双卵型曲线的设计与计算

一、前言目前国内公路在曲线设计中常采用回旋曲线和圆曲线的各种不同类型的组合形式。本文研讨的是用二个回旋线连接三个同向圆曲线的组合型式(或称双卵型)的设计计算方法,此法可推广适用于多卵型。     

基于MOVES的小半径圆曲线路段载重柴油车碳排放预测模型

半径小于等于550 m的圆曲线路段是车辆易产生高碳排的路段。为揭示载重柴油车在这些小半径圆曲线路段的二氧化碳排放水平变化规律,以MOVES模型为基础,应用符合我国实际情况的道路、交通、车辆、燃油等信息,对MOVES模型中的参数做本地化修正及设置。通过采用MOVES模型进行载重柴油车碳排放模拟,得到了不同平面线形及行驶速度组合条件下的碳排量数据库。在此基础上,首先采用回归分析的方法分别建立了单位圆曲线长碳排量与圆曲线半径、圆曲线长度、车辆驶入圆曲线路段的初始速度3个参数的关系模型,其次采用迭代的方法建立了小半径圆曲线路段载重柴油车累积碳排放量预测模型。通过实地油耗试验,选用IPCC碳排放核算方法,将车辆油耗数据转换成碳排放数据,对比了碳排量核算值与模型预测值,验证了模型的预测精度。结果表明:单位圆曲线长碳排量以圆曲线半径、车辆驶入圆曲线路段的初始速度这2个参数分别为变量作二次函数形式的变化,以圆曲线长度为变量作幂函数形式的变化;累积碳排量以上述3个参数为变量作多元非线性函数形式的变化;经过参数本地化修正及设置的MOVES模型可以用于我国实际道路交通条件下的载重柴油车碳排放水平预测,以MOVES模拟为基础而建立的多元碳排量模型预测值与试验实测值的相对误差平均值为6. 02%,小于10%,具有较高的预测精度,可以在无需借助MOVES模型的情况下方便、快速地估算载重柴油车在小半径圆曲线路段的碳排量。     

圆曲线与缓和曲线组合对高速公路运营安全的影响

为了研究圆曲线和缓和曲线组合对平曲线运营安全的影响,收集了某高速公路2009—2011年的事故资料和线形设计资料。将平曲线作为研究单元,采用相关性分析方法,研究了交通事故分布与平曲线的圆曲线和缓和曲线组合之间的关系。结果表明:缓和曲线长度为2~3倍缓和曲线最小长度时,平曲线安全性最佳;当缓和曲线参数与圆曲线半径之比为0.3~0.6时,平曲线的安全性最差;随缓和曲线长度与圆曲线长度之比的增大平曲线安全性提高,而随曲线变化率增大,平曲线的安全性降低。     

公路路线、互通立交创新设计方案研讨

公路路线线形是由直线、圆曲线、回旋线3个要素组成,标准的螺旋线从平面曲率上看是圆曲线.文中探讨的螺旋线是圆曲线与回旋线的组合.所谓单螺旋线,是路线起讫点切线方位角发生了360°变化.分别以四川省雅西高速公路和青海省大循高速公路工程实例为依托,探讨螺旋线在路线设计中的应用.另外,山区高速公路互通立交和服务区选址与选型受地形、桥隧占比较高、基本农田保护严格等条件制约,在近些年的工程实践中较多地采用了两者合建形式,以山西省长安等3条高速公路工程实例为依托探讨两者合建方案与经验.     

三次几何样条曲线在立交平面线形设计中的应用研究

本文在总结目前一些基于样条的曲线设计思想和方法优缺点的基础上，针对立交匝道平面线形设计中经常遇到的“缓－圆－缓”组合形式，提出了基于三次几何样条曲线的线形设计计算方法，充分发挥样条曲线光滑连接，计算简便，与平面线相一致的特点，建立了初步样条曲线（反映线位约束条件和布线设想）与线形组合形式及参数之间的依存关系，实现了样条曲线向平面线形的自动转化，该方法对开发高效的正交ＣＡＤ系统具有重要意义。     

回旋曲线在公路线形设计中的应用

随着我国“四化”建设的进程,汽车运输在质和量方面都有了较大的发展,从而对公路交通的安全、迅速、舒适和经济提出了更高的要求。为了适应这种发展,改变我国长期以来在公路线型设计方面由直线—圆曲线组合的线型为直线—回旋曲线—圆曲线组合的线形是很必要的。因此,我国现行“公路工程技术标准”规定了缓和段采用回旋曲     

