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道路勘测设计(平面线形设计1)

道路勘测设计(平面线形设计1)


制定最大超高坡度 ih （max ）要根据道路所在地区的气候条件， 还要给驾驶员和乘客以心理上的安全感。对重山区，城市附近， 交叉口以及有相当数量非机动车行驶的道路，最大超高还要比 一般道路小些。
（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舒适的 曲线半径值。
哪一个最优？
2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：
（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设
臵一定 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，除曲线半径、
超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设臵标 志、增加路面抗滑能力等安全措施。
美 国 俄 勒 冈 州
X Fcos α Gsin α
X F Gi h Gv 2 Gi h gR v2 G( ih ) gR
Y
X
V2 ih 127R
（一）计算公式与因素
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径： 当设超高时 ：
V2 R 127( i h )
式中：V——设计速度，（km/h）；

V2 R 127( μ ih )
ih
1．极限最小半径
指各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系数情况 下，能保证汽车安全行驶的最小半径。
V2 R 127( μ ih )
强调说明：极限最小半径是路线设计中的极限值，是在特殊困难 条件下不得已才使用的，一般不轻易采用。
2．一般最小半径
道路平面设计之道路平面线形

道路平面设计之道路平面线形


2 h
l
y
=
l3 6R lh
−
l7 336 ⋅ R 3lh3
l ―回旋线上任一点到 曲线起点的曲线长度
R―主曲线半径 lh ―缓和曲线长度
坐标原点在ZH、HZ
（4）在圆曲线上任意点的坐标公式
ϕm
=
αm
+
β0
=
90
π
⋅ ( 2lm + lh R
)
x = q + R ⋅sin ϕm
y = ΔR + R(1− cosϕm )
三. 缓和曲线
2、缓和曲线的选择
（1）缓和曲线轨迹特点：由直线驶入圆曲线 转弯时，其轨迹上的任一点的曲率半径与其行 程l（自转弯开始点算起）成反比，此轨迹方程 为回旋曲线方程。因此我国《标准》规定缓和 曲线采用回旋曲线。
三. 缓和曲线
（2）缓和曲线的一般方程式：
ρ ⋅l = C
(2-26)
为了设计方便，使量纲一致，故令A2=C，则
一. 直 线
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，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，通常称为断背曲线。
设计中应尽量避免。
一. 直 线
断背曲线
X 直线的计算
一. 直 线
不设超高最小半径（m） 5500 4000 2500 1500 600 350 150
二. 圆曲线
3、平曲线长度（curve radius）
（1）平曲线最小长度规定
① 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求来 看，应对平曲线长度加以限制。
城市道路平面设计

城市道路平面设计

① 最大直线长度
• 最大直线长度的量化还是一个需要研究的课 题，目前各国有不同的处理方法，德国和日 本规定20V，美国为180s的行程。
• 最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保 证。
.
9
.
10
.
11
描述直线的指标
.
12
描述直线的指标
.
13
圆曲线
.
14
（1）平曲线要素 pp203
E
圆曲线的四要素及其计算公式
.
68
加宽表达（平面图或道路分块图）
.
69
.
70
思考题
1.什么是平面曲线三要素？ 2.直线道路最小长度有什么规定？ 3.圆曲线的半径如何确定？ 4.圆曲线最小半径由哪几类？
.
71
道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种 组合而成，“平面线形三要素”。
.
5
直线
直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在 平原区，直线作为主要线形要素是适宜的。
直线路段能提供较好的超车条件。 但直线过长、景色单调，往往会出现过高的车
速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。
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6
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7
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8
描述直线的指标
.
34
超高过渡方式——无中央带
① 绕内边缘旋转 先将外侧车道绕中线旋转，当达到与内侧车道构 成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车 道边缘旋转，直至达到超高横坡值为止。
.
35
.
36
各种旋转方式的适用性
绕内边缘线旋转，由于行车道内侧不降低，有利于路基纵 向排水，一般新建公路多用此方式。绕中心线旋转可保持 中线标高不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的 抬高值较小，多用于旧路改建工程。
平 面 线 形 的 组 合 设 计

