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1、知识要点掌握程度相关知识基本概念(1)准确理解道路平面线形的基本概念；(2)掌握圆曲线半径；(3)掌握缓和曲线长度及参数(1)直线、圆曲线、缓和曲线；(2)极限值、一般值、最大值等(3)回旋线方程曲线要素(1)掌握圆曲线特点及要素控制(2)掌握缓和曲线长度及参数(1)圆曲线的选用；(2)回旋线参数方程第1页/共71页基本概念线形；线形设计；直线；圆曲线；缓和曲线；圆曲线要素；缓和曲线参数；回旋曲线；极限最小半径；一般最小半径；不设超高的最小半径；平曲线长度；行车视距；停车视距；超车视距；会车视距；平面设计图；线元表；逐桩坐标表。第2页/共71页3.1 3.1 道路平面线形概述道路平面线形概述3
2、.2 3.2 直线直线3.3 3.3 圆曲线圆曲线3.4 3.4 缓和曲线缓和曲线3.5 3.5 平面线形设计平面线形设计 3.6 3.6 行车视距行车视距 3.7 3.7 道路平面设计成果道路平面设计成果 第3页/共71页3.1 道 路 平 面 线 形horizontal alignment概述在调查研究掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、费用最省的路线一路线(route)的概念1路线路线指道路中线的空间位置，它是一条空间曲线。2公路平纵横的概念公路平纵横的概念路线的平面公路的中线在水平面上的投影。平面图（plan）反映路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。路线的纵
3、断面路线的中线在竖直面上的投影。纵断面图（verticalprofilemap）反映路线在纵断面上的形状、位置、尺寸的图形。道路的横断面沿道路中线上任意一点作的法向剖面。横断面图（crosssectionprofilemap）反映道路在横断面上的结构、形状、位置、尺寸的图形。3 3路线设计的任务路线设计的任务第4页/共71页路线-指道路中线。线形-道路中线的空间形状。1.路线(route of road)第5页/共71页路线的平面(horizontal)-道路中线在水平面上的投影。路线纵断面(vertical)-沿着中线竖直剖切，再行展开。公路横断面(cross-sectional)-中线各点
4、的法向切面。中线中线1.路线(route of road)第6页/共71页这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上不出现错头和破折。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。如图33。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。如图32所示，二平面线形设计的基本要求1汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹经过大量的观测研究表明，行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：4路线设计的顺序路线设计的顺序horizontalalignmentdesignverticalalignmentdesigncrosssectiondesign第7页/共71页现代高等级道路一般采用图34类型的
5、平面线形。直线(line)；圆曲线(circularcurve)；缓和曲线(transitioncurve)。称之为“平面线形三要素”。2平面线形要素平面线形要素第8页/共71页3.2 直线2线形简单，容易测设，易于设置其他构造物。一直线的特点1路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾驶操作简单。3直线路段能提供较好的超车条件。4直线单一无变化，难与地形及周围环境相协调。5直线线形大多难于与地形相协调。6在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。7易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。8夜间对向行车易产生眩光。第9页/共71页3.2 直线1下述路段可采用直线：下述路
6、段可采用直线：不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；以直线条为主的城镇、近郊或农村；长大桥梁、隧道等构造物路段；路线交叉点及其前后；双车道公路提供超车的路段。二直线的运用 第10页/共71页2直线的应用直线的应用直直线线的的最最大大长长度度应应有有所所限限制制。当当采采用用长长的的直直线线线线形形时时，为为弥弥补补景景观观单单调调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度长长直直线线与与大大半半