介绍一种新的路线线形设计方法

南京工学院道路教研组李方副教授最近研究成功一种新的路线线形设计方法。这种方法以不完整的缓和曲线连同圆曲线组合成线形设计基本单元,吸取了国外曲线形设计方法的精髓,保留了我国习用方法的设计方式,可以用来毫无限制地设计任何曲线组合形式,例如普通曲线、复曲线、回头曲线,单卵形或任意多卵形以及任何形式的卵形曲线,s形曲线等等。该方法考虑到目前我国尚未生产回旋曲线板和进口价格昂贵的现状,研究了一种藉助PC-1500便携式袖珍计     

高等级公路线形设计有关问题的探讨

根据从事高等级公路线形设计的实践，对有关问题，例如高等级公路线形设计要求，平面线形与纵面线形的组合，回旋曲线与圆曲线长度之比值，长直线，反向曲线间的直线段，断背曲线和直线与曲线比例等问题，进行了探讨     

风压对车辆横向稳定性的影响

由于某些地区自然环境的特殊性,风压比较大,为了保证行车安全,必须进行在风压向外侧影响下对汽车行驶的横向稳定性分析,得出风压向外侧时圆曲线半径公式并与标准采用的圆曲线半径公式进行比较,提出风压向外侧时的圆曲线半径公式是合理的。同时运用此结论计算出不同海拔、不同等级风影响下的圆曲线一般最小半径值。     

高速公路多心卵形曲线路段行车风险分析

为分析高速公路多心卵形曲线路段的行车风险，依托西部地区5条高速公路的交通事故数据资料，选取平面设计指标和车速作为行车风险分析的主要影响因素，利用UC-win/Road软件进行驾驶仿真试验；以车辆横向轨迹偏移值期望作为评价指标，基于数理统计理论分析各因素的显著性；最后运用MATLAB软件，建立多心卵形曲线路段行车风险评价模型。研究结果表明：圆曲线半径组合方式、车速、中间圆曲线半径、回旋线参数与半径比值和相邻圆曲线半径比值的影响显著性逐渐降低；当车辆横向偏移值期望大于205 mm时，可认为该多心卵形曲线路段处于危险状态。     

公路立交匝道布线作图法

公路曲线形设计方法因为具有布线灵活、能根据需要构造任意复杂的组合线形的优点,已被引入我国公路匝道的线形设计中.然而,不论是利用手工查表计算,还是采用已有的电子计算机程序(例如国家七五攻关成果《路线CAD系统》)设计,首先都应该进行匝道方案的布置与比选,确定各线形元素(直线、圆曲线与回旋线)的大致位置和精确计算圆曲线半径R、回旋线参数A、回旋线长度L等特征值. 本文介绍一种匝道布线的作图法,设计者可根据布线元素(直线或圆曲线)的位置,在运用计算机程序计算出回旋线的精确A值后,仅仅利用直尺、圆规和普通曲线板(云形规)即可足够准确地画出立交匝道布线图.     

左转圆曲线处避险车道流出角与引道设置

为了给设置于左转圆曲线处的避险车道流出角与引道长度设置提供参考,针对山区高速公路广泛采用的9.0 m宽制动床避险车道,考虑左转圆曲线半径和驶入速度的影响,进行了不同流出角度与引道长度的驾驶仿真试验研究。采用UC-win Road 9.0驾驶仿真平台,获取了不同场景下16名男性B照驾驶人由主线驶入紧急避险车道过程中的车辆运行特征数据。采用拟合回归的方法,分析了圆曲线半径和驶入速度对方向调整时间、最小转向半径、方向盘转角幅值、方向盘转角频率的影响,建立了各指标与圆曲线半径的定量回归关系模型,并对比了主线为直线时的试验结果。采用二阶聚类的方法对不同圆曲线半径条件下的引道与流出角度的设置水平进行分类,获取了适宜设置避险车道的初步条件。根据车辆的行驶稳定性,确定了左转圆曲线处避险车道流出角与引道的设计标准。研究结果表明：左转圆曲线处避险车道的流出角受圆曲线半径的影响,引道长度受圆曲线半径与驶入速度的影响;主线半径1 000 m及以上,流出角0°~5°,引道为6 s设计行程,流出角5°~10°,引道为9 s设计行程;条件困难时,紧急避险车道可设置于半径600~1 000 m的曲线处,流出角0°~5°,引道为9 s设计行程,流出角5°~15°,引道为12 s设计行程。     

