道路线形设计
道路平面线形设计标准是什么
道路平面线形设计标准是什么道路平面线形设计标准是指在道路设计中，根据道路功能要求以及交通安全、交通效率等因素，确定道路的线形设计参数。
道路线形设计标准是道路规划和设计中的重要部分，主要包括设计车速、设计几何断面、曲线半径、坡度等。
首先，道路的设计车速是确定道路几何形状和水平曲线半径等参数的基础。
设计车速是指车辆可以安全、顺畅地行驶在道路上的最高速度。
设计车速的选择应综合考虑道路功能、交通安全和经济因素等，通常分为快速道路、普通道路和低速道路等不同级别，每个级别都由相应的标准规定。
其次，设计几何断面是指道路在水平和垂直方向上的形状和尺寸。
水平几何断面的设计包括道路宽度、车道数量、分隔带宽度等参数的确定；垂直几何断面的设计包括路堤高度、坡度、路肩宽度等参数的确定。
设计几何断面的确定需要考虑道路的交通量、车辆类型、交通流组成等因素，以实现安全、顺畅、高效的交通。
曲线半径是指道路的水平曲线，在道路设计中起到引导车辆行驶和保证安全的作用。
曲线半径的选择与设计车速相关，设计车速高的道路需要较大的曲线半径，以确保车辆在曲线行驶时有足够的视距和横向空间来保证安全。
坡度是指道路在垂直方向上的变化率，用来描述道路的爬坡或下坡程度。
坡度的选择应考虑道路的水平曲线、纵坡曲线、视距要求以及排水等因素。
合理的坡度设计不仅可以提高道路的通行能力，还可以减少交通事故的发生。
除了以上几个参数外，道路平面线形设计还需要考虑其他因素，如道路标线、交通标志、路缘石、交叉口等，以实现道路的安全、流畅和便利。
同时，不同地区、不同类型的道路都有相应的线形设计标准，如城市快速路、高速公路、乡村道路等，每个标准都有具体的设计要求和限制条件。
总之，道路平面线形设计标准是道路规划和设计的重要参考依据，它通过合理确定设计车速、几何断面、曲线半径、坡度等参数，为道路的安全、流畅和高效提供技术支持。
道路线形设计标准的制定需要综合考虑道路交通状况、车辆类型、经济效益等因素，以满足人们对道路交通的需求。
《道路线形设计》
《道路线形设计》《道路线形设计》是指通过对道路线形的设计，来满足道路通行的需求和功能，使道路更加安全、流畅和美观。
道路线形设计涉及到道路的横断面和纵断面等方面，需要综合考虑交通需求、土地资源利用、环境保护、社会经济效益等因素。
本文将对道路线形设计的重要性、设计原则和具体设计要点进行论述。
道路线形设计的重要性不言而喻，良好的道路线形可以提高道路的通行能力，降低交通事故发生率，改善周边环境，促进经济发展。
首先，良好的道路线形可以确保交通的通畅和安全。
合理的转弯半径、缓和的坡度和曲线半径，可以适应车辆的运动特性，降低驾驶员的操作难度，提高车辆的行驶稳定性。
其次，道路线形设计需要考虑周边环境的保护和美化，以提升自然环境的质量和居民的生活质量。
最后，良好的道路线形设计对于经济社会的发展也具有重要意义，可以促进土地资源的合理利用，提高土地的价值，吸引投资和人才流动。
道路线形设计应遵循一定的设计原则。
首先，应以用户需求为导向，综合考虑道路的交通要求、地理环境等因素。
其次，应保证道路设计的安全性，合理设置交叉口、人行横道、防护设施等，减少事故隐患。
再次，应注重道路设计的连续性和一致性，使得道路线形流畅、一目了然。
最后，道路线形设计还应考虑社会经济效益，尽量减少投资和运营成本，提高道路的使用效益。
具体的道路线形设计要点包括：一是纵断面设计。
纵断面设计是指道路纵向的起伏、坡度和高低差的设计。
设计时应根据道路用途和车辆通行速度确定纵断面的坡度和起伏。
二是横断面设计。
横断面设计是指道路横向的宽度、车道数、人行道、自行车道、停车位等的设计。
设计时应根据道路的交通量、交通组织形式和周边环境确定横断面的布置和尺寸。
三是曲线设计。
曲线设计是指道路上的水平曲线和垂直曲线的设计。
设计时应考虑道路的转向需求、车辆的转向半径和行驶速度等因素，使曲线的半径和角度尽量适应交通流量的需要。
四是标线和标识的设计。
标线和标识的设计是道路线形设计的重要组成部分，可以指示和引导车辆和行人的行驶方向，增强交通安全和效率。
市政道路路线线形设计
市政道路路线线形设计市政道路路线线形设计是城市规划和建设中的重要环节，对于城市的交通组织和人民群众出行具有重要的影响。
良好的路线线形设计能够提高道路的流通能力，改善交通秩序，减少交通事故，提高出行效率，增强城市形象，促进经济发展，提高居民生活质量。
在市政道路路线线形设计中，需要综合考虑跨部门、跨行业的要求和影响，加强规划和设计的协调性和统一性，促进道路规划与城市规划的一体化。
一、市政道路路线线形设计的基本原则1. 综合规划原则市政道路路线线形设计应当综合考虑交通需求、城市功能、土地利用、环境保护等多方面的因素，确保规划和设计的全面性、系统性和科学性。
