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道路勘测平面设计1详解

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道路勘测设计课件平面设计共94页

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道路勘测设计课件平面设计
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华

yAAA道路勘测设计-平面设计

yAAA道路勘测设计-平面设计
6 L R 2 s3L R 3 43 s 64L 26R s 2 5 40 6 L R 2s3L3 R 4s36
回旋线终点的半径方向与Y轴夹角β0计算公式 ：
0
Ls 2A2
Ls 2R
（二）回旋线的几何要素
1. 各要素的计算公式
基本公式：r·l=A2，
l2
2A2
任意点P处的曲率半径： r A2 l A l 2 2
回旋线终点坐标计算公式：
在回旋线终点处，l = Ls，r = R，A2 = RLs
XL s4LA 0 54 s3L 49 A s5 86 L s4 L R 3 0 2s3L 4 5 R s 4 5 6L s4LR 0 32 s
Y 6 L A 3 2 s3 L A 3 76s 6 4L 2 1A 1 s 1 2 0 40
对dx、dy分别进行积分：
xd x codsl
l4
l8
(18A438A84 )dl
l5
l9
l5
l4A 0434A 58 6 140A4
ydy si ndl
(l2 l6 l10 )dl
2A 2 4A 8 4 38 A 14 0 0
6lA 323l7 3 A 66 42 l1 1 A 214 0 06lA 32 3l37A66
V2 R 127μ ( ih )
2．一般最小半径
▪ 一般最小半径是指各级公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。 V2 R 127(μih)
3．不设超高的最小半径
▪ 圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而 允许设置等于直线路段路拱的反超高。
▪ 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最 小值。
rl=A2 (rl=C) ——极坐标方程式 式中：r——回旋线上某点的曲率半径（m）；

道路勘测设计之 平面设计

道路勘测设计之 平面设计
定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜采用长直线。
路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷 地带；
城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。
三、直线的最大长度和最小长度
1．直线的最大长度
我国《标准》和《规范》对直线的最大长度没有严格的规 定，但原则规定直线的最大长度应有所限制，尽量避免长 直线。 最大长度主要应根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受能 力来确定。 直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变化的地点大于 20V是可以接受的； 在景色单调的地点最好控制在20V以内；在特殊的地理条件 下应特殊处理。
ih
hg b
稳定条件：倾覆力矩小于或等于稳定力矩。 即:
b
b
Xhg Y 2 (Fih G) 2
F·ih远小于G，可略去不计，则
X b G 2hg


V2 127 R

ih
R
V2
127

b 2hg


ih


为不致发生横向倾覆的曲线半 径、速度、超高的关系式。
4.横向滑移条件分析
ih 2%
μ=0.040～0.050
（三）圆曲线半径的运用
1.确定半径应考虑安全、经济、舒适等因素，在适应地形的 情况下应选用较大的曲线半径。
根（据1相）关大的量研交究通成事果故，与圆小半曲径线曲半线径有对关安全性的影响有以下结论： （2）交通事故率和事故严重程度随着曲线半径的增加而降低 （3）曲线半径低于200m的路段交通事故率要比曲线半径大 于400m的路段至少高一倍 （4）从安全方面考虑，400m是曲线半径选择的参考值 （5）当曲线半径大于400m，再增加半径对安全性提高没有 太大的影响

道路勘测设计第三章-平面设计

道路勘测设计第三章-平面设计

3-6 同向曲线
3-7 同向曲线间插入短直线
2）反向圆曲线间的直线最小长度
《规范》规定，当设计车 速 ≥ 60km/h 时 ， 反 向 曲 线 间最小直线长度(以m计)以 不小于设计速度(以km/h计) 的2倍为宜。
3.3 圆曲线
3.3.1 圆曲线的几何要素
3-8 反向曲线
L R0.0174R5
(5)直线虽然方向明确，但只能满足两个控制点的要 求，难于与地形相协调。
3.2.2 直线的运用
(1)直线的适应场合
1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地。 2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为 主的地区。
3）过长过大的桥梁、隧道等构造物路段。
4）路线交叉点及其前后路段。 5）双车道公路提供超车的路段。 (2)长直线的限制
2)四级公路的超高与加宽过渡段应设在紧接圆曲线起点 或终点的直线上。
3) 《 城 市 道 路 设 计 规 范 》 规 定 ， 当 设 计 速 度 小 于 40km/h时，可省略缓和曲线；大于40km/h，当半径 大于不设缓和曲线最小圆曲线半径时，缓和曲线可以省 略。
表3-12 城市道路圆曲线最小半径
设计速度（km/h) 120
横向力系数
0.10
超高值(%)
6
8
10
100 80 60 40 30 20 0.12 0.13 0.15 0.15 0.16 0.17 66666 6 88888 8 10 10 10 10 10 10
2）一般最小半径
按设计速度行驶的车辆能保证其安全性和舒适性的最小半 径，它是通常情况下推荐采用的最小半径值。
3-17 基本型平曲线
表3-11
设计速度（km/h) 不设超高最 路拱≤2.0% 小半径/m 路拱＞2.0%

