cA道路交通规划ppt课件

1、3.1 3.1 概概 述述道路是一条三维空间的实体。道路是一条三维空间的实体。 它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设备它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设备所组成的线形构造物。所组成的线形构造物。道路：是指道路中线的空间位置。道路：是指道路中线的空间位置。道路平面图：道路在程度面上的投影。道路平面图：道路在程度面上的投影。 道路纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展道路纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是道路的纵断面。开即是道路的纵断面。 道路横断面图：道路中线上恣意一点的法向切面是道路横断面图：道路中线上恣意一点的法向切面是道路在该点横断面。道路在该点横断面。 道路设

2、计：指确定道路空间位置和各部分几何尺寸道路设计：指确定道路空间位置和各部分几何尺寸的任务。的任务。 道路平面设计：在道路平面图上研讨道路的根本走道路平面设计：在道路平面图上研讨道路的根本走向及线形的过程。向及线形的过程。 道路纵断面设计：在道路纵断面图上研讨道路纵坡道路纵断面设计：在道路纵断面图上研讨道路纵坡及坡长的过程。及坡长的过程。道路横断面设计：在道路横断面图上研讨路基断面道路横断面设计：在道路横断面图上研讨路基断面外形的过程。外形的过程。 3.2 3.2 平面线形规划设计平面线形规划设计1.1.圆曲线圆曲线 平面线形由直线和平曲线组成，平曲线又有圆曲线平面线形由直线和平曲线组成，平曲线

3、又有圆曲线和缓和曲线组成。和缓和曲线组成。 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆曲线具有易与地形相顺应、可循性好、线形美观、圆曲线具有易与地形相顺应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，运用非常普遍。易于测设等优点，运用非常普遍。 圆曲线半径圆曲线半径一计算公式与要素一计算公式与要素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：XYGsinFcosX)igRvG(GigRGvGiFXh2h2hh2iR127V一计算公式与要素一计

4、算公式与要素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：当设超高时当设超高时 ：)(1272hiVR式中式中:V计算行车速度，计算行车速度，km/h； 横向力系数；横向力系数； ih超高横坡度；超高横坡度； i1路面横坡度。路面横坡度。)(12712iVR不设超高时不设超高时 ：横向力系数横向力系数对行车的影响及其值确实定：对行车的影响及其值确实定：1 1危及行车平安危及行车平安 汽车能在弯道上行驶的根本前提是轮胎不在路面上滑汽车能在弯道上行驶的根本前提是轮胎不在路面上滑移，这就要求横向力系数移，这就要求横向力系数低于轮胎与路面之间所能提低于轮胎与路

5、面之间所能提供的横向摩阻系数供的横向摩阻系数横横: : 横横 横与车速、路面种类及形状、轮胎形状等有关，普横与车速、路面种类及形状、轮胎形状等有关，普通在枯燥路面上约为通在枯燥路面上约为0.40.40.80.8，在潮湿的黑色路面上汽，在潮湿的黑色路面上汽车高速行驶时，降低到车高速行驶时，降低到0.250.250.400.40。路面结冰和积雪时，。路面结冰和积雪时，降到降到0.20.2以下，在光滑的冰面上可降到以下，在光滑的冰面上可降到0.060.06不加防滑不加防滑链。链。2 2添加驾驶支配的困难添加驾驶支配的困难弯道上行驶的汽车，在横向力作用下，弹性的轮胎弯道上行驶的汽车，在横向力作用下，弹

6、性的轮胎会产生横向变形，使轮胎的中间平面与轮迹前进方会产生横向变形，使轮胎的中间平面与轮迹前进方向构成一个横向偏移角。向构成一个横向偏移角。3 3添加燃料耗费和轮胎磨损添加燃料耗费和轮胎磨损 横向力系数横向力系数 燃料耗费燃料耗费% % 轮胎磨损轮胎磨损% % 0 100 100 0 100 100 0.05 105 160 0.05 105 160 0.10 110 220 0.10 110 220 0.15 115 300 0.15 115 300 0.20 120 390 0.20 120 3904 4行旅不温馨行旅不温馨值的增大，乘车温馨感恶化。值的增大，乘车温馨感恶化。 当当0.10

