基于行驶轨迹的道路平面线形研究之曲线篇

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1、2015年5月第5期城市道桥与防洪科技研究191基于行驶轨迹的道路平面线形研究之曲线篇张忠桥，王健(无锡市政设计研究院有限公司，江苏无锡214072)摘要：道路是车辆通行的载体，道路平面线形拟合车辆行驶轨迹的程度高低，体现了车辆通行条件的优劣。基于车辆的行驶轨迹，考虑人、车、路、环境等因素，探讨了车辆在直线、圆曲线、缓和曲线上行驶时的理论公式，在满足车辆安全、舒适的行驶条件下，测算了最大长直线、圆曲线最小半径及最大半径、最短缓和曲线等数据，为路线规范的修订提供参考；结合标准、规范，理论联系实践，探讨了直线、圆曲线、缓和

2、曲线，有利于设计人员对道路线形设计的理解，有利于设计人员确定特定车辆的通行条件。关键词：行驶轨迹；平面线形；直线；圆曲线；缓和曲线中图分类号：U412．34文献标志码：A文章编号：1009—7716(2015)05—0191—02最小圆曲线半径适合在低速的路段中采用，0引言如在设计居住小区道路平曲线、厂矿道路平曲线、在直线篇【·】中，已经就车辆与路线的基本关系停车场道路平曲线及道路交叉口转弯半径时，可及直线路段行驶条件进行了探讨，以下就圆曲线作为低限值；在中高速道路中，最小圆曲线半径一路段、缓和曲线路段进行探讨。般用在

3、条件受限制的路段、车辆测试的试验路段、赛车的路段，此种条件下应设置超高，路面抗滑也1圆曲线路段须满足要求。圆曲线概述见直线篇【】：基于行驶轨迹的道路1．2最大圆曲线半径平面线形研究之直线篇。当前轮转动的角度()足够小时，理论上车辆1．1最小圆曲线半径的行驶轨迹半径(r)为无限大，是由方向盘转动圆曲线作为道路线形设计的基本单元，被广的角度决定的，而方向盘转动的角度是由司机来泛采用。由公式r=d／fkxwxt)及公式~=kxmxt，得：操控的。如果当前轮转动的角度()接近于零时，r=d／~(1)方向盘转动的角度()也须接近

4、于零，这对于司机当给定车辆，前后轮轴距(d)是常数，如小客来说是很难操控的。车前后轮轴距d=3．8m；前轮转动角度()是在一假定一辆小客车在半径为10000m的圆曲定区间的变数，如小客车的前轮最大转角25。～线上行驶，根据公式r=d／~，小客车d=3．8in，则=35。。假定设计车辆的中心轴线最大转角为0．00038rad，根据=0．0625x0(小客车k=0．0625)，30。，则根据轴距的不同，车辆最小的圆曲线半0=0．00608rad(或0．3485。)，小客车方向盘的直径，见表1。径为40em左右，则此时方向盘

5、转动的角度对应的圆曲线长度为1．2mm。根据实际驾驶的经验，方表1建议最小圆曲线半径表向盘一次转动的圆曲线长度小于3mm时很难精确到位，需要反复调整。因此考虑司机对车辆的有效控制，一次转动的圆曲线长度可定为3mm，此时小客车对应的最大圆曲线半径为4000m。理论上，《机动车运行安全技术条件》(GB7258—可以通过增大转向传动比来提高k值，虽然能达2004)[4]中，用于检测车辆性能的通道圆：外圆直径到提高最大圆曲线的半径，但是却不利于车辆在是25．00m，内圆直径是10．60m，与表1的数据是小半径圆曲线上的行驶，建

6、议最大圆曲线半径见一致的。表2。表2建议最大圆曲线半径表收稿日期：2015—01—09作者简介：张忠桥(1978一)，男，江苏响水人，高级工程师，国家注册咨询工程师，主要从事市政交通工程咨询、道路工程设计、市政管道工程设计、交通组织设计等工作。192科技研究城市道桥与防洪2015年5月第5期《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)『2J中规全舒适，应设置缓和曲线。定圆曲线最大半径不宜大于10000m，可能是考虑了汽车列车的因素，但对于小客车，在圆曲线半直圆连接点径为10000m的圆曲线上行驶，方向盘很难精确控制，

7、不利于车辆的安全行驶。应结合实践，加强对道路设计中圆曲线最大半径的研究，以便于对路线规范的修订。2缓和曲线路段直线与圆曲线作为道路线形设计中的两个基本单元，在同一条道路中往往多次出现，这就需要把直线与圆曲线或者圆曲线与圆曲线连接起来，构成完整的道路线形。直线与圆曲线或者圆曲线与圆曲线的连接线叫做缓和曲线。图1缓和曲线为零的接线图缓和曲线的合理线型及合理长度，应从行车很多工程中直线与圆曲线或者圆曲线与圆曲的安全性、舒适性等方面来考虑。线直接相连，不设缓和曲线。对于这类路段，司机2．1缓和曲线的线型为了使车辆能从直线进入圆

8、曲线或一段圆曲线进由公式S=vxd／(kxcoxr)，对于给定车辆后d、k入下一段圆曲线，往往在连接点前后一段范围内，是常数，令d／k=C2则：车辆驶离车道中心线(车辆正常行驶一般位于车Sxr=C2Xv／co(2)道中央)，这易引起交通事故。在对交通事故的路假定车辆按匀速行驶，司机匀速转动方向盘，段调查中发现，直线与圆曲线或者圆曲