平 面 线 形 的 组 合 设 计


双方驾 驶员反 应时间 所形成 的距离
双方汽 车的制 动距离
安全距离
3、超车视距
在双车道公路上 ，后车超越前车，再 回到原来车道所需的 最短距离称为超车视 距。超车分四个阶段 完成。
超车视距
3、超车视距
（1）加速行驶距离s1 当超车汽车经判断认为有超车可能，加速行驶移向对向车道之前行驶的距离为s1；
平面线形： 由直线、圆曲线、缓和曲线三个几何要素组成，三个
线形要素可以组合成以下不同的8种组合线形。
简单型曲线 C形曲线
基本形曲线 复合形曲线
凸形曲线 复曲线
S形曲线 回头曲线
1、简单型曲线
定义：
当一个弯道由直线与圆曲线组 合时叫简单形曲线，即按直线 一圆曲线一直线的顺序组合。
图3－15 简单型曲线
s1
V0 3.6
t1
1 2
a
t1
被超汽车的速度(km／h)，比路段设 计车速降低5～20km/h
平均加速度(m／s2)
加速时间(s)，根据实测取2.7～4.2s
3、超车视距
（2）超车汽车在对向车道上行驶的距离s2
s2
V 3.6
t2
超车汽车的速度，采用这一路段的设 计车速(km／h)
在对向车道上的行驶时间(s), 根据实测 取7.6～10.4s
2、基本形曲线
定义： 按直线一回旋线一圆曲线一回旋线一直线的顺序组合的曲线
称为基本形曲线。
2、基本形曲线
特征及运用：
➢ 可以根据地形条件，设计成对称基本形（A¹=A²）和非对称基本形（ A¹≠A² ）两种。
➢ 基本形两端的回旋线参数除应满足下面式子的要求外，为使线形连续 协调，回旋线一圆曲线一回旋线的长度之比宜为1：1：1。
平面线形设计

平面线形设计


第二节、 第二节、平曲线超高与加宽
一、弯道超高与超高缓和段 二、路面加宽
一、弯道超高与超高缓和段
超高：当曲线半径小于不设超高的半径，汽 当曲线半径小于不设超高的半径，
车又要以计算车速在弯道上行驶， 车又要以计算车速在弯道上行驶，离心力会 使汽车产生倾覆、滑移的危险， 使汽车产生倾覆、滑移的危险，为了保证行 车安全，应当把行车道做成外侧高， 车安全，应当把行车道做成外侧高，内侧低 的单斜面 超高缓和段：为了使公路较平顺地从直线段 超高缓和段： 的双向横坡面过渡到曲线段有超高的单向横 坡面， 坡面，需要有一个逐渐变化的过渡段
曲线长 π L = (∂ − 2 β 0 ) 180 R + 2ls
2、桩号推算
已知JD 桩号为K4+099.51 K4+099.51， 例1 已知JD5桩号为K4+099.51，交点转角为 圆曲线半径为400 400米 50o04’，圆曲线半径为400米，试求出其曲线要 素及特征点桩号。 素及特征点桩号。 (1)要素计算 解：(1)要素计算 T=R*tg a/2=400*tg 50o04’/2=186.806m L=∏R*a/180=∏*400* 50o04’/180=349.53m ’ o a/2/2E=R(sec a/2-1)=400(sec 50 04 /2-1)=41.47m J=2TJ=2T-L=24.08m
计算公式
V2 iy = −µ 127R 2
超高及超高过渡段
弯道超高图示
弯道超高图示
弯道超高透视图
弯道超高透视图
二、路面加宽
汽车在弯道上行驶需要的宽度比在直线上 行驶需要的宽度大，当平面R≤250米时， R≤250米时 行驶需要的宽度大，当平面R≤250米时， 在平曲线内侧加宽路面。 在平曲线内侧加宽路面。 加宽缓和段：不小于10 10米 加宽缓和段：不小于10米，长度一般与超 高缓和段相同，宽度渐变率1 15~1：30。 高缓和段相同，宽度渐变率1：15~1：30。 标准》规定： 《标准》规定：行车道的超高缓和段或加 宽缓和段一般应以缓和曲线起点开始设置， 宽缓和段一般应以缓和曲线起点开始设置， 为保证路面排水， 为保证路面排水，也可以从缓和曲线某一 点开始设置。 点开始设置。
《道路平面线形 》课件

