三次抛物线与线性超高渐变的对比研究

三次抛物线超高渐变在公路设计中已经应用多年,但对它的认识并不全面,存在一些认识和应用的误区。通过对计算公式、超高渐变率、零坡段长度和渐变段设置方式等方面进行定性和定量的对比研究,全面认识三次抛物线与线性超高渐变的特性和差异,使公路行业的从业人员能够正确、合理地应用三次抛物线超高渐变和线性超高渐变。     

超高缓和过渡设计探讨

本文从车行道旋转角速度，行车速度，超高渐变率，路面宽，路面排水等几何因素进行分析，提出了控制直线缓和段和超高缓和段的方法。     

考虑纵坡影响的超高渐变率及排水设计研究

针对超高渐变率与路面排水问题,考虑纵坡在曲线超高渐变段对道路外侧有"抬升"或"降低"的作用,分别在上坡、下坡条件下对超高渐变率受纵坡影响的变化情况进行研究。结果表明,上坡段纵坡对超高缓和段有"加剧渐变"作用,下坡段纵坡对超高缓和段有"减缓渐变"作用,道路设计中应做考虑。当下坡路段纵坡在0.3%≤i≤2.3%范围内,虽满足设计值,仍存在渐变率小于1/330的情况,不利于路面排水。基于研究结果,讨论了纵坡、超高渐变率与排水不良路段长度的关系,为超高渐变率设计提供参考。     

S形曲线超高过渡设计方法研究

在山区公路设计中,由于地形限制,路线线形复杂,小半径曲线、连续曲线较多。对于无中间带公路S形曲线,若按两个基本形曲线对其进行超高过渡设计,路面在一定长度范围内连续由单向横坡面变为双向坡面,再变为单坡面,行车安全性、舒适性较差,对路容和横向排水亦有不利影响。针对基本形曲线超高设计法的缺陷,在现有研究基础上,提出基于三次曲线的连续过渡法和综合法两种改进形超高过渡设计方法,并对其适用性及可能引起的过渡段附加纵坡过大和横向排水不畅问题进行分析。结果表明:连续过渡法适用于两端圆曲线超高横坡与两段缓和曲线长度比值相同的S形曲线,相对于基本形曲线法,缓坡段长度更短,有利于横向排水,但当两端圆曲线上超高横坡差大于8%时,采用三次曲线连续法所需最小过渡段长度大于基本形曲线法,需验算过渡段长度是否满足要求;综合法则不会出现反超高,且在允许超高范围内缓坡段长度均小于基本形曲线法,但当其中一侧超高横坡大于4%时,若采用三次曲线综合法,需对过渡段长度进行验算。     

高等级公路超高过渡段设计B值取值的探讨

平曲线超高过渡段是高速公路雨天易积水路段和事故多发路段,通过研究高等级公路超高过渡段设计中B值的不同取值,对超高过渡段的行车舒适性及其对路面排水的影响进行了探讨,旨在减少雨天超高过渡段的路面积水,提高司乘人员的舒适度和行车安全性,可供浙江省内高等级公路超高设计参考。     

高速公路超高渐变设计

超高渐变率的大小直接影响行车的爬坡性能,也影响路容美观和行车舒适以及路面排水条件。为满足上述要求,很多国家都规定了适合本国的超高渐变方式,除简介了美、德、日等国的超高渐变设计外,着重介绍了广深高速公路设计过程中由香港方面推荐采用的三次抛物线形式的超高渐变方式。最后对此法举例详细作了说明。     

超高渐变段路面径流特征研究

超高渐变段路面径流特征研究有助于从几何设计上改善路面排水。对采用线性过渡的超高渐变段,通过零纵坡轴的确定,推导路面等高线可用反比例函数xy=k表示,经Mathematica软件建模印证,路面径流曲线为等轴双曲线,具有以下特征,径流运行坡度持续变化,从高向低运动经历陡-缓-陡过程,与零坡轴相交处为最小坡度;超高渐变段路面径流必然出现折返现象,折返区域径流行程翻倍。路面径流与几何设计高度关联,路面宽度对径流折返面积的影响比纵坡、超高渐变率大。     

高速公路弯道行车轨迹仿真与影响因素分析

针对山区高速公路弯道事故高发的特点,对山区高速公路的弯道行车轨迹进行了仿真研究。首先考虑山区高速公路汽车行驶状态的非线性特性,建立基于非线性的5自由度汽车动力学模型的驾驶员-汽车-道路闭环操纵系统模型,然后应用模型对山区高速公路弯道的行车轨迹进行了模拟仿真,通过对不同道路条件下行车轨迹的对比分析,得到其对高速公路曲线段行车轨迹的影响规律：随着圆曲线曲率的增加,缓和曲线长度的减少,曲线超高的增大,行车轨迹侧向偏移越大。仿真结果对高速公路曲线段道路交通安全管理提供了理论支持。     

道路超高过渡方式讨论

我国的《公路路线设计规范》对超高缓和段的设计方式没有明确规定,在工程实践中超高过渡大多数都是在缓和曲线全长上进行,从理论上讲,这种方式存在进入弯道开始路段外侧车道无法抵抗离心力的不足。美国AASHTO“绿皮书”《公路与城市道路几何设计政策》中对超高设计方式有详细的规定,各类超高过渡的共同特点是在进入弯道（缓和曲线或圆曲线）前先有一个直线过渡段,使外侧车道进入弯道即可抵抗离心力。经过实例计算比较分析,认为AASHTO“绿皮书”超高过渡方式更加缓和,更加利于行车安全。讨论了AASHTO“绿皮书”超高过渡方法用于我国工程实践的条件和可能性。     

