公路路线平纵组合优化设计浅析

公路线路优化设计策略与设计方案分析摘要：公路线路设计是公路工程的重要组成部分，同时也是公路工程设计的基础。

对公路线路进行设计必须以汽车的行驶要求为基础和依据。

所谓公路线路设计就是对公路线路的空间位置、几何形状以及尺寸等加以确定的过程。

公路线路设计的好坏直接影响着其建成后所能发挥的安全性、舒适性以及经济性的程度，还有公路沿线开发利用的程度。

从这个角度来说，加强对公路线路的优化设计就显得异常重要。

鉴于此，本文拟从公路线路优化设计的原则、公路线路优化设计的策略以及具体的公路线路优化设计方案三个方面进行分析与阐释，以期加深对这一问题的认识与理解程度。

关键词：公路线路；设计策略；设计方案；分析公路线路设计在整个公路工程中具有非常重要的地位和作用，不过在具体的设计过程中，可能由于各种各样的原因，很多的公路线路设计还存在着不少的问题和漏洞，无法达到完美的地步，这就需要对其进行优化。

因此，在对公路线路优化设计的策略以及具体的公路线路优化设计方案进行深入分析之前，我们先来了解一下公路线路优化设计的原则。

1.公路线路优化设计的原则对公路线路进行优化设计时，要有必须遵循的原则和要求，只有遵循这些原则和要求，才能更好地实现优化设计的目标。

为了理解和阐述的方便，对于这个问题，我们可以从以下几个方面来进行分析。

首先，在对公路线路进行优化设计时，必须将公路的功能与作用等考虑进设计，并对其所影响的以及被影响的各个因素进行充分的分析与论证，以更好地实现优化设计的目的；其次，不仅应从整体着眼，对公路路线的好坏进行分析，还应对其中的各个局部路段进行考虑，以更好地保证公路路线设计的合理与优化；第三，还要对自由变换的曲线进行灵活运用，以使公路线路的设计与周围的环境、景观等保持高度的协调与一致，从而取得较好的视觉效果；最后，在公路线路的优化设计过程中，还必须尽量避免小偏角曲线的出现，以减少发生交通事故的概率，更好地保证驾驶员行车的安全。

2.公路线路优化设计的策略在对公路线路设计进行优化处理的过程中，有一些可供借鉴和参考的策略与方法，并且这些策略与方法已经被实践证明可以有效推动公路线路设计优化与合理的实现。

公路平纵横综合设计要点．平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。

（1）平曲线与竖曲线的配合（2）长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。

但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，西绕城公路有一段567037m的长直线，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。

（3）透视土的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。

（4）平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。

2．线形与环境的协调（1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。

（2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。

（3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。

（4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。

（5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。

２００８年第２期ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＪＩＬＩＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ在公路设计中，平、纵面是极为重要的组成部分。

平、纵面线形配合不好，不但有碍于行车舒适等优点的发挥，而且会加剧视觉不良，造成行车上的危险。

平、纵面线形的组合设计很好的配合，通常无须增加造价就能提高道路的品质，安全和完美线形，并有助于保持连续、匀速行驶。

所以，平、纵面线形的合理组合，对于设计速度大于等于６０ｋｍ／ｈ的公路尤为重要。

对景观要求较高的城市道路亦是如此。

下面就谈谈在实际设计中平、纵面线形结合时应该遵循和注意的问题。

１平、纵线形组合的基本原则１．１平、纵面线形的合理组合设计，应使线形连续，在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，使其能安全、舒适地高速行车。