《道路平面线形 》课件

特点，减少工程量。
满足设计速度
根据道路等级和设计速 度要求，合理选择线形 要素，确保行车安全。
连续性与一致性
保持线形的连续与一致 ，提高行车方向感和驾
驶舒适度。
环保与景观协调
考虑环境保护和景观协 调，合理选择线形要素 ，减少对自然环境的破
坏。
02 道路平面线形要素
直线
直线是最简单的道路平面线形，具有 方向一致、距离短、效率高等优点。
提升道路景观
通过线形优化与周围景观相协 调，提升道路景观品质。
优化方法
现场勘查与数据收集
对道路沿线地形、地貌、交通流量等进行详 细勘查和数据收集。
计算机辅助设计
利用计算机辅助设计软件进行线形设计和模 拟。
数学建模与分析
建立道路平面线形数学模型，运用数学方法 进行优化分析。
多方案比选与综合评估
制定多个优化方案，进行综合评估，选择最 优方案。
加强环境保护措施
采取水土保持、生态修复等措施， 减少道路建设对环境的影响。
03
02
加强交通安全设施
设置交通标志、标线、安全护栏等 ，提高道路安全水平。
加强后期维护管理
定期巡查、保养和维护，确保道路 线形保持良好状态。
04
SketchUp
一款易于学习的三维建模软件，可以用于 道路设计的初步方案制定和可视化展示。
04 道路平面线形优化
优化目标
提高行车安全性
通过优化道路平面线形，降低 交通事故风险，确保行车安全
。
提高道路通行效率
合理设计道路平面线形，减少 拥堵，提高道路通行速度和效 率。
降低建设和维护成本
优化设计可降低道路建设和维 护成本，实现经济可持续发展 。
《道路平面线形》课件

《道路平面线形》课件

使用效率。
环保性要求
保护生态环境，减少对 自然景观的破坏，保持 景观的连续性和协调性
。
功能性要求
满足不同交通流的需求 ，合理设置交叉口和交 通设施，提高道路的通
行能力。
道路平面设计的方法与步骤
01
02
03
04
收集资料
收集地形图、交通流量、土地 利用等资料，为设计提供基础
数据。
确定设计速度
根据道路等级、交通流量和地 形条件等因素，确定合理的车
人性化设计
更加关注驾驶员和乘客的需求和感受，提高 道路使用的舒适性和便利性。
THANKS
感谢观看
不同线形要素的组合使用应保 证行驶连续性、舒适性和安全 性。
在线形设计时，应注重景观协 调和环保要求，尽量减少对自 然环境的破坏。
03
道路平面线形设计
道路平面设计的基本要求
安全性要求
确保行车安全，避免急 转和陡坡，满足车辆行 驶的舒适性和稳定性。
经济性要求
合理利用土地资源，降 低建设成本，提高道路
环保性评价
评估道路线形对周边环境的影响，如是否充分利用地形、减少对自然环境的破坏。
经济性评价
分析道路线形设计对建设成本和运营维护费用的影响。
道路平面线形的优化建议
调整曲线半径
根据评价结果，对不合理的曲线半径进行优 化，提高安全性。
改善视距
通过合理设置视距曲线，确保驾驶员有足够 的视野范围。
连续性和平顺性优化
桥梁与隧道
根据地形条件，合理设置桥梁和隧道，减少 对自然环境的破坏。
排水系统
山区道路需设置完善的排水系统，确保雨季 行车的安全。
05
道路平面线形评价与 优化
4、城市道路平面线形规划设计(2)

4、城市道路平面线形规划设计(2)


② 满足行驶力学上的基本要求和视觉、心理上的要求
③ 保证平面线形的均衡与连贯
④ 避免连续急弯的线形
29
第五节：城市道路平面线形设计
平面线形设计步骤
1）初步拟定平面线形 根据道路走向，按照拆迁量、工程经济、车辆运行要求、城市未来发展 要求、城市某区块的规划设计思路等基本要求，合理确定平面线形初步 方案。 2）选用弯道平曲线半径 确定道路级别与设计车速；然后初步估算曲线半径；再查阅城市道路平 面曲线参考值，确定应采用的曲线半径。
第四节：行车视距
26
第四节：行车视距
平面线形视距的保证
横净距：平曲线上，行车视距 长度内，行车轨迹线与行车视 距两端点连线间的垂直距离， 其中最大值为最大横净距。
第四节：行车视距
28
第五节：城市道路平面线形设计

