城市道路缓和曲线最小长度研究

为提高行车安全性及舒适性,弥补道路缓和曲线长度现行设计方法的不足,本文从多方面对道路缓和曲线最小长度取值进行了研究。针对城市道路缓和曲线最小长度规范取值局限性及设计中存在的问题,分析研究了缓和曲线最小长度的计算方法及规范取值的侧重点,首次提出了满足汽车离心加速度的变化率、考虑驾驶者操作反应时间、超高因素和视觉美观性等4种情况下城市道路缓和曲线最小长度计算模型。计算结果：（1）考虑驾驶者操作反应时间条件下,计算结果与规范取值相适应;（2）考虑汽车离心加速度的变化率条件下,当设计车速小于等于50km/h时,计算结果与规范取值相适应,当设计车速大于50km/h时,计算结果略高于规范取值;（3）考虑超高因素条件下,计算结果为规范取值1.5~3.4倍;（4）考虑视觉美观性条件下,当R为不设超高半径,设计车速小于等于50km/h时,与规范取值相适用,当设计车速大于50km/h时,计算结果为规范取值1.3~2倍。研究结论：（1）当不涉及圆曲线超高情形下,着重考虑汽车离心加速度变化率、驾驶者操作反应时间等因素对缓和曲线长度的影响,当设计车速小于等于50km/h时,缓和曲线最小长度取值与规范取值一致,当设计车速大于50km/h时,缓和曲线最小长度取值比规范取值大5m;（2）当涉及超高因素条件下,应综合考虑汽车离心加速度的变化率、考虑驾驶者操作反应时间、超高因素和视觉美观性等因素对缓和曲线长度的影响。     

基于同坐标系的平曲线路基边线方程的探讨

为了解决平曲线路基边线测设过程中的精确放样问题,利用坐标系的旋转平移变换原理,论述了在同一直角坐标系中,求解第一缓和曲线、圆曲线和第二缓和曲线的中线和边线参数方程,以及平曲线边线长度计算公式的方法和步骤,并结合实例,借助于Exce l软件,在A u toCAD中对成果进行了验证。     

基本型和S型曲线计算方法探讨

本文以＜＜公路路线设计规范ＪＴＪ０１１－８４＞＞提出的使线形连续，协调，回旋线－圆曲线－回旋线的长度之比最好设计成１：１：１为前提，导出了既能满足设计规范要求，又能迅速，准确地确定基本型和Ｓ型曲线的半径和缓和曲线长度的计算公式，并确定了临界值的概念。     

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     

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。     

试论公路平曲线半径的区域划分与缓和曲线最小长度

本文对公路平曲线半径的区域划分与缓和曲线最小长度进行简要论述。     

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。     

直线长度对平曲线安全性的影响

该文采用了美国联邦公路管理局(FHWA)的公路安全信息系统(HSIS)对两车道乡村公路上平曲线和直线长度的安全性表现的数据进行了研究分析。检查了平曲线的事故率是否随直线长度的增加而增加以及其影响随平曲线半径的不同而变化的情况。其成果可为FHWA的交互式安全设计模型(IHSDM)开发的两车道乡村公路提供事故预测算法。     

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     

基于调整缓和曲线参数的中间带宽度变化分幅过渡研究

为了避免因中间带宽度变化引起直线、圆曲线路段出现小偏角及原单曲线被拆分零散化,在历年来历次规范对过渡方式的修订及执行情况分析的基础上,建立了基于调整缓和曲线参数的中间带内外缘缓和曲线计算模型,提出了通过调整缓和曲线参数实现左右分幅线形设计。根据中间带宽度增宽值和中心线缓和曲线长度变化分别与中间带内外缘缓和曲线长度变化相关性研究,得出调整缓和曲线参数的3个可行性方案:一是当中间带单侧宽度变化值小于0.5 m时,通过调整缓和曲线参数能实现中间带宽度变化过渡符合左右分幅线形设计;二是当中间带宽度单侧变化值在0.5～1.0 m范围时,需进一步结合设计中心线圆曲线半径和中间带内外缘缓和曲线参数计算结果分析确定;三是当中间带宽度单侧变化值大于1.0 m时,通过缓和曲线参数调整较难做到,需通过左右分幅线形设计或其他方式来实现中间带宽度变化。确定了满足左右分幅线形设计的中间带宽度变化范围,同时认为在缓和曲线上采用线性渐变的分幅过渡不会出现小偏角或原单圆曲线被拆分零散化,前后路线线形依然保持连续性,交通安全有保障。结合工程实际案例,提出了中间带宽度变化在隧道路段、超多车道高速公路中间带设墩路段等的推广应用。     

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.      

