1、本章主要学习平面线形组成，直线、圆曲线和缓和曲线本章主要学习平面线形组成，直线、圆曲线和缓和曲线设计的基本方法，超高、加宽的设计计算设计的基本方法，超高、加宽的设计计算 。城市道路与交通规划城市道路与交通规划基本概念 （1 1）路线路线 路线是指道路的中线。路线是指道路的中线。（2 2）路线的平面路线的平面 道路中线在水平面的投影面。道路中线在水平面的投影面。（3 3）路线的纵断面路线的纵断面 用一个曲面，沿着中线纵向剖切，再展开成平面。用一个曲面，沿着中线纵向剖切，再展开成平面。（4 4）路线的横断面路线的横断面 中线各点的法向剖切面。中线各点的法向剖切面。平纵横关系示意图n 路线平面设计：
2、路线平面设计：在路线平面图上确定道路的基本走向及线在路线平面图上确定道路的基本走向及线形的过程。形的过程。n 路线纵断面设计：路线纵断面设计：在路线纵断面图上在路线纵断面图上确定道路确定道路纵坡及坡长纵坡及坡长的过程。的过程。n 路线横断面设计：路线横断面设计：在路线横断面图上确定路基断面形状的在路线横断面图上确定路基断面形状的过程。过程。是指确定路线是指确定路线空间位置空间位置和和各部分几何尺寸各部分几何尺寸的工作，的工作，主要包括：主要包括：路线设计的任务根据道路网规划确定的道路走向和道路之间的方位关系，以道路中线为准，考虑地形、地物、城市建设用地的影响；依据行车技术要求确定用地范围内的平
3、面线形，以及组成这些线形的直线、曲线和它们之间的衔接关系。小半径曲线还应考虑行车视距、路段加宽和超高的设置。平面线形规划设计的任务平面线形要素n曲率半径：n为无限大n为常数n为渐变数基本线性：直线 圆曲线 缓和曲线n道路平面线形正是由上述三种线形，即直线、圆曲线和缓和曲线直线、圆曲线和缓和曲线构成，称之为称之为“平面线形三要素平面线形三要素”。123平面线形三要素平面线形三要素曲中点曲中点N N 方位角方位角转向角转向角终点终点起点起点缓直点缓直点圆缓点圆缓点缓圆点缓圆点直缓点直缓点交点交点导线导线QDQDZDZDJDJD2 2ZHZH1 1HYHY1 1YHYH1 1HZHZ1 12 R1R
4、22 N N QZQZ1 1ZYZYYZYZ第一节第一节 直线直线 一、直线的线形特征n1、直线距离短，直捷，通视条件好。直线距离短，直捷，通视条件好。n2 2、汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。、汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。n 便于测设。便于测设。n3 3、直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当，不仅、直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身的协调。破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身的协调。n4 4、过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距、过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难
5、以目测车间距离。离。n5 5、笔直的道路给人以简捷、直达的良好印象。、笔直的道路给人以简捷、直达的良好印象。二、直线长度限制n1、直线最大长度n由于长直线的安全性差，由于长直线的安全性差，规范中规范中对直线的最大长对直线的最大长度作了规定：度作了规定：一般一般不超不超宜宜过过20V20V（V V是设计车速，是设计车速，用用km/hkm/h表示，表示，20V20V相当于相当于72s72s的行程）的行程）。n总的原则是：总的原则是：道道路线形应与地形相适应，与景观路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长直线时，为弥补景观单调的
6、缺陷，应结合具体情直线时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。况采取相应的技术措施。2、直线的最小长度 n1）同向曲线间的直线最小长度n同向曲线是指两个转向相同的相邻曲线间以直线形成的平面的线同向曲线是指两个转向相同的相邻曲线间以直线形成的平面的线形。形。n当此直线长度很短时，在视觉上容易形成直线与两端的曲线构成当此直线长度很短时，在视觉上容易形成直线与两端的曲线构成反弯的错觉，使整个组合线形缺乏连续性，形成所谓的反弯的错觉，使整个组合线形缺乏连续性，形成所谓的“断背曲断背曲线线”。n一般规定同向曲线直线最小长度以不小于设计速度的一般规定同向曲线直线最小长度以不小于设计速度
