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动视觉原理在公路线形设计中的应用

动视觉原理在公路线形设计中的应用

0引言

在公路线形设计中,所采用的指标不仅应满足标准和规范的要求,同时还应该考虑到驾驶员在行驶时视觉的特殊性。

当汽车行驶速度较高时,驾驶员的视觉形状对驾驶员的驾驶行为和行驶速度影响很大,易使驾驶员出现错觉、幻觉,若线形设计不当时,这种情况会更严重。

目前,中国对线形安全设计的研究非常重视,从线形设计指标、公路景观设计等方面开展了研究,国外也十分重视对这方面的研究,在大量交通事故调查的基础上,开发了交互式公路安全设计系统。

但从驾驶员的驾驶心理,特别是驾驶员的动视觉心理方面的研究还比较少。

在线形设计中,应结合驾驶员的动视觉特点,设计出在视觉上保持连续和流畅的公路线形,尽量避免采用易使驾驶员产生错觉的线形,从而给驾驶员提供一个宽松和愉悦的驾驶环境。

本文根据动视觉原理,对公路线形设计中的若干主要问题进行了论述。

1.1动视力

在静止状态下的视力称之为静视力。

实际上,驾驶员观察外界事物,都是在动态下进行的,驾驶员所观察的物体是按一定的速度运动的,而驾驶员本身也在车辆行驶状态下观察物体。

在车辆行驶状态下,驾驶员观察物体的视力称为动视力。

驾驶员在静止状态下和运动状态下的视力是完全不同的,动视力与运动速度、环境的照度,以及驾驶员的年龄等因素有关。

车速越高,则物体的相对移动速度也越高,因而眼睛的转动角速度也相应加快。

在测量动视力时,通常以眼睛转动的角速度来表示。

动视力与上述三因素有这样的关系:

行驶速度增加(即眼睛转动的角速度相应增加),动视力降低;对于同一速度,照度增加,动视力提高(图1);驾驶员的年龄越大,动视力越低。

根据运动视觉心理学的分析,动视力比静视力低10~20,特殊情况下低30~40。

1.2动视野

头部和视线固定时,眼睛所能看到的全部范围称为静视野,如果仅仅将头部固定,眼球自由转动时能够看到的全部范围就是动视野。

动视野的大小与车速有很大的关系(表1),随着车速的增加,驾驶员的视野也缩小。

而人眼的舒适视野为18°。

表1行车速度与视野、注视距离的关系

车速/(km·h)40608010012O

视野/(°)1OO86604O22

注视距离/m18O33537756471O

在某一时刻,驾驶员注意力的集中点称为注视点,注视点距汽车当前位置称为注视距离。

注视距离、视野与车速的关系见表1。

经回归分析,注视距离与车速呈线性关系Df=6.45V-82

(1)

式中:

D,为注视距离(m);为车速(km·h)。

2驾驶员的动视觉特点分析

驾驶过程中,驾驶员的动视觉具有如下特点:

(1)驾驶过程中,驾驶员不易全面正确感觉车外的情况变化。

一般情况下驾驶员在视野内觉察一个目标约需0.4S的时间,需要约1S的时间清晰辨认。

在高速运动时,视野变小,同时外界的景物的相对运动速度也增加,从而导致物体在视野内的作用时间变短。

如果在视野内的作用时间小于0.4S,驾驶员就无法发现目标,达不到1S,就无法分辨目标的细节。

(2)驾驶过程中,驾驶员的空间分辩能力降低。

随着车速的增加,驾驶员的视力呈下降趋势,其视认距离会缩短;车速增加,景物距汽车就越近,景物的角速度愈大,景物在视野内的作用时间也会变短。

根据动视觉原理,人的视觉反应时间一般为(0.15~2.00)S,而人眼能分析画面,并得出一个有意义知觉的时间一般为(1.5~2.0)S。

因而车前可视距离可用下式计算

Dv=Vt

(2)

取t=1.5s代入,并将速度单位转换,得Dv=0.417V(3)

式中:

