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1、基于舒适安全因素的道路线形设计探讨权戈冰(重庆市交通规划勘察设计院,重庆401121)摘要:道路线形设计是否合理是决定驾驶员及乘客能否快1．2圆曲线速、舒适和安全行驶的最主要的原因。本文围绕舒适和安全圆曲线具有线形美观圆滑、易与地形相适应相协调、易这两个决定性因素,研究分析道路平面线形、纵断面线形以[4]于测设等优点,使用范围广而灵活。圆曲线对道路线形的及平纵组合线形的影响并提出相应的建议;并采用横向加速影响主要在于圆曲线半径。圆曲线半径过小,由L=R×ϕ得度和横向加速度变化率等指标评价道路线形,采用可能速
2、度为了控制曲线长度会使转角过大,驾驶员转弯强度大易诱发等指标、新型缓和曲线等线形对道路设计进行优化。交通事故;圆曲线半径过大时,其行车条件几何线、与直线无关键词:道路线形;舒适性和安全性;横向加速度;横向加速太大差别,容易给驾驶员造成判断上的失误,同时为了控制度变化率;可能速度曲线长度而采用较小转角,使曲线两端附近的曲线被误认为中图分类号:U412.3文献标志码:B是直线而看上去较实际长度短,只有当车辆行驶在曲线中点文章编号:1672-4011(2017)02-0114-03附近时才看出是曲线,这就给驾驶员
3、造成急转弯的错觉而诱DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2017.02.052发交通事故。美国研究表明:平曲线转角的安全值是20°,转0前言角为20°的平曲线能最好地满足驾驶员视觉特性和行车[1,5]要求。近年来,我国道路交通事故频发,道路交通安全问题日因此,从行驶的安全性和舒适性角度考虑,圆曲线的适趋严重,道路线形设计中的缺陷也愈发明显。道路线形是道用半径采用不小于极限最小半径的3倍或一般最小半径的2路设计的核心,合理的线形设计是行车舒适、安全最为有效倍为宜,同时最好使超高控制在4%
4、以内。[1]的保证,对于预防和减少交通事故具有十分重要的意义。1．3缓和曲线本文前半部分主要分析路线设计的三个主要组成部分:为了使汽车从直线段到直线段、直线段到圆曲线段或大平面线形设计、纵断面线形设计以及平纵组合线形设计,对圆曲线到小圆曲线平稳过渡,并考虑超高加宽因素而设置的车辆行驶舒适性和安全性的影响及建议;后半部分采用横向曲线称作缓和曲线。缓和曲线有回旋线、麦克康纳尔加速度、横向加速度变化率等指标评价线形并采用相应的其(W.A.McConnell)曲线、布劳斯曲线、三次抛物线缓和曲线他一些指标、线形和方
5、法优化线形设计。和正弦型等。而我国目前使用最多且规范和标准规定的缓1平面线形的影响和建议和曲线类型是回旋线。回旋线的一般方程式是ρl=C=A2,其中最主要的设计参数为回旋曲线参数A。由l=(Rβπ)/h01．1直线90得当缓和曲线长度l一定时,R值小则β需取值大一h0直线对道路线形的影响主要在于直线的长度。虽然直β线具有距离短、方向明确、易于布设等诸多优点,但过长及过些,R值大则β需取值小一些。又由A=R0,为满028.6479[1]短的直线对行车的舒适和安全均存在隐患。足上述要求,当R值偏小时,则A应取大
6、些;R偏大则A应取直线过长会使线形单调,造成驾驶员疲劳,进而造成注小些。由于缓和曲线角β适宜的取值范围为3°~29°,可推意力不集中,放松警惕,不自觉地提高车速。当遇到突发情导出R/3≤A≤R。因此,设计中当R接近100m时A=R;当况及前方急弯时很容易来不及反应导致侧翻、追尾或其他交通事故。因此,规范的要求是:一般直线路段最大长度控制R<100m时取A≥R;当R较大或接近3000m时取A=R/在20V(m)为宜。3;当R>3000m时取A≤R/3。另外,由于汽车在缓和曲线直线长度过短时,当直线位于同向曲线
7、间时,易形成断上要完成不同曲率的过渡行驶,因此,缓和曲线要有足够的背曲线,使驾驶员产生错觉,把直线和两端的曲线看成是反长度,如果长度过短,则线形过渡不流畅,驾驶员不能从容舒向曲线,或者把两条曲线看成是一条曲线,从而产生操作失适地操作方向,易产生交通事故。因此,规范对各等级道路误。同向曲线间的直线长度有时受到地形条件的限制无法缓和曲线最小长度做了相应规定。满足,可适当突破规范规定,某些设计单位已采用设计速度2纵断面线形的影响和建议V(km/h)的4倍即4V(m)甚至3V(m)的最小值,此时可以[2]通过适当增
8、大相邻曲线的半径来改善线形,亦可通过使用纵断面线形的优劣取决于三个方面:纵坡坡度、纵坡坡[3]大半径圆曲线代替使线形弯曲圆滑。长和竖曲线半径。2．1纵坡坡度与纵坡坡长收稿日期:2016-12-23规范从汽车的爬坡能力方面对道路的最大纵坡加以限作者简介:权戈冰(1976-),男,湖南常德人,研究生,高级工程师,主要研究方向:道桥工程。制。坡度越大,车速下降得越快,如果牵引力不足,制动不及·114·时或操作失误,就会
