用我国规范设计新型立交时匝道段缓和曲线长度不够和跨线桥最大纵坡等问题,达到对新型立交的线形设计进行探索的目的。最后,通过设计案例证明,在我国自由流半苜蓿叶立交结构的线形可行性。     

不同半径和缓和曲线的复曲线计算与敷设

在道路线路设计时,为适应特殊地形,常设置两个不同半径和不同缓和曲线同向相接的复曲线。对于复曲线的计算,相关文献都有各自的方法。根据对缓和曲线构成原理及选线测设的实践经验,提出一种复曲线的计算和敷设方法,较为简便、快捷。     

利用EXCEL进行道路中边线逐桩坐标计算

利用坐标增量的基本思想,将道路曲线坐标的计算归结为3种最基本的形式--直线段、圆曲线段、缓和曲线段,直接计算出中、边线的测量坐标,省去了切线支距法坐标向测量坐标的转换过程,简化了计算思路,节约了计算量。并利用办公软件Excel的强大计算功能进行实例计算。     

平曲线超高和加宽施工验算的可视化程序设计

按照公路等级、设计时速、平曲线参数,确定公路超高过渡段的旋转方式以及公路加宽过渡段的计算方式,选择Visual Foxpro 9.0作为开发工具,结合VBA命令,在Microsoft Word平台上进行二次开发,以数据录入模块、平曲线超高及加宽计算模块、结果打印输出模块作为系统的三大功能部分,实现公路平曲线超高和加宽的计算机辅助计算,为公路设计和施工提供方便。     

公路三维动态视距研究

在分析国内外公路视距研究现状的基础上,本论文提出了公路三维动态视距及其计算思路,详细阐述了公路三维动态视距的定义、基本原理、关键技术、基本特征以及计算模型中必需的假设及约定。由于三次B样条曲线具有2阶连续性、局部性、灵活性等特征,本论文利用三次B样条曲线表征公路线形,为计算三维动态视距奠定基础的同时也为由GPS数据反算公路几何要素提供了方法。三维动态视距是在三维空间中利用空间几何向量关系进行视距计算,在计算中考虑了平纵线形、驾驶员动态视野和夜晚时车前灯照射范围的制约等因素,为更客观地评价线形连续性提供了新的思路和方法。     

VB语言在公路勘测平面线形计算机辅助设计中的算法

讨论了VB编程语言在公路勘测平面线形设计中的算法问题。其中包括：平面线形计算机辅助设计界面设置;平曲线的连接、数据结构、逐桩坐标分段计算：路线控制点距公路中线最题距离计算;各段平曲线数据浏览及修改;沿路线方向设置新平曲线等。这些算法已在高等级公路综合测设软件中得到应用。软件运行结果证明这些算法是可行的。     

缓和曲线段任意测点的投影归算

公路施工及检测中经常需要计算中线外某点至中线的距离或对应的里程，本文推导缓和曲线段任意测点的投影归算方法。由缓和曲线几何模型建立测点所对应的曲线长方程式，再采用牛顿法进行解算。该方法数据处理严密且简单实用，已在编程计算器上实现。     

运行速度在公路路线设计中的应用

该文针对现行的以设计速度为依据的公路线形设计方面存在的局限性,用运行速度设计方法进行检验评价,结合实例介绍了用运行速度进行检验的方法和步骤,探讨了现行计算中有待解决的问题。