所以，不能出现转折、错位、突变、遮断等不好线形。

在视觉上能否自然的、连续的诱导驾驶员的线形，是衡量平、纵面线行组合最基本的也是最重要的指标。

１．２需考虑平、纵面线形大小的均衡，使线形在视觉上、心理上保证协调。

这不仅关系着平、纵面线形的平顺性，而且与工程费用也有重要关系。

在纵断面反复起伏的路段、仅在平面上使用大半径的线形是毫无意义的。

反之也一样。

１．３应选取恰当的合成坡度，使其不产生路面排水迟缓或滞水，这是良好线形的必要条件。

如果路面排水不良，雨天溅水成雾，妨碍行车安全。

所以设计要注意不使纵坡接近水平。

相反，也应避免采用横断面、纵断面两者的坡度过大，而形成合成坡度过大的线形，特别在积雪严寒地区更要避免这种过大的合成坡度。

否则，行车的危险更大，事故又多。

例如，由竖曲线的顶部开始有急转弯时，驾驶员靠近竖曲线顶部才开始知道有平曲线，事先心中不可能有准备而迷惑。

速度高时，不能立刻反应，也有时发生行车错误的情况。

如果曲线从到达顶部之前就开始，那么，自然知道前面有曲线，所以就成为视觉上合理诱导。

２设计中的一般要求在平面线形设计时要考虑纵面坡度的问题；纵面线形设计时也一定要与平曲线行相协调配合。

平原区高速公路的平纵设计摘要：论述平原区高速公路的平纵设计及需要注意的各种情形。

关键词：平原区高速公路平面纵断面平纵组合0 引言平原地区地势平坦，道路纵横，软土等不良地质分布广泛，其高速公路设计车速一般为120或100km/h，设计时追求路线平面线形短捷、顺直，强调线形舒展顺适、平纵组合协调合理，达到行车舒适、视觉良好及快速高效的目的。

1 平面线形设计公路路线设计在几何设计的手法上无论是以直线为主还是以曲线为主,总是涉及到量化的长度。

直线行程短捷, 在平原区容易接纳, 曲线吻合地形,在山岭区更多采用。

线形设计着眼于流畅、舒顺、自然, 不应因为线形的突变造成驾驶员操作困难, 或因单一僵滞的线形带来操作上的麻痹。

高速行驶的车辆应被保证能够在某种给定的线形区间内从容自如地调整方向安全行驶, 不会产生正常视域内的知觉错误。

平面线形要素中直、曲线圆、回旋线合理运用是线形几何形状的技术体现, 并将由此导致驾驶员和乘客的不同感受。

1.1直线的运用直线具有能以最短的距离连接两控制点和线形易于选定的特点，但线形缺乏变化，平原地区地形起伏变化小，景观单调乏味，在高速公路行车速度快的情况下，易使驾驶者感到单调、疲乏、难以准确目测车距，增加夜间行车车灯眩目的危险，还会导致出现超速行驶状态。

因而须慎重选用。

最长直线长度：一般认为在城镇及其附近或其他景色有变化地段可稍大于20V，在景色单调的地点<20V。

最小直线长度：规范规定两圆曲线间直线长度不宜过短，同向圆曲线间最小直线长度6V，反向圆曲线间最小直线长度为2V（条件受限时宜将反向曲线做成“S”形曲线）。

条件宽松时取同向曲线间直线长900m、反向曲线间直线长500m 即能获得非常满意的效果。

1.2 平曲线长度一般情况下高速公路极少采用凸型线，所以平曲线的极限长度采用3倍最小缓和曲线长较为合适。

在平原区高速公路设计中，条件更为宽松，平曲线长一般都大于规范表7.8.1中一般值5V。

总467期2018年第17期（6月中）收稿日期：2018-03-08作者简介：何金燕（1987—），女，工程师，从事公路桥梁设计相关研究工作。

山区公路项目路线平纵线形组合设计何金燕（茂名市交通设计院有限公司，广东茂名525300）摘要：首先阐述了山区公路路线设计的主要影响因素，包括地理环境的复杂性、可利用资源的稀缺性等，然后分析了山区公路平纵线形组合设计的要点以及平纵线形组合中平包竖的设计方法，最后探讨了平纵线组合设计的注意事项。

关键词：山区公路；平纵线形；组合设计；安全中图分类号：U412.3文献标识码：B0引言山区公路平纵线的设计过程中，定线时应该全面考虑到平面与横断面，可以采取合理的设计思路与理念，以工程的安全性为出发点，并且严格控制路线，遵循合理性原则，选择最为合理的线形数据，并且根据工程实际情况来随时调整曲线设计方式，最终确定符合实际情况的平面线位图。

