道路平面设计课件

1、道路平面设计，第二章，道路平面设计，本章主要内容：1 .汽车驾驶路线2。路线平面3的基本路线。直线4。圆形曲线5。过渡曲线6。平面线形设计。旅游视距及其保证。道路平面设计成就与表达，道路平面设计，道路平面设计，道路平面设计，道路平面设计，1。汽车行驶轨迹。无方向盘时，a=0，等角速度，w，方向盘，a=恒定，方向盘角速度均匀变化，a=可变，导向轮旋转面与纵轴夹角a，路面设计，2。路线平面基本上是线性的，直线：曲率K=0，圆曲线：曲率K=常数缓和曲线：曲率K=变量，曲率K是倒数直线、圆曲线和半径为R的缓和曲线的组合，道路平面设计，基本曲线，道路平面设计，S形曲线，道路平面设计，3。直线，直线适用于

2、地势平坦、无视线障碍的地方。在平原地区，直线适合作为主要的线性元素。直线具有布局简单、方向明确、路线短的优点。直线路段可以提供更好的超车条件。在双车道公路上，有必要以适当的间隔设置一定长度的直线，直线也有其自身的美学特征。如果直线太长，风景单调，经常会出现车速过高或由于缺乏警惕而导致驾驶员疲劳的事故。此外，在地形变化复杂的地区，工程成本很高。1.概述、道路平面设计、直线优势、最短里程；方便定线、设计、测距、绘图、计算和放样；忽略距离障碍；易于驾驶；该车没有离心力，乘坐舒适。直线的缺点。对地形适应性差；单调的驾驶很容易导致疲劳。道路平面设计。描述直线、最大直线长度的指标最大直线长度的量化仍是一个

3、有待研究的课题，目前不同国家有不同的处理方法。德国和日本规定20V(单位为米，V是计算的行驶速度，单位为公里/小时)；美国是一次80年代的旅行；在中国，设计速度大于或等于60公里/小时的公路的最大直线长度由汽车以设计速度行驶约70秒的距离来控制。通常，直线段的最大长度(单位为米)应控制在设计速度(单位为千米/小时)的20倍。道路平面设计，同一方向的曲线之间的最小长度如果在同一方向的曲线之间插入一条短直线，很容易造成直线和两端的曲线被视为反向曲线的错觉。当直线太短时，两条曲线甚至可能被视为一条曲线，这很容易引起驾驶员的判断失误。对于设计速度大于或等于60公里/小时的公路，同一方向曲线之间的最小直

4、线长度(米)应不小于设计速度(公里/小时)的6倍。在道路平面设计中，反向曲线之间的最小长度是在两个转弯方向相反的圆曲线之间。如果未设置缓和曲线，应考虑设置超高、加宽缓和段和驾驶员的转向操作，设置一定长度的直线。对于设计速度大于或等于60公里/小时的高速公路，反向曲线之间的最小直线长度(单位为米)应不小于设计速度(单位为公里/小时)的两倍。3.对于直线的应用，应限制直线的最大和最小长度，公路直线和曲线的长度设计应合理。最大直线长度不必太硬，最小长度应得到保证。道路平面设计。圆形曲线，1。概述，圆曲线是路线平面设计的主要组成部分，常用的单曲线、复曲线、双(多)相交曲线、假想相交曲线和转弯曲线都包括

5、圆曲线；圆曲线具有易于与地形协调、可追溯性好、线形美观、易于布局等优点，因此得到了广泛的应用。道路平面设计，圆曲线的优点，符合地形，布线灵活，直线曲线的缺点，路线较长，驱动力复杂，视线距离受阻，驾驶劳动强度高，布置和施工工作量大，计算复杂，道路平面设计，圆曲线的几何特征，切线长度：T=Artan/2曲线长度：L=R外距离：e=r L曲线长度，m；e外部距离，m；弯曲差(或校正值)，m；圆曲线半径，m；转角、()、道路平面设计、(1)确定最小半径的原则。圆曲线最小半径是汽车在曲线部分安全平稳行驶的条件，确定圆曲线最小半径的实质是汽车在公路曲线部分行驶时产生的离心力等侧向力不超过轮胎与路面摩擦的允

6、许极限。没有横向滑动。横向力系数，横向超高坡度，3。描述圆曲线的指标，圆曲线的最小半径，道路平面设计，极限最小半径。车辆可以在超高的弯道上安全行驶，并满足规定的最小舒适度要求的半径值。尽量避免使用它，只有在路线受到地形或其他条件限制时才使用它。一般最小半径通常采用的最小半径，考虑到汽车行驶的要求和使用的可能性，设计中建议的最小值设置为超高。如果无超高道路的曲线半径较大，偏心率较小，则双向道路拱(无超高)外侧的路面摩擦力足以保证车辆安全稳定行驶所采用的最小半径。公路：无缓和曲线半径=无超高半径；城市道路：无缓和曲线半径和超高半径。在道路平面设计中，最小半径的车辆应在设定超高的曲线上安全行驶，并满