道路勘测设计 第二章道路平面设计1

道路勘测设计 第二章道路平面设计1

2.2 道路平面线形设计原理
二、曲线设计：
（一）圆曲线：
圆曲线的基本公式： 1、当坐标原点在圆心时：
x2 y 2 R2
2、当坐标原点在圆周上任意一点时： （1）直角坐标的形式：
x R sin y R(1 cos )
LP弧所对的圆心角
2.2 道路平面线形设计原理
二、曲线设计：
（一）圆曲线：
圆曲线的基本公式： 2、当坐标原点在圆周上任意一点时：
（2）偏角的形式：
P 2
C 2R sin 2
LP弧所对的圆心角
P P点的偏角
2.2 道路平面线形设计原理
二、曲线设计：
（二）缓和曲线： 缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或半 径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间 的一种曲率连续变化的曲线
二、汽车的行驶轨迹
2.1 道路平面与中线形状
一、道路几何实体在设计中的表述与道路中线：
道路是一条三维空间的实体
2.1 道路平面与中线形状Байду номын сангаас
一、道路几何实体在设计中的表述与道路中线：
路线：是指道路中线的空间位置 路线平面线形：路线在 水平面上的投影 路线纵断面：沿道路中 线的竖向剖面图，再行 展开即是路线的纵断面 路线横断面：道路中线 上任意一点的法向切面 是道路在该点横断面
2.1 道路平面与中线形状
二、汽车的行驶轨迹：
（二）汽车行驶的理论轨迹线：
行驶中的汽车，其导向轮旋转面与车身纵轴之间有 下列三种关系： 1、角度为零 2、角度为常数 导向轮旋转面与纵轴之间夹角 3、角度为变数
2.1 道路平面与中线形状
二、汽车的行驶轨迹：
在路线的平面设计中，主要考察汽车行驶轨迹 行驶中的汽车，其导向轮旋转面与车身纵轴之间有 下列三种关系： 1、角度为零 2、角度为常数 3、角度为变数 与上述三种状态对应的行驶轨迹线为： 1、曲率为零的线形：直线 2、曲率为常数的线形：圆曲线 3、曲率为变数的线形：缓和曲线

道路勘测设计 平面设计

道路勘测设计 平面设计
圆曲线易与地形相适应、可循性好， 线形美观，易于测设，应用最为普遍。
四级公路可以不设缓和曲线，其他各 级公路当曲线半径大于或等于“不设缓和 曲线的半径”时，也可不设缓和曲线。这 类弯道的平曲线中只有圆曲线。
2020/6/27
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圆曲线的几何元素
圆曲线几何要素为 （R为圆曲线半径，单位为m； . 为转角，单位为。）：
曲率变化率的值。
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不满足第一条的如图3-1
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满足上述第一、不满足第二条的轨迹平面线形如图3-2。
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满足上述第一、第二条的轨迹平面线形如图3-3。
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2、平面线形要素
行驶中的汽车其导向轮旋转面与车身纵轴 之间及对应的轨迹线有下列三种关系：
宜控制在20V以内。
3)大戈壁、草原，无其他选择。
无限制的必要。
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我国总的原则：与地形相适应、与景观相 协调，不强求设置长直线和曲线。
京津塘和济青不超过3200m；沈大多处出现有 5km、8km甚至13km的长直线。
在我国，目前并未规定直线段的最大长度， 参照德国、日本的20V(72s),美国的 180s(50V),前苏联的8km，我国倾向于按 20V进行检查，一般应满足该指标。
1)位于城市附近的道路，作为城市干道的一部分，由于路 旁高大建筑和多彩的城市风光无论路基高低均被纳入视线 范围，驾驶员和乘客无直线过长希望驶出的不良反应。
大于20V也可以接受。
2)位于乡间平原区的公路，随季节和地区不同，驾乘人员 有不同反应。北方的冬季，绿色枯萎，景色单调，太长的 直线使人情绪受到影响。夏天稍许改善一些，但驾驶人员 加速行驶希望尽快驶完直线的心理的普遍存在。