7、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=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=0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定；时，己感到有曲线存在，稍感不稳定； 当当=O.35=O.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=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。u的温馨界限，由的温馨界限，由0.110.11到到0.160.16随行车速度而变化，随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。设计中对高、低速路可取不同的数值。 二最小半

8、径的计算二最小半径的计算中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部分能平安而又顺适的行驶的条件而确中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部分能平安而又顺适的行驶的条件而确定的。定的。最小平曲线半径的本质是汽车行驶在公路曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超越最小平曲线半径的本质是汽车行驶在公路曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超越轮胎与路面的摩阻力所允许的界限，并使乘车人觉得良好的曲线半径值。轮胎与路面的摩阻力所允许的界限，并使乘车人觉得良好的曲线半径值。最小半径取值最小半径取值是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证平安行车是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证平安行车的最小允许半径。的最小允许半径。)i

9、127(VRh2三圆曲线最大半径三圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，在与地形等条件相顺应的前提选用圆曲线半径时，在与地形等条件相顺应的前提下应尽量采用大半径。下应尽量采用大半径。但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员呵斥判别上的错误直线无太大区别，容易给驾驶人员呵斥判别上的错误反而带来不良后果，同时也无谓添加计算和丈量上的反而带来不良后果，同时也无谓添加计算和丈量上的费事。费事。规定圆曲线的最大半在不宜超越规定圆曲线的最大半在不宜超越10000m10000m。一超高一超高2.2.弯道超高与加宽弯道超高与加宽定义：为了

10、减小横向力，把弯道外侧横坡作成与内定义：为了减小横向力，把弯道外侧横坡作成与内侧同向的单一横坡，即超高横坡侧同向的单一横坡，即超高横坡ihih。城市道路超高横坡城市道路超高横坡ih ih 的值见表的值见表3-2-43-2-4。但是思索到城。但是思索到城市道路和两侧用地标高协调性，尽量在城市道路上不市道路和两侧用地标高协调性，尽量在城市道路上不设置超高。设置超高。道路由正常路段的双向横坡到弯道上的单向横坡，道路由正常路段的双向横坡到弯道上的单向横坡，中间需求过渡段，称为超高缓和段过渡段。中间需求过渡段，称为超高缓和段过渡段。超高过渡方式：超高过渡方式：1 . 1 . 无中间带道路的超高过渡无中间

11、带道路的超高过渡l 绕路面内边缘旋转：普通用于新建工程。绕路面内边缘旋转：普通用于新建工程。l 绕路中线旋转：普通用于改建工程绕路中线旋转：普通用于改建工程l 绕路面外边缘旋转：可在特殊设计时采用。绕路面外边缘旋转：可在特殊设计时采用。 2. 2. 有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡l 绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄4.5m4.5m的公路可采用；的公路可采用；l 绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用l 绕各自行车道中线旋转：车道数大于绕各自行车道中线旋转：车道数大于4 4条的公路可采用条

12、的公路可采用二加宽二加宽平曲线加宽缘由：平曲线加宽缘由：1 1汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。面宽度大。2 2由于横向力影响，汽车出现横向摆动。由于横向力影响，汽车出现横向摆动。 平曲线加宽规范：平曲线加宽规范： 规定，平曲线半径等于或小于规定，平曲线半径等于或小于250m250m时，应在时，应在平曲线内侧加宽。加宽值见表平曲线内侧加宽。加宽值见表3-2-6.3-2-6.3.3.缓和曲线缓和曲线 一缓和曲线的作用一缓和曲线的作用 1 1曲率延续变化，便于车辆行驶曲率延续变化，便于车辆行驶 2 2离心加速度逐渐变化，旅客觉得温馨离心加