7、的6 6倍为宜倍为宜。6V断背曲线 在设计中应设法避免出在设计中应设法避免出现断背曲线现断背曲线!2）反向曲线间的直线最小长度n反向曲线是指两个转向相反的相邻曲线间以直线形成的平面的反向曲线是指两个转向相反的相邻曲线间以直线形成的平面的线形。线形。n由于两弯道转弯方向相反，考虑其超高和加宽缓和的需要以及由于两弯道转弯方向相反，考虑其超高和加宽缓和的需要以及驾驶员的操作方便，其间的直线最小长度应予以限制。驾驶员的操作方便，其间的直线最小长度应予以限制。n一般规定，反向曲线直线最小长度以不小于设计速度的一般规定，反向曲线直线最小长度以不小于设计速度的2 2倍为倍为宜宜。2V21JD1JD2三、直线
8、设计要点n1 1、适用条件、适用条件n（1 1）路线不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地；）路线不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地；n（2 2）城镇及其邻近或规划方正的农耕区等以直线为主体的地区）城镇及其邻近或规划方正的农耕区等以直线为主体的地区；n（3 3）为缩短构造物长度以便于施工的长大桥梁、隧道路段；）为缩短构造物长度以便于施工的长大桥梁、隧道路段；n（4 4）为争取较好的行车和通视条件的平面交叉前后；）为争取较好的行车和通视条件的平面交叉前后；n（5 5）双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供）双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好条件的超车路段。
9、较好条件的超车路段。2、直线运用注意问题n（1 1）采用直线应特别注意它同地形的关系，在运用直线并决）采用直线应特别注意它同地形的关系，在运用直线并决定其长度时，必须持谨慎态度，并不宜采用长直线。定其长度时，必须持谨慎态度，并不宜采用长直线。n（2 2）长直线或长下坡尽头的平面曲线，除曲线半径、超高、）长直线或长下坡尽头的平面曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采取设置标志、增加路视距等必须符合规定要求外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。面抗滑能力等安全措施。n（3 3）在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡坡下行时很）在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡
10、坡下行时很容易导致超速行车。长直线上的纵坡一般应小于容易导致超速行车。长直线上的纵坡一般应小于3%3%。n（4 4）长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬）长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和或改善。呆板的直线得到一些缓和或改善。n（5 5）道路两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置）道路两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置不同风格的建筑物、雕塑等措施，以改善单调的景观。不同风格的建筑物、雕塑等措施，以改善单调的景观。长直线与凸曲线组合长直线与凸曲线组合长直线与凹曲线组合长直线与凹曲线组合第二节第二节 圆曲线圆曲线 n圆曲线是道路平面设
11、计中最常用的线形之一，各等级道路圆曲线是道路平面设计中最常用的线形之一，各等级道路不论转角大小，在转折处均应设置平曲线，而圆曲线是平不论转角大小，在转折处均应设置平曲线，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适应、可曲线中的主要组成部分。圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分广泛。循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分广泛。一、圆曲线的几何要素 L2TD1)2R(secER180L2RtgTn里程桩号计算里程桩号计算nZY=JD-TZY=JD-TnYZ=ZY+LYZ=ZY+LnQZ=ZY+L/2QZ=ZY+L/2nJD=QZ+D/2JD=QZ
12、+D/2切线长切线长曲线长曲线长外距外距超距超距（一）计算公式与因素（一）计算公式与因素n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：二、圆曲线半径二、圆曲线半径GsinCcosX0202212716.38.9sincosiRVGiGRVGGRvm称为横向力称为横向力系数系数,记作记作 xy)(1272hiVRn式中：式中：V计算行车速度，（计算行车速度，（km/hkm/h）；）；n 横向力系数；横向力系数；n ih超高横坡度；超高横坡度；n i0路面横坡度。路面横坡度。n当设超高时当设超高时：)(12702iVRn不设超高时不设超高时：ihi002