道路勘测设计-平面设计

允许设置等于直线路段路拱的反超高。 ▪ 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最
小值。
编辑ppt
4.最小半径指标的应用
编辑ppt
4.最小半径指标的应用
▪（1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量选 用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径；
▪（2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般最小半 径的值；
▪μ的舒适界限，由0.11到0.16随行车速度而变化，设 计中对高、低速路可取不同的数值。
▪美国AASHTO认为V≤ 70km/h时μ=0.16，V=80 km/h 时， μ= 0.12是舒适感的界限。
编辑ppt
2．关于最大超高： ▪《标准》规定： ▪ 高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10%， ▪ 其它各级公路不应大于8%。 ▪ 在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宜大于6%。
不设超高时 ： R V 2
127( 编i辑1p)pt
1．横向力系数μ对行车的影响及其值的确定：
（1）危及行车安全 汽车能在弯道上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μ低于轮胎与路面之 间所能提供的横向摩阻系数f:
μ≤f
f与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关， 一般在干燥路面上约为0.4～0.8，在潮湿的黑色路 面上汽车高速行驶时，降低到0.25～0.40。路面结 冰和积雪时，降到0.2以下，在光滑的冰面上可降 到0.06（不加防滑链）。
编辑ppt
（二）最小半径的计算
《标准》中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部 分能安全而又顺适的行驶的条件而确定的。
最小平曲线半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分 时，所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的 摩阻力所允许的界限，并使乘车人感觉良好的曲线 半径值。

道路勘测设计平面设计

合同法之外，民商法中有关保险关系的规定。
《道路勘测设计》
第八章 包装技术与设备
第一节 包 装 概 述 一、包装概念
包装是指为在流通过程中保护产品、方便储运、 促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材 料及辅助材料等的总体名称。
《道路勘测设计》
第八章 包装技术与设备
第一节 包 装 概 述 二、包装在物流中的地位
（3）箱包装
《道路勘测设计》
第八章 包装技术与设备
第二节 包装技术
一、包装的分类
2、按包装的容器不同分类 大致可分为桶包装、袋包装、木箱包装、瓦棱纸箱包装四种；
（1）桶包装 （2）袋包装 （3）箱包装
3）纤维桶的自重较轻，纵向强度高而 横向强度低，所以只能纵向码垛而不 能横向码垛；防潮防水能力差，不能 露天存放；密封性差，如有必要，可 在桶内加塑料带密封；成本低，回收 容易，对环境无影响。
在社会再生产过程中，包装处于生产过程的末尾和物流过程 的开头，既是生产的终点，又是物流的始点。
在现代物流观念形成以前，包装被天经地义地看成生产的终 点。
包装对物品具有，保护性、单位集中性和便利性的三大特点， 以及保护商品、方便物流、促进销售、方便消费的四大功能。
《道路勘测设计》
第八章 包装技术与设备
《道路勘测设计》
一、道路线形的表达方式：
• （二）数学表达方式：空间三维实 体
z axn bym c
2020/4/28
《道路勘测设计》
第二章 保险法概述
《道路勘测设计》
第一节 保险法的概念及内容
• 一、保险法的概念 • 广义的保险法是指以保险为对象的一切法规的总
称，包括保险公法和保险私法。
《道路勘测设计》

道路勘测设计-平面设计


50 400 200 100
40 300 150 70
30 150 85 40
20 70 40 20
2.圆曲线
（4）平曲线最小长度
平曲线：道路上除直线外的部分，分为有缓和曲线的和 没有缓和曲线的两种。 应大于2ls (2倍缓和曲线长)。 应大于6s行程。 平曲线中的圆曲线和每一个缓和曲线都应大于3s行程。 公路与城市道路设计规范中都给出了各级道路在不同的 设计速度下的平曲线、圆曲线最小长度，和最小缓和 曲线长度。 城市道路平曲线与圆曲线最小长度
积分得
l A
2
ρ · 2 l＝A
dl
A l
2
d
Y
l
2 2 A l
——缓和曲线上任意 一点的偏角

A 2

2
A 2
dx

cos d
x A 2 (1
cos d
dl
10
2


4
216
4
④ 符合视觉要求—— l
R 9
~ R
选取原则：缓和曲线+圆曲线+缓和曲线，三部 分长度大致相同，各占1/3。
3.缓和曲线
（6）不设缓和曲线的条件
①小圆曲线半径大于不设超高圆曲线最小半径时；
②复曲线中小圆半径临界半径，且符合下列条件之一时： 小圆曲线设置最小长度缓和曲线，且大圆与小圆的内移值之差不 超过0.10m； 设计速度≥80km/h时，大圆半径(R1)与小圆半径(R2)之比小于1.5； 设计速度＜80km/h时，大圆半径(R1)与小圆半径(R2)之比小于2。 ③ 《标准》规定，四级公路不设缓和曲线 。