D为车前可视距离(m)。

例如,当V一60km·h时,驾驶员只能看清25m以外的物体,而物体在427m以外,因距离太远而无法确认物体的细节,此时驾驶员的视野为86。

,所以车速为60km·h时,驾驶员的识别空间为(25~427)m,视角为86。

的一个棱台。

如果车速进一步增加,识别空间会进一步缩小。

驾驶员的注意力集中于前方的路面上,而且车速越高,注意越集中,越难转移,路面在驾驶员的视野中所占的比例也就越大,同时,驾驶员的注意力集中点也向前移动。

(3)高速行驶时,容易对驾驶员形成“道路催眠”。

在行车过程中,随着车速的增加,驾驶员的空间辨别范围缩小,注视点前移,两眼凝视远方并集中于一点,形成“隧道视觉”,从而使外界刺激物减少,只注视单调的路面。

在交通环境变化不大的情况下,单调信号对大脑皮层某些点的重复刺激,会导致神经细胞呈现抑制状态,形成“道路催眠”。

(4)高速行驶时,驾驶员更易出现错觉,导致反应错误增加。

高速行驶时,驾驶员在单位时间内接受的信息量显著增多。

单位时间内的刺激物出现次数越多,驾驶员出错的比例越大(表2)。

3动视觉原理在公路线形设计中的应用

《公路工程技术标准》(JTJ001—97)中指出,公路平纵横设计不仅要满足汽车动力性能要求,而且还要满足驾驶员视觉和心理等方面的要求,这对保证行驶安全顺适具有极其重要的作用。

特别是设计速度≥60km·h的公路上,更应该强调视觉和心理等方面的要求,考虑驾驶员在运动状态下视觉和心理的特殊性,设计出更安全、运行环境更宽松的公路。

3.1直线长度

从理论上求解直线的长度是困难的,只能根据在高速行驶时驾驶员的动视觉特点和心理承受能力来确定。

过长的直线,会使路面在驾驶员的视野中所占比例增加,空间识别能力下降,而且由于直线的单调性,道路本身几何信息量的减少,对驾驶员的新鲜刺激减少,更易对驾驶员形成“道路催眠”。

同时,驾驶员会产生快点驶出直线的急躁情绪,一般会超速行驶,而此时随着车速的增加,驾驶员的视力下降,视野进一步缩小,对路面前方的识别距离下降,形成事故隐患。

过短的直线会妨碍线形的连续和圆滑,特别是相互通视的同向曲线间的直线长度,不能过短,当直线过短时,驾驶员在高速运动时易产生错觉,容易产生把直线两端的同向曲线看成反向曲线的错觉,从而给驾驶员造成心理上的突然,使之操作失误,导致交通事故。

中国未对直线的长度作出具体的规定,从交通安全规律和人机工程学的观点出发,视觉舒顺的直线长度宜取:

6V≤L≤20V。

其中,通视的同向曲线间的直线长度宜>6V,做不到时,宜设计成卵形曲线、复曲线或者在曲线的内侧进行一些遮挡栽植,让驾驶员在一个曲线上行驶时,看不见第二个曲线,避免错觉的产生。

一般情况下,各种车速下的直线长度参考值如表3所示。

3.2平曲线

平曲线包括缓和曲线和圆曲线。

平曲线的几何形态是柔和的,富于变化,并且能较好地诱导视线。

驾驶员在平曲线上行驶时必须不断地调整行驶方向,同时驾驶员视野中的公路及其周围的景物是变化的,这样能较大程度引起驾驶员的注意力。

所以,从动视觉和公路美学的角度来看,平曲线本身是能改善驾驶员的动视觉。

曲线段的危险性一般是由布线条件和连续路段的延伸条件而定的。

平曲线的半径越小,驾驶员就越会低估曲率,从而产生平曲线半径较大的错觉。

如果平曲线的视觉平顺性较差,这种错觉就更易出现。

在实际中,对于超过半圆的圆曲线,会觉得其曲率半径比实际的大(即曲率小)。

特别在高速行驶时,驾驶员的动视力下降,又因其视野变窄而导致获得道路周围的参考信息量减少,驾驶员更容易对线形产生错觉。

所以圆曲线半径不宜太小,应尽量采用较大的半径。

有时,路线由大量的曲线段组成,并且大部分平曲线的半径较小,此时也可能不是危险路段。

但当小半径平曲线位于由直线或大半径的平曲线组成的路段上,则更容易导致交通事故。

这种小半径平曲线被称为孤立曲线。

例如长直线的尽头所接的小半径平曲线就是孤立曲线,特别是当小半径平曲线在驾驶员的视野中的可见部分较少时,这种危险就更大。

经实验研究反复证明,弯道可见部分越少,驾驶员越容易低估曲率,有时甚至在较远的地方完全看见弯道时也会低估曲率,使驾驶员错误认为前方平曲线半径较大,不必采取减速措施。