公路反向曲线间超高缓和长度布设的改进意见

公路几何线形设计中,对行车速度较低的公路,采用超高缓和长度代替缓和曲线的布设方法,目前常用的可分为三种:第一种将两超高缓和长度不重叠地全部布设于圆曲线起讫点外,如图1所示。此法优点是:圆曲线内超高和加宽均合乎规定且平面标准较     

缓和曲线上道路边缘长度精确计算方法

设在缓和曲线路段道路两侧的防护及排水构造物，由于内（外）侧边缘长度无计算公式，设计人员往往近似地以其中线长度代替，或按圆曲线近似计算，所算的防护及排水工程数量与实际相比有较大误差。文章给出了一种计算缓和曲线上道路内（外）侧边缘长度的计算公式，为计算道路两侧各种纵向构造物长度提供了一种简便，精确的方法。     

南部非洲几何设计规范平面线形设计综述

为了加强与国外标准对接,该文系统梳理了南部非洲几何设计规范的直线、圆曲线、超高和圆曲线加宽的设计条件及要求。相对于中国公路路线设计方法,南部非洲几何设计强调在公路项目设计中评估直线线形的走向,减小眩目现象对驾驶者的影响;圆曲线最大长度的极限值不应大于1 000 m;当圆曲线超高小于等于最大超高值的60%时,宜设置缓和曲线;当设置缓和曲线时,超高曲线过渡段与缓和曲线重合,超高直线过渡段设置在直线上;当不设置缓和曲线时,习惯做法是将2/3的超高曲线过渡段设置在直线上,将1/3的超高曲线过渡段设置在圆曲线上。     

S形曲线超高过渡设计方法研究

在山区公路设计中,由于地形限制,路线线形复杂,小半径曲线、连续曲线较多。对于无中间带公路S形曲线,若按两个基本形曲线对其进行超高过渡设计,路面在一定长度范围内连续由单向横坡面变为双向坡面,再变为单坡面,行车安全性、舒适性较差,对路容和横向排水亦有不利影响。针对基本形曲线超高设计法的缺陷,在现有研究基础上,提出基于三次曲线的连续过渡法和综合法两种改进形超高过渡设计方法,并对其适用性及可能引起的过渡段附加纵坡过大和横向排水不畅问题进行分析。结果表明:连续过渡法适用于两端圆曲线超高横坡与两段缓和曲线长度比值相同的S形曲线,相对于基本形曲线法,缓坡段长度更短,有利于横向排水,但当两端圆曲线上超高横坡差大于8%时,采用三次曲线连续法所需最小过渡段长度大于基本形曲线法,需验算过渡段长度是否满足要求;综合法则不会出现反超高,且在允许超高范围内缓坡段长度均小于基本形曲线法,但当其中一侧超高横坡大于4%时,若采用三次曲线综合法,需对过渡段长度进行验算。     

反向缓和复曲线中插缓和曲线的连接方法

提出了在反向缓和复曲线中 ,按确定圆曲线的要素、计算中插缓和曲线要素、定向中插缓和曲线的步骤 ,实现中插缓和曲线与圆曲线准确连接的新方法。该方法思路清晰 ,具有一次计算就可以实现准确连接的优点 ,便于工程应用     

平曲线路面加宽计算——切线型插入法

一、问题的提出四级公路平曲线上路面加宽常见的几何布置型式有如图1、图2所示两种。图1的加宽渐变段仅仅设在直线缓和段L_s范围内,呈三角形,故称之为三角型,即在圆曲线范围内路面加宽为不变的全加宽值W,圆曲线两端设置加宽缓和段,其加宽值由直线段加宽为零按直线比例逐渐增加到圆曲线起点处     

反向缓和复曲线中插缓和曲线的连接方法

提出了在反向缓和复曲线中,按确定圆曲线的要素、计算中插缓和曲线要素、定向中插缓和曲线的步骤,实现中插缓和曲线与圆曲线准确连接的新方法.该方法思路清晰,具有一次计算就可以实现准确连接的优点,便于工程应用.     

公路平面线形指标恢复方法对比研究

以既有路段为研究对象,分别基于理想道路中线平面坐标数据和实测道路中线平面坐标数据对比分析三次样条插值法、最小二乘拟合法、纬地平面智能布线法的适用性和稳定性,提出等距分组最小二乘拟合圆曲线法。结果表明,对于理想道路中线平面坐标数据,3种方法恢复的圆曲线半径均可靠,其中最小二乘拟合法恢复缓和曲线长度的结果不稳定;对于实测道路中线平面坐标数据,三次样条插值法的适用性差且增大测量点密度不能提升恢复结果的可靠性,最小二乘拟合法和纬地平面智能布线法恢复圆曲线半径较可靠且通过增大测量点密度可在一定程度上提升缓和曲线长度恢复的可靠性。     

复曲线中间缓和曲线插法通解

两个同向且半径不等的圆曲线直接相接,中间不插直线段,这种曲线称为复曲线。由于两圆曲线半径不等,且两端设有缓和曲线,内移值不相等,因而在两圆曲线接口处平面上错开一段距离,曲率半径突变,外侧纵断面上超高也发生突变。因此两圆曲线中间必须用一段缓和曲线连接起来,这个问题的解,已见到的有:①《铁路曲线测设用表》(第三册);②童大埙著《铁路曲线与土方》。前者是一种误解,后者是一种特解,要求三段缓和曲线等长。本文导出这个问题的通解以及中间缓和曲线的测设方法并附实例。