平面线形设计的一般原则
① 平面线形连续顺势，应与地形、地物相适应，与周围环境相协调

行车视距是安全行车必要的保证条件。
按车辆行驶状态要求，行车视距分为停车视距、会车视距和超 车视距三种（城市道路设计中通常不考虑超车视距）。

16
第四节：行车视距
停车视距S停 汽车在道路上行驶时，司机从发现前方障碍物、紧急制动、到 停车后且与障碍物保持一定安全间距，整个过程所需要的最短 行车距离称停车视距S停。
四、城市道路平面线形规划设计（二）
城市道路平面线形规划设计
1 2 3 4 5
平面线形规划设计的内容
平曲线规划设计
路线坐标与方位角计算
行车视距
城市道路平面线形设计
2
城市道路平面线形规划设计
复习：
平面线形三要素包括？
最小平曲线半径有几种？分别在何种情况下使用？ 平面线形的组合形式有哪些，设计要点为何？
道路平面线形设计和纵断面设计

道路平面线形设计和纵断面设计

第一部分：路线设计1.道路等级的确定公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。

高速公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为25000 辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。

一级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为 15000~30000 辆以上，专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。

二级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为 3000~7500 辆以上，专供汽车行驶的公路。

三级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为 1000~4000 辆以上的公路。

四级公路一般能适应按各种汽车（包括摩托车）折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量双车道 1500 辆以下，单车道 200 辆以下。

根据交通量计算确定公路等级。

1.1 已知资料路段初始年交通量（辆/日，交通量年平均增长率 6.8%）查《标准》由《公路工程技术标准》规定：高速、一级公路以小客车为折算标准。

各汽车代表车型与换算系数如下表所示：1.2交通量计算 初始年交通量：N 0=(189+283+498)×1.5+(464+456+158+157+60)×2+280×3+3221×1=8106（辆/日） 1.3确定公路等级公路远景设计年限为 20 年，则远景设计年限交通量N:)/(28292%)8.61(8106)1(12010日辆=+⨯=+⨯=--n k N N由远景设计年限交通量 N =28292(辆/日)，查《公路工程技术标准》，拟定该公路为 四车道一级公路，设计车速为 60km/h 。

1.3.1查相关资料确定主要技术标准 1.3.2 服务水平20年后设计小时交通：)/(2377%0.14%6028292h veh K D AADT DDHV =⨯⨯=⨯⨯=式中：DDHV ——单向设计小时交通量（veh/h ）； AADT ——预测年度的年平均日交通量（veh/h ）；D ——方向不均匀系数（%）； K ——设计小时交通量系数（%） 每车道设计小时交通量：)/(5944/23774/h veh DDHV == 公路路段的实际通行能力：fj p N HV d r f f f f f C C ⨯⨯⨯⨯⨯=r C —— 一级公路路段的实际通行能力ln)]*/([h veh ；d C ——与实际行驶速度相对应的一级公路路段设计通行能力ln)]*/([h veh ； HV f ——交通组成修正系数；N f ——车道数修正系数；p f ——驾驶者总体特征修正系数；j f ——平面交叉修正系数； ff ——路侧干扰修正系数285.0056.005.09)01.003.003.008.008.0(6)09.005.003.0(411)1(11=⨯+⨯+++++⨯+++⨯+=-+=∑i i HVE P fln)/(2951198.096.0285.01100*=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=h pcu f f f f f C C fj p N HV d r查《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）：设计为一级公路：一级服务水平。