要充分考虑城市发展与交通需求之间的关系，合理规划道路的布局和路线的选取，确保道路的通达性和连续性。
2. 安全优先原则市政道路路线线形设计应当以安全为首要考虑因素，充分考虑交通安全设施的设置和路线的安全性，减少交通事故的发生，保障行人和车辆的安全出行。
3. 便利通达原则市政道路路线线形设计应当便于行人和车辆的通行，确保道路的畅通和交通效率的提高。
要充分考虑不同交通方式的需求，合理设置人行道、自行车道和交通设施，提高道路的通达性和辐射性。
4. 环境适应原则市政道路路线线形设计应当尊重自然环境和人文环境，减少对环境的破坏，提高城市环境的品质和人民群众的生活质量。
要合理规划绿化带和景观设施，使道路与周边环境相协调，使城市更加美丽宜居。
5. 经济效益原则市政道路路线线形设计应当注重经济效益和社会效益的统一，合理控制投资规模，提高资金使用效率，确保规划和设计的可持续性和可行性。
要充分考虑城市发展的长远目标和人民群众的切实需求，在可行的前提下尽量降低成本，提高投资回报率。
二、市政道路路线线形设计的主要内容1. 道路网布局市政道路路线线形设计应当合理规划道路网的布局，确保不同类型道路的有机连接和交通组织，提高城市的交通运输效率。
要根据城市功能和土地利用的不同，合理划分主干道、次干道和支路，并规划地下道路和快速路等特殊类型道路，形成完善的道路网络。
01-道路线形设计理论概述
中国高速公路网路线编号结构
美国高网路线编号结构
道路线形研究与发展：
人类自修建道路以来从未停止过对道路线形设计方法的研究。
古代道路使用较多的是长直线，即便在路线 转弯处也只是一个简单的圆弧。
的生态设计新理念
形成道路工程系统设计的新 思想，掌握道路测设数字化 和智能化发展的新方向。
03 基本要求 章 节
Part
BASIC REQUIREMENTS
基本要求
综合考虑结构设施和交通设 施与公路线形设计的关系，
形成系统设计的新思想
尽快建立注重公路线形 的适宜性、灵活性和安 全性的生态设计新理念
国高网路线命名原则
国家高速公路网的路线名称按 照起、讫点顺序，在起讫点地 名中间加连接符“－”组成， 简称采用起讫点地名的首位汉 字表示，格式为“××高速”。
纵向路线以北端为起点、南端 为终点；横向路线以东端为起 点、西端为终点。放射线以北 京为起点。
国高网路线编号结构
1.国家高速路网主线编号由“G” 加1位或2位数字组成，结构为 “G#”或G##”。
Road Alignment Design Theory
道路线形设计理论
01 02
目录 03 04
CONTENTS 05 06
课程定位 教学目的 基本要求 主要内容 课程计划 主要参考教材
01 课程定位 章 节
Part
COURSE ORIENTATION
课程定位
COURSE ORIENTATION
[6]公路工程CAD[M]，毛大德，罗云飞 著 ，中南大学出版社.2009.01 [7]公路交通安全设计理论与方法[M]，陆键，科学出版社.2011.08 [8]真三维道路智能设计理论与方法实践[M],王国锋,人民交通出版社.2013.05 [9]TRAFFIC AND HIGHWAY ENGINEERING, Nicholes J. Garber Lester A. Hoel, ISBN-13: 978-0-495-08250-7 [10] 公路工程技术标准、公路路线设计规范、公路项目安全性评价指南等。
公路工程线形的类型
公路工程线形的类型公路工程线形的类型公路工程是现代交通基础设施建设的重要组成部分，它对于社会经济的发展和人民生活的改善具有重要意义。
而公路工程的线形设计就是公路的基础，它直接影响着公路的运营和使用效果。
公路工程的线形设计需要根据地理环境、交通需求及工程经济等因素进行综合考虑，以确保公路具有安全、高效和舒适的特点。
以下是公路工程线形的几种类型：1. 直线型线形直线型线形是最简单且最常见的一种线形类型。
它适用于地势平坦、交通需求不大的地区。
直线型线形的特点是直线段较长，道路宽度相对较窄，车辆行驶速度相对较低。
直线型线形适合用于乡村道路或低交通流量的城市道路。
2. 曲线型线形曲线型线形是在直线型线形的基础上加入了曲线段的一种类型。
曲线型线形主要用于山区、丘陵等地形复杂的区域。
曲线型线形能够适应地势的起伏变化，使得公路能够顺应自然地形，减小地质工程量。
同时，曲线型线形也能增加车辆行驶的舒适性，提高行车的安全性。
3. 折线型线形折线型线形是将直线段和曲线段相结合的一种线形类型。
它适用于交通流量较大、车速要求较高的区域。
折线型线形能够根据道路周围的环境条件和交通需求进行灵活调整，从而减少交通拥堵和事故发生的可能性。
折线型线形还能够缩短行驶距离，提高交通效率。
4. 环形线形环形线形是将圆形道路运用于公路设计的一种类型。
它适用于交通流量较大、道路交叉口较多的城市道路。
