基于行车安全性的公路三维视距研究

文中以公路视距作为研究对象,考虑驾驶员视野及车辆照明范围,利用三次B样条曲线拟合公路空间三维线形,分析公路各线形单元空间特征,提出适用于各线形单元的三维视距计算模型,同时建立了公路三维视距评价标准,并提出处治措施。     

线形诱导标设置条件的探讨

线形诱导标用于引导或警告驾驶员平面线形的变化,科学合理的设置线形诱导标有利于公路行车安全。在总结国内外研究成果和标准规范的基础上,针对国内外对线形诱导标设置条件的规定比较模糊,不便于实际操作的问题,对公路平曲线线形诱导标的设置条件进行了探讨,从视距和线形协调性两方面讨论了线形诱导标的设置条件。根据人机工程学并结合平曲线行车视距,讨论得出视距不良平曲线路段的界定条件;根据曲线路段运行速度的连续性和运行速度理论,讨论得出急弯曲线路段的界定条件。同时根据道路设计理论和运行速度预测模型推导出便于实际计算的应设置线形诱导标的急弯和视距不良路段的判定方程,为后续线形诱导标的相关研究和实际工作提供了借鉴。     

曲线隧道三维动态视距研究

以高速公路曲线隧道为研究对象,运用几何物理学方法分析道路空间几何关系,构建三维条件下的道路线形模型。根据三维视距移动规律与隧道空间几何关系,在满足驾驶人停车视距的条件下,分析隧道空间的限制条件,建立高速公路隧道路段三维视距检验模型,以为公路曲线隧道的安全性评价提供理论参考。     

既有道路高速化改造中的视距问题及其特殊处理方法

在公路路线、立交线形设计中,常常因某些控制因素的制约,对线形的几何设计有特殊要求.该文结合高速公路工程设计实例中遇到的视距设计不足的具体问题,重点阐述线形指标提高受限制时,可采取的保障视距的某些特殊处理方法.     

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。     

公路空间视距计算方法与检测技术

为了精确计算公路在三维空间中的实际视距,提出了空间视距的概念,通过延伸应用空间两点通视原理,建立了空间视距计算和分析的数学模型。基于计算机仿真技术开发出对空间视距的实时检测技术,通过将设计视距、运行视距和空间视距3种视距对比分析,给出了发现视距不足的方法。与早前的视距计算方法和研究相比,该方法对正常路面、行车道空间视距计算准确,能够计算和分析公路路侧附属设施对视距的影响,为公路几何设计和安全评价提供了依据。     

基本型平曲线逐桩横净距算法新解

根据回旋线及圆曲线平行线的几何性质,建立视点轨迹线与公路中线桩号及坐标的准确对应关系,在此基础上用VB算法语言编制了计算程序,利用视距包络线计算基本型平曲线上逐桩的横净距,可供平面视距检验参考应用。     

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。     

高速公路空间视距检测技术研究

在公路行车视距概念的基础上,提出公路运行视距和空间视距的概念,研究利用空间两点通视原理计算分析空间视距的方法,进而基于计算机虚拟仿真技术实现空间视距检测。提出利用设计视距、运行视距与空间视距3种视距对比分析发现视距不足的方法,为公路行车安全评价分析提供依据。     

凹形竖曲线在三维线形中的设计

头灯视距（ＨＬＳＤ）已成为凹形竖曲线设计中的一个重要因素，因为夜间行车者需要足够的视距停车并依靠公路标线去保持匀速和正确的车道定位。鉴于独立的凹形竖曲线是基于停车视距的需要进行的二维设计，故目前的设计标准采用了最小凹曲线长度，然而很少有人研究三维公路线形中的ＨＬＳＤ。现在，ＨＬＳＤ的三维分析研究人员开发有分析模式表明二维分析可能高估了与凹形竖曲线组合的平曲线上的ＨＬＳＤ。该文更精确地研究了路堤汤面     

三维空间路线连续性衰退对公路安全性影响分析

为深入分析公路三维空间线形连续性衰退对事故频数的影响,采集广东省内3条高等级公路243 km道路设计资料,共1 768条有效事故数据,利用Tobit回归模型分析三维空间路线连续性衰退对公路安全性的影响。应用微分几何空间的基本理论,提出公路线形连续性衰退表征参数,利用Tobit回归模型对数据样本中单元内总曲率差（TCD）、总挠率差（TTD）、平均曲率（AC）、平均挠率（AT）,相邻单元间平均曲率差（ACD）、平均挠率差（ATD）共6个连续性衰退变量与单元路段年均事故频数进行分析,该模型能有效分析正值上大致连续分布但包含一部分以正概率取值为0的结果变量。研究分析结果表明：单元内总曲率差、相邻单元间平均曲率差对公路安全性存在显著影响,从根本上反映了公路线形连续性衰退与行车安全的密切相关性,可作为三维空间路线连续性衰退有效的表征参数;通过ANOVA分析得出单元内平均曲率在单元内总曲率差、相邻单元间平均曲率差对公路安全性无影响的路段与安全性存在显著的相关性,其主要原因为平纵曲线半径影响公路行车安全。在此基础上,有针对性地提出线形连续性衰退表征参数评价标准作为参考。研究结论可为后续三维空间条件下公路线形安全性评价、线形设计优化与改善提供参考。     