总的来说，山区公路设计时，应该以山区实际情况为出发点，综合分析多种影响因素，确定合理的设计方案，确保方案的科学合理。

1山区公路路线设计的影响因素1.1地理环境的复杂性山区地形条件复杂且气候变化异常，与平原地区存在较大的区别，主要是由于这些地区地形结构存在较大差异，很多地区还容易发生泥石流、山体滑坡等自然灾害，更为普遍存在的是地表塌陷。

另外，由于地理环境的因素造成了山区内气候条件变幻莫测，洪水、雷暴天气频发，给山区公路路线设计带来非常严重的影响。

山区地形条件复杂，沟壑交错布置，给公路路线的铺设带来了较大的困难，很多的施工区域都要根据该地区的地形条件来进行高填深挖施工[1]。

1.2环境保护的艰巨性在生态环境保护较好的山区中，植被种类非常丰富，生物形态也非常多，自然风景宜人。

这也提高了山区公路的建设难度，最为直接的表现就是在路线选择上。

路线设计需要以自然条件为基础来进行，不能损坏自然环境与生态环境，同时需要考虑到施工的便利性与安全性，选择符合各方面利益的公路路线。

平、纵线形组合设计道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所构成的立体形状。

线形设计第一从路线规划开始，而后依据选线、平面线形设计、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最后展此刻驾驶员眼前的平、纵、横三者组合的立体线形，特别是平、纵线形的组合对峙体线形的好坏起着至关重要的作用。

平、纵线形组合设计是指在知足汽车动力学和力学要求的前提下，研究怎样知足视觉和心理方面的连续、舒坦，与四周环境的协调解优秀的排水条件。

特别在高等级公路的设计中一定着重平、纵线形的合理组合。

（一）组合原则平面与纵断面组合应依据以下设计原则：1.应能在视觉上自然地引诱驾驶员的视野，并保持视觉的连续性；2.平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，它不单影响线形的平顺性，并且与工程花费亲密有关，任何单一提升某方面的技术指标都是毫无心义的。

3.选择组合适合的合成坡度，以利于路面排水和安全行车；4．应注意线形与自然环境和景观的配合与协调 ,以减少驾驶员的疲惫和紧张程度。

特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。

（二）组合方式1．平曲线与竖曲线组合 a 平曲线和竖曲线二者在一般状况下应互相重合，且平曲线应稍擅长竖曲线以下图，宜将竖曲线的起终点，放在平曲线的和缓段内；这类立体线形不单能起到引诱视野的作用，并且可获得平顺和流利的成效。

b平曲线与竖曲线大小应保持均衡，此中一方大而缓和时，另一方切忌不可以形成多而小。

1 / 5平、竖曲线几何因素要大概均衡、均匀、协调，不要把过缓与过急、过长与太短的平曲线和竖曲线组合在一同。

c当平曲线半径和竖曲线半径都很小时，平曲线和竖曲线二者不宜重叠，或一定增大平、竖曲线半径。

d凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得插入小半径的平曲线，也不得与反向平曲线拐点相重合，免得失掉指引驾驶员视野的作用，使驾驶员操作失误，惹起交通事故。

2．平面直线与纵断面的组合 a 平面的长直线与纵面直坡段相当合，对双车道公路能供给超车方便，在平展地域易于地形相适应，行车单一，驾驶员易疲惫。

探讨公路平纵面线形设计摘要: 公路线形是公路的骨架，支配着整个公路的规划，设计和施工。

线形设计是否合理是公路的根本，它对汽车行驶的安全、舒适、经济以及公路的通行能力都起着决定性的影响。

本文通过对公路的平、纵面线形设计以及公路平纵组合的论述，探讨了公路平面以及纵断面设计中需要注意的问题。

关键词:公路平面线形设计纵断面设计平纵组合Abstract: The road is the framework of highway and dominates the whole highway planning. Linear design is reasonable is the road is essential. It is on driving safety, comfort, economy and road capacity plays a decisive impact. Based on the road flat, vertical alignment design and road horizontal and vertical combination of paper, discussed the need to pay attention to highway plane and vertical section design problems.Keywords: highway; alignment design; profile design; flat and longitudinal combination前言公路线形，在很大程度上决定了汽车行驶的安全性、舒适性及经济性。