环形线形能够减少交通信号的设立，提高交通的流畅性和效率。
同时，环形线形还能够增加行车的安全性，减少交通事故的发生概率。
总结起来，公路工程线形的类型包括直线型线形、曲线型线形、折线型线形和环形线形。
不同的线形类型适用于不同的地理环境和交通需求。
设计公路线形时，需要综合考虑地理条件、交通流量和道路运行的安全性等因素，以确保公路具有安全、高效和舒适的特点。
道路线形设计及其重要性精品PPT课件
森林
草原
淡水
我国的耕地、草原、淡水、森林等资源数量都位居世界前列， 但人均拥有量仅为世界平均水平的2/5、1/3、1/4、1/8 。
环保、节约
占用大量的土地
耗费大量金钱和材料
二、有效降低全寿命周期成本
环境
荷载
材料
设计
结构 形式
全
寿
命
经
济
材料
性
控制
分
施
析
长期 性能
养护 施工 养
环 保
工 施工
创作
变设计工作为设计创作 变设计产品为设计作品
二、道路设计新理念
创作
➢ 动态设计
➢ 灵活性设计、宽容性设计 ➢ 注重细节、精细化设计 ➢ 创新
动态设计
二、道路设计新理念
创作
灵活性设计、 宽容性设计
二、道路设计新理念
创作
注重细节设计、精细化设计
边坡设计
二、道路设计新理念
创作
注重细节设计、精细化设计
3. 宽容的路侧设计；
盖板边沟
15
二、道路设计新理念
环保、节约
1. 人造景观是可再生的，生态景观是不可再生的； 2. 设计中应做到人与自然、车与路、路与自然的
和谐统一。
与自然环境的协调
环保、节约
19
21
环保、节约
边坡生态防护
22
环保、节约
必须高度重视资源节约
我国人均与世界人均比率/％
40 30 20 10
道路线形设计及其重要性
Mu2401
主要内容
一、前言 二、道路设计新理念 三、道路设计的展望
一、前言 • 道路的沿革与发展
道路勘测设计线形设计
（一）关于纵坡极限值的运用
设计时极限值不可轻易采用，应留有余地。 纵坡缓些为好，为了路面和边沟排水，最小纵 坡不应低于0.3％～0.5%；但在山区道路的设计 中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量和工程 投资增大，影响区域自然环境。 纵坡也不宜过陡，应避免为节省工程量，采用 较长的陡坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响 行车安全。 纵坡值的确定应从三方面分析： （1）工程和环境 （2）道路通行能力 （3）车辆行驶速度
（三）隧道对路线纵断面的控制
1、隧道部分路线的纵坡：隧道内纵坡不应大 于3%，但短于100m的隧道不受此限；最小纵坡 不宜小于0.3%。隧道内纵坡可设置成单向坡，地 下水发育、特长和长隧道可用人字坡。紧接隧道 洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同，其长度不 宜小于3s行程。
（四）平面交叉对路线纵断面的控制
制处方可采用凸型。
5、 复合型
将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接 的线形。
要求：复合型的相邻两个回旋线参数之比以小于 1:1.5为宜。
适用条件：除互通式立体交叉线形外，复合型仅在 受地形或其它特殊原因限制时使用。
6、 C型
两同向回旋线在曲率为零处径相连接（即连接处曲 率为0，半径为∞）的组合线形。
总要求：对设计速度V≥60km/h的道路，必须
重视平、纵的合理组合，尽量做到线形连续，指标 均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度 愈高，线形设计考虑的因素应愈周全。对设计速度 V≤40km/h的道路，应在保证行车安全的前提下，正 确运用线形要素指标，在条件允许时力求做到各种 线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组 合。
市政道路路线线形设计
市政道路路线线形设计市政道路是城市公共交通的重要组成部分，为方便城市居民的出行，市政道路的设计尤为重要。
路线线形设计是市政道路设计的重要部分，它涉及到道路的几何形状、横断面、纵断面等方面。
下面就针对市政道路路线线形设计进行一定的介绍。
一、道路线形分类道路线形可以分为直线型、弧线型、折线型、曲线型等四种类型。
1、直线型：直线型的道路线形直线简单，便于施工和维护，但是在某些地方容易造成危险，如人流量大的地方、道路陡峭的地方等。
2、弧线型：弧线型的道路线形柔和平滑，能够有效地减少驾驶员的疲劳感，但是弧线型道路的施工难度较大，需要考虑到道路弯曲的半径、切线长度等因素，同时弧线型的道路维护难度也较大。