道路勘测 第三章 道路平面设计


( 3 - 2) ( 3 - 3) ( 3 - 4) ( 3 - 5)
L R 180 E R (sec 1 ) --外距 2 J 2T L --超距
§3.3 圆曲线
• 圆曲线半径： 圆曲线最小半径与汽车横向稳定性有关，而最大半 径与驾驶员的视觉判断有关。 圆曲线最小半径
§3.2 直线
• 直线的最小长度： 考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻 两曲线之间应有一定的直线长度。这个直 线长度是指前一曲线的终点（缓直HZ或圆 直YZ）到后一曲线起点（直缓ZH或直圆ZY） 之间的长度。这个直线的长度不宜过短
§3.2 直线
• 同向曲线间的直线最小长度： • 断背曲线：互相通视的同向曲线间若插以短直线， 容易产生把直线和两端的曲线看成反向曲线的错 觉，这种线形破坏了线形的连续性，且容易造成 驾驶操作的失误，设计中应尽量避免。 • 最小长度：《规范》推荐同向曲线间的最短直线 长度以不小于6V为宜。这种要求在车速较高的道 路（V≥60Km/h）上宜尽可能保证，而对于低速 道路（V≤40Km/h）则有所放宽，但不得小于3V。 条件许可时，宜将同向曲线设计成单曲线、复曲 线、卵形曲线或C形曲线。
一平面线形应直捷连续顺适并与地形地物相适应与周围环境相协调二行驶力学上的要求是基本的视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足高速公路一级公路以及设计速度60kmh的公路应注重立体线形设计尽量做到线形连续指标均衡视觉良好景观协调安全舒适
第二章 道路平面设计
§3.1 道路平面线形
•道路的平面：
路线在水平面上的投影。反映道路的弯曲 状况。
§3.2 直线
§3.2 直线
• 直线的运用: 一般情况下，下述路段可采用直线线形： （1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间 的开阔谷底； （2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等 以直线条为主的地区； （3）长大桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。 （6）收费站及其附近
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❖ 《规范》规定：当设计速度≥60km/h时，同向圆曲 线间的直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜。 对低速道路（V≤40km/h）可参考执行。
❖ 在受条件限制时，宜将同向曲线改为大半径曲线或 将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线。
反向曲线间的直线最小长度
❖ 反向曲线是指两个转向相反 的圆曲线之间以直线或缓和 曲线或径向连接而成的平面 线形 。
第二章 平面设计
主要内容
❖ 道路平面线形要素 ❖ 直线 ❖ 圆曲线 ❖ 缓和曲线 ❖ 平面线形设计 ❖ 道路平面设计成果
第一节 概述
❖ 一、路线
✓ 道路是一个三维空间的实体。它是由路基、路面、桥 梁、涵洞以及沿线设施等工程实体组成的线状构造物。 道路实体表面的中心线为中线，中线的空间位置为路 线。
（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建 筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。 （4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，应对路面超高、视距 等进行检验，必要时须采取设置标志、增加路面抗滑能力等 安全措施。
第三节 圆曲线
❖ 一.圆曲线的特点
❖ 圆曲线测设计算简单。 ❖ 圆曲线对地形、地物有更强的适应能力。 ❖ 圆曲线上离心力的存在，对行车不利。 ❖ 汽车在圆曲线上比在直线上行驶多占用路面宽度。 ❖ 小半径圆曲线，由于路堑边坡等遮挡，视距条件差。
❖ 位于乡间平原区的公路，随季节和地区不线长度可达数十公里，驾驶员 极度疲劳，车速超过设计速度很多。
❖ 直线的最大长度，在城镇及其附近或其他景色有变化 的地点大于20V是可接受的，在景色单调的地点最好 控制在20V以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理， 若作某种限制是不现实的。
现代道路平面线形是由直线、圆曲线、缓和曲 线构成的，称为平面线形三要素。