公路几种平曲线的组合设计方法

就公路平面线形设计中，几种主要线形组合的圆曲线半径和以回旋线作为缓和曲线的长度的拟定及其计算方法进行探讨     

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。     

缓和复曲线中插缓和曲线弧长的直接精确解

说明路线工程中插缓和曲线连接的问题 ,介绍中插缓和曲线与圆曲线的连接特点 ,分析圆心坐标表达式 ,推证求解回旋曲线 l M弧长方程的形式 ,说明以弧长方程解决问题的几点应用结论     

线距不足时用补助圆连接缓和曲线的测设方法

山区公路设计中,往往有同向曲线间直线长度不足以设置该两圆曲线的缓和曲线。此时一般认为宜将两圆曲线半径加大,或加大其中之一,使两个圆曲线构成单曲线或复曲线。但有时地形条件不允许这样办。笔者以为,当线距不足时,可采用补助圆把两段缓和曲线连接起来,使曲率的变化不致过骤,可能更为适宜。用补助圆连接两段缓和曲     

特殊线型连续钢-混凝土组合梁受力特征分析

曲线连续钢-混凝土组合梁在竖向荷载作用下会产生弯扭耦合效应。当组合梁采用直线+圆曲线+直线的线型组合,无缓和曲线段,且直线段占比较大,中支点位于曲线段中部区域时,其弯扭耦合效应特征与常规曲线梁有所区别。为研究此种特殊线型的组合梁的受力特征,以上海市临港新片区集疏运中心市政配套工程两跨连续钢-混凝土组合梁为背景,建立实体有限元模型,区分钢梁和混凝土桥面板组合前、后两个阶段,进行数值分析,总结出此类组合梁的总体受力规律及其主要影响因素。     

隧道进出口线形协调性研究

分析平曲线、竖曲线、平纵曲线组合及横断面对隧道安全的影响,对隧道进出口线形协调性进行研究,并提出：隧道进出口应尽量设在直线段上或圆曲线段上,避免设在缓和曲线上;对于洞口处的纵坡,除应采用较大的竖曲线半径外,隧道洞口的变坡点应距洞门有一定的距离;隧道洞口段的平纵面线形组合须避免在进、出洞口的洞外段、洞内段设置较长、较大的下坡,且在洞口处均需设置小半径的平曲线进、出洞;隧道洞内外的路面宽度应逐渐过渡,且长大隧道内应设置紧急停车带。     

多车道匝道视距评价与优化方法研究

为从视距角度分析多车道匝道上小车超大车引发交通事故的致因,建立基于视距分析的多车道匝道视距评价与优化模型,并将该模型应用于实际立交的多车道匝道评价与优化.分析匝道上小车超车过程中停车视距指标的变化情况,并找出最不利状态进行研究;建立多车道匝道视距评价与优化模型,对该模型中匝道圆曲线半径、圆曲线长度、圆曲线与缓和曲线组合这3个关键要素进行深入研究,并提出满足视距要求的匝道平面线形要素推荐值;结合交通安全设施提出一套综合性的视距优化方案;利用该模型对四川省某高速公路的互通立交进行检验.研究结果表明,该模型可较好地解决多车道匝道视距不足的问题.在设计速度小于40 km/h的匝道,使用"平面线形优化法"效果较好.匝道圆曲线半径需要平均增大18.4%,圆曲线长度与缓和曲线长度均为3s行程长度.在设计速度大于40 km/h的匝道,"交通工程设施优化法"中的限速措施能更好的解决问题,其中设计速度与限速值的差值为15 km/h.      

高强混凝土对圆桥墩抗震性能影响的探讨

圆桥墩是一种较常用的桥梁工程下部结构形式,强度和延性是反映其抗震性能的两个重要指标。通过分析钢筋混凝土圆桥墩横截面的完整弯矩-曲率曲线、弯曲强度、曲率延性,探讨了高强混凝土对圆桥墩抗震性能的影响,给下部结构更加合理地使用高强混凝土提供一定的参考。