基于三次插值桩条函数法的公路竖曲线设计

针对传统的公路竖曲线设计中存在的一些问题,可提出使用三次插值样条函数来替代传统线形的思路.经过公式推导与论证后,发现该竖曲线线形具有设计合理、计算公式简单实用、适应控制点变化需要的优点.     

竖曲线在公路设计中的应用

竖曲线在公路线形的作用越来越重要,它不仅对公路的稳定性、舒适性、安全性有影响,而且对工程投资、环境保护影响很大。从竖曲线的设计原则及应用进行阐述,对平、竖曲线的组合设计及设计注意事项进行了简要分析,具有较好的参考价值。     

竖曲线极限最小半径的探讨

根据公路线形设计的实际情况及《标准》中关于竖曲线极限最小半径的规定，结合竖曲线半径确定的限制因素，提出了调整提高竖曲线极限最小半径的推荐数值指标。     

竖曲线极限最小半径的探讨

根据公路线形设计的实际情况及<标准>中关于竖曲线极限最小半径的规定,结合竖曲线半径确定的限制因素,提出了调整提高竖曲线极限最小半径的推荐数值指标.     

浅谈高速公路平纵线形设计

阐述了高速公路平、纵线形设计的方法以及应注意的事项，特别是在纵坡变更处有条件时，应尽量采用增大竖曲线半径的方法使前后竖曲线首尾相接成为连接的竖曲线，对纵面线形起伏频繁是一种有效的补偿，优美了线形，改善了行车条件。     

高速铁路线路空间线形的动力学评价指标体系研究

为了全面反映高速铁路线路空间线形作用下的轮轨动态相互作用特征,基于车辆-轨道耦合动力学理论,综合考虑车辆系统与轨道系统的动力响应,提出了高速铁路线路空间线形的动力学评价指标体系研究方法.针对高速铁路平纵断面参数,确定了变化敏感的动力学指标,并给出了具体的高速铁路空间线形评价指标.以高速铁路纵断面线形评价为例,详细介绍了该研究方法的应用与实施过程,在此基础上,给出了高速铁路纵断面的参数设计建议.研究结果表明:在时速为350 km高速铁路线路线形参数的设计过程中,竖曲线的设计原则是应尽可能采用较小的坡度及较大的竖曲线半径,且夹坡段长度不小于300 m.      

京珠高速公路耒段测设中几个问题的探讨

介绍了京珠高速公路洪市耒阳段技术标准，就测设中的路线平面线形设计、平纵组合通道净空标准等问题进行了探讨，提出了将线形与地形、地物相适应的平面线设计；采用小纵坡、微起伏、且平面线包住竖曲线的平面组合设计；将通道争宽调整为不得少于３．０ｍ等。     

变曲率竖曲线顶推施工钢箱梁局部受力分析

现今大跨径桥梁的钢箱主梁无应力线形一般为单一半径竖曲线,杭州江东大桥的钢箱梁无应力线形为连续变曲率竖曲线,变曲率特征不仅使得顶推竖曲线的顶推半径变化,也使得滑道处钢箱梁的转角位移变化十分明显。进而对顶推滑道的构造提出了新的要求:滑道顶面线形需能自动适应梁体线形的变化。滑道处钢箱梁的局部受力的安全,关系着顶推施工的成败。运用大型通用有限元软件ANSYS对滑道处钢箱梁局部进行三维有限元分析,对比7种典型工况下钢箱梁各个构件的应力分布情况,指出临时墩支反力和滑道处钢箱梁转角位移是影响钢箱梁局部受力的关键因素。     

公路纵断面线形安全设计

纵断面设计是公路路线设计的重点,是公路安全设计的核心。纵坡坡度和坡长是公路纵断面线形设计的两项重要控制参数,与交通安全有着密切的关系。在纵坡安全影响分析的基础上,通过研究纵坡坡度、坡长及竖曲线与安全性的关系,从纵断面线形设计角度提出改善公路交通安全的具体措施,可为交通安全设计提供技术支持,预防和减少交通事故。     

变曲率竖曲线顶推施工钢箱梁局部受力分析

现今大跨径桥梁的钢箱主梁无应力线形一般为单一半径竖曲线,杭州江东大桥的钢箱梁无应力线形为连续变曲率竖曲线,变曲率特征不仅使得顶推竖曲线的顶推半径变化,也使得滑道处钢箱梁的转角位移变化十分明显。进而对顶推滑道的构造提出了新的要求:滑道顶面线形需能自动适应梁体线形的变化。滑道处钢箱梁的局部受力的安全,关系着顶推施工的成败。运用大型通用有限元软件ANSYS对滑道处钢箱梁局部进行三维有限元分析,对比7种典型工况下钢箱梁各个构件的应力分布情况,指出临时墩支反力和滑道处钢箱梁转角位移是影响钢箱梁局部受力的关键因素。     

基于三次样条函数拟合公路平面线形方法研究

结合某高速公路实施道路安全评价即线形质量评价,提出基于三次样条函数拟合公路平面线形的基本原理,讨论了拟合曲线参数与曲线特征点识别方法及外业采样点分布的精度要求.结果表明:原理运用正确,拟合参数合理、可靠,为获取公路数据资料提供了理论依据和技术保证.     

