基于行车稳定性的高速公路超高过渡方式对比研究

针对目前公路线性超高过渡段存在行车稳定性不足以及小坡断面排水不良等问题,对高速公路超高过渡方式进行研究。基于动力学软件CarSim仿真平台,构建了3种曲线型超高渐变仿真模型,如三次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型曲线;同时,以高速公路的平曲线为仿真道路模型,分析了横坡为0处的超高渐变率,验证了不同超高渐变方式下的行车稳定性,并输出了相应的稳定性参数变化情况。分析表明:多次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型缓和曲线超高渐变模型的超高渐变率最大值均大于线性过渡方式,分别超出50%,100%及57%。与线性渐变率为一定值不同,采用曲线型超高过渡方式进行过渡的渐变率为连续变化的值,上述超高渐变方法都在回旋线中点达到临界值,且渐变率关于中轴对称。曲线型渐变过渡起终点附近的侧向加速度、横摆角速度曲线较为平滑。通过对3类曲线型过渡形式下的排水长度进行计算分析,结果表明:三次抛物线的过渡形式更有助于超高过渡段的排水。建议超高过渡段中最大超高渐变率与零坡断面位置相结合,以此降低横向排水不畅路段的长度,增强路面排水能力。采用曲线型超高渐变模型对改善多车道高速公路长缓和曲线渐变段的稳定性及排水性能有重要意义。     

三次抛物线与线性超高渐变的对比研究

三次抛物线超高渐变在公路设计中已经应用多年,但对它的认识并不全面,存在一些认识和应用的误区。通过对计算公式、超高渐变率、零坡段长度和渐变段设置方式等方面进行定性和定量的对比研究,全面认识三次抛物线与线性超高渐变的特性和差异,使公路行业的从业人员能够正确、合理地应用三次抛物线超高渐变和线性超高渐变。     

超高缓和过渡设计探讨

本文从车行道旋转角速度，行车速度，超高渐变率，路面宽，路面排水等几何因素进行分析，提出了控制直线缓和段和超高缓和段的方法。     

关于公路超高渐变段合成坡度解析与应用

按照目前的规范标准进行公路设计时,一般路段与完全超高路段的合成坡度都能保证满足要求,而超高渐变段的合成坡度却往往被忽略,导致现有公路的积水路段多在弯道处,影响行车安全。为此,从理论上分析了合成坡度的计算方法和影响因素,并进行了合成坡度的应用分析。     

考虑纵坡影响的超高渐变率及排水设计研究

针对超高渐变率与路面排水问题,考虑纵坡在曲线超高渐变段对道路外侧有"抬升"或"降低"的作用,分别在上坡、下坡条件下对超高渐变率受纵坡影响的变化情况进行研究。结果表明,上坡段纵坡对超高缓和段有"加剧渐变"作用,下坡段纵坡对超高缓和段有"减缓渐变"作用,道路设计中应做考虑。当下坡路段纵坡在0.3%≤i≤2.3%范围内,虽满足设计值,仍存在渐变率小于1/330的情况,不利于路面排水。基于研究结果,讨论了纵坡、超高渐变率与排水不良路段长度的关系,为超高渐变率设计提供参考。     

国内外公路超高设计对比分析及其应用研究

通过对国内外超高设计的经验进行总结分析,探究中国JTG D20-2006《公路路线设计规范》中有关超高设计各参数值的计算原理,更深入地理解规范以达到灵活应用的目的。该文从基本的横向稳定计算公式入手,从最大超高值、最大横向力系数、超高值与曲线半径分配、渐变率、渐变段设置5个方面对超高设计进行研究论述。研究认为确定最大超高值的主要因素为环境因素及车流运行特性;超高值与平曲线半径分配表的计算体现了基于运行速度的超高设计理念,并考虑了平曲线及交通组成对运行速度的影响;最大超高渐变率是视觉性、舒适性指标,是基于相对坡度及旋转角速度确定的,绕中线旋转的渐变率是任何情况下都应采用的值,绕边线旋转的渐变率是在需控制渐变段长度时可折减采用的值;渐变段位置对横向加速度在缓和曲线上的分布影响较大,对其极值和均匀性的控制是合理布设渐变段位置的关键。     