7、径径凹凹形形竖竖曲曲线线组组合合为为宜宜，可可以以使使生生硬硬呆呆板板的的直直线线得得到到一一些缓和些缓和第11页/共71页两两侧侧地地形形过过于于空空旷旷时时，宜宜采采取取种种植植不不同同树树种种或或设设置置一一定定建建筑筑物物、雕雕塑塑、广告牌广告牌等措施，以改善单调的景观。等措施，以改善单调的景观。长长直直线线或或长长下下坡坡尽尽头头的的平平曲曲线线必必须须采采取取设设置置标标志志、增增加加路路面面抗抗滑滑能能力力等安全措施等安全措施 德德国国和和日日本本规规定定直直线线的的最最大大长长度度（以以米米计计）为为2020v v，前前苏苏联联为为8 8kmkm，美美国国为为180180s s
8、行行程程。我我国国地地域域辽辽阔阔，地地形形条条件件在在不不同同的的地地区区有有很很大大的的不不同同，对对直直线线最大长度很难作出统一的规定。最大长度很难作出统一的规定。直直线线的的最最大大长长度度，在在城城镇镇附附近近或或其其他他景景色色有有变变化化的的地地点点大大于于2020V V是是可可以以的的；在景色单调的地点最好控制在在景色单调的地点最好控制在2020V V以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理。以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理。无无论论是是高高速速公公路路还还是是一一般般公公路路在在任任何何情情况况下下都都要要避避免免追追求求长长直直线线的的错错误误倾倾向向3“长直线长直线”的量
9、化的量化第12页/共71页合宁高速 B A C K第13页/共71页Australia第14页/共71页Arizona第15页/共71页1同向曲线同向曲线(adjacentcurveinonedirection)间的直线最小长度间的直线最小长度互互相相通通视视的的同同向向曲曲线线间间若若插插以以短短直直线线，容容易易产产生生把把直直线线和和两两端端的的曲曲线线看看成成为为反反向向曲曲线线的的错错觉觉，当当直直线线过过短短时时甚甚至至把把两两个个曲曲线线看看成成是是一一个个曲曲线线，这这种种线线形形破破坏坏了了线线形形的的连连续续性性，且且容容易易造造成成驾驾驶驶操操作作的的失失误误，通通常常称
10、称为为断断背背曲曲线线。设设计计中应尽量避免。中应尽量避免。规范推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于规范推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6 6v v为宜。为宜。2反向曲线反向曲线(reversecurve)间的直线最小长度间的直线最小长度转转向向相相反反的的两两圆圆曲曲线线之之间间，考考虑虑到到为为设设置置超超高高和和加加宽宽缓缓和和段段的的需需要要以以及驾驶员转向操作的需要如无缓和曲线时，宜设置一定长度的直线。及驾驶员转向操作的需要如无缓和曲线时，宜设置一定长度的直线。规规范范规规定定反反向向曲曲线线间间最最小小直直线线长长度度（以以m m计计）以以不不小小行行车车速速度度（以以km/h
11、km/h计）的计）的2倍倍为宜。为宜。三直线的最小长度第16页/共71页第17页/共71页3.3 圆曲线圆圆曲曲线线具具有有易易与与地地形形相相适适应应、可可循循性性好好、线线形形美美观观、易易于于测测设设等等优优点点，使使用用十十分普遍。分普遍。圆曲线的几何元素（见图圆曲线的几何元素（见图37）为：）为：一圆曲线的几何元素(geometryelement)T第18页/共71页1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据二曲线半径curveradius 1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲线最大半径圆曲线最大半径横向力系数横向力系数的确定的确定行车安全行
12、车安全 要求横向力系数低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f：f(32)增加驾驶操纵的困难 轮胎产生横向变形，增加了汽车在方向操纵上的困难。增加燃料消耗和轮胎磨损 的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。行旅不舒适值值过过大大，增增加加了了驾驾驶驶者者在在弯弯道道行行驶驶中中的的紧紧张张。对对于于乘乘客客来来说说，值值的的增增大大，同样感到不舒适，乘客随同样感到不舒适，乘客随的变化其心理反映如下。的变化其心理反映如下。当当0.10时，不感到有曲线存在，很平稳；时，不感到有曲线存在，很平稳；当当=0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳；时，稍感到有曲线存在，尚平稳；当当=0.20时，已感到有曲线