13、速度逐渐变化，旅客觉得温馨 3 3超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳 4 4与圆曲线配合得当，添加线形美观与圆曲线配合得当，添加线形美观 盘旋线是公路道路设计中最常用的一种缓和曲线。盘旋线是公路道路设计中最常用的一种缓和曲线。我国我国规定缓和曲线采用盘旋线。规定缓和曲线采用盘旋线。二盘旋线的最小长度二盘旋线的最小长度1 1旅客觉得温馨旅客觉得温馨: :汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，假设变化过快，将会使旅客线曲率的变化而变化，假设变化过快，将会使旅客有不温馨的觉得。有不温馨的觉得。Ra

14、VLss3min0214. 0满足乘车温馨感的缓和曲满足乘车温馨感的缓和曲线最小长度线最小长度 ：3 3行驶时间不过短行驶时间不过短2 2视觉条件延续视觉条件延续RRLs9/ 缓和曲线不论其参数如何，都不可使车辆在缓和曲缓和曲线不论其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶支配过于匆忙。线上的行驶时间过短而使司机驾驶支配过于匆忙。普通以为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有普通以为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s3s2 . 1VLsmin制定了城市道路的最小缓和曲线长度，如表制定了城市道路的最小缓和曲线长度，如表3-2-73-2-7。在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或

15、等于在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于规定的规定的“不设超高的最小半径时；不设超高的最小半径时；规定可不设缓和曲线的情况：规定可不设缓和曲线的情况：三有缓和曲线的道路平曲线几何元素三有缓和曲线的道路平曲线几何元素 道路平面线形三要素的根本组成是：直线道路平面线形三要素的根本组成是：直线- -盘旋线盘旋线- -圆曲线圆曲线- -盘旋线盘旋线- -直线。直线。(1)(1)几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：盘旋线终点处内移值：盘旋线终点处内移值：)(238424342mRLsRLsR232402RLsLsq圆曲线起点圆曲线起点B和新曲线起点和新曲线起点A间距：间距：盘旋线终点处半径方向与

16、盘旋线终点处半径方向与X轴的夹角轴的夹角 ：RLsRLs6479.282(1)(1)几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：切线长：切线长：)(2)(mqtgRRTh曲线总长：曲线总长：)(2180)2(mLsRLh)(2sec)(mRRREh外距：外距：校正值：校正值：J = 2Th-LhJ = 2Th-Lh(2)(2)主点里程桩号计算方法：主点里程桩号计算方法：以交点里程桩号为以交点里程桩号为起算点：起算点：ZH = JD ThZH = JD ThHY = ZH + LsHY = ZH + LsQZ = ZH + Lh/2QZ = ZH + Lh/2HZ = ZH + LhHZ = ZH

17、+ LhYH = HZ LsYH = HZ Ls例题：例题： 知平原区某二级公路有一弯道，偏角知平原区某二级公路有一弯道，偏角右右=15=1528302830，半径，半径R=600mR=600m，缓和曲线长度，缓和曲线长度Ls=70mLs=70m， JD=K2+536.48 JD=K2+536.48，计算曲线要素和主点，计算曲线要素和主点里程桩号。里程桩号。 知平原区某一级公路有一弯道，偏角知平原区某一级公路有一弯道，偏角右右=16=163636，半径，半径R=1000mR=1000m，Ls=120mLs=120m， JD=K7+153.63JD=K7+153.63，计算曲线要素及主点里程桩，

18、计算曲线要素及主点里程桩号。号。作业：作业：四平面线形要素的组合类型四平面线形要素的组合类型 1 1根本型根本型 按直线按直线- -盘旋线盘旋线- -圆曲线圆曲线- -盘旋线盘旋线- -直线的顺序组合的线形。直线的顺序组合的线形。 适用场所：交点间距不受限。适用场所：交点间距不受限。从线形的协调性出发，宜将盘旋线、圆曲线、盘旋线从线形的协调性出发，宜将盘旋线、圆曲线、盘旋线之长度比设计成之长度比设计成1 1：1 1：1 1。2 2S S型型 两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合。两个反向圆曲线用两段盘旋线衔接的组合。 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。 S