从视觉及安全角度考虑,圆曲线半径R与其前后的直线长度Lz有如下关系

Lz≤500m时,R≥Lz

Lz>500m时,R≥500

为了降低驾驶员产生平曲线半径大的错觉,平曲线应满足视觉上平顺的要求。

因此,平曲线的缓和曲线(Ls1)、圆曲线(Lc)和缓和曲线(Ls2)的长度之比应以Ls1:

Lc:

LS2=1:

1:

1为宜,则有

式中:

a为偏角,a>57.3°,按57.3°计算,a≤7°,按小偏角处理;V为设计速度(km/h)。

当偏角a≤7°时,为避免驾驶员产生高估曲率的错觉,作出不必要的减速操作,平曲线长度不应过短,一般应大于3S行程,则小偏角的平曲线长度LH为:

LH=11.7V/a(8)

当a<2°时,按a=2°计算。

同样,当偏角a≥57.3°时,为了避免驾驶员产生低估曲率的错觉,平曲线长度也不要过长。

3.3平纵组合

平面线形与纵断面线形的组合,不仅要满足汽车的动力特性要求,而且应充分考虑驾驶员在视觉、心理上的要求,避免茫然和错觉的出现。

良好的公路立体线形设计,在一定程度上可弥补高速行驶过程中因视力损失和视野缩小造成的不利影响,给驾驶员提供一个宽松的驾驶环境。

因此,从驾驶员视觉和心理的需求出发,平纵组合设计应考虑驾驶员的动视觉特点。

3.3.1保证立体线形在视觉上的连续性

平曲线与竖曲线要一一对应,且平曲线比竖曲线更长,即所谓的“平”包“竖”,这种组合能较好地保持视觉上的连续性(图2)。

图中平纵曲线的对应关系见表4(下同)。

若平曲线与竖曲线错开,且凸形竖曲线的顶点位于平曲线的起点(或终点),驾驶员在驶上坡顶之前无法预知前方公路的走向,从而产生心理上的茫然,如图3;凹形竖曲线的顶点位于平曲线的起点(或终点)时,驾驶员将会看到扭曲的线形,其扭曲程度随竖曲线半径的减小而加剧,如图4。

当半径较小凹形竖曲线设在离平曲线较远的直线上,且坡差较大时,驾驶员会产生前方纵坡比实际的大的错觉,其错觉的程度随坡差变大,竖曲线半径减小而加剧。

当驾驶员在坡顶时,错觉是最大的,随着向凹形竖曲线底部的行进,错觉会逐渐减轻,见图5(a)、(b)。

另外,在一个平曲线或一段长直线内包含几个竖曲线,特别是小半径竖曲线,在驾驶员的眼中,前方道路会完全失去连续性,如图6。

3.3.2应保持线形在视觉和心理上的平衡平曲线与竖曲线的大小若配合不均衡,即使平曲线和竖曲线完全对应,也会在视觉上失去平衡。

从视觉平衡与协调上考虑,平曲线半径R与纵坡I有如下关系

根据式(9)计算的值如表5所示。

另外,若平曲线的半径小于1000m,竖曲线半径为平曲线半径的10~20倍时,在视觉上就能达到均衡。

表6列出了平竖曲线对应关系。

4结语

汽车在公路上快速行驶时,驾驶员主要是通过视觉对公路线形的判断来确定其操作行为,其获得的行驶空间的视觉形状直接影响驾驶员的驾驶行为和行驶速度。

驾驶员在行车的过程中,其动视觉的特殊性应该得到足够重视,设计者必须充分考虑驾驶员的动视觉特点,设计出在视觉上保持连续和流畅的公路线形,应尽量避免容易使驾驶员产生错觉的线形,给驾驶员提供一个宽松和愉悦的驾驶环境。

当然,仅仅在线形设计上满足动视觉的要求是不够的,公路沿线的景观设计也是十分重要的,其对驾驶员的视觉也有很大的影响,良好的景观在某些情况下可以弥补线形设计中存在的视觉缺陷。

因此,设计者所设计的公路线形既应满足动视觉要求,同时也应注意公路沿线的景观设计。

参考文献:

[1]袁国林,程建川.错觉及其在公路线形设计中的应用[J].中国公路学报,2002,15

(2):

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[3]彭巍.高等级公路景观设计方法与评价体系的研究[D].西安:

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[5]王健.交通安全心理学[M].重庆:

科学技术文献出版社重庆分社,1988.

