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。     

基于识别视距控制的互通立交改扩建线形设计方法

互通立交作为高速公路的重要节点,对主线线形指标设计具有控制作用。在高速公路改扩建中,因互通立交范围内主线纵断面线形指标不满足出口识别视距要求而调整主线纵断面线形的现象时有发生。文中针对互通立交出口位于凸形竖曲线衔接直坡段的特殊情况,提出满足互通立交出口识别视距要求的凸形竖曲线半径控制值,为高速公路改扩建项目设计中调整主线纵断面线形指标提供参考。     

分段式三次抛物线的视距及设计方法

竖曲线是纵断面线形设计中的重要组成部分，为保证行车安全、舒顺及视距所设置。我国规范规定：各级公路及城市道路在变坡点处均应设置竖曲线，竖曲线形式为二次抛物线。因为在应用范围内，圆形与二次抛物线线形几乎没有差别，目前国内普遍采用大半径的圆形竖曲线。但由于汽车在圆曲线上行驶时，存在着视距不足的缺点。因此，本文引进国外新的竖曲线——分段式三次抛物线设计方法^[1]，代替竖曲线中常用的圆曲线；并通过太旧高速公路的实例证明分段式三次抛物线的优越性，同时提出分段式三次抛物线的设计曲线图，对我国的线形设计有一定的实用价值。     

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。     

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。     

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。     

利用Matlab对老路纵断面线形拟合

在进行老路改扩建过程中,常因道路修建较早或者有些路段已经经过多次改建扩建,原有设计文件往往不易得到或已与实际情况不符。现阶段研究表明:对老路的纵断面线形进行测量并拟合分析测量数据能有效地获取老路竖曲线参数。目前在中国,一般采用人工拉线法,由于操作起来主观性较强,不但费工时,还不能有效地控制误差。笔者介绍一个模型,二次开发Matlab提供的工具箱,半自动地拟合老路纵断面线形,目标函数为每个测量点与拟合曲线的绝对误差总和最小。最后通过实例验证,获得了理想的结果。     

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。     

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.