公路路线运行速度设计方法-附录四(n)
吉林省舒兰市凤凰乡一级公路设计

黑龙江科技学院交通土建毕业设计摘要摘要本设计是吉林省舒兰市凤凰乡至东小乡段一级公路的设计,本设计中设计车速为100km/h,双向四车道。
本设计是在对交通量进行分析,查找相应的技术规范的基础上,确定出公路的技术等级以及设计需要的各种参数,最终确定采用一级公路的技术指标进行设计。
结合周围的地形情况进行了平面线形设计,平面线形中有三个转角。
纵断面的设计中有三个竖曲线,满足平纵线形组合设计中的各种要求。
在横断面的设计中,确定了横断面组成及各种要素后,绘制出横断面图。
本设计中路面设计采用沥青路面进行设计,主要包括结构层的拟定和设计层厚度计算。
挡土墙设计主要是在拟定结构尺寸后进行各种强度的验算。
设计中结合地形及周边环境条件,通过两条线路方案的比选,最终确定最佳方案。
关键词:一级公路;纵断面;横断面;沥青路面;挡土墙AbstractThis design is a secondary road design from fenghuang to dongxiao. The design speed is100km/h and the road have four lanes.The parameters which are needed in the design are defined by analyzing the traffic and searching the corresponding technical specification. Finally the XXXXX road’s technical specification is designed. Based on the surrounding terrain, the alignment of the highway is designed, which has three corners. There are three vertical curves in the design of vertical alignment, which all meet the design requirement of the linear combination. In the cross section design, the cross section diagrams are drawn after determining the composition and cross section elements. The design of the asphalt pavement mainly contains the selection of the structure layer and the calculation of the layer thickness. The intension of the structure is checked after the selection of the dimensions of the structure in the culvert design. The design is combined with the terrain and surrounding environment conditions, and through the comparison of two line programs, the best solution is ultimately determined.Keywords:first class highway, vertical section, cross section, bituminous pavement,retaining wall目录摘要..................................................................................................................................... - 1 - Abstract......................................................................................................................... - 1 - 目录......................................................................................................................................... - 1 - 第一章绪论....................................................................................................................... - 1 -1.1概述.......................................................................................................................... - 1 -1.2选题意义.................................................................................................................. - 1 -1.3项目建设背景.......................................................................................................... - 1 - 第二章公路技术等级的确定 .............................................................................................. - 3 -2.1公路技术等级.......................................................................................................... - 3 -2.2公路等级的确定 ..................................................................................................... - 2 -2.3公路技术标准.......................................................................................................... - 3 - 第三章公路平面设计........................................................................................................... - 2 -3.1选线的一般原则 ..................................................................................................... - 2 -3.2平原微丘地区选线原则 ......................................................................................... - 2 -3.3 选线方法及步骤 ..................................................................................................... - 4 -3.4 方案的拟定与初步比选 ......................................................................................... - 5 -3.5平面线形设计.......................................................................................................... - 6 - 第四章纵断面设计............................................................................................................. - 17 -4.1纵断面设计原则 ................................................................................................... - 17 -4.2纵坡设计要求........................................................................................................ - 18 -4.3 竖曲线设计............................................................................................................ - 20 -4.4平、纵线形组合 ................................................................................................... - 25 - 第五章横断面设计............................................................................................................... - 2 -5.1横断面设计原则 ..................................................................................................... - 3 -5.2横断面的组成.......................................................................................................... - 3 -5.3平曲线加宽设计 ..................................................................................................... - 5 -5.4 超高设计.................................................................................................................. - 2 - 第六章路基设计................................................................................................................... - 4 -6.1 路基设计的内容与要求 ......................................................................................... - 4 -6.2 填料的选择及压实标准 ......................................................................................... - 5 -6.3 土石方调配.............................................................................................................. - 7 - 第七章线路方案比选........................................................................................................... - 9 -7.1路线方案选择的影响因素 ..................................................................................... - 9 -7.2路线方案比选的评价指标 ................................................................................... - 10 -7.3 路线方案比选........................................................................................................ - 10 - 第八章挡土墙设计与验算 ................................................................................................ - 11 -8.1设置位置:............................................................................................................ - 11 -8.2基本参数:............................................................................................................ - 11 -8.3 计算结果:............................................................................................................ - 12 - 第九章路面设计................................................................................................................. - 16 -9.1 基本资料................................................................................................................ - 16 -9.2 沥青路面的设计 ................................................................................................... - 17 -9.3 路面厚度设计及验算 ........................................................................................... - 20 - 第十章防护工程................................................................................................................. - 25 - 第十一章排水设计............................................................................................................. - 27 -11.1 排水的目的和要求.............................................................................................. - 27 -11.2 路基排水设计...................................................................................................... - 27 -11.3路面排水设计...................................................................................................... - 31 - 参考文献............................................................................................................................... - 33 - 致谢..................................................................................................................................... - 34 -第一章绪论1.1概述公路运输分为直达运输、干线运输和短距离集散运输三种形式。
道路勘测设计题集

第一部分绪论、名词解释1•设计速度 2.设计交通量3•设计小时交通量4•设计通行能力 5.道路建筑界限6•道路红线7•道路用地二、填空题1 .我国国家行业标准《公路工程技术标准》(JTG B01-2003 )将公路根据功能和适应的交通量分为_________ 、_______ 、________ 、 _______ 、_______ 五个等级。
2.各级公路中所能适应的年平均日交通量,均指_____________ 交通量。
3.公路勘测设计的依据是 __________ 、__________ 、_________ 。
4.公路的交通量是指在 ____________ 内通过公路上___________ 处的往返车辆数折合成_____________ 的车辆总数。
5.现代交通运输方式有 _______ 、___ 、______ 、航空及管道等。
6.我国《公路工程技术标准》将设计车辆分为___________ 、_______ 、和_____________ 三种。
7.设计速度是确定公路 ____________ 的基本依据。
8.设计速度与行车速度是不同的,行车速度是指汽车在公路上的___________ 行驶速度。
9.高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按_____________ 预测;具集散功能的一级公路,以及二、三级公路的设计交通量应按__________ 预测;四级公路可根据实际情况确定。
10 •公路勘测设计根据项目的规模大小和技术的繁简程度不同可分为____________ 、_____________ 和______________ 三种。
11.城市道路网的结构形式主要有 ______________________________ 、___________________ 、及_____________。
12.按照道路在城市道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能,城市道路可分为___________ 、 __________ 、__________ 和 __________ 四类。
第1章_第2节 公路路线设计设计

表1-2-2
各级公路的圆曲线最小半径
120 100 80 60 40 30 20
设计速度(km/h)
一般值(m)
1000
700
400
200
100
65
30
极限值(m)
650
400
250
125
60
30
15
不设超高最 小半径(m)