13、02127127iVRiRVn由前述分析可知：由前述分析可知：如何确定如何确定？n（1 1）横向力系数过大将增加燃料消耗和轮胎磨损）横向力系数过大将增加燃料消耗和轮胎磨损n 使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。（二）横向力系数的影响因素及其取值的确定（二）横向力系数的影响因素及其取值的确定（2 2）横向力系数过大将降低旅行舒适程度）横向力系数过大将降低旅行舒适程度 值的增大，乘车舒适感恶化。值的增大，乘车舒适感恶化。当当0.100.10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
14、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，站立不住有倾倒的危险感。时，非常不稳定，站立不住有倾倒的危险感。的舒适界限，由的舒适界限，由0.110.11到到0.160.16随行车速度而变化，设计中对随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。高、低速路可取不同的数值。（二）横向力系数的影响因素及其取值的确定（二）横向力系数的影响因素及其取值的确定（3 3）横向力系数）横向力系数过大将导致行驶安全问题过大将导致
15、行驶安全问题n 汽车能在弯道上安全行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑汽车能在弯道上安全行驶的基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供的低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数横向摩阻系数 ，即：，即：n n 与路面种类及状态、轮胎状态等有关。设计中可按附与路面种类及状态、轮胎状态等有关。设计中可按附着系数计算，公式为：着系数计算，公式为：02127iVR横横横横7.06.0横横向摩阻横向摩阻系数系数附着系数附着系数如何确定如何确定？（二）横向力系数的影响因素及其取值的确定（二）横向力系数的影响因素及其取值的确定附着系数 的取值 附着系数附着
16、系数表征道路所能提供给车辆的摩擦程度大小，主要与下表征道路所能提供给车辆的摩擦程度大小，主要与下述因素有关：述因素有关：路面的租糙程度和潮湿泥泞程度；路面的租糙程度和潮湿泥泞程度；轮胎花纹和轮胎气压；轮胎花纹和轮胎气压；车速；车速；荷载。荷载。道路上车速越高，要求路面越平整，越粗糙，则附着系数越高。道路上车速越高，要求路面越平整，越粗糙，则附着系数越高。附着系数取值详见课本表附着系数取值详见课本表1-2-121-2-12。n最小平曲线半径的实质是汽车行驶在道路的曲线部分时，所最小平曲线半径的实质是汽车行驶在道路的曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的产生的离心力等横
17、向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限，并使乘车人感觉良好的曲线半径值。界限，并使乘车人感觉良好的曲线半径值。（三）最小半径的计算（三）最小半径的计算n极限最小半径极限最小半径：是各等级城市道路按设计速度行驶时，车辆：是各等级城市道路按设计速度行驶时，车辆能保证安全行车的最小允许半径。对应最大超高、加宽。能保证安全行车的最小允许半径。对应最大超高、加宽。n一般最小半径一般最小半径：一般最小半径是指各等级道路按设计速度行：一般最小半径是指各等级道路按设计速度行驶的车辆能保证安全、舒适行车的最小允许半径。有超高、驶的车辆能保证安全、舒适行车的最小允许半径。有超高、加宽，但不取最大值。加宽，但不取
18、最大值。n不设超高的最小半径不设超高的最小半径：圆曲线半径大于一定数值时，可以不：圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设置与直线路段类似的双侧路拱。无超高、设置超高，而允许设置与直线路段类似的双侧路拱。无超高、加宽。加宽。最小最小半径半径指标的应用指标的应用最小最小半径半径指标应用的原则指标应用的原则1 1在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超高的最小半径。高的最小半径。2 2一般情况下宜采用极限最小曲线半径的一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4 48 8倍或超高为倍或超高为2%2%4%4%的圆曲线半径；的圆曲线半径；3
