公路三维视距计算方法综述.pdf

《公路三维视距计算方法综述.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、公路三维视距计算方法综述张萍(北京交科公路勘察设计研究院有限公司，北京100191)摘要：三维视距在道路设计中已经起着越来越重要的作用，很多科学家正在进存此方面的研究。但是因为其计算方法比较复杂，目前还没有很大的进展。为了对三维视距进行更好的研究，本文总结了前人研究的成果，综述了三维空间视距的计算方法，为以后的空间视距研究以及更趋于安全合理的道路设计提供了依据。关键词：三维视距；道路设计；安全；算法中图分类号：U41文献标识码：B在影响道路安全的各个因素中，行车视距起着很运行视距随运行速度在不断变化。在实际的驾驶过程大的作用，其值也是公路工程建设标准中强制执行的

2、中，道路的三维空间体所提供的视距直接引导着驾驶指标之一。由此可见我们在道路设计中需要更准确的员的视线。计算出视距值，以便更好的保证行车安全。目前我们2空间视距的概念在进行道路设计时都是分别从平面线形、纵断面线形和横断面这3项进行的。视距值的计算也是在二维模空间视距是指在真实的三维道路实体中，考虑到型中得到的。这是因为我们对三维空间的研究还不够道路所有的几何参数比如横断面形式、路侧条件、纵深入而且其计算方法也比较复杂。早在1994年Smith断面线形、平面线形等。并且以合适的物点高度和视和Lamm就已经指出对道路的三维分析是整个道路设点高度要求，驾驶员在最不利的行

3、车道上所能看到的计过程中最薄弱的环节。为了提高道路的安全性，有最远的距离。空间视距与道路本身以及道路两侧的实必要对道路的三维视距进行研究。目前国内外已经有际环境比如山体、树木等遮挡物有着重要的关系。根一些专家对此进行了一些有益的探索，本文就是在前据周围环境的不断变化其数值也是随着相应变化的，人工作的基础上对三维视距的计算方法进行了总结评是道路空间本身在某一点所提供的视距值。述并提出了空间视距的安全评价方法。3空间视距的计算方法综述1视距的研究现状目前对公路三维设计的研究主要分为2个方向即目前视距的计算是从二维空间考虑的。目前大多图解法和分析法。目前已经有许多科学

4、家开始着手从采用美国AASHTO的绿皮书《公路与城市道路几何平纵断面综合考虑三维视距的取值问题，一般情况下设计政策》中行车视距的计算方法。行车视距分为此种方法还依赖于建立三维道路环境的有限元模型。停车视距、会车视距和超车视距等。在我国的现行规3．1图解法范中行车视距都是按设计速度计算得来的。而在车辆图解法是从一个简单的公式发展而来的，最早在行驶时，驾驶员一般是依据道路的行车条件及车辆性这个公式中计算时视线的开始和结束都是在同一个圆能来确定车辆行驶速度。在正常情况下车辆实际的运曲线上，这就造成了它的局限性，但是图解法应该是行速度往往高出设计速度很多，这样在车辆运行

5、中就针对大多数情况。经过一些科学家的研究发展将道路可能出现视距不足的问题。对于同一设计速度要求的上一些常见的元素融入进来了，像切线和复合曲线。行车视距是一个定值，即设计视距，如高速公路的设最终使得图解法可以应用于任意的平面线型。计视距是指停车视距。恒定的设计速度与驾驶人在公一般道路的平面线型包括切线部分、圆曲线和回路上行驶的实际速度往往不符合，实际车速常常随着旋线。将这些线型参数化，用参数表达式来表示道路道路条件的变化而改变，许多国家已经开始研究使用的中心线，这是一种非常方便的方法。大多数的几何运行速度设计方法，对运行速度提出了运行视距的概线型都可以用参数式来表

6、达。一旦中心曲线的参数式念，即车辆以实际运行速度行驶时对应的行车视距。被确立了，行车道中心的简单曲线和路侧视距障碍物2022012年6期(总第9O期)都可以由曲线中心线来推出。这种方法的目的就是计算出包括平、纵线形组合3．1．1计算原理的道路本身提供的视距值。这种算法主要分为2阶首先将道路各单元参数化并建立坐标系，可以得段，首先是将道路上所有的特征(比如道路中心线、路出各个单元起终点的坐标表达式。将各个单元参数表缘带、中间带还有竖向线形等)参数化并建立有限元达式建立好后，可以用一个向量值函数X(t)=模型。然后就是搜索出驾驶员视线与道路之间没有阻，^，，f、、碍

7、的最远的物点，计算出道路的空间视距。f＼l来表达一个完整的道路中线(这里并没有考Y(t)，3．2．1计算原理虑纵断面的影响)。这样我们可以建立出行车道和路分析法是将道路表面参数化，并建立道路有限元侧障碍物的参数表达式，以便求出视距值。在建立行模型，刻画出所有的相对于道路中心线的平、纵线形特车道参数式时，我们以双车道公路为例建立模型。如征。K．1smail和T．Sayed又发展了前人研究的成果，此我们就可以建立出一个完整的道路模型如图l。建立了路体本身更精确的有限元模型。如图2。(a)改进的有限元模型(b)当前的有限元模型图2道路有限元模型注：(t)一道路中心线；

8、z(f)一行车轨迹线；0