城市道路平面线形设计

城市道路平面线形设计


汽车在平面曲线路段上转弯时，受到的离心力主要随着车 速和道路弧度（转弯半径）的变化而变化，车开得越快，道路 弧度越大，受到的离心力越大。
离心力
向心力
第27页/共45页
减小离心力的措施
1、转弯处路段设计，要“外高内低”，有一点的倾斜度， 防止车辆转弯时向外侧滑，但倾斜度不能过大。
第28页/共45页
在张家界天门山，被称为“通天大道”的盘山公路共计 99弯，似玉带环绕，弯弯紧连，层层叠起，依山籍壁，直冲 云霄，被称为“天下第一公路奇观”，对行车司机来说是个 很大的挑战。
第21页/共45页
贵州六盘水“八大弯” 贵州六盘水“八大弯” 公路，被称为中国最具挑 战性的公路。不仅曲折环 绕，而且位于山上，高差 非常明显。
n 纵断面处：凸竖曲线
n
凹竖曲线(桥下视距）
第33页/共45页
车辆在平曲线上转弯时，因为看不到前方的障碍物，所以转 弯路口都会设置反射凸透镜，让司机提前看到过来车辆。
第34页/共45页
一、停车视距
停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制定措 施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。
停车视距构成：停车视距由三部分组成。反应距离、制动 距离和安全距离。
第14页/共45页
城市道路平曲线设计
2、直线的设计
1．直线不能太长，否则容易引起驾驶员疲劳。直线最大长 度为设计车速的20倍。
2．相邻两个圆曲线之间的直线长度不能太短；
同向曲线间的最小直线长度（m）宜大于或等于设计车 速（km/h）数值的6倍；
反向曲线间的最小直线长度（m）宜大于或等于设计车 速（km/h）数值的2倍；
n ①加速行驶距离S1：
▪ ②超车汽车在对向车道上行驶的距离S2 ：
道路几何线形设计

道路几何线形设计


直线公路与直坡
• （2）平曲线与纵曲 线的二维线性 • 这种组合主要有平 面曲线与纵面直线 构成，对景观的影 响关键在于平曲线 的大小和直坡的长 短。
平面曲线与直坡的二维线形
（3）平面直线与纵向竖
曲线的二维线性 这种组合在微丘地形条 件下的城市比较常见，， 它对路用者的影响较大。 特别要注意的是凸曲线 的上坡路段，前方道路 视线有中断的可能，会 降低道路的视觉连续性。 但下坡路段，视野开阔， 可道路或城市全景，是 一个不错的欣赏市容的 视角。
平面直线与纵向竖曲线的二维线形
（4）具有平纵组合 的三维线性 这种组合在丘陵、 山地城市中最常见， 是一种变化最为丰 富，并且最能感受 驾驶乐趣的线性。
二、线形设计和景观设计的协调性
• 1 、公路线形与环境 的协调
• 1) 通视。保持足够的行车 视距,使公路各组成部分的 空间位置协调、充分利用 景观特色, 使司机感到线 形优美、流畅连续, 行驶 安全诱导系统使司机能预 见公路方向及路况变化, 并且舒适。 • 2) 导向。建立合适的安全 的行驶措施。
道路外侧
道路内侧
几何设计的准则
• 1) 道路应具有优美的三维空间外观, 应当是顺 畅连续和可以预知的,应当与周边的环境保持适 当的比例; • 2) 平面、纵断面线形和横断面的结合应合理, 平曲线与竖曲线应配合均衡、协调; • 3) 在保证交通安全性的前提下, 线形具有动态 平顺性, 不应产生局部波浪式起伏和急剧转折;
康雪成
主要内容
几何设计的重要性 几何设计的准则 线性自身的协调性 线形设计要点
公路线形与环境的协调
几何设计的重要性
• 公路的几何设计对于交通安全起着先决作用。 • 合理、安全的公路设计，可以提供清晰醒目的行 车方向，提供足够的视距及其他信息，能够符合 驾驶人员普遍期望的设计效果。 • 一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形， 则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确 定，其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎 只是成了怎样趋于更加合理的问题了