19、.3.当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；圆曲线半径；4.4.在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方可采用极限最小半径；方可采用极限最小半径；5.5.规范规范规定圆曲线最大半径不宜超过规定圆曲线最大半径不宜超过10000m10000m。一、设置缓和曲线的目的一、设置缓和曲线的目的 n1 1有利于驾驶员操纵方向盘有利于驾驶员操纵方向盘n汽车从直线驶入圆曲线，即从无限大的半径到一定值的半汽车从直线驶入圆曲线，即从无限大的半径到一定值的半径或从大半径圆驶入小半径
20、圆曲线时，从汽车前轮转向角径或从大半径圆驶入小半径圆曲线时，从汽车前轮转向角逐渐变化的必要性，其中间需要插入一个逐渐变化的缓和逐渐变化的必要性，其中间需要插入一个逐渐变化的缓和曲线，才能保持车速不变而使汽车前轮的转向角从曲线，才能保持车速不变而使汽车前轮的转向角从0 0至至逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵方向盘。逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵方向盘。n2 2消除离心力的突变，提高舒适性消除离心力的突变，提高舒适性n当圆曲线半径较小时，离心力很大。为了使汽车能安全、当圆曲线半径较小时，离心力很大。为了使汽车能安全、迅速、平稳、舒适地从没有离心力的直线逐渐驶入离心力迅速、平稳、舒适地从没有离心力的直
21、线逐渐驶入离心力较大的圆曲线，或从离心力小的大半径圆曲线逐渐驶入到较大的圆曲线，或从离心力小的大半径圆曲线逐渐驶入到离心力大的小半径圆曲线，消除离心力的突变，必须在直离心力大的小半径圆曲线，消除离心力的突变，必须在直线和圆曲线间，或大圆与小圆之间设置曲率半径随弧长逐线和圆曲线间，或大圆与小圆之间设置曲率半径随弧长逐渐变化的缓和曲线。渐变化的缓和曲线。第三节缓和曲线第三节缓和曲线一、设置缓和曲线的目的n3 3完成超高和加宽的过渡完成超高和加宽的过渡n当圆曲线需要设置超高和加宽时，其超高缓和段和加宽缓当圆曲线需要设置超高和加宽时，其超高缓和段和加宽缓和段，一般应在缓和曲线长度内完成超高或加宽的过渡
22、。和段，一般应在缓和曲线长度内完成超高或加宽的过渡。n4 4与圆曲线配合得当，增加线形美观与圆曲线配合得当，增加线形美观n圆曲线与直线径相连接，而连接处曲率突变，在视觉上有圆曲线与直线径相连接，而连接处曲率突变，在视觉上有不平顺的感觉。但在圆曲线与直线间设置了缓和曲线后，不平顺的感觉。但在圆曲线与直线间设置了缓和曲线后，使线形连续圆滑，增加线形美观。使线形连续圆滑，增加线形美观。弯道加宽示意弯道加宽示意弯道超高示意弯道超高示意二、缓和曲线的形式二、缓和曲线的形式卵形线卵形线C C形线形线S S形线形线凸形线凸形线基本型基本型三、设置缓和曲线的条件三、设置缓和曲线的条件n计算行车速度大于或等于计
23、算行车速度大于或等于40km/h40km/h时，直线与圆曲线或大时，直线与圆曲线或大半径圆曲线与小半径圆曲线之间应设缓和曲线。半径圆曲线与小半径圆曲线之间应设缓和曲线。n除非：除非：n1 1、计算行车速度小于、计算行车速度小于40km/h40km/h时，缓和曲线可用直线代时，缓和曲线可用直线代替。替。n2 2圆曲线半径大于表圆曲线半径大于表3-2-83-2-8不设缓和曲线的最小圆曲线不设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲线可直接连接。半径时，直线与圆曲线可直接连接。四、缓和曲线的最小长度四、缓和曲线的最小长度 n（一）旅客感觉舒适（一）旅客感觉舒适 n（二）驾驶员操作方向盘所必需时间（二）
24、驾驶员操作方向盘所必需时间 n（三）视觉平顺（三）视觉平顺 RRLs9RVLs3(min)036.02.1(min)VLs在综合三方在综合三方面计算的基面计算的基础上，宜取础上，宜取大较值，并大较值，并且取且取5m5m的整的整倍数倍数三、缓和曲线最小长度三、缓和曲线最小长度n按上述四种方法，计算缓和曲线长度之公式与设计速度的关按上述四种方法，计算缓和曲线长度之公式与设计速度的关系最大，视半径大小存在差异。为此，我国系最大，视半径大小存在差异。为此，我国规范规范（CJJ37-90CJJ37-90）规定按）规定按设计速度设计速度来确定缓和曲线最小长度，同来确定缓和曲线最小长度，同时考虑了行车时间和
