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。     

竖曲线上的车速、视距及设计

在我国，目前运行车速的模拟多从平曲线着手，涉及到竖曲线的研究不多；另外，现有竖曲线视距模型也存在不足。因此，本文从竖曲线的车速入手，介绍了代替竖曲线中常用的计算行车速度的运行车速模型，并加以对比，选出较为符合实际的运行车速模型；并提出竖曲线的NCHRP视距概念，代替从AASHTO视距模型在设计中的应用；同时引入分段式三次抛物线的概念，用以代替竖曲线中常用的圆曲线，以实例证明其优越性，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，...     

高等级公路线形设计的几个问题

根据国内几条高等级公路设计资料和经验，结合学习公路路线新规范，就直线长度，小偏角曲线长，缓和曲线长度，不同坡度差设置竖曲线的视觉影响，凹、凸型竖曲线的极限最小半径和相邻反向竖曲线径相衔接等问题进行了分析     

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。     

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。     

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。     

竖曲线极点位置的确定

本文对竖曲线极点位置进行了理论分析，推导出计算公式，给出了算例，可以快速准确地确定出竖曲线极点的位置。     

竖凸曲线与平曲线组合设计的新方法

借鉴了国外对曲线前必需视距（PVSD）的研究成果，针对中国的实际情况，结合竖凸曲线上的视距变化，提出了符合中国的竖凸曲线与平曲线组合设计新方法，并用交通事故为指标对新旧两种方法进行了评价。     

高速公路凹形竖曲线段的防眩板设置高度研究

防止眩光是保证高速公路夜间行车交通安全的前提和基础,为了防止高速公路凹形竖曲线段防眩板高度不足引起的眩光问题,减少夜间行车的交通事故,该文以二次抛物线作为高速公路凹形竖曲线的线形,根据车辆行驶在凹形竖曲线段时对向行驶车辆及防眩板之间的相互位置关系,推导出了高速公路凹形竖曲线段防眩板高度计算公式,系统分析了竖曲线半径、前灯眩光照距等因素对凹形竖曲线段防眩板设置高度的影响特性。并通过实例,计算了凹形竖曲线段防眩板高度的实际需求。结果表明:凹形竖曲线段防眩板高度随竖曲线半径的增大而减小,凹形竖曲线段需要设置比匀坡段更高的防眩板。     

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。     

新编《公路竖曲线表》介绍

目前我国公路坚曲线是采用的圆形竖曲线。1972年交通部颁布的《公路工程技术标准》中,对各级公路的竖曲线的最小半径也作了明确规定。过去我们设计竖曲线用苏联《圆形竖曲线测设表》(人民交通出版社出版)是有些问题的。苏联《圆形竖曲线测设表》采用的是平曲线公式,即:     

跨线桥下凹形竖曲线的设计

当道路通过跨线桥下为凹形竖曲线时，应校核设计净空能否满足行车视距的要求。为此，根据技术标准要求，推导了所需凹形竖曲线的最小半径，并给出了计算示例。     

介绍一种竖曲线测设简表

在进行道路纵断面设计时,如纵坡变更大于设计准则规定的数值,就须插入竖曲线。在山岭复杂地区,纵坡较大,变更纵坡地段较多,因此需要设置竖曲线的地方就愈多。为简化竖曲线设计中的计算工作,编有竖曲线测设表。目前所见的竖曲线测设表有两种:一种是“圆形竖曲线测设表”(中央交通部公路总局译印);另一种是“公路纵断面上竖曲线设计新法”(安东诺夫著,汪新宁译)。但这两种表在使用上都还存在着某些缺点。     

基于合流视距的公路主线入口路段竖曲线最小半径研究

针对目前关于入口路段主线竖曲线半径研究较少的现状,且在研究过程中不注重区分入、出口路段之间差别的问题,该文首先明确合流视距是入口路段主线竖曲线半径的主要影响因素,以合流视距为控制条件对入口路段的竖曲线半径展开研究。通过分析入口路段主线车辆的交通行为特征,结合驾驶员心、生理特点建立主线入口路段安全合流视距计算模型。视距模型中考虑了反应距离、车辆换道距离、减速距离3项指标,并以变道和减速行驶二者中的较小值作为控制依据计算满足减速需要的合流视距推荐值。分别考虑主线凸形竖曲线和凹形竖曲线两种不同的情况,分析凸形竖曲线变坡点顶部,以及凹形竖曲线夜间车前灯射距及主线上方跨线构造物对驾驶员视线的遮挡。根据立面几何关系分别建立满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线半径计算模型。将合流视距推荐值代入竖曲线半径计算模型中,得到满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线最小半径推荐值。结果表明：入口路段的要求低于出口路段,通过识别视距计算得到的竖曲线半径推荐值低于现行规范值。     

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     

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.     

竖曲线设计参数修正

由美国各州公路与运输工作者协会(AASHTO)编写的《公路与城市道路线形设计规范》在纵坡制动距离计算程序以及竖曲线设计控制二者之间有着显著的差异。这项研究明确指出了AASHTO法中的缺陷，并提出了修正方案。新方法还可以同时计算出制动时的最不利坡度和制动距离、停车视距，最终得到竖曲线最小曲率。较之目前利用AASHTO设计参数来说，新方法能够设计出更长和更平缓的竖曲线。     

道路纵断面线形与交通安全的关系研究

从纵断面线形的角度,研究了纵坡、坡长及竖曲线对交通安全的影响,并提出了纵断面线形安全的改善措施:即在纵断面线形设计中采用新型的缓和竖曲线来提高平顺性、驾驶员舒适度、美观及竖曲线线形的安全.