路拱 ≤2.0%
路拱> 2.0%
5500
4000 2500
1500
600
350
视距的重要性
当地形、地物条件受限时,视距条件多为不利情况,设计中应认真 研究。以下为可能出现不良视距的几种情况。
隧道出口线形组合不当
左偏小半径曲线超车 道
4.1、停车视距
汽车行驶时,驾驶员自看到前方障碍物起至到达 障碍物前安全停车止所需要的最短行车距离——停车 视距 停车视距由反应 距离、制动距 离和安全距离 组成。
公路路线设计
公路设计概述
公路设计的主要内容: 路线设计(道路几何设计)
横断面设计 平面设计 纵断面设计 平面交叉口设计 立体交叉口设计源自交叉口设计
第1节 路线平面设计
§1.1 直线 §1.2 圆曲线 §1.3 缓和曲线 §1.4 行车视距
平面 是指道路中心线在水平面上的投影。
5).复合型曲线 两个及两个以上的同向回旋曲线,在曲率相等处径相衔接的组合形式 称为复合型曲线,这种形式很少采用,仅在受地形或其它特殊原因限制时采用 (互通式立交除外) 。
6).C 型曲线 同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式称为 C 型曲线。 C 型曲线只有在地形条件特殊困难,路线严格受限制时方可采用。
道路勘测设计-山岭区四级公路设计

4、沿线地质土质情况
直线、曲线与转角一览表(表一)
偏角 交点编号 1 2 3 4 5 6 7 交点桩号 K5+904.98 K6+175.85 K6+364.05 K6+534.79 K6+693.14 K6+834.59 K7+003.79 左 8°28′ 29°16′ 40°03′ 44°18′ 33°37′ 23°37′ 右 曲线 半径 (m) 350 150 75 100 75 100 30 缓和曲 线长度 (m) 0 30 30 30 35 30 35
2、设计成果 根据给定资料完成圆曲线要求,完成至少500米的桩号计算,纵 坡设计、竖曲线设置和横断面设计,设计完成后应交出下列成果:
(1)封面
(2)目录 (3)说明(对设计过程与内容作简单介绍)
(4)计算书
(5)直曲表 (6)路线平面图 (K6+000~K7+000) (7)路线纵断面图 (K6+000~K7+000) (8)路基横断面图 (K6+000~K7+000)
(2)平竖半径要保持均衡,平竖重合时,为在视觉上获得良好的 效果,平竖曲线半径比为1:(10~20)以上为好。 (3)凸型竖曲线的顶部或凹型竖曲线底部,不得插入小半径平曲 线。
(4)凸型竖曲线的顶部或或凹型竖曲线底部不得反向曲线的拐点
重合。
(5)直线上或一个平曲线的纵面线型不应反复或凹凸变化,避免
》与《标准》与具体计算时应计算各超高断面中的特征点的超高高
差。
二、纵断面设计:
按确定的路线中心线点绘路线纵断面图的地面线,进行纵坡
设计,其设计标高一般为未加宽超高前的路基内侧边缘标高。 纵断面设计的主要内容有:纵坡度的大小,坡长的确定,转坡 点位置的选择,竖曲线的设置和设计标高的计算。纵断面线型设计 应根据公路等级、沿线自然条件和拟建道路构造物的标高要求,在
公路设计百问第一章

第一章设计基础第一节设计控制依据1. 什么是公路设计新理念?为贯彻以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,交通部于2004年9月,在全国公路勘测设计工作会议上,系统地提出了“六个坚持、六个树立”的公路勘测设计新理念,成为今后公路勘测设计工作的重要指导方针。
它们是:①坚持以人为本,树立安全至上的理念;②坚持人与自然相和谐,树立尊重自然、保护环境的理念;③坚持可持续发展,树立节约资源的理念;④坚持质量第一,树立让公众满意的理念;⑤坚持合理选用标准,树立设计创作的理念;⑥坚持系统论的思想,树立全寿命周期成本的理念。
设计新理念的核心是:紧紧围绕科学发展观的要求,通过采用灵活设计(“合理选用技术标准”)和创作设计,实现“安全”、“环境优美”、“节约资源”、“系统最优”的目标。
⑴坚持以人为本,树立安全至上的理念。
就是要坚持把“用户需求置于公路工作的核心”,要以能为人们提供什么水准的服务来评判,体现对人的关爱,体现人性化的服务,注重公路安全性、舒适性、愉悦性的和谐统一,为人们提供最大限度的出行便利。
安全是公路设计和建设需考虑的首要因素。
安全包括工程实体安全和运行安全两方面,工程实体安全主要依靠精心设计施工来保证;运行安全涉及人、车、路、环境和交通管理多方面因素。
从公路设计角度,则应重点消除公路本身引起的使用安全问题,尽可能采取“主动”的预防和容错措施,必要时辅以“被动”的防护措施。
在“主动”预防措施中,改进线形设计对于提高行车安全最为有效,优良的线形可直接消除事故诱因。
如采用运行速度作安全检验和改善长陡纵坡设计是改进线形的有效方法之;设置宽容和人性化的路侧净区、可逾越的排水设施、以及放缓路基边坡等都可降低交通事故概率和减轻事故损失。
在“被动性”的防护措施中,正确设置各式护栏是一种可靠的安保工程。
⑵坚持人与自然相和谐,树立尊重自然、保护环境的理念。
就是在建设公路过程中,一定要尊重自然、倍加爱护和保护自然,要树立“不破坏是最大的保护”的理念。
公路专业毕业设计计算书某一级公路设计第一标段

文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.道路设计第一章道路设计概述一. 设计题目:某一级公路设计(第一标段)。
二.设计要点:(一)工程概况:本工程为某一级公路设计第一标段,供汽车分向、分车道行驶并可根据需要控制出入的一级公路,设计年限为 20 年,设计车速为 100km/h。
(二)工程地点:张家口地区(三)设计资料:(1)水文地质路线所经区位于河北省西北部,介于内蒙古和华北平原间,属冀西北山间盆地与冀北山地分界地带,地貌类型属剥蚀构造地貌类和剥蚀侵蚀堆积地貌类,沿线地质属第四系地层,土质为粉质中液限粘土与含砾粉质中液限粘土,第四系地层的黄土具有湿陷性。
地势由西北向东南倾斜,山谷狭窄,为山岭重丘区地形。
地下水可分两类,一为冲积层潜水,另一为基岩裂隙水。
水型属重碳酸钙型,饮用、灌溉均为优质水,对工程构造物无侵害作用。
年平均气温 7℃,极端最高气温 39.4 ℃,极端最低气温 -26.1 ℃,极端冻土深度 1.4m,最大风速 26.3m/s 。
(2)交通组成经调查预测,建成初期交通组成如下:①吉尔 130 960 辆/ 日②解放 CA15 300 辆/ 日③东风 EQ140 760 辆/ 日④依士兹 TD50 350 辆/ 日⑤黄河 JN150 450 辆/ 日⑥日野 KB222 800 辆/ 日⑦太脱拉 138 100 辆/ 日⑧大客车 CA50 1000 辆文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.⑩小轿车2000辆/日年交通量增长率6%。