[6]单博华.道路交通心理[M].北京:

警官教育出版社,1993.

[7]张雨化.道路勘测设计[M].北京:

人民交通出版社,1999.

[8]JTJ001—97,公路工程技术标准[s].1997.

 

公路线形设计研究

1山岭区高等级公路线形设计的一般要求公路线形设计应使汽车能够迅速、安全、舒适地行驶,这不仅要求采用与计算行车速度相应的线形指标,同时还必须保证线形的连续、均衡与协调。

连续是指线形设计应保证汽车以某一速度行驶时能逐渐顺畅地从一个圆曲线过渡到另一个圆曲

线,从一个纵坡过渡到另一个纵坡。

不同指标之间应有较长的过渡段,使汽车以某一速度运行时能从容地进行方向转换和换档操作。

这个过渡段在平面线形设计上就是设置足够长的缓和曲线,在纵面线形上就是采用较大的竖曲线半径和设置较长的竖曲线。

线形设计还应考虑驾驶员在视觉和心理方面的要求,应使驾驶员在行驶中视线连续,并能预知前进方向的变化,自然地诱导视线。

均衡是指不同路段和相邻路段之间的技术指标不要相差太大,要组合适当,例如长直线尽头不要设小半径曲线,大半径与小半径曲线之间的比例不应太大,纵面变化不要忽陡忽缓。

频繁变更设计指标,将难以保持线形各要素的均衡,会导致驾驶操作的变化幅度过大,给驾驶者带来心理上的不安,影响汽车的高速安全行驶。

协调是指线形的平纵组合应得当,不要平面指标很高,而纵面指标很低,或纵面指标很高,而平面指标很低。

各种线形要素之间及与其他设施之间应相互协调。

直线、圆曲线、缓和曲线之间应协调;平曲线与竖曲线之间应组合得当;平面线形与纵面线形之间应协调组合;路线与构造物及沿线设施间应协调。

公路线形与自然景观之间也应相互协调,山区公路线形设计采用与自然地形相协调的几何线形,顺应地形变化,既能融合周围景观,避免或减少对地形的剧烈切割,也能减少工程数量,降低工程造价、保护环境。

山区公路大都是平、纵、横三个方向控制的立体线形,也只有使用匀顺的曲线和低缓的纵坡更能吻合弯曲不平的山区地形和周围景观,使之组成三面协调、流畅的线形及优美的三维空间外观,才能引导驾驶员有良好的视觉反应和舒适、安全地行车。

2.2回旋曲线参数

回旋曲线是缓和曲线的常用形式,回旋曲线参数A表明回旋曲线曲率变化的缓急程度。

实际工作中,回旋曲线的计算是从确定参数开始的。

回旋曲线参数A的选用,从运动力学、运动心理学和视觉等方面考虑,一般应符合以下几点:

(1)根据汽车在回旋曲线上能否缓和行驶来确定:

式中:

是汽车行驶速度,krdh;P为离心加速度变化率,建议高速公路采用0.35(推荐值)及0.5(绝对最小值)。

(2)根据回旋曲线上行驶时间确定:

式中:

t为汽车在回旋曲线上行驶必要的最小时间,s。

我国标准取t=3,结果为

(3)根据视觉条件确定。

经验认为,使用回旋曲线作为缓和曲线时,回旋曲线参数A和连接的

圆曲线半径R问保持R/3≤A≤R的关系,便可得到视觉上协调而又顺畅的线形。

设计时,一般当

R<100m时,取A≥R;R≈100m时,取A=R;100m3000m时,取A

2.4平曲线长度

平曲线过短会造成转向操作困难,引发交通事故。

当偏角较小时,即使圆曲线半径足够大,其长度仍然很小。

因此,我国规范规定,平曲线的偏角一般应不小于7。

,而且还规定了各种车速下平曲线的最小长度。

这一指标是按照设计车速6S的行程确定的,也就是缓和曲线最小长度的2倍。

按照规定,平曲线中的圆曲线长度至少不小于设计车速2S的行程。

所以,平曲线最小长度以设计车速的9S行程为宜,这样才能保证驾驶人员在操纵方向盘上不感到困难。

3以曲线为主的定线方法

传统的定线方法是根据地形条件,先设置一系列直线,然后用圆曲线和缓和曲线将直线连接起来,这种方法被称为“直线定线法”。

在山区地形条件下,采用“直线定线法”难以实现线形的连续与均衡设计,且不易与地形、地物、景观相协调,容易造成大挖大填。

采用“曲线定线法”,即先确定适合地形的圆曲线,准确地控制地形、地物,在不受限制的地方用直线和缓和曲线将圆曲线连接起来,形成以曲线为主的随地形、地势而曲折舒顺的连续线形。