25、附加纵坡的要求，见表时考虑了行车时间和附加纵坡的要求，见表3-2-73-2-7。计算行车速度（计算行车速度（Km/hKm/h）808060605050404030302020缓和曲线最小长度（缓和曲线最小长度（m m）707050504545303025252020城市道路缓和曲线最小长度城市道路缓和曲线最小长度 表表3-2-73-2-7 汽车等速行驶，司机匀速转动方汽车等速行驶，司机匀速转动方向盘时，汽车的行驶轨迹呈向盘时，汽车的行驶轨迹呈回旋线回旋线。四、缓和曲线的性质四、缓和曲线的性质（一）汽车转弯时行驶的理论轨迹方程（一）汽车转弯时行驶的理论轨迹方程 ORLsYXn回旋线的性质回旋线的
26、性质ORLsYXn回旋线的起点，回旋线的起点，l=0=0，r=；n回旋线某一点，回旋线某一点，lLs，rR。n 则则 RLs=A2，即回旋线的参数值为：，即回旋线的参数值为：2Alr式中式中r回旋线上某点的曲回旋线上某点的曲率半径（率半径（m m）；）；l回旋线上某点到原回旋线上某点到原点的曲线长（点的曲线长（m m）；）；A A回旋线的参数。回旋线的参数。A A表征回旋线曲率变化的表征回旋线曲率变化的缓急程度。缓急程度。sRLA直线直线圆曲线缓和曲线缓和曲线n缓和曲线的曲率变化：缓和曲线的曲率变化：nOMnYHHYHZZH yxqpRRsinR(1-cos)00将缓和曲线插入圆曲线1、圆曲线
27、向内移动、圆曲线向内移动了了R；2、切线长增加了、切线长增加了q；3、圆曲线转角减少、圆曲线转角减少为为-2。Rn道路平面线形三要素的基本组成是：直线道路平面线形三要素的基本组成是：直线-回旋线回旋线-圆曲线圆曲线-回旋线回旋线-直线。直线。n(1)(1)几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：有缓和曲线的道路平曲线几何元素n回旋线终点处内移值：回旋线终点处内移值：n回旋线切线长增量回旋线切线长增量：n回旋线终点处回旋线终点处半径方向与半径方向与Y Y轴的夹角轴的夹角 ：度）(6479.282220RLsRLsALsb342268824RLRLRssm2322402RLLqssmn(1)(1)
28、几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：)(2)(mqtgRRThn切线长：切线长：n曲线总长：曲线总长：)(22180mLRLshbn外矢距：外矢距：)(2sec)(mRRREhn超距：超距：)(2mLTDhhn(2)(2)主点里程桩号计算方法：主点里程桩号计算方法：n以交点里程桩号为起算点：以交点里程桩号为起算点：nZH=JD ThZH=JD ThnHY=ZH+LsHY=ZH+LsnQZ=ZH+(Lh-2Ls)/2QZ=ZH+(Lh-2Ls)/2nYH=QZ+(Lh-2Ls)/2YH=QZ+(Lh-2Ls)/2nHZ=YH+LsHZ=YH+Lsn验算：验算：nJD=QZ+D/2JD=QZ+
29、D/2n第四节平曲线超高第四节平曲线超高 一、平曲线上设置超高的原因和条件一、平曲线上设置超高的原因和条件 n当圆曲线半径小于不设超高当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，半径越小，的最小半径时，半径越小，离心力较大，汽车行驶条件离心力较大，汽车行驶条件就越差，为改善汽车行驶条就越差，为改善汽车行驶条件，减小横向力，将此弯道件，减小横向力，将此弯道横断面做成向内倾斜的单向横断面做成向内倾斜的单向横坡形式，利用重力向内侧横坡形式，利用重力向内侧分力抵消一部分离心力。分力抵消一部分离心力。XYn超高超高：为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力，：为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力，
30、在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称之为超在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称之为超高。高。超高及超高缓和段缓和段圆曲线缓和段RVi1272超参见课本参见课本5151页公式页公式3-2-83-2-8二、圆曲线上全超高横坡度的确定二、圆曲线上全超高横坡度的确定 n（一）圆曲线上全超高横坡度的确定（一）圆曲线上全超高横坡度的确定 n城市道路一般取城市道路一般取2%-6%2%-6%，最大超高横坡度不得高于表（，最大超高横坡度不得高于表（3-3-2-42-4）规定值。）规定值。n当计算所得到的超高横坡度小于路拱横坡时，宜选用等于当计算所得到的超高横坡度小于路拱横坡时，宜选用等于