旅游公路生态景观设计——以深圳市西冲二通道规划研究为例

旅游公路生态景观设计是近年公路建设中出现的一个引人关注的课题。该文依托深圳市西冲二通道(南澳-鹅公-西冲生态景观道路)规划研究,提出了旅游公路生态景观设计的方法和步骤。结合深圳东部滨海地区丰富的旅游资源和景观序列,将西冲二通道沿线的生态景观划分为3个景观特色带,使每个景观特色带具有各自的特点,带给游客不同的驾驶体验。根据这些景观特色带的特点,在道路线形、边坡防护、观景台设置、植栽设计、生态保护等方面进行相应的设计,使得整条旅游公路与周围的自然环境融为一体。     

国家公路国土空间控制规划储备项目库构建方法研究

构建国家公路国土空间控制规划储备项目库是国家公路网规划对接国土空间规划的基础性工作。针对国家公路项目数量多,入库筛选难度大的问题,研究首先按照新建项目、扩容项目和调线项目3类,对国家公路建设项目特点进行了分析,并据此提出了反映各类项目建设重要性和紧迫性的指标体系,通过离差最大化法和熵值法计算了各指标权重,以此为基础对各类型项目进行了重要度和紧迫性排序。研究结果表明,该方法可为国土空间控制规划储备项目入库筛选提供有效技术支撑。     

道路平面线形优化方法的研究及实现

将遗传算法应用于道路的平面线形优化设计,在一个可行域中自动搜索到一个最优或较优解,实现了全局寻优的目的。详细介绍了线路平面优化模型的建立,平面位置变动的具体原理,以及运用遗传算法优化线路平面位置的具体实现过程。研究表明,遗传算法运用于道路平面线形的优化设计是可行和有效的,能够实现全局寻优的目的,具有广阔的推广应用前景。采用动力有限元方法,研讨了基于FWD荷载作用下的水泥混凝土板下基础脱空与接缝传荷间的相互作用机理,以了解不同脱空尺寸和不同传荷能力对面板受力和路表各传感器弯沉盆曲线形状及弯沉盆参数的影响,为有效评定水泥混凝土路面地基脱空提供理论依据和参考。     

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。     

基于运行速度的高速公路线形评估

通过简介国外道路安全评价工作,阐述开展道路安全评价的必要性。公路线形条件与公路交通安全有着密切的联系,顺畅的线形是行驶安全的基本保障。从提高道路安全角度出发,对公路线形设计中潜在的不利安全因素进行鉴别以便消除或减弱道路危险因素,就显得尤为重要。通过对运行速度的计算,并分析了公路运行速度与道路组成部分的联系,提出相应的安全评价指标和建议。最后结合实际工程,找出了设计中潜在的安全隐患并为以后设计提供相应的建议。     

基于BIM的道路线形设计及安全评价方法探讨

传统的道路线形设计方法难以实现平面线形、纵断面线形之间的动态关联,且忽略了平、纵线形组合的影响,不能全面评价道路线形安全。鉴于此,首先分析了BIM技术在道路线形设计中的应用优势,并确定了将Civil 3D作为BIM建模平台,随后结合某高速公路为工程依托,探讨了三维曲面建模、道路平面线形、纵断面线形设计的实现方法,最后基于BIM技术提出了车辆运行速度和到位空间三维视距的安全评价方法和标准。     

路线控制点距公路中线最短距离自动求解算法研究

讨论了公路选线时与平面线形设计有关的路线控制点距公路中线最短距离的计算机自动求解算法问题，提出了求解的新算法——步长压缩摆动趋近法。该算法在各种平曲线类型情况下均是可行的。     

高等级公路线形连续性分析与评价

针对公路线形连续是保证汽车安全行驶的基本要求,结合某高速公路事故多发地段,提出了运行速度与设计速度合理匹配的路线设计理念,分析了高等级公路保证线形连续的条件,讨论了该高速公路事故多发地段(黑点路段)发生事故的原因。结果表明,确定公路几何线形参数必须做到运行速度与设计速度的匹配设计,一方面可保证路线所有相关要素如视距、超高、纵坡、竖曲线半径等指标与设计速度的合理搭配;另一方面,也考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求,更能体现“以人为本”的交通理念。最后提出了满足道路交通安全需要的合理化建议。     

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。