这比硬拉直线造成大挖大填的线形优越得多,它不仅能灵活地与公路所经地带的地形、地物、景观相协调,而且能减少工程量,降低造价,同时尽量减少对环境的破坏。

七、S型曲线及C型曲线的加宽过渡

当构成S型或C型曲线的两曲线均需进行加宽时,由于加宽分别设置在曲线的内侧,为了路容美观顺畅,一般对加宽的过渡也需对基本设计加以修正。

为了不使工程数量有较多的增加,一般可采用下述方法修正:

对于s型曲线,加宽从一曲线的缓圆点(或圆缓点)开始,过渡到另一个曲线的超高值等于路拱横坡的断面上,也就是说,对于由A、B两曲线构成的s型曲线,A(B)曲线的内侧加宽渐变在A(B)曲线的缓圆点(或圆缓点)和B(A)曲线的超高值等于路拱横坡的断面之间过渡(即一个曲线的内侧加宽渐变延伸一定的长度至另一个曲线的外侧)。

对于C型曲线,由于加宽在同一侧进行,因此其加宽过渡可以采用从一个曲线的圆缓点直接过渡至另一曲线缓圆点;也可以采用先分别按基本设计过渡,只在两曲线超高值渐变至等于路拱横坡的两断面之间,将加宽按直线比例从一个曲线向另一曲线过渡。

无论采用上述哪种过渡方式,均能消除在曲线公切点处的内侧边线突变点,使路容得到改观。

 

缓和曲线由直线处的r=∞过渡到圆曲线处r=R的回旋线替代,其间必定有某一点B满足r=Rb(Rb为不设超高的最小圆曲线半径),自B点以后,回旋线半径逐渐减小,直至曲线的缓圆点(HY)回旋线半径和圆曲线半径相等,也就是说,自B点以后,曲线应随着半径逐渐小于不设超高的圆曲线半径而逐渐增大超高值,至曲线的缓圆点(HY),超高值渐变至圆曲线的全超高i。

而此时B点至缓圆点(}rY)的回旋线长度Lb,作为超高缓和段长度。

Lb的计算图解如下(见图1):

由回旋线rl=A2的特性可知:

Rb·(Ls-Lb)=R·Ls

式中:

Lb——不设超高的圆曲线半径处B点至圆曲线

起(终)点处回旋线长度(m);

Ls——回旋曲线长度(m);

R——圆曲线半径(m);

Rb——不设超高的圆曲线半径(m);

最后,通过条件

(二)计算所得的k和条件(三)计算所得的Lb,两者相互比较,取值大者作为曲线的超高缓和段长度。

 

S型曲线超高设计

《公路路线设计规范》对s型曲线的线形设计做了很明确的规定:

要求相邻两个回旋线参数A和A宜相等;当采用不同的参数时,A和A之比应小于2.0,有条件以小于1.5为宜;两圆曲线半径之比不宜过大,以尺/R,=1~1/3为宜。

但对S型曲线中两个圆曲线间反向超高如何过渡并未做明确的规定,可能大多数人员将S型曲线以其公切点(GQ)为界划成两个相互独立的曲线来完成各自的超高(下简称超高方式I)。

本文提出将s型曲线中的两相邻的缓和曲线看成一个整体来完成超高过渡(下简称超高方式Ⅱ),并从与地形的适应性、行车的安全性和舒适性、路容的美观性等方面来讨论两种超高方式的优缺点。

1.1单车道和单向双车道公路超高设计单车道应用于四级公路及互通立交的单车道匝道中,单向双车道主要应用于高速公路或一级公路的分离式路基及互通立交的双车道匝道中。

它们的共同点是路拱的正常横坡为单坡,超高旋转轴为固定的一个轴(均定为绕车道的内侧边缘旋转)。

路拱正常横坡绝对值是为i0,R1对应的超高绝对值是为i1,R2对应的超高绝对值是为i2,并规定右侧超高为正值,左侧超高为负值(下同)。

超高方式I在GQ点处路拱为正常横坡i0,超高过渡为i1→i0→i2,横坡变化值β1=i1+i0+i2;超高方式Ⅱ在GQ点处路拱为零坡,超高过渡为i1→0→i2i,横坡变化值β2=i1+i2。