7、足规定的最小舒适度要求的半径值。v各级公路采用相应的设计速度，圆曲线最小半径的关键参数是横向力系数和超高横向坡度。超高值的范围从10%到6%。计算圆曲线的最小半径时，超高值6%、8%和10%用于计算。横向力系数为0.100.17。道路平面设计中，一般最小半径通常采用最小半径，考虑到汽车行驶的要求和使用的可能性，设计中建议的最小值，并设置超高。用于确定一般圆曲线最小半径的横向力系数为0.05- 0.06，这将使驾驶更加舒适，在大多数情况下可以使用该半径。道路平面设计，无超高最小半径，道路曲线半径大，偏心小，汽车沿双向道路拱外侧行驶时的道路摩擦力(无超高)足以保证汽车安全稳定行驶所采用的最小半径。

8、考虑到驾驶的舒适性，横向力系数必须控制在最小。当路拱横向坡度为1.5%时，横向力系数为0.035；当路拱横向坡度为2.5%时，横向力系数为0.040；当路拱横向坡度为3.0%时，横向力系数为0.045；当路拱横向坡度为3.5%时，横向力系数为0.050。(2)最小半径标准，道路平面设计，当最大圆曲线的半径在一定程度上较大时，其几何性质和行驶条件与直线相差不大，容易导致驾驶员的错误判断，但会带来不良后果，最大半径不应超过10000米。最小圆曲线长度当汽车在道路曲线路段上行驶时，如果曲线较短且驾驶员频繁操作方向盘，则高速行驶是危险的。圆形曲线的行程应该超过3秒。4、道路平面设计，关于圆曲线的应用，

9、曲线的最小半径应符合上表的规定。在上表中没有超高的圆曲线的直线与最小半径的交接处应设置环形交叉口，环形交叉口的参数和长度应根据线形设计和安全视觉景观的要求进行选择。5.关于城市道路，与公路不同，城市道路设计规范提供了以下最小半径：设置超高的最小半径、设置超高的推荐半径、设置超高的最小半径以及设置缓和曲线的最小半径。受地形条件限制时，可以使用推荐的超高半径；当地形条件特别困难时，可采用超高的最小半径值。道路平面设计。缓和曲线是道路平面线形的要素之一，是在直线和圆曲线之间或在两个转弯方向相同但半径相差较大的圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。除四级道路外，所有等级的道路都应设置缓和曲线。在现代高速

10、公路上，有时缓和曲线的比例超过直线和圆曲线，成为平面线形的主要组成部分。缓和曲线也广泛用于城市道路。1、概述，道路平面设计，2、缓和曲线的功能，(1)汽车转弯时通过曲率符合行驶轨迹的变化，适应汽车转弯操作的平稳行驶轨迹和路线，并便于汽车跟随；(2)使离心加速度逐渐变化，以免产生侧向冲击力，使乘客感到舒适；(3)随着超高和缓和带的加宽，超高的横向坡度逐渐变化，减小了行车振动，使行车更加平稳；(4)配合圆曲线，增加线条的美感。如果圆曲线匹配得当，线条是连续的、平滑的，从而形成一条具有和谐美感和视觉的最佳线条。道路平面设计。缓和曲线的性质，汽车转弯时的理论轨迹方程，假设汽车匀速行驶，驾驶员匀速转动方

11、向盘，通过理论推导，弧长与曲率半径的关系为：其中k小于1；方向盘旋转的角速度(弧度/秒)；对应于t次后汽车弧长l的曲率半径(m)；汽车前后轴的轨迹距离；汽车以恒定速度行驶的速度(米/秒)。道路平面设计，鉴于v、d、k都是常数并且可以排序，有：这是汽车车轮的轨迹方程。根据回旋加速器的数学定义：如果它是有序的，它与汽车驾驶的理论方程是一致的。回旋加速器参数a的确定：其中：r圆曲线半径m；Ls缓和曲线长度m；道路平面设计，4，缓和曲线的数学表达式，缓和曲线上任意点的切线角：是指缓和曲线上任意点的切线与缓和曲线起点的切线之间的夹角。道路平面设计；5.缓和曲线的几何特征；为了在直线和圆曲线之间设置缓和曲