因此，线形设计的合理性与好坏往往是公路总体设计及效果的主要评价标准，特别是高等级公路，路线方案确定后，就进行路线线形设计。

路线线形设计主要有平面线形和纵断面线形设计，一般先做平面线形设计。

因为平面线形是公路的骨架，有了平面线形才能进行纵断面线形设计，之后研究平面线形和纵断面线形两者之间的相互组合问题。

公路几何线型平纵组合的优化研究
公路几何线型平纵组合的优化研究
在满足公路路线实际规范的条件下,公路服务水平的高低、工程的经济性在很大程度上取决于设计阶段的综合线形设计.文章以汽车行驶轨迹为出发点分析平纵线形优化设计的思路,探讨一种更实用的设计方法.
作者：张增辉 Zhang Zenghui 作者单位：河南路桥建设集团有限公司第三分公司,河南,商丘,476000 刊名：科学之友英文刊名：FRIEND OF SCIENCE AMATEURS 年，卷(期)：2009 ""(14) 分类号：U415.2 关键词：平面设计纵面设计优化设计。

浅论公路路线优化策略及设计方案公路线路设计是公路工程的重要组成部分，也是公路工程设计的基础。

对公路线路进行设计必须以汽车的行驶要求为基础和依据。

公路线路设计的好坏直接影响着其建成后所能发挥的安全性、舒适性以及经济性的程度，还有公路沿线开发利用的程度。

本文对公路路线的优化策略及设计方案进行探讨。

标签：公路；路线；优化；设计一、公路路线设计意义概述在公路路线设计的过程中，首先需要设计道路形态。

道路形状设计在公路总体设计中起着核心作用，道路线形的好坏直接影响着工程造价的高低以及道路通行能力。

因此，在公路设计中应选择合理的路线设计方案。

对于道路设计，我们不应只是停留在公路的几何形状和道路的设计上，在路线设计时还应该结合人体工程学的各个方面。

使得设计方案不仅能够满足道路行驶的要求，而且满足了驾驶员的心理和生理条件。

同时也考虑了乘客的舒适性、地形的适应性、自然条件的稳定性、环境保护等因素。

因此，在设计过程中需要考虑不同因素来确定合理的道路设计方案。

二、公路路线设计优化策略及设计方案（一）公路选线设计要合理首先，公路选线必须注意环境的协调和发展。

生态环境可以促进区域经济的健康稳定发展。

目前，环境污染严重，环境问题严重制约和影响我国的未来发展，特别是经济的快速增长。

因此，在公路工程建设中，我们必须考虑周围的环境问题，使道路线形和周围环境协调。

同时，人口的急剧增长也造成了土地面积的紧张，所以公路设计还必须考虑土地利用的问题，力争用最少的土地面积建设最科学的公路。

其次，公路路线设计要适应地理环境。

在公路工程建设中，各种外部环境有可能导致公路工程建设更加复杂。

有诸多不确定因素。

这就要求设计师熟悉项目区域的地理环境，进一步优化路线设计、公路建设计划、道路交叉设计并进行详细的测量，进行科学的施工，以确保公路建设的质量。

（二）分层次多方案进行综合比选（1）从路线设计的角度出发，我们还必须注重整体防灾，选择安全的走廊、安全的线路位置和安全的结构。

（二）纵断面设计1、设计要求.纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。

纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。

该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。

此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。

2、纵坡设计（1）纵坡设计的一般要求：①纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易使用极限值②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡③纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合（2）从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：①在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；②在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；③纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；④纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；（3）纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.5%为宜，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；（4）纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；（5）纵坡设计时，还应结合我国情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。

关于城市道路平、纵、横设计的几点思考摘要：城市道路设计是一个繁锁而细致的工程，本文根据笔者20年的设计经验，对城市道路平、纵、横设计常用做法作一个疏理和总结，仅供同行参考。

关键词：平面设计、纵断面设计、横断面及交叉口设计引言：我国基础设施建设于90年代末开始进入了一个高速发展期，作为从事城市道路专业设计的一名工作者，笔者有幸经历并参与了这段道路建设的黄金时期。