31、路拱横坡的超高以利于测设。路拱横坡的超高以利于测设。n城市道路应采用增大转弯半径（圆曲半径城市道路应采用增大转弯半径（圆曲半径R R）解决汽车行驶）解决汽车行驶要求，一般不宜设置超高。要求，一般不宜设置超高。三、超高缓和段三、超高缓和段n（一）超高缓和段设置条件和原因（一）超高缓和段设置条件和原因 n平面圆曲线部分，当半径小于不设超高的最小半径时必须平面圆曲线部分，当半径小于不设超高的最小半径时必须设置全超高，汽车从没有超高的双向横坡直线段进入设有设置全超高，汽车从没有超高的双向横坡直线段进入设有单向横坡全超高的圆曲线上是一个突变，不能顺利行车；单向横坡全超高的圆曲线上是一个突变，不能顺利行车
32、；从立面来看，这个突变也影响美观。所以在直线和圆曲线从立面来看，这个突变也影响美观。所以在直线和圆曲线之间必须设置超高缓和段，完成从直线双向横坡逐渐过渡之间必须设置超高缓和段，完成从直线双向横坡逐渐过渡到圆曲线上的单向超高横坡，使汽车顺势地从直线驶入圆到圆曲线上的单向超高横坡，使汽车顺势地从直线驶入圆曲线。曲线。超高缓和段缓和段圆曲线缓和段（二）超高缓和段形式与渐变率 n第五节平曲线加宽第五节平曲线加宽一、平曲线上设置加宽的原因和条件一、平曲线上设置加宽的原因和条件 n（一）圆曲线上设置加宽的原因（一）圆曲线上设置加宽的原因n1 1汽车在圆曲线上行驶时，各个车轮的轨迹半径是不相等的，汽车在圆曲
33、线上行驶时，各个车轮的轨迹半径是不相等的，后轴内侧车轮的行驶轨迹半径最小，前轴外侧车轮的行驶轨后轴内侧车轮的行驶轨迹半径最小，前轴外侧车轮的行驶轨迹半径最大。因而在圆曲线半径较小时，车道内侧需要更宽迹半径最大。因而在圆曲线半径较小时，车道内侧需要更宽一些的路面以满足后轴外侧车轮的行驶轨迹要求，故当曲线一些的路面以满足后轴外侧车轮的行驶轨迹要求，故当曲线半径小时需要加宽曲线上的行车道宽度。半径小时需要加宽曲线上的行车道宽度。n汽车在圆曲线上行驶时，驾驶员不可能将前轴中心的轨汽车在圆曲线上行驶时，驾驶员不可能将前轴中心的轨迹操纵的完全符合理论轨迹，而是有一定的摆幅（其摆幅值迹操纵的完全符合理论轨迹
34、，而是有一定的摆幅（其摆幅值的大小与实际行车速度有关），汽车在圆曲线上行驶时的摆的大小与实际行车速度有关），汽车在圆曲线上行驶时的摆幅要比直线上大。所以，当圆曲线半径小时，要加宽曲线上幅要比直线上大。所以，当圆曲线半径小时，要加宽曲线上的行车道宽度，以利于安全。的行车道宽度，以利于安全。（二）圆曲线上设置加宽的条件（二）圆曲线上设置加宽的条件n我国我国标准标准规定，当平曲线半径小于或等于规定，当平曲线半径小于或等于250 m 250 m 时，时，应在平曲线内侧设置加宽。应在平曲线内侧设置加宽。（三）全加宽值的确定（三）全加宽值的确定n1 1加宽值计算加宽值计算n圆曲线上的全加宽值计算圆曲线上的
35、全加宽值计算 O Ob/2b/2b/2b/2K1K1E EB BdK K2 2D DC Cd dB Be e1 1e e2 2R RRVRLe1.02参见课本参见课本5454页公式页公式3-2-113-2-112.加宽的规定和要求n当圆曲线半径小于或等于当圆曲线半径小于或等于250250（m m）时每条车道的加宽值见）时每条车道的加宽值见表（表（3-2-63-2-6）；加宽统一加在弯道内侧。）；加宽统一加在弯道内侧。n当有超高缓和段或设有缓和曲线时，加宽缓和段与其对应当有超高缓和段或设有缓和曲线时，加宽缓和段与其对应逐步渐变到园曲线的全加宽值。否则，加宽缓和段宜按逐步渐变到园曲线的全加宽值。否
36、则，加宽缓和段宜按1 1：1515的渐变率设置，且长度不低于的渐变率设置，且长度不低于10m10m。n城市道路中，机非混行道路不加宽，车道加宽仅限于快速城市道路中，机非混行道路不加宽，车道加宽仅限于快速路、山城道路、郊区道路以及立交匝道。路、山城道路、郊区道路以及立交匝道。n第六节第六节 中桩坐标的计算中桩坐标的计算 n（一）计算导线点的坐标n1 1方位角的确定方位角的确定n XYtg=x0,y0:第一象限第一象限x0:第二象限第二象限(x，y）xyx0,y0,y0:第四象限第四象限X XY Y1、方位角A Ai in 第一象限第一象限:A:Ai i=n 第二象限第二象限:A:Ai i=180
37、=180 n 第三象限第三象限:A:Ai i=180=180+n 第四象限第四象限:A:Ai i=360=360X XY Y2坐标计算 nX Xi+1i+1=X=Xi i+D CosA+D CosAi i nY Yi+1i+1=Y=Yi i+D SinA+D SinAi i nD D：两点间的水平距离：两点间的水平距离n导线坐标计算导线坐标计算xyD Dy(x2,2)y(x1,1)A Ai ixy（二）计算中桩坐标 n.未设缓和曲线的单圆曲线坐标计算n（1）圆曲线起、终点坐标计算A A2 2A A1 1a aJDJDZYZYYZYZQZQZN NN NnX XZYiZYi=X=XJDiJDiT