13、存在，稍感不稳定；时，已感到有曲线存在，稍感不稳定；当当=0.35时，感到有曲线存在，不稳定；时，感到有曲线存在，不稳定；当当0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。时，非常不稳定，有倾车的危险感。综综上上所所述述，值值的的采采用用关关系系到到行行车车的的安安全全、经经济济与与舒舒适适。为为计计算算最最小小平平曲曲线线半半径径，应应考考虑虑各各方方面面因因素素采采用用一一个个舒舒适适的的值值。研研究究指指出出：设设计计中中对对高高、低低速速路可取不同的数值。路可取不同的数值。1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据第19页/共71页1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据二曲线半径1 1确
14、定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲线最大半径圆曲线最大半径.关于最大超高关于最大超高 考虑慢车甚至因故停在弯道上的车辆,其离心力接近0,或者等于0。因此 (33)fw 一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻力系数。各级公路圆曲线部分最大超高值 表31公路等级高速公路一二二三四一般地区（%）108积雪冰冻地区（%）6城市道路最大超高值 表32计算行车速度（km/h）8060，5040，30，20最大超高横坡度（%）6421 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据第20页/共71页二曲线半径1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲
15、线最大半径圆曲线最大半径1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算极限最小半径极限最小半径横向力系数视设计车速采用0.100.16,最大超高视道路的不同环境，公路用0.10、0.08、0.06，城市道路用0.06、0.04、0.022最小半径的计算最小半径的计算一般最小半径一般最小半径 考虑汽车以设计速度或以接近设计速度行驶时，旅客有充分的舒适感 注意到以在地形比较复杂的情况下不会过多地增加工程量。这种半径是全线绝大多数情况下可采用的半径，约为极限最小半径的1.52.0倍。“一般最小半径”，其值和ih(max).的取值见表33。车速（km/h）1201008060
16、504030200.050.050.060.060.060.060.050.05ih(max).0.060.060.070.080.070.070.060.06一般最小半径”，其值和ih(max).的取值 表33。不设超高的最小半径不设超高的最小半径我国标准所制定的“不设超高的最小半径”是取=0.035，ih(max=0.015按式（31）计算取整得来的。表34各级公路最小平曲线半径公路等级高速公路一二三四计算行车速度（km/h）120100806010060804060304020极限最小半径（m）65040025012540012525060125306015一般最小半径（m）100070
17、04002007002004001002006510030不设超高最小半径（m）550040002500150040001500250060015003506001503圆曲线最大半径圆曲线最大半径选选用用圆圆曲曲线线半半径径时时，在在与与地地形形等等条条件件相相适适应应的的前前提提下下应应尽尽量量采采用用大大半半径径，但但半半径径大大到到一一定定程程度度时时，其其几几何何性性质质和和行行车车条条件件与与直直线线无无太太大大区区别别，容容易易给给驾驾驶驶员员造造成成判判断断上上的的错错误误而而带带来来不不良良后后果果，同同时时也也无无谓谓增增加加计计算算和和测测量量上的麻烦。上的麻烦。所以规范
18、规定圆曲线的最大半径不宜超过所以规范规定圆曲线的最大半径不宜超过1000010000m m。3圆曲线最大半径圆曲线最大半径第21页/共71页哪一个最大？哪一个最大？哪一个最大？哪一个最大？哪一个最小？哪一个最小？哪一个最小？哪一个最小？第22页/共71页二曲线半径1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲线最大半径圆曲线最大半径1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲线最大半径圆曲线最大半径1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲线最大半径圆曲线最大半径极限最小半径极限最小半径一般最