城市道路平面线形规划设计1


40
35
25
20
平曲线最小长度（m）
140
100
85
70
50
40
第二节 平曲线规划设计
2、小半径弯道路面的超高与加宽
超高设置
如果因为地形、地物的原因，道路实际允许的最大转弯 半径小于上述不设超高的圆曲线的最小半径时，车辆在 弯道外侧行驶就要减速，否则就会产生过大的横向力。 为了减少横向力，就需要把弯道外侧横坡做成与内侧同 向的单向横坡，这就称为超高横坡度 i超（%）。
V ——计算行车速度（km/h）；
R ——平曲线半径（m）。
第二节 平曲线规划设计
把作用在汽车上（通过重心）的汽车重力和水平方向的
离心力沿垂直于路面方向和平行于路面方向进行分解，
可以把离心力所提供的、指向运动轨迹外侧的水平力称
为横向力。则横向力为：Y C cos G sin
由于 很小，故 sin tg i0 ,cos 1.0 。
第二节 平曲线规划设计
超高缓和段长度的计算随 超高横坡过渡方式之不同 而异，通常超高横坡有下 述两种过渡方法：
一、绕内边缘旋转 先将外侧车道绕路中线旋
转，当达到与内侧车道同 样的单向横坡后，整个断 面绕未加宽前的内侧车道 边缘旋转，直至超高横坡 值。在纵断面设计时，应 注意中心线标高设计应符 合超高横坡过渡的要求。 此时，超高缓和段长度可 按下列公式计算：
计算行车速度（km/h）
80
60
50
40
30
20
超高渐变率
1/150 1/125 1/115 1/100
1/75
1/50
二、绕中线旋转 先将外侧车道绕中线旋转，当达到与内侧车道构成单向横 坡时，整个断面一同绕路中线旋转，直至达到超高横坡值。 一般多用于旧路改建工程。 超高缓和段 l超 计算公式如下:

道路平面线形设计

Ch3 道路平面线形设计【本章主要内容】§3-1 平面线形概述§3-2 直线§3-3 圆曲线§3-4 缓和曲线（3h)§3-5 平面线形的组合与衔接§3-6 行车视距§3-7 道路平面设计成果【本章学习要求】掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法、要素计算；行车视距的种类及保证；平面设计的设计成果；了解平面线型的组合设计。

本章重点：缓和曲线设计与计算、平面设计注意事项，难点：缓和曲线。

§3-1 道路平面线形概述基本要求：掌握平面线形的概念，平面线形三要素，了解汽车行驶轨迹对道路线形的要求。

重点：平面线形的概念。

难点：平面线形三要素。

1 平面线形的概念平面线形—道路中线在平面上的水平投影，反映道路的走向。

2 平面线形三要素2．1 汽车行驶轨迹大量的观测和研究表明，行驶中的汽车，其导向抡旋转面与车身纵轴之间的关系对应的行驶轨迹为：1) 角度为0时，汽车的行驶轨迹为直线；2) 角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线；3) 角度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线。

行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：1)轨迹是连续和圆滑的；2)曲率是连续的；3)曲率的变化是连续的。

直线一圆曲线一直线符合第（1）条规律直一缓一圆一缓一直符合第（1）、（2）条规律整条高次抛物线可能符合全部规律，但计算困难，测设麻烦。

2.2平面线形要素直线、圆曲线、缓和曲线称为平面线形的三要素。

§3-2 直线基本要求：了解直线的使用特点和适用条件；掌握直线的设计标准及计算。

重点：直线的设计标准。

难点：路线方位角、转角的计算。

1 直线的特点1.1 以最短的矩离连接两目的地；1.2 线形简单，容易测绘；1.3 长直线，行车安全性差；1.4 山区、丘陵区难与地形与周围环境协调。

2 设计标准2.1直线最大长度1）限制理由2）直线最大长度：20V。

道路平面设计线形PPT课件

形三要素”。
6 精品课件
二、直线
➢ (一)直线的特点： 1、优点 (1)两点之间以直线为最短，一般在定线时，只要地势平
坦，无大的地物障碍，定线人员都首先考虑使用直线 通过，
1.571D
7 精品课件
二、直线
➢ (一)直线的特点： 1、优点 (2)笔直的道路给人以短捷、直达的良好印象，
无视距障碍
8 精品课件
2 精品课件
5、平面线形要素
3 精品课件
4 精品课件
5 精品课件
5、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 有三种关系，即： 角度为零——曲率为零的线形：直线 角度为常数——曲率为常数的线形：圆曲线 角度为变数——曲率为变数的线形：缓和曲线
道路平面线形正是由上述三种线形，即直线、 圆曲线和缓和曲线构成，称之为“平面线
2、圆曲线的缺点： ①.路线较直线长 ②.行车受力复杂 ③.视距受阻 ④.驾驶劳动强度大 ⑤.测设、施工等工作量大、计算复杂
16 精品课件
（二）设计标准 1、圆曲线半径
X G
V2 127R
ih
(1)车的横向倾覆稳定性 (2)行车的滑动稳定性 (3)乘客舒适性 (4)运营经济性
精品课件
Y
X
17
1)圆曲线最小半径
0.15
0.16
i
8%
8%
8%
8%
8%
8%
8%
一般最小半径μ、I 的取值表
设计车速 120
100
80
60
40
30
20
µ 0.05
0.05
0.06
0.06
0.06
0.05
0.05