由上可知,超高方式Ⅱ的横坡变化值比超高方式I小(β2<β1,),在受超高所需最短缓和曲线长度限制时,超高方式Ⅱ所需两个缓和曲线的总长度比超高方式I短,因此超高方式Ⅱ对地形地物的适应性比超高方式I强。

超高方式I在GQ点两侧的横坡变化率在超高与正常横坡反向一侧加大,同向一侧减小,易出现超高过缓或过急现象;而超高方式Ⅱ在GQ点两侧的超高变化都是随曲率半径的减少而增大的,连续好,因此超高方式Ⅱ比超高方式I更有利于行车安全和舒适。

两种超高设计对公路附加的转折点相同,因此两种超高方式对路容的影响是相同的。

1.2双向双车道公路超高设计

双向双车道公路没有中央分隔带,为二、三级公路的常用车道形式,它的特点是路拱为双向横坡,超高旋转轴不是固定的一个轴,它的超高一般方式为先将弯道外侧车道绕路中心线(简称A轴)旋转,待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(简称B轴)旋转,直至超高横坡值。

超高方式I在GQ点处的路拱为双向横坡i0,超高过渡方式为由超高横坡值i整体绕B轴旋转过渡到正常路拱横坡i0后,与路拱反向的一侧绕A轴旋转过渡到GQ点处的双向横坡,通过GQ点后,另一侧绕A轴旋转过渡到正常路拱横坡-i0形式单向横坡,再整体绕B轴旋转过渡到超高横坡值-i2,超高过渡为i2--i0(i0)-i2,横坡变化值β1=i1+2i0+i2,超高方式Ⅱ在GQ点处的路拱为零坡,超高变化时绕固定的A轴旋转,超高过渡由超高横坡值i1过渡到GQ点处的零坡再过渡到超高横坡值-i2即i1-0-i2,横坡变化值β2=i1+i2。

由上可知,横坡变化值β2比β1小了2i0。

,超高方式Ⅱ所需两条缓和曲线的总长度要比超高方式I短很多,在地形条件受限时,超高方式Ⅱ对地形、地物的适应能力要比超高方式I强很多。

超高方式Ⅱ的超高变化是连续渐变的,而超高方式I在GQ点前后左右车道均存在一段较短的路拱横坡不变段,超高变化是间断不连续的,因此超高方式Ⅱ的行车安全性和舒适性均比超高方式I好得多。

超高方式Ⅱ在GQ点无因超高而附加的转折点,而超高方式I在GQ点前后折曲明显,因此超高方式Ⅱ的路容景观要比超高方式I好得多。

1.3双向四车道以上公路超高设计双向四车道以上公路要求设置中央分隔带,车辆按上下行分隔行驶,主要应用于高速公路和一级公路,它的特点是正常路拱为双向横坡,超

高旋转轴一般中央分隔带边缘两条固定轴(分别称为A和B轴)。

超高方式I在GQ点处路拱为双向横坡i0,超高变化时左右幅分别绕A轴和B轴同时旋转,从超高横坡i1过渡到正常路拱横坡i0,此时曲线内侧维持路拱横坡不变,外侧继续绕B轴旋转过渡GQ点路拱横坡-i0。

形成双向横坡,通过GQ点后,曲线内侧维持路拱横坡-i0不变,外侧绕A轴旋转过渡到路拱横坡-i0与内侧形成单向横坡,然后左右幅分别绕A轴和B轴同时旋转过渡到超高横坡-i2,单幅超高过渡为i1-i0一i2,双幅横坡变化值β1=i1+2i0+i2;超高方式Ⅱ在GQ点处的路拱为零坡,超高变化是左右幅同时绕A轴和B轴旋转,从超高横坡值i1过渡到CQ点处的双向零坡,再继续绕A轴和B轴同时旋转,直至过渡到超高横坡值-i2为止,双幅横坡变化值β2=i1+i2由上可知,超高横坡变化值β2比β1小了2i0,对地形、地物的适应能力同双向车道公路。

就单幅而言,超高方式Ⅱ是连续渐变的,而超高方式I在邻近GQ点有一段较短的路拱横坡不变段,超高变化是间断不连续的,因此超高方式Ⅱ的行车安全性和舒适性比超高方式I好。

虽然有了中央分隔带的遮挡,但单幅采用超高方式Ⅱ比超高方式I少了两个附加转折点,因此超高方式Ⅱ的路容景观要比超高方式I好得多。

山区高速公路设计中

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