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来源:职称驿站所属分类:物理论文 发布时间:2012-04-25浏览:43次
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 50 40 30 20
圆曲线半径R(m) 60 45 28 15 8
回旋线长度Ls(m) 60 50 40 30 15
4.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.人民交通出版社,1997.
[3]CJJ37-90.城市道路设计规范.
《多元曲线在右转车道设计中的应用》
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文章名称: 多元曲线在右转车道设计中的应用
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