38、 Ti iCosACosAi-1i-1nY YZYiZYi=Y=YJDiJDiT Ti iSinASinAi-1i-1nX XYZiYZi=X=XJDiJDi +T+Ti i CosA CosAi inY YYZiYZi=Y=YJDiJDi +T+Ti i SinASinAi i nJDJDi i的坐标为（的坐标为（X XJDiJDi、Y YJDiJDi），），n交点前后直线边的方位角分别为交点前后直线边的方位角分别为A Ai-1i-1、A Ai i，n圆曲线的半径为圆曲线的半径为R R，平曲线切线长为，平曲线切线长为T Ti i Y YX X（2）圆曲线任意点坐标计算 nZYZYQZQZ段（
39、段（YZ YZ QZQZ段）的坐标计算以曲线起点段）的坐标计算以曲线起点ZYZY（曲线（曲线终点终点YZYZ点）为坐标原点，切线为点）为坐标原点，切线为XX轴，法线为轴，法线为YY轴，建轴，建立直角坐标系。任意点切线支距坐标计算公式为：立直角坐标系。任意点切线支距坐标计算公式为：n n式中：式中：l圆曲线上任意点至圆曲线上任意点至 ZY ZY（YZYZ）点的弧长）点的弧长 X=RSinX=RSin(）180RlY=RY=RRCosRCos(）180RlZYQZ段的各点的坐标n X=XX=XZYiZYi+XCosA+XCosAi-1i-1YsinAYsinAi i-1-1 n Y=Y Y=YZY
40、iZYi+XSinA+XSinAi-1i-1+YcosA+YcosAi-1i-1 n式中式中 路线转向，右转角时路线转向，右转角时=1=1，左转角时，左转角时=-1=-1。nYZQZ段的各点的坐标nX=XX=XYZiYZi-XCosA-XCosAi iYSinAYSinAi i nY=YY=YYZiYZi-XSinA-XSinAi i+YCosA+YCosAi i n式中式中 路线转向，右转角时路线转向，右转角时=1=1，左转角时，左转角时=-1=-1。2.设缓和曲线的单圆曲线坐标计算n（1）曲线起、终点坐标计算nJDJDi i的坐标为（的坐标为（X XJDiJDi、Y YJDiJDi），交点
41、前后直线边的方位角分别为），交点前后直线边的方位角分别为A Ai-1i-1、A Ai i，平曲线切线长为平曲线切线长为T Ti i。n曲线起、终点的坐标可用下式计算：曲线起、终点的坐标可用下式计算：n nX XZHiZHi=X=XJDiJDiT Ti iCosACosAi-1i-1 Y YZHiZHi=Y=YJDiJDiT Ti iSinASinAi-1i-1 nX XHZiHZi=X=XJDiJDi+T+Ti iCosACosAi i Y YHZiHZi=Y=YJDiJDi+T+Ti iSinASinAi i （2）曲线任意点坐标计算nZHZHQZQZ段的坐标计算以曲线起点段的坐标计算以曲线
42、起点ZHZH为坐标原点为坐标原点,切线为切线为XX轴、法线为轴、法线为YY轴建立直角坐标系：轴建立直角坐标系：缓和曲线段缓和曲线段 XX、YY：2254540140lLcRlAlXX3373672333663366ccLRlRLlAlAlYYnX=q+RsinX=q+Rsin m m (m)(m)nY=R+R(1-cosY=R+R(1-cos m m)(m)(m)nlm m圆曲线上任意点圆曲线上任意点m m至缓和曲线终点的弧长（至缓和曲线终点的弧长（m m）；）；nm mlm m所对应的圆心角（所对应的圆心角（radrad）。）。Rlmm)()2(6479.280bRLclmmmnOMnYHH
43、YHZZH yxqpRRsinR(1-cos)圆曲线段 X、YZHQZ段的各点的坐标nX=XX=XZHiZHi +XCosA+XCosAi-1 i-1-YSin-YSin A Ai-1 i-1 nY=YY=YZHiZHi +XSinA+XSinAi-1 i-1+YCos+YCos A Ai-1i-1 nQZ HZ 段的坐标 nX=XX=XHZiHZi-XCosA-XCosAi i-YSin-YSin A Ai i nY=YY=YHZiHZi-XSinA-XSinAi i +YCos +YCos A Ai i n 式中：式中：路线转向，右转角时路线转向，右转角时=1=1，左转角时，左转角时=-1
44、=-1。第七节第七节 行车视距行车视距 为了保证行车安全，驾驶员驾为了保证行车安全，驾驶员驾驶汽车在道路上行驶时，任意驶汽车在道路上行驶时，任意点位置都应看到汽车前方相当点位置都应看到汽车前方相当远的距离，以便在发现路面障远的距离，以便在发现路面障碍物或迎面来车时，能采取措碍物或迎面来车时，能采取措施，以避免相撞，这一必要距施，以避免相撞，这一必要距离称为行车视距。为了计算方离称为行车视距。为了计算方便，便，规范规范规定行车轨迹为规定行车轨迹为离路面内侧边缘（曲线段为路离路面内侧边缘（曲线段为路面内侧未加宽前）面内侧未加宽前）1.5m1.5m处，驾处，驾驶员眼高为驶员眼高为1.2m1.2m，障