道路超高过渡方式分析、探讨

我国《公路路线设计规范》对超高缓和段的设计方式没有明确规定,工程实践中超高过渡大多是在缓和曲线上进行。从理论上讲,这种方式存在进入弯道开始路段外侧车道无法抵抗离心力的不足。美国AASHTO《绿皮书》《公路与城市道路几何设计政策》中对超高设计方式有详细的规定,各类超高过渡的共同特点是在进入弯道（缓和曲线或圆曲线）前先有1个直线过渡段,使外侧车道进入弯道即可抵抗离心力。经过实例计算、比较分析,认为AASHTO《绿皮书》超高过渡方式更加缓和,更有利于行车安全,文中还分析了AASHTO《绿皮书》超高过渡方法用于我国工程实践的条件和可能性。     

保障超高缓和段平缓区域排水的关键技术措施

对超高变化缓和段而言，因需完成路面横坡由外倾到内倾的过渡，必然存在一段横坡很小（-0．5％～0．5％）的路段，称这一路段所覆盖的区域为超高缓和段平缓区域，在该区域内必定存在一个横坡为零的特征断面，如果平缓区域合成纵坡i合〈0．3％，就会造成外部区域以及平缓区域内尚有积水的情况产生，对行车安全十分不利。[第一段]     

样条函数在高速公路弯道超高缓和段中的应用

针对高速公路设计要求高的特点，运用数值计算方法中样条插值原理，建立超高缓和段立面曲线过渡的样条函数，并将计算结果与现有曲线超高方法相比较，证明样条函数适用于高速公路超高缓和段的设计。     

超高设计中有关问题的探讨及公式推导

提出了超高渐变率过小时超高过渡段的确定方法，推导了Ｓ型曲线的超高过渡计算公式，这些公式可直接应用于工程实践。     

样条函数在高速公路弯道超高缓和段中的应用

本文针对高速公路设计要求高的特点，运用数据值计算方法中样条插值原理，建立超高缓和段立面曲线过渡的样条函数，并将计算结果与现有曲线超高方法相比较．证明样条函教适用于高速公路超高缓和段的设计。     

超高缓和段设计与路面排水

高等级公路线型设计需要采用较长回旋线时 ,超高渐变率过小 ,超高缓和段的渐变过程产生较长横向排水不畅路段。在广东这样多雨及水系发达的地区 ,这些问题尤为突出。针对《公路路线设计规范》中有关超高缓和段的一些规定与路面排水之间的矛盾 ,参考日本《高等级公路设计规范》中有关这方面的规定 ,提出商榷意见     

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.     

高速公路上超高的设置方法

集多年的公路工程设计实践，综合考虑行车安全、舒适、视觉美观、排水通畅的要求，针对高速公路大半径平曲线路段的路面核坡、平坡段越高的过度及超高段路肩横坡三种情况，提出了与《规范》不同的设置方法，使路面横坡的设置目的更为突出，作用更为有效。     

S形曲线超高过渡段超高值计算模型

根据S形曲线超高过渡的特点、类型确定超高过渡段中的特征断面,提出S形曲线超高过渡分段处理的思路,并给出S型曲线超高过渡段上任意桩号处、横断面上任意点超高值的简单计算公式.     

国内外公路超高设计对比分析及其应用研究

通过对国内外超高设计的经验进行总结分析,探究中国JTG D20-2006《公路路线设计规范》中有关超高设计各参数值的计算原理,更深入地理解规范以达到灵活应用的目的。该文从基本的横向稳定计算公式入手,从最大超高值、最大横向力系数、超高值与曲线半径分配、渐变率、渐变段设置5个方面对超高设计进行研究论述。研究认为确定最大超高值的主要因素为环境因素及车流运行特性;超高值与平曲线半径分配表的计算体现了基于运行速度的超高设计理念,并考虑了平曲线及交通组成对运行速度的影响;最大超高渐变率是视觉性、舒适性指标,是基于相对坡度及旋转角速度确定的,绕中线旋转的渐变率是任何情况下都应采用的值,绕边线旋转的渐变率是在需控制渐变段长度时可折减采用的值;渐变段位置对横向加速度在缓和曲线上的分布影响较大,对其极值和均匀性的控制是合理布设渐变段位置的关键。     

南部非洲几何设计规范平面线形设计综述

为了加强与国外标准对接,该文系统梳理了南部非洲几何设计规范的直线、圆曲线、超高和圆曲线加宽的设计条件及要求。相对于中国公路路线设计方法,南部非洲几何设计强调在公路项目设计中评估直线线形的走向,减小眩目现象对驾驶者的影响;圆曲线最大长度的极限值不应大于1 000 m;当圆曲线超高小于等于最大超高值的60%时,宜设置缓和曲线;当设置缓和曲线时,超高曲线过渡段与缓和曲线重合,超高直线过渡段设置在直线上;当不设置缓和曲线时,习惯做法是将2/3的超高曲线过渡段设置在直线上,将1/3的超高曲线过渡段设置在圆曲线上。