城市道路及交通平面设计及线性规划


V2 127R
ih
平面线形规划设计的内容
平面线规划设计
横向力系数越小，乘客越舒适，燃料消耗与轮胎磨损越少。 表1-4-2、1-4-3.
μ使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。
横向力系数μ 燃料消耗（%） 轮胎磨损（%）
0
100
100
0.05
105
160
0.10
110
220
0.15
115
300
0.20
120
一、停车视距 1．定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制定措施使汽车在障碍物前停下来所需要的 最短距离。 2．停车视距构成：
反应距离
制动距离 停车距离ST
反应距离：当驾驶人员发现前方的阻碍物，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 起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。
二、圆曲线半径
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：
当设超高时 ：
R
V2
127( ih )
式中：V——计算行车速度，（km/h）；
μ——横向力系数；
ih——道路横陂
平面线规划设计 二、圆曲线半径
X Fcα o G s α sin
Y
X
X F Gi h
Gv gR
2
Gi
h
G(
v2 gR
ih )
道路为了绕避障碍，以使车辆平顺的由前一条直 线路段转向驶入后一条直线路段，一般采用圆曲 线进行连接
圆曲线是平曲线中的主要组成部分。 圆曲线几何元素为：
优点
T
α 易与地形相适应、可循性好、线形美观、易
于测设。
Rtg 2
L π αR 180
α E R(sec 1)
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公路等级
高速公路
一
二
三
四
计 算 行 车 速 度 （ km∕ h） 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20
停 车 视 距 （ m）
210 160 110 75 160 75 110 40 75 30 40 20
城市道路停车视距
表 3－ 19
计 算 行 车 速 度 （ km∕ h） 80 60 50 45 40 35 30 25 20 15 10
2
s4 超 车 汽 车 从 开 始 加 速 到 超 车 完 成 的 过 程 中 ，对 向 汽 车 的 行 驶 距 离 。计 算 时 一 般 取 时 间 为 3 t2 ，
因 为 超 车 汽 车 在 对 向 车 道 上 追 上 被 超 汽 车 后 ，一 旦 发 现 对 向 有 来 车 而 其 距 离 不 足 时 ，司 机 还 可 以 回 到 原 来
7 2020/4/18
3． 超 车 视 距 在 双 车 道 道 路 上 ，后 车 超 越 前 车 ，从 开 始 驶 离 原 车 道 之 处 起 ， 至超车后安全驶回原车道并与对向来车保持所必要安全距 离 所 需 的 最 短 距 离 为 超 车 视 距 ， 如 图 3－ 21。
8 2020/4/18
停 车 视 距 （ m）
110 70 60 45 40 35 30 25 20 15 10
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2． 会 车 视 距 两辆对向行驶的汽车在同一车道上相遇，及时制动并停车所必须的安全视距称为会 车视距。 会车视距由三部分组成：①双方驾驶员反应时间所行驶的距离；②双方汽车的制动 距离；③安全距离。 会车视距的规定值是其长度不应小于停车视距的两倍。
的车道上，按下式计算：
s4
2 3
s2
V 3 .6
2 3
t2
(m)
(3－ 56)
V 采 用 计 算 行 车 速 度 ( k m / h ) ， 设 超 车 汽 车 和 对 向 汽 车 都 按 计 算 行 车 速 度 行 驶 ，V 而0 为 被 超 车 的 速
度 ， 较 计 算 行 车 速 度 低 5～ 20km/h。 我 国 公 路 《 标 准 》 规 定 值 的 计 算 如 表 3－ 20。