公路平面线形自动化设计中拟合曲率图的识别和转化

公路平面线形设计中 ,如何将样条似合曲线转化成传统的平面线形 ,两者曲率图之间的转换是关键 .笔者重点阐述了拟合曲线曲率图转化成传统平面线形曲率图的自动识别方法 ,并用实例论证其可行性 ,然后利用得到的曲率图转化模式采用最小二乘法实现了曲率图和平面线形的转化 .     

提高级配指标计算精度方法研究

级配曲线是颗粒分析试验的重要成果图件,用其计算的不均匀系数Cu与曲率系数Cc是路基填料划分的重要指标。传统作图法整理级配曲线时,工作量大且精度不高。在分析线性插值、多项式插值、Lagrange插值与分段抛物线插值算法的基础上,提出了修正样条函数拟合的方法,得到土的光滑颗粒级配曲线。针对非单调样条函数,采用最佳逼近算法求解,克服了曲线出现平台时病态函数问题。文中提供了求解的关键代码,实践表明该法可以提高计算级配指标的精度和自动化程度。     

高速铁路平竖重合段三维高阶连续曲线线形设计

针对平竖重合曲线段存在几何连续性衰减并引起列车运动状态突变的现象, 以三维曲线的Frenet标架为基础, 结合曲率、挠率建立三维车体运动状态模型, 得到了曲率、挠率与车体加速度、急动度的关系, 并通过该模型从三维角度分析了三维曲线的几何连续性等级对车体运动的影响; 考虑几何连续性对曲率、挠率的要求, 提出以曲线曲率、挠率变化最小为目标的线形选择方法, 利用三维欧拉曲线创建平竖重合段高阶连续曲线。研究结果表明: 传统平竖重合段曲线连接点处几何连续性存在衰减, 仅为1阶几何连续, 曲率、挠率对列车加速度和急动度起主导作用, 几何连续性的衰减是竖向急动度突增的主要原因; 二维设计曲线在起点处的竖向急动度为1.206~1.264 m·s-3, 超过乘客舒适性运动学阈值0.240 m·s-3, 难以实现二维线形的高阶几何连续; 提出的曲线设计方法对连接点处的曲率和挠率都有明确定义, 容易在连接点处实现高阶几何连续, 且不存在几何连续性衰减, 曲线的曲率、挠率变化最小, 可有效降低线形参数变化给车体运动带来的不良影响; 所建曲线的加速度与急动度在全程均连续且满足运动学阈值, 实现了2阶几何连续, 最大竖向急动度为0.149 m·s-3, 为阈值的62.0%, 为二维设计的11.7%~12.3%, 有效地改善了行车稳定性与乘客舒适性; 所建曲线路径与二维设计相比变化小, 在2%~3%坡度差时, 水平、竖向坐标差分别为0.907~2.305、1.085~2.498m;所建曲线的设计参数同时也是车体运动状态的计算参数, 从而可根据列车运行条件直接优化线路的设计。      

站内有车影响下的公交车自主停靠轨迹规划方法

针对公共交通环境下公交车的自动安全停靠问题,考虑与站台几何结构拟合度、站台内有车影响以及行驶连续性等安全约束条件,采用非线性约束优化函数计算连续曲率的进站轨迹,构建了公交车自主停靠轨迹规划模型,分别利用Sigmoid函数、三次样条插值、反正切函数及改进的反正切函数对公交车受前车制约下的停靠轨迹进行仿真分析.?实验结果显...     

三次样条插值确定拱桥合理拱轴线的方法探讨

探讨了在拱桥设计中利用给定的设计初始条件,计算出合理拱轴线的特征点坐标,应用三次样条插值方法拟合出拱桥设计拱轴线,算例表明三次样条插值方法确定的拱轴线能较精确地逼近拱桥的恒载压力线,从而有效地减少拱桥主拱圈的弯距及剪力。     

三次样条曲线在山区公路线形设计中的应用

针对山区公路立交匝道选线难、线路控制难等问题,提出了将三次样条曲线应用于道路线形设计中,通过MATLAB软件对地形图上的控制点录入进行插值运算,模拟出路线的走向得到曲线的曲率变化规律.采用本方法能更好地满足公路设计中的路线连续、曲率连续、曲率变化率连续要求.用三次样条曲线设计道路线形可取得良好的成果.     

对圆形竖曲线坡长进行折减的计算

探讨了圆形竖曲线的公路纵断面设计过程中,最大坡长受限时考虑竖曲线范围内坡度变化从而对坡长进行折减的计算方法。     

改建公路线路选择的优化模型及算法

在分析公路旧线改建问题基础上,综合应用样条逼近和拟合逼近原理,建立了旧线路改造优化模型的目标函数;对于数学规划求解问题,我们研究了其数值解法,并给出Java程序求出符合设计标准的连续组合曲线参数.     

竖曲线设计公式的推导及讨论

首先推导了考虑行车视距的公路竖曲线设计公式,发现中国路线设计规范中的竖曲线长度建议值不能满足行车视距要求的问题,尤其是没有照明的凸曲线路段夜间行车情形。建议我国的竖曲线设计应当考虑车辆前照灯所约束的夜间视距,提高竖曲线长度建议值。