城市道路平面线形规划设计2课件

第二节平曲线规划设计

五、缓和曲线

1、概述1）缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。除四级路可不设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。在现代高速公路上，有时缓和曲线所占的比例超过了直线和圆曲线，成为平面线形的主要组成部分。2）设置缓和曲线的目的；通过曲率的逐渐变化，适应车辆转向操作的行驶轨迹和路线的顺畅，缓和行车方向的突变和离心力的骤增；使离心加速度逐渐变化；并可作为缓和超高变化的过渡段，从而使汽车从直线段安全、迅速地驶入小半径弯道。较理想的缓和曲线应符合汽车转向行驶轨迹和离心力逐渐增加的要求,可以使汽车在从直线段驶入半径为R的平曲线时，既不降低车速又能徐缓均衡转向，使汽车回转的曲率半第二节平曲线规划设计径能从直线段的ρ=∞有规律地逐渐减小到ρ=R，这一变化路段即为缓和曲线段。缓和曲线多采用回旋线

汽车在缓和曲线上的行驶情况第二节平曲线规划设计2、缓和曲线的作用1）曲率连续变化，便于车辆遵循车辆行驶汽车在转弯行驶的过程中，存在一条曲率连续变化的轨迹线。无论车速高低，这条轨迹线都是客观存在的，它的形式和长度则随行驶速度、曲率半径和司机转动方向盘的快慢而有所不同。在低速行驶时，司机可以利用路面的富余宽度使汽车保持在车道范围之内，因此没有必要设置缓和曲线。但在高速行驶或曲率急变时，汽车则有可能超出自己的车道，驶出一条很长的过渡轨迹线。从安全的角度出发，有必要设置一条驾驶者易于遵循的路线，使车辆不致侵入相邻车道。第二节平曲线规划设计2）、离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适汽车由直线驶入圆曲线或由圆曲线驶入直线，在两段直线与曲线之间各设置一条过渡曲线，可以缓和离心加速度的变化，使乘客感觉比较舒适。3）、超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳当行车道从直线上的双坡断面过渡到圆曲线上的单坡断面，或由直线上的正常宽度过渡到圆曲线上的加宽宽度时，如果速度较高，车辆会发生左右摇晃。设置一定长度的缓和曲线，可以使行车更加平稳。第二节平曲线规划设计4）、与圆曲线配合得当，增加线形美观圆曲线与直线直接相连时，如果连接处曲率突变，视觉上会有不平顺的感觉。设置缓和曲线，可以保证线形连续、圆滑，增加线形的美观。另外，其外观感觉也比较安全，可以收到显著效果。3、缓和曲线长度缓和曲线要有足够的长度，使司机能够从容地打方向盘，使乘客感觉舒适、线形美观流畅，同时保证圆曲线上的超高、加宽过渡也能在这一长度内完成。通常可从以下几方面考虑其长度：第二节平曲线规划设计1）、旅客感觉舒适汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度(

)将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。离心加速度的变化率：

缓和曲线最小长度公式：

第二节平曲线规划设计式中V——汽车行驶速度(km/h)；R——圆曲线半径(m)；——离心加速度的变化率(m/s3)。在设置缓和曲线时,

通常采用0.6m/s3，并以V(km/h)代替v（m/s），则：

设计中可根据实际情况选取不同的，高速路要小些，低速路要大些；平原城市要小些，山地城市大些；直通路要小些，交叉口大些。第二节平曲线规划设计2）、按视觉条件计算从回旋线的特性得知R·L=C′，经验认为，当C′=R2/9～R2，即可使线形顺畅协调。所以缓和曲线的长度：

L=R/9～R

缓和曲线长度应取较大值，一般取5的整倍数。3）、行驶时间不过短缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙。一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s，所以：第二节平曲线规划设计

考虑了上述影响缓和曲线长度的各项因素，《城市道路设计规范》制定了城市道路的最小缓和曲线长度，见下表

：第二节平曲线规划设计4、缓和曲线的省略《城市道路设计规范》规定，在下列情况下可不设缓和曲线：1.计算行车速度小于40km/h时，缓和曲线可用直线代替。2.圆曲线半径大于下表不设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲线可直接连接。3、四级公路可以不设置缓和曲线。第二节平曲线规划设计5、缓和曲线的设置和要素1）、缓和曲线的设置缓和曲线设置在直线与圆曲线间，在起点处与直线段相切，而在终点处与圆曲线相切，所以圆曲线的位置必须向内移动一距离ΔR。通常采用圆曲线的圆心不动，使半径略为减小而向内移动的方法。在右图中，JD是道路中线的交点，B点是原来圆曲线

缓和曲线与圆曲线的衔接第二节平曲线规划设计的起点，F点是原来圆曲线的终点，插入缓和曲线AE后，缓和曲线与圆曲线相接于E点，缓和曲线起点则为A点，而原来的圆曲线向内移动一距离ΔR。在测设时，已知圆曲线半径R、偏角α、圆曲线起点B及终点F的位置，所以，必须算出缓和曲线起点A的位置(q值)，缓和曲线与圆曲线衔接点E的位置(xh，yh值)，以及原来的圆曲线向内移动的距离ΔR。这三个数值确定后，即可设置缓和曲线。