3、折线型：折线型的道路线形具有变化多端的优点，能够有效地缓解交通拥堵状况，但是折线型的道路线形设计难度比较大，需要设计师在道路长度、交叉口位置等方面进行综合考虑。
二、道路线形设计原则1、合理性原则：道路线形设计需要充分考虑到城市道路交通的特点，如车辆种类、车速、车流量等因素，同时在确保道路畅通的前提下，尽可能的减少车辆拥堵情况。
2、安全性原则：道路线形设计需要充分考虑到行人、骑车人、机动车等各种交通工具，保证行车安全，同时尽可能减小事故发生概率。
3、美观性原则：道路线形设计需要充分考虑到城市道路的美观性问题，在不影响交通运行的前提下，尽可能的提高道路的观赏价值。
1、道路横断面设计横断面是指道路纵向剖面与垂直于地面的平面截成的图形，道路横断面通常包括路缘、路肩、行车道、中央隔离带等。
（1）路缘：路缘是道路横断面中最靠近人行道的部分，它用来隔离人行道和机动车道，防止行人误入道路。
（2）路肩：路肩是道路横断面中的一个部分，它设置在机动车道两侧，用来为非机动车的行驶提供空间，同时也可以保护机动车道的路边。
（3）行车道：行车道是道路横断面中最主要的部分，它主要用来供机动车行驶，行车道设计应该考虑到车辆通行的流量、车速等因素。
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内容提要：
汽车行驶轨迹特性与道路平面线形要素 。 直线的特点和运用、最大长度和最小长度。 圆曲线的特点、半径大小及其长度 。 缓和曲线的性质、形式及最小长度和参数 。 平面线形设计原则。
第一节 概 述
一、路线的相关概念
道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵 洞、隧道等组成的空间带状构造物。
1．横向力系数μ对行车的影响及其值的确定：
（1）安全性--危及行车安全
汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面 上滑移，这就要求横向力系数μ低于轮胎与路面之 间所能提供的横向摩阻系数φh:
μ≤ φh
φh与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关， 一般在干燥路面上约为0.4～0.8，在潮湿的黑色路 面上汽车高速行驶时，降低到0.25～0.40。路面结 冰和积雪时，降到0.2以下，在光滑的冰面上可降 到0.06（不加防滑链）。
（1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一 点上下不出现错头和破折；
（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出 现两个曲率的值。
（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上 任一点不出现两个曲率变化率的值。
图 3-3 曲率连续的路线
（二）平面线形要素
行驶中汽车的导向轮
gR
ih
)
V2 127R
ih
（一）计算公式与因素
V2 127 R
ih
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：
当设超高时 ： R
V2
127( ih )
式中：V——计算行车速度，（km/h）；
μ——横向力系数；
ih——超高横坡度； i1——路面横坡度。
不设超高时 ： R V 2 127( i1 )
路线：道路中线的空间位置。 线形：道路中心线的立体形状。 路线平面：路线在水平面上的投影。 路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指 展开平面、纵坡不变）。 路线横断面：中线上任一点的法向切面。 路线设计：确定路线空位置和各部分的几何尺寸。
二、平面线形设计的基本要求
（一）汽车行驶轨迹 行驶中汽车的轨迹的几何特征：
J 2T L
曲线主点里程桩号计算：
计算基点为交点里程桩号，记为JD，
ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2
二、圆曲线半径
（一）计算公式与因素
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：
X Fcosα Gsinα
X F Gih
Y
X
Gv2 gR
Gih
v2 G(
美国“死亡谷”
（二）平面线形要素
第二节 直线
一、直线的特点 优点 两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 测设简单方便（用简单的测量仪器就可以精确 量距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。
缺点