计 算 行 车 速 度 （ km∕ h）
Z 值
120
100
80
60
50
40
30
20
0 .2 9
0 .3 1
0 .3 1
0 .3 3
0 .3 5
0 .3 8
0 .4 4
0 .4 4
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停 车 视 距 的 规 定 值 见 表 3－ 18 和 表 3－ 19。 各级公路停车视距
表 3－ 18
道路勘测设计
第三章 道路平面线形设计
甘肃建筑职业技术学院道桥教研 室
1 2020/4/18
3.5行车视距
一、视距的意义及其种类 1.定义 所谓视距，是指从车道中心线上1.2m的高度，能看到该车道中
心线上高为0.1m的物体顶点的距离，是该车道中心线量得的长 度，如图3－18。 规定视距标准是为了保证行车安全，使驾驶员能随时看到汽 车前方一定距离的道路，以便发现前方障碍物或来车时，能及 时采取措施。在平面上，弯道内侧有挖方边坡或障碍物、纵断 面上的凸形竖曲线处以及路线交叉口附近，均有可能存在视距 不良的问题。 在道路设计中保证足够的行车视距，是确保行车安全、快速、 增加行车安全感、提高行车舒适性的重要措施。
t2
(m)
（ 3－ 55）
（ 3－ 54）9 2020 Nhomakorabea4/18
式 中 ： V － 超 车 汽 车 的 速 度 （ k m / h ）；
t2 在 对 向 车 道 上 行 驶 的 时 间 (s)。
s3 － 超 车 完 毕 ， 超 车 汽 车 与 对 向 来 车 之 间 的 安 全 距 离 ， 一 般 取 15～ 60m。
S cq s 1 s 2 s 3 s 4 （ m ）
S cb
2 3
s2
s3
s4
(m)
式 中 ： S c q 全 超 车 视 距 （ m ）；
(3-52) (3-53)
S c b 必 要 超 车 视 距 （ m ）；
s 1 汽 车 超 车 开 始 到 进 入 对 向 车 道 的 加 速 行 驶 距 离 （ m ）， 按 下 式 计 算 ：
V1 行 驶 速 度 ， 当 设 计 车 速 为 （ 120～ 80） km/h 时 为 其 85％ ， 设 计 车 速 为 （ 60～ 40） km/h 时 为
其 90％ ， 设 计 车 速 为 （ 30～ 20） km/h 时 为 其 100％ 。
不 同 设 计 车 速 下 的 Z 值
表 3－ 17
s1
V0 3 .6
t1
1 2
at
2 1
(m)
式 中 ： V0 被 超 汽 车 的 行 驶 速 度 (km/h)；
t1 加 速 时 间 ；
a 平 均 加 速 度 ( m / s 2) 。 s2 超 车 汽 车 在 对 向 车 道 上 行 驶 的 距 离 ， 按 下 式 计 算 ：
s2
V 3 .6
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3 2020/4/18
2.种 类 行 车 视 距 按 行 车 可 能 遇 到 的 各 种 情 况 可 有 停 车 视 距 、会 车 视 距 、超 车 视 距 、
错 车 视 距 、 避 让 障 碍 物 视 距 等 五 种 。《 标 准 》 对 前 三 种 视 距 作 了 相 应 规 定 。 1． 停 车 视 距 汽 车 行 驶 时 ，自 驾 驶 员 看 到 前 方 障 碍 物 起 至 到 达 障 碍 物 前 安 全 停 车 止 所 需
要 的 最 短 行 车 距 离 称 为 停 车 视 距 。 如 图 3－ 19。 停 车 视 距 主 要 由 两 部 分 组 成 ：① 司 机 反 应 时 间 内 行 驶 的 距 离 ；② 开 始 制 动
到汽车完全停止所行驶的距离——制动距离。通常按下式计算：
4 2020/4/18
ST
s1
s2
V1 t 3 .6
(V 1 / 3 .6 ) 2 2g Z
V 1 t V 12 3 .6 254 Z
(3-51)
t
式 中 ： 司 机 反 应 时 间 ， 取 2.5s；
Z 路面 与轮 胎之间 的纵 向摩 阻系 数， 因轮 胎、 路面、 制动 等条 件不 同而 异， 计 算停车 视距 一
般 按 路 面 潮 湿 状 态 考 虑 ， 见 表 3－ 17。