城市道路與交通_平面設(shè)計與線性規(guī)劃

1、道路是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的一條三維空間構(gòu)造物。道路線形道路路幅中心線的立體形狀。道路平面線形道路中線在平面上的投影形狀。路線縱斷面沿道路中線豎直剖切，再行展開即是路線的縱斷面。路線橫斷面道路中線上任意一點的法向切面是道路在該點橫斷面。路線設(shè)計是指確定路線空間位置和各部分的幾何尺寸，包括路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計。三者之間相互關(guān)聯(lián)，既分別進行，又要全面考慮。平面線形平面線形直線直線圓曲線圓曲線曲線曲線緩和曲線緩和曲線 曲線由圓曲線及兩端緩和曲線組成。當圓曲線半徑足夠大時，可使直線與圓曲線直接銜接（相切）；當設(shè)計車速較高、圓曲線半徑較小時，直線與圓曲線之間

2、以及圓曲線之間要插設(shè)緩和曲線。 1角度為零： 2角度為常數(shù)： 3角度為變數(shù)：曲率為0直線曲率為常數(shù)圓曲線曲率為變數(shù)緩和曲線平面線形要素平面線形要素導向輪導向輪與車身與車身縱軸縱軸汽車行汽車行駛軌跡駛軌跡線線現(xiàn)代道路平面線形是由上述三種基本線形構(gòu)成的，稱為平面線形三要素。平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計路線坐標與方位角計算路線坐標與方位角計算行車視距行車視距城市道路平面線形設(shè)計城市道路平面線形設(shè)計一、圓曲線圓曲線是平曲線中的主要組成部分。優(yōu)點優(yōu)點易與地形相適應、可循性好、線形美觀、易于測設(shè)。圓曲線幾何元素為：L2TJ1)2R(secER180L2RtgT道路為了繞避障礙，以使車輛平順的道路為了繞

3、避障礙，以使車輛平順的由前一條直線路段轉(zhuǎn)向駛?cè)牒笠粭l直由前一條直線路段轉(zhuǎn)向駛?cè)牒笠粭l直線路段，一般采用圓曲線進行連接線路段，一般采用圓曲線進行連接根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式計算曲線半徑：2127()hVRi式中：V計算行車速度，（km/h）； 橫向力系數(shù)； ih道路橫陂當設(shè)超高時 ：二、圓曲線半徑XYGsinFcosX)igRvG(GigRGvGiFXh2h2h2127hViR二、圓曲線半徑橫向力系數(shù)越小，乘客越舒適，燃料消耗與輪胎磨損越少。表1-4-2、1-4-3. 使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。 橫向力系數(shù) 燃料消耗（%） 輪胎磨損（%） 0 100 100 0.05 105 160

4、 0.10 110 220 0.15 115 300 0.20 120 390 值的增大，乘車舒適感惡化。 當= 0.10時，不感到有曲線存在，很平穩(wěn)； 當= 0.15時，稍感到有曲線存在，尚平穩(wěn)； 當= 0.20時，己感到有曲線存在，稍感不穩(wěn)定； 當= 0.35時，感到有曲線存在，不穩(wěn)定； 當= 0.40時，非常不穩(wěn)定，有傾車的危險感。圓曲線半徑分為不設(shè)超高的最小半徑、極限最小半徑和一般最小半徑。1、極限最小半徑2、不設(shè)超高的最小半徑3、一般最小半徑各級公路按設(shè)計速度行駛的車輛能保證安全行車的最小允許半徑。（最大超高和允許的橫向阻力系數(shù)）2127()hVRi各級公路按設(shè)計速度行駛的車輛能保證

5、安全、舒適行車的最小各級公路按設(shè)計速度行駛的車輛能保證安全、舒適行車的最小允許半徑。允許半徑。2一般最小半徑一般最小半徑圓曲線半徑大于一定數(shù)值時，可以不設(shè)置超高，汽車若沿雙向路拱外側(cè)行駛時，路面的摩擦力足以保證安全行駛所采用的最小半徑。從行駛的舒適性考慮，必須把橫向力系數(shù)控制到最小值。3不設(shè)超高的最小半徑不設(shè)超高的最小半徑 半徑大到一定程度時，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯覺反而帶來不良后果，同時也無謂增加計算和測量上的麻煩。我國的道路設(shè)計規(guī)范提出了相關(guān)規(guī)定，可以查取這些數(shù)據(jù)，選用適合的半徑。規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半在不宜超過10000m。（三）圓曲線最大半徑