45、碍物高，障碍物高0.1m0.1m。一、视距的种类一、视距的种类n1.1.停车视距停车视距：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时起，至在障：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时起，至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。碍物前安全停止，所需要的最短距离。n2.2.会车视距会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从互相发现起，：在同一车道上两对向汽车相遇，从互相发现起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需要的最短距离。至同时采取制动措施使两车安全停止，所需要的最短距离。n3.3.错车视距错车视距：在没有明确划分车道线的双车道公路上，两对向：在没有明确划分车道线的双车道公路上，两对向行驶的汽车相遇，发现后即
46、采取减速避让措施安全错车所需要行驶的汽车相遇，发现后即采取减速避让措施安全错车所需要的最短距离。的最短距离。n4.4.超车视距超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从开始驶离：在双车道公路上，后车超越前车时，从开始驶离原车道之处起，至在与对向来车相遇之前，完成超车安全回到原车道之处起，至在与对向来车相遇之前，完成超车安全回到自己的车道，所需要的最短距离。自己的车道，所需要的最短距离。n在上述四种视距中，超车视距最长，需单独研究；错车视距一在上述四种视距中，超车视距最长，需单独研究；错车视距一般均能保证；经研究分析般均能保证；经研究分析会车视距约等于停车视距的两倍会车视距约等于停车视距的两倍
47、，所，所以停车视距是最基本视距要求。以停车视距是最基本视距要求。二、停车视距二、停车视距n停车视距是指驾驶员从发现障碍物时起，至在障碍物前安停车视距是指驾驶员从发现障碍物时起，至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。停车视距可分解为反应距离、全停止，所需要的最短距离。停车视距可分解为反应距离、制动距离、和安全距离三部分。制动距离、和安全距离三部分。停车视距s1s2s0=5m-10m图 2-20 停车视距计算示意图L L安安S S制制L L反反(一)反应距离L反n驾驶员发现前方的障碍物，经过判断决定采取制驾驶员发现前方的障碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的瞬动措施的
48、那一瞬间到制动器真正开始起作用的瞬间汽车所行驶的距离。间汽车所行驶的距离。n反应时间与驾驶员反应的灵敏度、车辆性能、质反应时间与驾驶员反应的灵敏度、车辆性能、质量、障碍物的尺寸、颜色等有关。量、障碍物的尺寸、颜色等有关。n一般认为，反应时间一般认为，反应时间t=1.2s t=1.2s，在这个时间内汽车，在这个时间内汽车行驶的距离为：行驶的距离为：6.3VtL L反反=(二)制动距离 S制n制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间所行驶的距离所行驶的距离 S S制制 n式中：式中：路面纵向摩阻系数路面纵向摩阻系数 ,是附着系数的（是附着
49、系数的（0.7-0.80.7-0.8）倍。）倍。n i 道路纵坡，上坡为道路纵坡，上坡为“+”+”下坡为下坡为“-”-”。n V 设计速度，设计速度，km/hkm/h。n K 制动系数，一般在制动系数，一般在1.21.21.41.4之间。之间。S S制制=iKV2542纵纵(三)安全距离L安n安全距离是指汽车停住至障碍物前的距离，安全距离是指汽车停住至障碍物前的距离，L L安安一般取一般取5-5-10m10m。停车视距 S S停停=22546.3L安iVVt纵停车视距s1s2s0=5m-10m图 2-20 停车视距计算示意图L L安安S S制制L L反反n三、各级道路对视距的要求三、各级道路对
50、视距的要求 n1 1、对于分道行驶的城市道路可采用停车视距检验城市道路视距要求，校、对于分道行驶的城市道路可采用停车视距检验城市道路视距要求，校核平面线形；核平面线形；n2 2、对于未设分隔带或划线标志的道路必须按会车视距校核平面线形。、对于未设分隔带或划线标志的道路必须按会车视距校核平面线形。n3 3、根据城市道路设计车速规定，运用上述公式可求出不同道路所需的最、根据城市道路设计车速规定，运用上述公式可求出不同道路所需的最小安全距离。在规划设计过程中，可直接查阅表小安全距离。在规划设计过程中，可直接查阅表3-4-l3-4-l选用相应数据。选用相应数据。n4 4、车行道上对向行驶的车辆有会车可