19、型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：311RR123 3卵型卵型 用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合。用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合。 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。4 4凸型凸型在两个同向盘旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。在两个同向盘旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。 凸型的盘旋线的参数及其衔接点的曲率半径，应分别符凸型的盘旋线的参数及其衔接点的曲率半径，应分别符合允许最小盘旋线参数和圆曲线普通最小半径的规定。合允许最小盘旋线参数和圆曲线普通最小半径的规定。 5 5复合型复合型两个以上同向盘旋线间在曲率相

20、等处相互衔接的线形。两个以上同向盘旋线间在曲率相等处相互衔接的线形。 两个盘旋线参数之比宜为：两个盘旋线参数之比宜为：A2A2：A1=1A1=1：1.51.5 复合型盘旋线除了受地形和其它特殊限制的复合型盘旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外普通很少运用，多出如今互通式立体地方外普通很少运用，多出如今互通式立体交叉的匝道线形设计中。交叉的匝道线形设计中。6 6C C型型 同向曲线的两盘旋线在曲率为零处径相衔接的线形。同向曲线的两盘旋线在曲率为零处径相衔接的线形。 其衔接处的曲率为其衔接处的曲率为0 0，也就是，也就是R=R=，相当于两根本型，相当于两根本型的同向曲线中间直线长度为的同向曲线中间

21、直线长度为0 0。 适用场所：交点间距受限交点间距较小。适用场所：交点间距受限交点间距较小。C C型曲型曲线只需在特殊地形条件下方可采用。同卵形曲线。线只需在特殊地形条件下方可采用。同卵形曲线。 3.3 3.3 略略3.4 3.4 行车视距行车视距 1. 1.定义：汽车在行驶中，当发现妨碍物后，能定义：汽车在行驶中，当发现妨碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所需求的必及时采取措施，防止发生交通事故所需求的必需的最小间隔。需的最小间隔。 2. 2.存在视距问题的情况：存在视距问题的情况： 夜间行车夜间行车: :设计不思索设计不思索 平面上：平曲线暗弯平面上：平曲线暗弯, , 平面交叉处平面

22、交叉处 纵断面：凸竖曲线纵断面：凸竖曲线 凹竖曲线：凹竖曲线： ( (下穿式立体交叉下穿式立体交叉) ) 3.3.行车视距分类：行车视距分类： (1) (1)停车视距：汽车行驶时，自驾驶人员看到前方停车视距：汽车行驶时，自驾驶人员看到前方妨碍物时起，至到达妨碍物前平安停顿，所需的最短妨碍物时起，至到达妨碍物前平安停顿，所需的最短间隔。间隔。 (2) (2)会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车平安停顿，相互发现时起，至同时采取制动措施使两车平安停顿，所需的最短间隔。所需的最短间隔。 (3) (3)超车视距：在双车道

23、公路上，后车超越前车时，超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从开场驶离原车道之处起，至可见逆行车并能超车后从开场驶离原车道之处起，至可见逆行车并能超车后平安驶回原车道所需的最短间隔。平安驶回原车道所需的最短间隔。 城市道路上视距思索城市道路上视距思索: :分道行驶城市道分道行驶城市道路用停车视距；未有明确划线、分隔路用停车视距；未有明确划线、分隔带的城市道路用会车视距。见表带的城市道路用会车视距。见表3-4-1.3-4-1.l停车视距停车视距 1. 1.定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有妨碍物定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有妨碍物后，采取制动措施使汽车在妨碍物前停下来所需求的后，采

24、取制动措施使汽车在妨碍物前停下来所需求的最短间隔。最短间隔。 2. 2.停车视距构成：停车视距构成：1 1反响间隔：反响间隔：t6 . 3VS12 2制动间隔：是指汽车从制动生效到汽车完全制动间隔：是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的间隔。停住，这段时间内所走的间隔。 )(254VS22 3. 3.停车视距停车视距STST：思索一定的平安间隔：思索一定的平安间隔 ）（105)(254V6 . 3tVSSSS2021T会车视距构成：会车视距构成：1 1反响间隔：双向驾驶员及车辆反响间隔：双向驾驶员及车辆2 2制动间隔：双向车辆制动间隔：双向车辆3 3平安间隔：双向车辆坚持间距平安间