19、小半径一般最小半径不设超高的最小半径不设超高的最小半径10000米小结第23页/共71页圆曲线半径汇总第24页/共71页3.4 缓和曲线(transition curve)1缓和曲线物作用缓和曲线物作用曲率连续变化，视觉效果好。（线形缓和）（曲率连续变化，视觉效果好。（线形缓和）（图图3 37 7）。）。离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。（离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。（行车缓和行车缓和）横向超高、加宽逐渐变化，确保行车平稳。（横向超高、加宽逐渐变化，确保行车平稳。（超高缓和超高缓和）(4）与圆曲线配合得当，保证线形美观）与圆曲线配合得当，保证线形美观 一缓和曲线的作用与性质第25页/共7
20、1页 为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称为超高。目目的的：提高行车的安全性和舒适性。范范围围：ZYYZ 或 HYYH 缓和曲线的立面图第26页/共71页（rad）(34 )k为小于1的系数。而 （rad）(35)方向盘转动的角速度（rad/s）；行驶时间(s)。假定汽车是等速行驶，司机匀速转动方向盘。当方向盘转动角度为时，前轮相应转动角度为，它们之间的关系为：此时汽车前轮的转向角为 （rad）(36)设汽车前后轮轴距为 ，前轮转动 后，汽车行驶轨迹曲线半径r为：(m)2缓和曲线的性质缓和曲线的性质第27页/共71页由于 很小，可以近似地
21、 (m)(37)由37：代入38得：(39)均为常数，令则 或 (310)汽车以 （m/s）等速行驶，经时间t(s)以后，其行驶距离 为：(m)(38)第28页/共71页二.缓和曲线 的要素计算1.回旋线的数学表达式回旋线的数学表达式 但在缓和曲线的的终点处，=Lh，=R，则上式可写作：（312）.回旋线的基本公式为：（311）图311是回旋线及应用范围 第29页/共71页二.缓和曲线 的要素计算1.回旋线的数学表达式回旋线的数学表达式.回旋曲线的座标表示 如图311，在回旋线上任意点P取微分单元，则有：（314）（315）当积分得：以 代入得第30页/共71页二.缓和曲线 的要素计算1.回旋
22、线的数学表达式回旋线的数学表达式.回旋曲线的座标表示 以 代入得：（316）（317）第31页/共71页二.缓和曲线 的要素计算1.回旋线的数学表达式回旋线的数学表达式.回旋曲线的座标表示 在回旋线终点处，于是：第32页/共71页2.回旋线的几何要素回旋线的几何要素.各要素计算公式 .P处的曲率半径：.缓和曲线角：.P点曲率圆的内移值：.长切线长：.短切线长：.P点的弦长：.P点的弦偏角：第33页/共71页.有缓和曲线的道路平曲线几何元素第34页/共71页.回旋线的相似性回旋线的相似性回回旋旋线线的的曲曲率率是是连连续续变变化化的的，而而且且其其曲曲率率的的变变化化与与曲曲线线长长度度的的变变
23、化化呈呈线线性性关关系系。为为此此，可可以以认认为为回回旋旋线线的的形形状状只只有有一一种种，只只需需改改变变参参数数A就就能能得得到到不同大小回旋线，不同大小回旋线，A相当于回旋线的放大系数。相当于回旋线的放大系数。A=1时时的的回回旋旋线线叫叫单单位位回回旋旋线线。根根据据相相似似性性，可可由由单单位位回回旋旋线线要要素素计计算算任任意意回回旋旋曲曲线线的的要要素素。在在各各要要素素中中，又又分分长长度度要要素素（如如切切线线长长、曲曲线线长长、内内移移值值、直直角角坐坐标标等等）和和非非长长度度要要素素（如如缓缓和和曲曲线线角角、弦弦偏偏角角等等）两两类类，它们的计算方法为：它们的计算方
24、法为：回旋线长度要素=单位回旋线长度要素A回旋线非长度要素=单位回旋线非长度要素四.缓和曲线的长度（length）及参数（parameter）1 1影响缓和曲线最小长度的因素影响缓和曲线最小长度的因素 乘客感觉舒适 超高渐变率适中.行驶时间不过短 第35页/共71页乘客感觉舒适（控制离心加速度的变化率）（345）在等速行驶的情况下：于是：(346)则可以得出缓和曲线最小长度公式：(347)为“缓 和 系 数”，采 用 值 各 国 不 一 致。我 国 公 路 上 建 议 。于是缓和曲线的最小长度：(348)第36页/共71页超高渐变率适中由于在缓和曲线上设置有超高缓和段，如果缓和段太短则会因路面