本文是根据笔者20年的设计经验，对城市道路平、纵、横设计常用做法作一个疏理和总结。

1平面设计1.1平面设计要点城市道路平面线形设计一般应按照所在片区规划道路网布置，如果道路等级较高或规划路网未最终审定，可适当对规划线形进行优化处理。

在进行平面线形设计的时候，项目应考虑与道路、桥梁、隧道、轨道交通、地下空间、城市景观、交通枢纽等的衔接与协调，处理好与规划、已建构筑物、现状地形地物、待建构筑物以及需要分段、分期设计实施道路之间的关系。

应结合片区综合交通规划进行公共交通、慢行交通、机动车交通等方面交通组织设计。

1.2平面线形设计路线平面线形，通常是直线、圆曲线和缓和曲线3种基本线形要素的组合。

在道路上各要素所占比例难以量化规定，只要各组成要素在满足规范的基础上使用合理、组合得当，可以得到较为舒适的平面线形。

1.2.1最大直线长度设计在公路设计中为避免驾驶员视觉疲劳，最大直线长度通常参照德国的规范，以20倍设计速度的值控制。

但在城市道路里，根据实践经验，长直线不会产生上述弊端，相反，长直线更显大气，也更有利于两厢用地开发。

1.2.2平曲线间最小直线长度设计两平曲线间的直线长度不宜过短。

根据实践经验，同向曲线之间最小直线长度(以米计)控制在设计车速6倍左右；反向曲线之间最小直线长度(以米计)控制在设计车速2倍左右，能获得较满意的效果。

当线形半径小于规范中不设缓和曲线最小值且车速较小时（≤40km/h），缓和曲线可用直线代替，但应满足规范要求最小长度。

公路路线优化设计策略与设计方案分析公路作为交通运输的重要基础设施，其路线设计的合理性直接关系到公路的使用功能、安全性、经济性以及对周边环境的影响。

因此，优化公路路线设计是一项至关重要的任务。

一、公路路线优化设计的重要性合理的公路路线设计能够有效提高交通运输效率，减少车辆行驶时间和能源消耗。

通过优化路线，可以减少弯道、坡度等不利因素，使车辆能够更加顺畅地行驶，从而降低运输成本。

同时，良好的路线设计有助于提高公路的安全性。

合理的弯道半径、视距设计以及交通标志标线的设置，能够减少交通事故的发生概率，保障司乘人员的生命财产安全。

此外，优化设计还能减少对周边环境的破坏。

在设计过程中充分考虑生态保护、土地资源利用等因素，避免大规模的山体开挖、植被破坏和水土流失，实现公路建设与自然环境的和谐共生。

二、影响公路路线设计的因素1、地形地貌不同的地形地貌对公路路线的走向、坡度和弯道设置有着显著的影响。

山区地形复杂，需要考虑盘山公路的设计，而平原地区则相对较为平坦，路线选择较为灵活。

2、地质条件不良地质如滑坡、泥石流、地震带等会给公路建设和运营带来巨大的安全隐患。

在路线设计时，必须进行详细的地质勘察，避开或采取有效的工程措施处理这些地质灾害区域。

3、交通流量和流向公路的服务对象是交通出行，因此交通流量和流向是路线设计的重要依据。

根据预测的交通量和流向，合理确定车道数量、公路等级和交叉路口的设置。

4、环境保护随着环保意识的增强，公路路线设计必须充分考虑对生态环境的影响，保护野生动植物栖息地、水源地等重要生态区域。

5、工程造价在满足公路使用功能和安全要求的前提下，要尽量控制工程造价。

合理选择路线方案，减少土石方工程、桥梁隧道等大型构造物的数量，降低建设成本。

三、公路路线优化设计策略1、多方案比选在设计初期，应提出多个可行的路线方案，并从技术、经济、环境等多个方面进行综合比较和分析。

通过比选，选择最优的方案作为推荐方案。

2、运用先进的技术手段借助地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）等先进的技术手段，获取更加准确的地形、地质等基础数据，为路线设计提供科学依据。