25、隔：双向车辆坚持间距因此，会车视距因此，会车视距SHSH约等于约等于2 2倍停车视距。倍停车视距。l会车视距会车视距一、平面线形设计普通原那么一、平面线形设计普通原那么 一平面线形应直捷、延续、顺适，并与地形、一平面线形应直捷、延续、顺适，并与地形、地物相顺应，与周围环境相协调地物相顺应，与周围环境相协调 二行驶力学上的要求是根本的，尽量做到线形二行驶力学上的要求是根本的，尽量做到线形延续、目的平衡、视觉良好、景观协调、平安温馨。延续、目的平衡、视觉良好、景观协调、平安温馨。 设计速度设计速度40km40kmh h的公路，首先应在保证行车平的公路，首先应在保证行车平安的前提下，正确地运用平面线

26、形要素最小值。安的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。3.53.5城市道路平面线形设计城市道路平面线形设计 三坚持平面线形的平衡与衔接技术目的的三坚持平面线形的平衡与衔接技术目的的平衡与延续性平衡与延续性l长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要留意。向的尽头更要留意。l 假设由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插假设由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。 l高、低规范之间要有过渡。高、低规范之间要有过渡。 四应防止延续急弯的线形四应防止延续急弯的线

27、形 这种线形给驾驶者呵斥不便，给乘客的温馨也带来这种线形给驾驶者呵斥不便，给乘客的温馨也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或盘不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或盘旋线。旋线。五平曲线应有足够的长度五平曲线应有足够的长度 汽车在公路的任何线形上行驶的时间均不宜短于汽车在公路的任何线形上行驶的时间均不宜短于3s3s，以使驾驶操作不显得过分紧张。以使驾驶操作不显得过分紧张。(1)(1)平曲线普通最小长度为平曲线普通最小长度为9s9s行程；行程；(2)(2)平曲线极限最小长度为平曲线极限最小长度为6s6s行程。行程。二、平面线形设计步骤二、平面线形设计步骤平面线形走向拟定平面线形

28、走向拟定初步设计；初步设计；详细设计施工图设计；详细设计施工图设计；编制里程桩；编制里程桩；道路红线确定；道路红线确定；绘制平面图。绘制平面图。三、平面设计成果三、平面设计成果1. 1. 设计图：道路平面设计图设计图：道路平面设计图 道路平面布置图道路平面布置图2. 2. 设计表：直线、曲线及转角表设计表：直线、曲线及转角表 逐桩坐标表等逐桩坐标表等 一、直线、曲线及转角表一、直线、曲线及转角表 全面地反映了道路的平面位置全面地反映了道路的平面位置和道路平面线形的各项目的，它是道路设计的主要成和道路平面线形的各项目的，它是道路设计的主要成果之一。果之一。 平面线形设计成果：平面线形设计成果：

29、道路各交点桩号道路各交点桩号JDJD 半径半径R R 缓和曲线长度缓和曲线长度LsLs 公路偏角公路偏角 交点坐标交点坐标X X，Y Y等。等。交 点 号交 点 坐 标交点桩号转 角 值曲 线 要 素 值 (m)曲 线 主 点 桩 号N (X)E (Y)半 径缓和曲缓和曲切 线曲 线外 距校正值第一缓和曲线第一缓和曲线终曲线中点第二缓和曲线起第二缓和曲线线长度线参数长 度长 度起 点点或圆曲线起点点或圆曲线终点终 点1234567891011121314151617BP3650K0+000JD1220.10739536.99588K0+556.200585000(Z)380150238.747290.557540.197459.07340.916K0+265.644K0+415.644K0+535.742K0+655.841K0+805.841JD2578.12322911.20194K1+033.170623000(Y)270120180225.088414.524348.41735.651K0+808.083K0+928.083K1+015.345K1+102.607K1+222.607JD3450.688511286.25402K1+393.630362000(Z)350110196.214170.276