多元曲线在右转车道设计中的应用

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1、多元曲线在右转车道设计中的应用摘要：本文从分析交叉口右转车行驶轨迹出发，采用一种适宜右转车行驶的线型作为右转车道线型，以此为依据探索出一种右转车道几何设计新的方法，文章还对线型几何参数的选择和计算进行了研讨，并提出了实施的方法和实例。关键词：交叉口行驶轨迹回旋线一、提出问题车辆在交叉口右转时，从进到出，其行驶速度一般不是一成不变的，而是一个“减速—持速—加速”的过程，其行驶轨迹不是圆曲线，更类似于以回旋线、圆曲线与直线相结合的多元曲线。而现代设计通常将道路侧石线直接以圆曲线相连，忽视车辆行驶的真正情况，存在不合理性。如图1

2、所示，阴影部分为行驶轨迹线与侧石线距离变化区域，显然在边线中间段，影响较大。二、解决方案如果能够依据车辆车速变化情况，求出右转行驶轨迹线，再根据断面分幅，就能得到更图1人性化的车行道边线、道路红线。三、方案的理论探究1．计算图形的建立如图2，设某两条相交道路的设计车速分别为v’(km/h)和v”(km/h)，汽车进行右转时，首先以速度v’进入交叉口，随后开始减速，经过ls’(m)长的回旋线路程后，速度降为v(km/h)；继而以速度v等速行驶图2了l(m)长的圆曲线(半径为r)，开始准备进入另一个道路方向；出了圆曲线后，汽车

3、开始加速行驶，由v过渡到v”,行驶的回旋线长度记为ls”(m)。2．参数的取值设v’为两条相交道路中较大的设计车速，右转车速根据《城市道路设计》（周荣沾主编）的推荐值，采用路段车速的0.6倍，即v＝0.6v’。回旋线的最小长度依据《道路勘测设计》（张雨化主编），以旅客感觉的舒适度作为回旋线曲率变化的主要影响因素，取ls’＝0.0214。该公式是在车辆等速行驶的情况下得出的，而本次考虑的情况是车辆在回旋线上变速行驶，因此，近似认为v≈≈≈0.8v’。离心加速度（m/s2）一般为≤0.6，直行道要小些，交叉口要大些，本次采用最

4、大值。3.转弯曲线长度计算分析1)圆曲线半径r,依据传统计算公式r===0.0172v’2。2)回旋线ls’(v’-v)段，ls’＝0.0214＝0.0214=0.0183，代入r值后，得ls’＝1.06v’。3)同理计算回旋线ls”(v-v”)段，ls”＝0.0214＝0.0214=0.0214=0.0045,当v’＝v”时，ls”＝ls’。代入r值后，得ls”＝0.26。依据上述计算公式，结合其它一些影响因素，推算得城市道路右转弯曲线插入回旋线后的各参数取值。回旋线长度、转弯口圆曲线半径表3-1设计速度(km/h)60

5、50403020圆曲线半径r(m)604528158回旋线长度ls(m)60504030154.转弯曲线切线长度推导依赖目前一些先进的软件，有了上述各值，可以确定右转车辆的行径轨迹。若没有该条件时，要定出线型，还得知道“回旋线－圆曲线－回旋线”的切线长度，分析如下（如图3）：，，；，，，；，，图3；，；；同理求得t2值，。四、设计的实际应用如图4，某中等城市两条相交道路，设计车速道路1为30（km/h）、道路2为20（km/h），相交角度为80°。1）依据前面3.3小节的论述，ls’＝30m，ls”＝15m，r=15m（较

6、大车速）。2）依次代入3.4小节各公式，推算图4得57.3°，28.6°，14.1°，27m，9.29m，14.63m，2.46m，11.04m，1.86m，4.94m，21.04m，12.4m，33.44m，27.8m。3）绘出右转车辆行驶轨迹后，顺次往外推出2m、4m，得到车行道边线及道路红线。结束语本理论侧重服务于设计，未对后期施工做详细论述，欢迎各有经验的专家在后期施工方面可能遇到的问题给予指导，并对本文给予批评指正。参考文献：[1]张雨化，朱照宏.道路勘测设计.人民交通出版社，2001.[2]周荣沾.城市道路设计

7、.人民交通出版社，1997.[3]cjj37-90.城市道路设计规范.注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。