三、路线平面设计内容
❖ 道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学 性质和行驶轨迹要求，合理地确定平面线形 三要素的几何参数，保持线形的连续性和均 衡性，并注意使线形与地形、地物、环境和 景观等协调。
第二节 直线
❖ 一、直线的特点 ❖ 1．优点 ❖ 两点之间距离最短 ❖ 具有短捷、直达的印象 ❖ 方向明确，驾驶操作简单 ❖ 测设方便
❖ 《规范》规定：当设计速度 ≥60km/h时，反向圆曲线间直 线最小长度以不小于设计速 度的两倍为宜。当两反向曲 线两端设有缓和曲线时，在 受到限制的地点也可将两反 向曲线首尾相接，构成S型曲 线。
3.直线的运用
❖ 采用直线时应注意线形与地形的关系，慎重考虑， 宜直则直、宜曲则曲，一般不宜采用长直线。
二、汽车行驶轨迹与道路平面线形要素
❖ 行驶中的汽车其重心轨迹在几何性质上有以下特征：
（1）这个轨迹是连续的，即轨道上任一点不出现折转和 错位； （2）这个轨迹的曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现 两个曲率值； （3）这个轨迹的曲率变化率是连续的，即轨迹上任一点 不出现两个曲率变化率值。
❖ 理想的平面线形应与汽车行驶轨迹线完全重合。
❖ 若平面线形由直线和圆曲线构成，仅符合汽车行驶轨 迹特性的第（1）条，满足了车辆的直行和转向要求， 但在直线和圆曲线相切处出现曲率不连续（直线上曲 率为0，圆曲线上曲率为1/R）。
❖ 在直线和圆曲线之间引入了一条曲率逐渐变化的“缓和曲 线”，使整条线形符合汽车行驶轨迹特性的第（1）条和第 （2）条，保持了线形的曲率连续。
❖ 可采用直线路段：
❖ （1）路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽 阔河谷地带； ❖ （2）城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； ❖ （3）长大桥梁、隧道等构造物路段； ❖ （4）路线交叉点及其附近； ❖ （5）双车道公路提供超车的路段。
采用直线路段时注意事项：
（1）长直线路段上相应纵坡不应过大，一般应小于3%。 （2）长直线宜与大半径凹竖曲线组合，这样可以使生硬呆板 的直线得到一些缓和。
道 路 中 线
中线
❖ 公路设计时，在尽量顾及到纵、横断面平衡的前提下先 定平面，沿着这个平面线形进行高程测量和横断面测量， 取得地面线和地质、水文及其它必要的资料后，再设计 纵断面和横断面。为达到设计的目标，必要时再修改平 面，多次反复，可望达到一个较为满意的结果。
❖ 在城市道路设计中，由于道路的平面位置和纵断面标高 往往受城市规划的控制较严，变化余地不大，而横断面 布置要考虑的因素较多，因此，城市道路设计时，一般 是先布置横断面，然后再进行平面和纵断面的设计。
❖ 必须强调，无论是高速路还是低速路，在任何情况下 都要避免追求长直线的错误倾向。
❖ 总的原则：公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，当采用长的直线线形时， 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。
2.直线的最小长度
直线的长度：前一个曲线终点到下一个曲线起点之间的距离。 YZ(ZH)－ZH（ZY) 之间的距离
❖ 我国现行的《标准》和《规范》中均未对直线的最大 长度规定具体的数值。
❖ 在实际工作中，设计者可根据地形、地物、自然景观 以及经验等决定直线的最大长度，既不追求长直线， 也不强设平曲线。
❖ 对于直线路段应采用运行速度进行检查，以确保直线 段与相邻曲线段线形设计的连续性。
❖ 位于城市附近的道路，作为城市干道部分，因路旁高大建 筑和城市景观，无论路基高低均被纳入视线范围，驾驶员 和乘客无直线过长希望驶出的不良反应。
同向曲线间的最小直线长度
❖ 同向曲线是指两个转向相同的圆曲线中间用直线或 缓和曲线或径向连接而成的平面线形 。
❖ 互相通视的同向曲线间的直线较短时，在视觉上容 易形成直线与两端曲线看成为反向曲线的错觉；当 直线过短时甚至把两个曲线看成是一个曲线，形成 所谓的“断背曲线”，破坏了线形的连续性，易造 成驾驶操作失误。
❖ 在直线上设构造物更具经济性 ❖ 2．缺点 ❖ 与地形及线形自身难以协调
❖ 过长的直线会使驾驶员感到单调、 疲倦和急躁，难以目测车间距离， 增加夜间行车车灯炫目的危险，易 超速。
❖ 短直线易造成视觉不连续，驾驶 员操纵困难。
二、直线的长度
❖ 1.直线的最大长度
❖ 各国根据各自情况，对直线的最大长度规定不同。