25、急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。规范规定了适中的超高渐变率，由此可导出计算缓和段最小长度的公式：（m）(349).行驶时间不过短 一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s，于是 （m）(350)标准制定的各级公路缓和曲线最小长度，如表39。第37页/共71页2曲线参数曲线参数A的确定的确定 按离心加速度的变化率来确定回旋线的最小参数，由式（346）：（351）因此 （352）按离心加速度的变化率来确定按行驶时间不过短来确定 按满足视觉条件来确定按车辆在缓和曲线上的行驶时间不过短、超高变化率适中等条件下，同样可以得出回旋线的最小参数。满足视觉条件的A。当回旋曲线
26、很短，其回旋线的切线角（或称缓和曲线角）在3左右时，曲线极不明显，在视觉上容易被忽略。但回旋线过大大于29，圆曲线与回旋线不能很好协调。因此，从适宜的缓和曲线角 =329这一区间可以推导出合适的A值。第38页/共71页3缓和曲线的省略缓和曲线的省略 内移值p足够小时，可省略。即：规范规定，在下列情况下可不设缓和曲线：当圆曲线半径大于或等于表32所列“不设超高的最小半径”时；半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“不设超高的最小半径”时；小圆半径大于表32所列半径，且符合下列条件之一时：小圆曲线按规定设置相当于最小回旋线长的回旋线时，其大圆与小圆的内移值之 差不超过0.10m。计算行车速度
27、80km/h时，大圆半径（R1）与小圆半径（R2）之比小于1.5。计算行车速度80km/h时，大圆半径（R1）与小圆半径（R2）之比小于2。第39页/共71页第五节 平面线形设计 一平面线形设计一般原则 1.1.平面线平面线形应便捷、形应便捷、连续、顺连续、顺适，与周适，与周围环境相围环境相协调。协调。2.2.安全要安全要求是基本求是基本的，视觉的，视觉和心理上和心理上的要求应的要求应尽量满足尽量满足3.3.保持平保持平面线形的面线形的均衡与连均衡与连贯贯4.4.应避免应避免连续急弯连续急弯的线形的线形 5.5.平曲线平曲线应有足够应有足够的长度的长度 1.1.平面线平面线形应便捷、形应便捷、
28、连续、顺连续、顺适，与周适，与周围环境相围环境相协调。协调。2.2.安全要安全要求是基本求是基本的，视觉的，视觉和心理上和心理上的要求应的要求应尽量满足尽量满足3.3.保持平保持平面线形的面线形的均衡与连均衡与连贯贯4.4.应避免应避免连续急弯连续急弯的线形的线形 5.5.平曲线平曲线应有足够应有足够的长度的长度 路线要与地形相适应，这既是美学问题，也是经济问题和保护环境的问题 高速公路、一级公路以及计算行车速度60km/h的公路，应注重立体线形设计。计算行车速度40km/h的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。直线尽头不能接以小半径曲线。若由于地形所限小半径曲线
29、难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。高、低标准之间要有过渡。这种线形给驾驶员造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。1.1.平面线平面线形应便捷、形应便捷、连续、顺连续、顺适，与周适，与周围环境相围环境相协调。协调。2.2.安全要安全要求是基本求是基本的，视觉的，视觉和心理上和心理上的要求应的要求应尽量满足尽量满足3.3.保持平保持平面线形的面线形的均衡与连均衡与连贯贯4.4.应避免应避免连续急弯连续急弯的线形的线形 5.5.平曲线平曲线应有足够应有足够的长度的长度 第40页/共71页二.小转角路线问题路线转角的大小反映了路线的舒顺
30、程度，小一些好。但转角过小，即使设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。这种倾向转角越小越显著，以致造成驾驶员枉作转弯的操作。一般认为，7应属小转角弯道。对于小转角弯道应设置较长的平曲线，其长度应大于表310中规定的“一般值”。但受地形及其它特殊情况限制时，可减短至表中的“低限值”。第41页/共71页三平面线形要素的组合2.S型型3.3.卵型卵型4.4.凸形凸形5.5.C C形形5 5复合型复合型1.1.基本型基本型1.1.基本型基本型按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合，如图317。两回旋线参数可以相等，也可以根据地形条件设计成不相等的非对称型曲线。从线形的协调性