多路拱法在改扩建设计中的研究应用

高速公路改扩建项目数量逐年增加,由双向四车道改扩建为双向八车道后,如原道路超高渐变段与纵坡小于0.5%的段落叠加,扩建后由于路面宽度增加较多,雨后积水现象严重。通过对多路拱设计方法的分析研究,为原纵坡平缓超高渐变路段提供了超高渐变的方案,以解决改扩建后路面排水问题。     

超高渐变段路面径流特征研究

超高渐变段路面径流特征研究有助于从几何设计上改善路面排水。对采用线性过渡的超高渐变段,通过零纵坡轴的确定,推导路面等高线可用反比例函数xy=k表示,经Mathematica软件建模印证,路面径流曲线为等轴双曲线,具有以下特征,径流运行坡度持续变化,从高向低运动经历陡-缓-陡过程,与零坡轴相交处为最小坡度;超高渐变段路面径流必然出现折返现象,折返区域径流行程翻倍。路面径流与几何设计高度关联,路面宽度对径流折返面积的影响比纵坡、超高渐变率大。     

公路合成纵坡的原理及其应用

该文从汽车行驶的纵横组合方向前轴受力分析出发,介绍了公路合成纵坡的原理及规范的规定值,并说明了超高渐变率的选用对合成纵坡的影响.将工程实例与相关规范结合,分别说明了山区公路与平原区公路超高渐变段长度取值需注意的问题,并分析了超高渐变段外侧合成纵坡与中线合成纵坡的坡差存在情况,对路线设计具有一定的参考价值.     

高等级公路超高过渡段设计B值取值的探讨

平曲线超高过渡段是高速公路雨天易积水路段和事故多发路段,通过研究高等级公路超高过渡段设计中B值的不同取值,对超高过渡段的行车舒适性及其对路面排水的影响进行了探讨,旨在减少雨天超高过渡段的路面积水,提高司乘人员的舒适度和行车安全性,可供浙江省内高等级公路超高设计参考.     

道路超高过渡方式分析、探讨

我国《公路路线设计规范》对超高缓和段的设计方式没有明确规定,工程实践中超高过渡大多是在缓和曲线上进行。从理论上讲,这种方式存在进入弯道开始路段外侧车道无法抵抗离心力的不足。美国AASHTO《绿皮书》《公路与城市道路几何设计政策》中对超高设计方式有详细的规定,各类超高过渡的共同特点是在进入弯道（缓和曲线或圆曲线）前先有1个直线过渡段,使外侧车道进入弯道即可抵抗离心力。经过实例计算、比较分析,认为AASHTO《绿皮书》超高过渡方式更加缓和,更有利于行车安全,文中还分析了AASHTO《绿皮书》超高过渡方法用于我国工程实践的条件和可能性。     

公路超高的灵活性设计分析

超高设计影响因素较多,具有一定的路段差异性.在阐述超高值与行车安全关系的基础上,分析了各超高设计要素及其影响因素,并结合实例说明超高灵活性设计的思路.     

公路超高设计合理性分析

公路超高是为让汽车在曲线上行驶时能够获得一个指向曲线内侧的横向分力,以克服离心力对行车的影响。合理的超高设计是保证曲线路段行车横向稳定和舒适安全的主要措施。文章对超高设计合理性的影响因素进行了分析研究,并总结了在实际设计时的一些具体经验做法。     