12、线，必须将原圆曲线向内移动，这样缓和曲线的起点可以在直线上切割，缓和曲线的终点可以与圆曲线相切。在道路平面设计中，从无缓和曲线的圆曲线起点(终点)到缓和曲线起点的距离为q，圆曲线向内的距离为p，向内曲线的半径为r。由推导可知，如果缓和曲线起点和终点的切线相交，交点到缓和曲线起点的距离为Td，到缓和曲线终点的距离为Tk。可以得出：道路平面设计、C h和h，缓和曲线的长弦C h(也称为动弦)与水平轴之间的角度为h，即缓和曲线的总偏转角。缓和曲线上任意点的偏角：当l=LS时：缓和曲线的总偏角，缓和曲线的长弦：道路平面设计，6，带有缓和曲线的平曲线的几何特征，道路平面设计，7，桩号，JD桩号的ZH、H

13、Y、YH、HZ要点，道路平面设计，8，缓和曲线的最小长度，(1)控制离心(3)行驶时间3s，道路平面设计，9。缓和曲线参数的确定，(1)的变化率，(2)视觉要求，道路平面设计，10。切线偏移法铺设曲线切线偏移法铺设环形交叉口的公式，其中：l环形交叉口上任意点m到缓和曲线起点的弧长(m)。道路平面设计，用切线偏移法用回旋线铺设圆曲线：x=q R sinm y=p R (1-cosm) lm圆弧长度(m)从圆曲线上的任意点m到缓和曲线的起点；对应于lm(弧度)的中心角。道路平面设计。平面线形设计，1。一般原则：水平曲线长度足够：每条曲线的长度应大于行驶距离3。(1)直线、连续、平衡，适应沿线地形、

14、地貌，与周围环境相协调。(2)平面曲线的铺设与转角大小无关，尽量选择半径较大的圆曲线。当道路转角较小时，应尽量调整平面线形，当需要设置小于70的偏转角时，必须设置足够长的曲线。(3)同一方向的曲线之间应设置足够长的直线，直线长度应不小于设计速度的6倍(按公里计算)。不要用短直线连接形成断臂曲线，这会影响对齐的连续性和美观性。(4)在反向曲线之间应设置足够长的直线，一般直线长度应不小于设计速度的2倍(按公里计算)。否则，应调整对准，或利用回旋线将其组合成S形曲线，以提高对准质量。(5)对于连续的尖锐曲线，可以在曲线之间插入足够长的直线或盘旋，以确保曲线的平滑性、连续性和平滑性。(6)在组合复杂路

15、线时，应特别注意整条路线技术指标的平衡和连续性，以获得良好和舒适的驾驶条件。(7)设计平面线形时，应注意平面线形与纵向线形的良好结合，形成良好的空间线形，确保行车快速、安全、舒适。道路平面设计。平面线形组合，(1)基本类型：直、慢、直、圆、慢=1: 1: 1，道路平面设计，(2) s型：由环形交叉口连接的两条反向圆形曲线的组合，A1和A2应相等，道路平面设计，(3)蛋型：使用一个环形交叉口条件：凸回旋参数及其连接点的曲率半径应分别满足允许的最小回旋参数和圆形曲线的一般最小半径的要求。虽然凸曲线的曲率在每个关节处是连续的，但中间圆曲线的长度为0，给驾驶操作带来不便，因此凸曲线只能在路线受到地形和

16、地物严格限制的情况下使用。图3.5.5凸面类型、道路平面设计和(5)相同方向上两个以上的盘旋以相等的曲率相互连接的形式。两条复合回旋线的参数之比应为a1: a2=1:1.5。除地形等特殊限制外，复合回旋线很少使用，在互通式立交匝道线形设计中经常出现。图3.5.6复合式，道路平面设计，(6)C型定义：同一方向曲线的两个盘旋以零曲率连接的组合形式。关节的曲率为0，即R=，相当于同一方向两条基本曲线之间的直线长度为0，这给行车和线形带来了一些不利影响，所以C形曲线只能在特殊地形条件下使用。图3.5.7 C，道路平面设计，道路平面设计，七。驾驶视距及其保证类型、停车视距超车视距、各级公路要求的视距保证、道路平面设计(1)、驾驶视距类型(1)。定义是指及时避开或绕过道路上的障碍物，面向车辆和汽车。2。分类、停车视距、超车视距、超车视距、道路平面设计、停车视距：汽车从驾驶员看到障碍物到安全停在障碍物前所需的最短距离。相遇视距：两对汽车在同一车道相遇所需的最短距离，从找到对方到采取制动措施使两辆汽车同时安全停车。错车视距：