6、（三）圓曲線最大半徑 1曲率連續(xù)變化，便于車輛行駛 2離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適 3超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn) 4與圓曲線配合得當，增加線形美觀 行駛時間不過短旅客感覺舒適o 緩和曲線的省略在直線和圓曲線間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移，其位移值為pR24Lsp2在在Ls一定的情況下，一定的情況下，p與圓曲線半徑成反比，當與圓曲線半徑成反比，當R大大到一定程度時，到一定程度時，p值將會很小值將會很小。這時緩和曲線的設(shè)置。這時緩和曲線的設(shè)置與否，線形上已經(jīng)沒有多大差異。與否，線形上已經(jīng)沒有多大差異。超高設(shè)置 什么是超高？ 城市道路最大超高值 表3-2-4. 圓曲線半徑為極限最小半徑

7、時，采用最大超高Rvi1272超 超高計算公式： 超高設(shè)置在立交的匝道上和山地風景區(qū)道路上。城市道路上一般不設(shè)置超高。 為 什 么要 加 寬？城市道路小半徑圓曲線每條車道的加寬值，表3-2-6 夜間行車夜間行車: :設(shè)計不考慮設(shè)計不考慮 平面：平面： 平曲線（暗彎）平曲線（暗彎） 平面交叉處平面交叉處 縱斷面：凸豎曲線縱斷面：凸豎曲線 凹豎曲線：凹豎曲線： ( (下穿式立體交叉下穿式立體交叉) ) (1)停車視距：汽車行駛時，自駕駛?cè)藛T看到前方障礙物時起，至到達障礙物前安全停止，所需的最短距離。 (2)會車視距：在同一車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時起，至同時采取制動措施使兩車安全停止，所需

8、的最短距離。 (3)超車視距 (4)錯車視距行車視距分類：行車視距分類：一、停車視距一、停車視距 1定義：停車視距是指駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方有障礙物后，采取制定措施使汽車在障礙物前停下來所需要的最短距離。 2停車視距構(gòu)成：反應距離反應距離制動距離制動距離安全距離安全距離停車距離停車距離ST感覺時間為1.5s；制動反應時間（制定生效時間）取1.0s。感覺和制動反應的總時間t=2.5s，在這個時間內(nèi)汽車行駛的距離為t6 . 3VS12停車視距構(gòu)成：（1）反應距離：當駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方的阻礙物，經(jīng)過判斷決定采取制動措施的那一瞬間到制動器真正開始起作用的那一瞬間汽車所行駛的距離。（2）制動距離：是指汽車從制動

9、生效到汽車完全停住，這段時間內(nèi)所走的距離。 （3）停車視距ST：（考慮一定的安全距離） )(254VS22）（105)(254V6 . 3tVSSSS2021T二、會車視距二、會車視距 定義：在同一車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時起，至同時采取制動措施使兩車安全停止，所需的最短距離。 會車視距構(gòu)成： （1）反應距離：雙向駕駛員及車輛 （2）制動距離：雙向車輛 （3）安全距離：雙向車輛保持間距因此，會車視距SH約等于2倍停車視距。行車視距的選用行車視距的選用平面線形視距的保證平面線形視距的保證 （一）直線與曲線的組合 平面曲線的半徑、長度與相鄰的直線長度應相適應，過長的直線段會使司機感到疲倦，容易肇事。 長直線頂端應避免小半徑曲線；平面線形的組合與銜接（二）曲線與曲線的組合1、同向曲線（轉(zhuǎn)向相同的相鄰兩曲線），應避免斷背曲線，中間直線最小長度宜大于或等于6倍計算行車速度。如若不可避免，同向曲線間的短直線可用大半徑的曲線代替。2、反向曲線（轉(zhuǎn)向相反的兩相鄰曲線），中間直線長度宜大于或等于2倍計算行車速度.3、復曲線 不同半徑的兩同向曲線直接相連組合而成的曲線 采用復曲線的條件：p582、什么是橫向力系數(shù)？它的物理含義是