道路超高过渡方式讨论

我国的《公路路线设计规范》对超高缓和段的设计方式没有明确规定,在工程实践中超高过渡大多数都是在缓和曲线全长上进行,从理论上讲,这种方式存在进入弯道开始路段外侧车道无法抵抗离心力的不足。美国AASHTO“绿皮书”《公路与城市道路几何设计政策》中对超高设计方式有详细的规定,各类超高过渡的共同特点是在进入弯道（缓和曲线或圆曲线）前先有一个直线过渡段,使外侧车道进入弯道即可抵抗离心力。经过实例计算比较分析,认为AASHTO“绿皮书”超高过渡方式更加缓和,更加利于行车安全。讨论了AASHTO“绿皮书”超高过渡方法用于我国工程实践的条件和可能性。     

公路路线设计中反超高问题分析

超高设计是公路路线设计中的一个重要环节,合理的超高设计是保证曲线路段行车稳定的一个前提。考虑到排水问题和行车舒适性,超高设计中一般不允许有反超高。文章主要针对公路超高设计过程中由于圆曲线半径选择不当而引起的反超高问题,通过分析反超高与半径的关系,得出对应于不同设计速度反超高出现的半径范围,并提出路线设计过程中避免反超高的方法,为公路路线设计提供参考。     

超高缓和段设计与路面排水

高等级公路线型设计需要采用较长回旋线时 ,超高渐变率过小 ,超高缓和段的渐变过程产生较长横向排水不畅路段。在广东这样多雨及水系发达的地区 ,这些问题尤为突出。针对《公路路线设计规范》中有关超高缓和段的一些规定与路面排水之间的矛盾 ,参考日本《高等级公路设计规范》中有关这方面的规定 ,提出商榷意见     

公路超高设计合理性的研究与实践

合理的超高设计是保证曲线路段行车横向稳定和舒适安全的主要措施。在正确理解和运用规范、标准的基础上,对超高设计合理性的影响因素进行了分析研究,总结了在实际设计时的一些具体经验做法。     

快速路圆曲线超高与横向力系数分配方法研究

在道路平曲线设计中,超高与横向力共同作用抵消车辆在曲线行驶中产生的离心力,保证行车安全和舒适。本文通过分析国内现行城市道路与公路路线设计规范在超高设计方面的相关要求,借鉴美国AASHTO超高分配计算方法,以城市快速路为例,提出了不同圆曲线半径建议超高值。     

改扩建公路超高设计中若干问题的探讨

超高设计是道路曲线路段的重要设计内容,也是行车安全性和舒适性的重要影响因素,在高等级公路改扩建应用中尤为重要。基于S226省道温岭岙环至玉环龙溪段拓宽改造项目,结合JTG D20—2017《公路路线设计规范》道路超高设计的相关规定,针对改扩建公路中分离式路基超高线形设计方法、S型曲线超高设置、曲线内构造物超高验算以及老路路拱过渡等特殊超高问题,提出新老路间的差异平稳过渡方案,借以探讨改扩建公路超高设计的思路和方法。     

考虑排水的超高渐变率设计

为满足规范要求合成坡不宜小于0.5%的规定,以沿路线长度方向L为横坐标,距超高旋转轴距离B为纵坐标,i_h=0的断面为原点,建立十字坐标系,用圆面积S的大小来表示合成坡小于0.5%的范围,结合不同平面线形和纵断面的组合形式,把公路路面排水分为"有利条件"和"不利条件",在不同条件下超高渐变率的取值各不同。结果表明:在有利条件下,0≤∣i∣0.5%时,增大超高渐变率,能减小合成坡小于0.5%的范围,∣i∣≥0.5%时,S=0,为了能使雨水尽快排出路面范围,建议增大超高渐变率;在不利条件下,0≤∣i∣≤0.5%,增大超高渐变率,能减小合成坡小于0.5%的范围,0.5%∣i∣0.8%时,在超高渐变率P1/330范围内存在P,使得S=0,0.8%≤∣i∣≤0.5%+P_(max)时,在超高渐变率1/330≤P≤P_(max)范围内存在P,使得S=0,∣i∣0.5%+P_(max)时,S=0,为了能使雨水尽快排出路面范围,建议增大超高渐变率。