31、看，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1：1：1。2.S型型S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：3.3.卵型卵型用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合，如图319。两圆曲线半径之比定在下列界限之内：2.S型型3.3.卵型卵型4.4.凸形凸形5.5.C C形形5 5复合型复合型1.1.基本型基本型第42页/共71页三平面线形要素的组合2.S型型3.3.卵型卵型4.4.凸形凸形
32、5.5.C C形形5 5复合型复合型1.1.基本型基本型2.S型型3.3.卵型卵型4.4.凸形凸形5.5.C C形形5 5复合型复合型1.1.基本型基本型第43页/共71页第六节 行车视距 1行车视距：为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。在道路平面上的暗弯（处于挖方路段弯道和内侧有障碍物的弯道）、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题，如图319所示。一基本概念第44页/共71页二停车视距 1.停车视距：汽车行驶时，当视高为1.2m，物高
33、为0.1m时，驾驶人员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离，即为停车视距2.视距由反映距离，制动距离，安全距离构成。感觉和制动反映的总时间t=2.5s，在这个时间内汽车行驶的距离为制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。它应为：安全距离第45页/共71页故停车视距为：第46页/共71页三.超车视距超车视距：在双车道公路上，当视高为1.2m，物高为1.2m，后车超越前车过程中，从开始驶离原车道之处起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离，即，为超车视距。超车视距的全程可分为四个阶段：3 3超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离超
34、车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离S S3 31 1加速行驶距离加速行驶距离S S1 14 4超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离S S4 42 2超车汽车在对向车道上行驶的距离超车汽车在对向车道上行驶的距离S S2 2第47页/共71页1 1加速行驶距离加速行驶距离S S1 1当超车汽车经判断认为有超车的可能，于是加速行驶移向对向车道，在进入该车道之前的行驶距离为：式中：V0被超汽车的速度（km/h）；t1加速时间（s）；a平均加速度（m/s2）。2 2超车汽车在对向车道上行驶的距离超车汽车在对向车道上行驶的距离S S2 2
35、 式中：V超车汽车的速度（km/h）；t2在对向车道上的行驶时间（s）。第48页/共71页3 3超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离S S3 3。S3=15-100m4 4超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离S S4 4 实际上在计算S4所需的时间时只考虑超车从完全进入对向车道到超车完了所行驶的时间就可保证安全了。因为，尾随在慢车后面的快车司机往往在未看到前面的安全区段就开始了超车作业，如果进入对向车道之后发现迎面有汽车开来而超车距离不足时还来得及返回自己的车道。因此，对向汽车行驶时
36、间大致为t2的2/3倍就足够了，即：于是，最小必要超车视距为：S超=S1+S2+S3+S4 第49页/共71页高速公路、一级公路应满足停车视距的要求；其它各级公路一般应满足会车视距的要求，会车视距的长度不应小于停车视距的两倍。对向行驶的双车道公路，应根据需要并结合地形，在适当的距离内设置具有超车视距的路段。三各级公路对视距的要求 第50页/共71页第七节 道路平面设计成果 一.直线、曲线及转角表 本表全面地反映了路线的平面位置和路线平面线形的各项指标，它是道路设计的主要成果之一。二.逐桩坐标表高等级公路的线形指标高，表现在平面上是圆曲线半径大，缓和曲线较长，在测设和放样时须采用坐标法，方能保证