缓和曲线与圆曲线的衔接第二节平曲线规划设计设置缓和曲线后，将减小圆曲线的中心角α，减小后的中心角等于α–2β，因而设置缓和曲线的可能条件即为α>2β。当α=2β，两条缓和曲线将在弯道中央连接，形成一条连续的缓和曲线。当α<2β时，则不能设置所规定的缓和曲线，这时必须缩短缓和曲线的长度或增大圆曲线半径(直至不设缓和曲线的圆曲线半径)。2）、缓和曲线的要素

第二节平曲线规划设计

通过计算可以得出缓和曲线的要素如下：切线总长：

外矢距：

曲线总长：

缓和曲线要素计算第二节平曲线规划设计超距：

第二节平曲线规划设计六、平曲线线形设计一般原则

1、相邻曲线半径悬殊不宜过大。如果相差过大，司机反应不过来，可能会发生车辆冲出道路的交通事故。一般认为相邻曲线半径的差距不宜超过一倍，并注意加设交通标志。2、同向曲线间的直线最小长度宜大于或等于6倍的计算行车速度值；两反向曲线间最小直线长度宜大于或等于2倍的计算行车速度值，见表3-2-10的规定。同向曲线间以短直线相连而成的曲线称断背曲线，它破坏了平面线形的连续性，应当避免。如若不可避免，这段短直线可用大半径的曲线来代替。第二节平曲线规划设计3、注意超高的衔接。对于不设超高的同向曲线一般可用直接衔接。若同向曲线的超高不同，仍可将两曲线连成复曲线，不过需要在半径较大的曲线段内侧设置从一个超高横坡度过渡到另一个超高横坡度的缓和段。如果两曲线在设置超高缓和段之外还有较短直线距离，应当通过改变直径的方法使两曲线直接连通；或将剩余直线做成单坡断面。对于不设超高的反向曲线，一般可以直接衔接；若有超高，应当至少留出不小于两个曲线超高缓和段长度之和的直线段，其长度不得小于20m。4、长直线尽端，转弯半径不宜过小。长直线往往使司机对前方道路的估计较为乐观，而车速增加。当突然转入小半径曲线，容易发生危险事故。第三节行车视距行车视距是指为了行车安全，在道路设计中应当保证驾驶人员在一定距离范围内能随时看到前方道路上出现的障碍物，或迎面驶来的车辆，以便及时采取刹车制动措施，或绕过障碍物必不可少的距离。行车视距包括：停车视距：汽车行驶时，从驾驶员发现前方障碍物时起，至障碍物前能安全制动停车，所需的最短距离。会车视距：在同一车道上，两对向行驶的汽车在发现对方后，采取刹车措施安全停车，防止碰撞所需的最短距离。超车视距：在双向行驶的双车道道路上，后面的快车超越慢车时，从开始驶离原车道，到完成超车回到自己的车道所需要的距离。错车视距：在无明确分道线的双车道道路上，两对向行驶的汽车在发现对方后，采取措施避让安全错车所需的最短距离。

第三节行车视距3.1停车视距指在同一车道上，车辆突然遇到前方障碍物，如行人过街、违章行驶交通事故以及其他不合理的临时占道等，而必须及时采取制动停车所需要的安全距离。这一过程主要包括反应距离、制动距离和安全距离。三者之和即为停车视距。

停车视距计算示意第三节行车视距停车视距可用下式表示：式中——反应距离（m），驾驶人员发现前方问题后到采取措施的反应时间设计上采用反应时间是1.5s，制动生效时间是1.0s是比较合适的，也就是总的反应时间内行驶的距离；是2.5s。——制动距离（m），是指后车正常制动刹车与前车紧急刹车的制动距离之差值，当障碍物为静物时为零，制动距离即指司机开始制动到安全停止时所行驶的距离，——安全距离（m），车辆距障碍物的最小距离。反应距离为：第三节行车视距式中:——行车速度（km/h）；——反应时间(s)；——前车刹车安全系数，当障碍物为静物时为零；——后车刹车安全系数；——附着系数，一般取0.3；——滚动阻力系数；——道路坡度，上坡取正号，下坡取负号；——安全距离（m），车辆距障碍物的最小距离；道路的行车安全距离一般按５m考虑。第三节行车视距3.2会车视距会车视距系指对向行驶的车辆在同一道路上相遇，又来不及错让时,必须采取制动刹车所需要的最短安全距离.包括反应时间的行驶距离、制动刹车后的行驶距离、完全停止后的最小安全距离。

会车视距计算示意3.3超车视距在对向行驶的双车道公路上，当视高为1.2m，物高为1.2m，后面的快车超越前面的慢车的过程中，从开始驶离原车道之处起，至可见逆向来车并能超越慢车后安全驶回原车道所需的最短距离，为了超车的安全，驾驶员必须看到前面足够长度的车流空隙，以便保证超车时的交通安全。

第三节行车视距3.4行车视距选用第三节行车视距3.5平面线形视距的保证（a）横净距立面图（b）横净距平面图（1）横净距：道路曲线最内侧的车道线与安全视距两端点连线构成的曲线内侧空间界限的最大距离。第三节行车视距（2）横净距h的计算：一、曲线长度（L）大于视距（S）根据几何学原理可得出以下关系式：不设缓和曲线时最大横净距计算图（a）L>S（b）L<S第三节行车视距因:所以:

式中

——沿内侧车道行驶的曲线半径，即为加宽路面内缘半径加1.5m（1.5m是司机位置至路面边缘的距离）；——视距（m）；

——视距S对应的曲线圆心角；——路线转角。经常不断地学习,你就什么