基于行駛軌跡的道路平面線形研究之曲線篇

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1、2015年5月第5期城市道橋與防洪科技研究191基于行駛軌跡的道路平面線形研究之曲線篇張忠橋，王健(無錫市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇無錫214072)摘要：道路是車輛通行的載體，道路平面線形擬合車輛行駛軌跡的程度高低，體現(xiàn)了車輛通行條件的優(yōu)劣?；谲囕v的行駛軌跡，考慮人、車、路、環(huán)境等因素，探討了車輛在直線、圓曲線、緩和曲線上行駛時(shí)的理論公式，在滿足車輛安全、舒適的行駛條件下，測(cè)算了最大長(zhǎng)直線、圓曲線最小半徑及最大半徑、最短緩和曲線等數(shù)據(jù)，為路線規(guī)范的修訂提供參考；結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，理論聯(lián)系實(shí)踐，探討了直線、圓曲線、緩和

2、曲線，有利于設(shè)計(jì)人員對(duì)道路線形設(shè)計(jì)的理解，有利于設(shè)計(jì)人員確定特定車輛的通行條件。關(guān)鍵詞：行駛軌跡；平面線形；直線；圓曲線；緩和曲線中圖分類號(hào)：U412．34文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2015)05—0191—02最小圓曲線半徑適合在低速的路段中采用，0引言如在設(shè)計(jì)居住小區(qū)道路平曲線、廠礦道路平曲線、在直線篇【·】中，已經(jīng)就車輛與路線的基本關(guān)系停車場(chǎng)道路平曲線及道路交叉口轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)，可及直線路段行駛條件進(jìn)行了探討，以下就圓曲線作為低限值；在中高速道路中，最小圓曲線半徑一路段、緩和曲線路段進(jìn)行探討。般用在

3、條件受限制的路段、車輛測(cè)試的試驗(yàn)路段、賽車的路段，此種條件下應(yīng)設(shè)置超高，路面抗滑也1圓曲線路段須滿足要求。圓曲線概述見直線篇【】：基于行駛軌跡的道路1．2最大圓曲線半徑平面線形研究之直線篇。當(dāng)前輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度()足夠小時(shí)，理論上車輛1．1最小圓曲線半徑的行駛軌跡半徑(r)為無限大，是由方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)圓曲線作為道路線形設(shè)計(jì)的基本單元，被廣的角度決定的，而方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是由司機(jī)來泛采用。由公式r=d／fkxwxt)及公式~=kxmxt，得：操控的。如果當(dāng)前輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度()接近于零時(shí)，r=d／~(1)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度()也須接近

4、于零，這對(duì)于司機(jī)當(dāng)給定車輛，前后輪軸距(d)是常數(shù)，如小客來說是很難操控的。車前后輪軸距d=3．8m；前輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度()是在一假定一輛小客車在半徑為10000m的圓曲定區(qū)間的變數(shù)，如小客車的前輪最大轉(zhuǎn)角25。～線上行駛，根據(jù)公式r=d／~，小客車d=3．8in，則=35。。假定設(shè)計(jì)車輛的中心軸線最大轉(zhuǎn)角為0．00038rad，根據(jù)=0．0625x0(小客車k=0．0625)，30。，則根據(jù)軸距的不同，車輛最小的圓曲線半0=0．00608rad(或0．3485。)，小客車方向盤的直徑，見表1。徑為40em左右，則此時(shí)方向盤

5、轉(zhuǎn)動(dòng)的角度對(duì)應(yīng)的圓曲線長(zhǎng)度為1．2mm。根據(jù)實(shí)際駕駛的經(jīng)驗(yàn)，方表1建議最小圓曲線半徑表向盤一次轉(zhuǎn)動(dòng)的圓曲線長(zhǎng)度小于3mm時(shí)很難精確到位，需要反復(fù)調(diào)整。因此考慮司機(jī)對(duì)車輛的有效控制，一次轉(zhuǎn)動(dòng)的圓曲線長(zhǎng)度可定為3mm，此時(shí)小客車對(duì)應(yīng)的最大圓曲線半徑為4000m。理論上，《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258—可以通過增大轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比來提高k值，雖然能達(dá)2004)[4]中，用于檢測(cè)車輛性能的通道圓：外圓直徑到提高最大圓曲線的半徑，但是卻不利于車輛在是25．00m，內(nèi)圓直徑是10．60m，與表1的數(shù)據(jù)是小半徑圓曲線上的行駛，建

6、議最大圓曲線半徑見一致的。表2。表2建議最大圓曲線半徑表收稿日期：2015—01—09作者簡(jiǎn)介：張忠橋(1978一)，男，江蘇響水人，高級(jí)工程師，國(guó)家注冊(cè)咨詢工程師，主要從事市政交通工程咨詢、道路工程設(shè)計(jì)、市政管道工程設(shè)計(jì)、交通組織設(shè)計(jì)等工作。192科技研究城市道橋與防洪2015年5月第5期《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20-2006)『2J中規(guī)全舒適，應(yīng)設(shè)置緩和曲線。定圓曲線最大半徑不宜大于10000m，可能是考慮了汽車列車的因素，但對(duì)于小客車，在圓曲線半直圓連接點(diǎn)徑為10000m的圓曲線上行駛，方向盤很難精確控制，

7、不利于車輛的安全行駛。應(yīng)結(jié)合實(shí)踐，加強(qiáng)對(duì)道路設(shè)計(jì)中圓曲線最大半徑的研究，以便于對(duì)路線規(guī)范的修訂。2緩和曲線路段直線與圓曲線作為道路線形設(shè)計(jì)中的兩個(gè)基本單元，在同一條道路中往往多次出現(xiàn)，這就需要把直線與圓曲線或者圓曲線與圓曲線連接起來，構(gòu)成完整的道路線形。直線與圓曲線或者圓曲線與圓曲線的連接線叫做緩和曲線。圖1緩和曲線為零的接線圖緩和曲線的合理線型及合理長(zhǎng)度，應(yīng)從行車很多工程中直線與圓曲線或者圓曲線與圓曲的安全性、舒適性等方面來考慮。線直接相連，不設(shè)緩和曲線。對(duì)于這類路段，司機(jī)2．1緩和曲線的線型為了使車輛能從直線進(jìn)入圓

8、曲線或一段圓曲線進(jìn)由公式S=vxd／(kxcoxr)，對(duì)于給定車輛后d、k入下一段圓曲線，往往在連接點(diǎn)前后一段范圍內(nèi)，是常數(shù)，令d／k=C2則：車輛駛離車道中心線(車輛正常行駛一般位于車Sxr=C2Xv／co(2)道中央)，這易引起交通事故。在對(duì)交通事故的路假定車輛按勻速行駛，司機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，段調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，直線與圓曲線或者圓曲