37、其测量精度。所以计算一份“逐桩坐标表”是十分必要的。1.坐标系统的采用坐标系统的采用2.中桩坐标的计算中桩坐标的计算 计算导线点坐标 计算交点坐标 计算各中桩坐标三.路线平面设计图 1平面图的比例尺和测绘范围平面图的比例尺和测绘范围 比例尺：.工程可行性研究、初步设计阶段的方案研究与比选，采用1：50000或1：10000的比例尺.初步设计、施工图设计一般常用的是1：2000，在平原微丘区可用1：5000。在地形特别复杂地段的路线初步设计、施工图设计可用1：500或1：1000。第51页/共71页测绘范围路线带状地形图的测绘宽度，一般为中线两侧各100200m。对1：5000的地形图，测绘宽度
38、每侧应不小于250m。若有比较线，应将比较线包括进去。2 2路线平面图的内容及绘制方法路线平面图的内容及绘制方法（1）导线点（或交点，）坐标X、Y精确地点绘在相应位置上。按“逐桩坐标表”所提供的数据，展绘曲线，并注明各曲线主要点以及公里桩、百米桩、断链桩位置。对导线点、交点逐个编号，注明路线在本张图中的起点和终点里程等。路线一律按前进方向从左至右画，在每张图的拼接处画出接图线。在图的右上角注明共张、第张。在图纸的空白处注明曲线元素及主要点里程。（2）控制点展绘各种比例尺的地形图均应展绘和测出各等级三角点、导线点、图根点、水准点等，并按规定的符号表示。（3）各种构造物的测绘道路及其附属物应按实际
39、形状测绘。公路交叉口应注明每条公路的走向。铁路应注明轨面高程，公路应注记路面类型，涵洞应注明洞底标高。（4）水系及其附属物的测绘（5）地形、地貌、植被、不良地质地带等均应详细测绘并用等高线和国家测绘局制定的“地形图图式”符号及数字注明。3 3公路路线平面设计图示例（见图公路路线平面设计图示例（见图3 32525）第52页/共71页 返回第53页/共71页第54页/共71页第55页/共71页直线坐标计算已知直线起算数据：、，求直线上任意里程桩K的坐标、第56页/共71页圆曲线坐标计算已知圆曲线起算数据 第57页/共71页缓和曲线坐标计算已知缓和曲线起算点ZH（或HZ）数据 注意：道路分左、右拐弯
40、，对于右拐弯，取E=1；对于左拐弯，取E=1；当起算点为ZH时，取F=1，当起算点为HZ时，取F=1。第58页/共71页小结道路是一条三维空间实体，它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。路线是道路中线所构成的一条空间曲线。路线在水平面上的投影称为路线的平面线形；沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面线形；中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。道路的平面线形设计要符合汽车行驶轨迹，即需要线形连续、曲率连续，其基本线形有三种：直线、圆曲线和缓和曲线。直线是平面线形中的最基本线形，在公路和城市道路中使用最为广泛。直线既
41、不能太长，也不能过短，最大长度以20V作为限制，即大约72秒的行程；最小长度为以6V（同向曲线间）或2V（反向曲线间）作为限制。圆曲线是常用的基本线形，它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路和城市道路，不论转角大小均应设置圆曲线圆。圆曲线设计主要是确定其长度和半径。圆曲线半径设计主要是从行车安全和舒适并结合地形来设置，分为极限最小半径、一般最小半径、不设超高的最小半径。通常情况下，选一般最小半径的2倍作为设计值。圆曲线半径最大值为10000米。圆曲线最小长度一般没有做严格限制，但整个平曲线的长度有限制，即以6秒行程作为限制。缓和曲线也是常用的基本线形，它是设置在直线和圆曲线之间的一
42、种曲率连续变化的曲线。缓和曲线一般选用回旋曲线，。第69页/共71页小结缓和曲线设计就是设计缓和曲线参数A和缓和曲线长度l。缓和曲线的最小长度以3秒行程作为限制。缓和曲线最小参数A依据离心加速度变化率、行驶时间和视觉条件来确定，一般说来，满足视觉条件就可满足其他条件要求。为了便于控制缓和曲线线形，需要计算缓和曲线的几何要素：p、q、T、L、E、J等。平面线形设计必须遵循直捷、连续、顺适、视觉连续、线形均衡等原则要求。平面线形要素的组合类型有：基本型、S型、卵型、凸型、C型、复合型。平面线形设计主要采用前三种型式。行车视距分停车视距、错车视距（会车视距）和超车视距。所有道路必须至少满足停车视距的要求；无分隔带的双向道路要满足超车视距的要求；有分隔带的单向道路只需要满足停车视距的要求；二、三、四级公路的行车视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的2倍。平面线形设计完成之后，还需要绘制各种图纸和表格。主要的图纸有：路线平面设计图，路线交叉设计图，道路平面布置图等。主要表格有：直线、曲线及转角表，路线交点坐标表，逐桩坐标表，路线固定表，总里程及断链桩号表等。坐标计算按直线、圆曲线、缓和曲线的计算公式分别进行计算。第70页/共71页感谢您的观看！第71页/共71页