直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调。 过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾 驶人员感到单调、疲倦。 在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及 上坡坡度。 易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。
轮胎磨损（%）
100 160 220 300 390
（4）行旅不舒适
▪ 随着μ值的增大，乘车舒适感恶化。 当μ超过一定数值时，驾驶者在曲线行驶中驾驶紧张，乘
客感到不舒适。 μ ＜0.1～0.15间，舒适性可以接受。 综上所述对行车的安全、经济与舒适方面的要求，最大横
向力系数采用：
设计速度 120 100 80 60 40 30 20
线。 圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点： 曲率1/R=常数，测设和计算简单； 比直线更能适应地形的变化； 在圆曲线上行驶要受到离心力的作用； 要比在直线上行驶多占用道路宽度； 在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。
圆曲线几何元素为：
T Rtg α 2
L π αR 180
E R(sec α 1) 2
V2 R 127(μ ih )
ih
汽车在曲线上行驶时保持稳定的必要条件是汽车所受横向力 被车轮轮胎与路面之间的摩阻力抵消，若横向力大于摩阻力， 则汽车出现横向滑移。
因此，在设计时应控制横向力系数μ不超过摩阻系数φh。因 此用φh代替μ来计算平曲线的最小半径才更符合实际情况。
二、直线的运用
宜采用直线线形的路段： （1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔 谷地； （2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线 条为主的地区； （3）长的桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。
第三节 圆曲线
一、圆曲线的特点 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置圆曲
（2）增加驾驶操纵的困难
弯道上行驶的汽车，在横向力作用下，弹性的轮胎会 产生横向变形，使轮胎的中间平面与轮迹前进方向形 成一个横向偏移角。
（3）增加燃料消耗和轮胎磨损 μ使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。
横向力系数μ
0 0.05 0.10 0.15 0.20
燃料消耗（%）
100 105 110 115 120
横向力系数 0.1 0.12 0.13 0.15 0.15 0.16 0.17
2．关于最大超高： ▪《标准》规定：
V2 R
127( ih )
▪ 高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10%，
▪ 其它各级公路不应大于8%。
▪ 在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宜大于6%。
（二）最小半径的计算
《标准》中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部分能安全 而又顺适的行驶的条件而确定的。 最小平曲线半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分时，所产 生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界 限，并使乘车人感觉良好的曲线半径值。
与车身纵轴之间的关系： 汽车行驶轨迹线
1．角度为零：
曲率为0——直线
2．角度为常数： 曲率为常数——圆曲线
3．角度为变数： 曲率为变数——缓和曲线
平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。 道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要 求，合理地确定各线形要素的几何参数，保持线形的连续性和 均衡性，避免采用长直线，并注意使线形与地形、地物、环境 和景观等协调。对于车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车 行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。