三.主要参考文献:中华人民共和国行业标准《公路路线设计规范》( JTG D20-2006)《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004)《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)《公路排水设计规范》( JTJ018-97 )《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40— 2004)《公路工程技术标准》( JTG B01-2003)《道路勘测设计》人民交通出版社《路基路面工程》人民交通出版社四.设计技术标准1.公路等级:汽车专用一级公路。
公路几何设计细则总校稿110

1 总则1.0.1为准确理解和执行《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》,提高设计水平,保证设计质量,制定本细则。
1.0.2本细则适用于新建或改(扩)建的各级公路。
1.0.3 公路路线设计应贯彻“以人为本、节约资源、保护环境”的设计原则,树立可持续发展的指导思想。
1.0.4 公路路线设计应倡导全寿命周期设计思想,处理好公路路线设计与建设、运营管理、养护维修的关系。
1.0.5 公路路线设计应根据公路的功能、交通量、及其在路网中的地位和作用,并考虑综合运输体系以及项目影响区的产业布局,正确选择技术标准,确定公路等级、路线走向、走廊和主要控制点,提出建设规模,为项目立项提供依据。
1.0.6在深入调查沿线地形、地质、水文气象,自然环境和生态环境,建筑材料等资料的基础上,选择路线方案,确定路线线位,合理运用技术指标进行公路路线设计,为项目建设提供依据。
1.0.7深入调查了解项目沿线城镇、土地利用、铁路、航道、水利、管道、矿产、电力电讯、文物、自然景点等基础资料和发展与保护规划,并协调处理好相互关系;综合协调路线与路基路面、桥涵、隧道、交叉、交通工程和环境景观等相互关系,提出总体设计方案,保证设计的完整性、系统性、先进性。
1.0.8 协调工程项目与周围社会环境、自然环境和人文环境的关系,构建和谐的路域环境。
1.0.9 建立工程项目数据库,为工程项目的建设养护运营管理提供基础信息和基本平台。
1.0.10路线设计应在遵守标准、规范的前提下,积极应用被实践证明已经成熟的新理论、新方法、新技术,不断提高设计水平。
1.0.11公路路线设计主要技术指标,除应符合本指南外,尚应符合国家和交通运输部现行的有关标准、规范和规程的规定。
2 术语、符号2.1术语2.1.1公路功能highway functinal公路在公路网中的地位和作用。
2.1.2运行速度(V85)operating speed在天气良好、路面干净而潮湿、自有流状态下,路段上第85%位的车辆行驶速度。
《道路交通标志和标线 》 GB 5768.4(行业一类)

公路作业区 (m)
城市道路 作业区 (m)
120
1500
—
100
1000 1000
80
600
100
60
400
40
50
400
40
40
300
40
30
300
40
20
200
40
注:城市道路上平面交叉口间
距小于表中的数值时公路等级 设计速度 (km/h)
交通量Q [pcu/(h.ln)]
移动作业
临时作业
短期作业
长期作业
讲课材料
14
三、术语和定义
渠化设施 作业区用以阻挡或分隔交通流、标明车辆绕行路线、保护作
业现场设施和人员的交通锥、交通桶、交通柱、塑料注水(砂) 隔离栏、活动护栏等设施的统称。
路栏
15
三、术语和定义
用以阻挡或分隔交通流、标明车辆绕行路线、 保护作业现场设施和人员。根据需要设置于 作业区的上游过渡区、缓冲区、工作区和下 游过渡区的靠近交通流一侧,或对向行驶的 交通流之间。
《规程》JTG H30-2015
设计速度(km/h)限速值(km/h) 预留行车宽度(m)
120
80
3.75
100
60
3.50
80
40
3.50
60
30
3.25
40
30
3.25
30
20
2021
20
3.00 3.00
四、作业区组成
4.3 警告区的长度不应小于表2的规定。
表2 警告区最小长度
设计速度 (km/h)
➢ 作业区结束标志,如图2(c),用以说明作业区 结束位置,设置于终止区之后。
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附录四公路路线运行速度设计方法1 公路设计方法1.1基于计算行车速度的设计方法现行的公路路线设计方法是基于计算行车速度,即设计车速的。
设计时,当公路功能、等级确定后,在满足汽车运动学和力学要求的前提下,是以一个恒定的设计速度作为基础控制参数,然后对照相应的技术标准确定出设计路段几何线形的指标采用值。
现行的方法容易理解和掌握,但设计速度仅控制了最低指标,在具体设计中设计者在指标采用时随意性较大,经常出现机械套用规范指标和参数的现象,却忽略了路线前后线形的均衡和与驾驶行为的一致性等问题,导致汽车在公路上实际的行驶速度与设计速度出现明显不一致性;而且,恒定的设计速度与动态变化的实际驾驶特征也存在许多偏差,甚至不符的情况。
国内外大量研究和统计表明,这些在速度方面出现的问题是发生交通事故的主要诱因之一,成为公路交通安全潜在的隐患。
1.2基于运行速度的设计方法基于运行速度的设计方法是对现行设计方法的发展和完善。
这是由于运行速度能够体现汽车行驶对道路的动力学要求外,更加直接地反应出不同公路线形对驾驶员驾驶行为和心生理特征的干扰,以及路侧环境、大型公路工点对速度的影响。
通过测算设计路段上的运行速度,评价和分析路段上速度分布的连续性和协调性,达到动态检验与评价设计路线的各项技术指标的目的,其结果是力求保证设计线形、公路行驶环境的连续和协调。
该方法为公路设计中路线方案的优化与调整、具体技术参数的选取、完善交通设施设计等提供依据和合理地处治措施,避免驾驶特性与公路特征不匹配的现象,增强了公路后期行车的安全性;在设计中注重体现“以人为本”、服务于公路使用者的思想,突出强调路线安全设计这一理念。
2 运行速度预测、分析与评价2.1运行速度定义、特点和意义运行速度是指在特定路段上,在干净、潮湿条件下,85%的驾驶员行车不会超过的行驶速度,简称V85。
运行速度V85是通过在典型公路上行驶车辆的实际行驶速度观测,经统计、分析、总结其数据分布,最终得到第85位的速度值,并回归出运行速度相应的测算模型。
运行速度反映驾驶员心理、视觉和驾驶行为的实时变化,并综合汽车性能特征和所处线形几何设计等因素,动态地、实时检测和效验公路特征指标与驾驶行为的协调性和一致性,有效更正公路设计中设计速度带来的驾驶特性与公路特征不匹配的状况,该方法科学合理、大大增强了设计路线的行车安全性。
同时,以车辆的运行速度作为线形设计基础检测指标,将有效地保证路线相邻线形的连续均衡、避免出现速度突变点。
实现行驶速度与所有相关设计要素的合理搭配,从而消除安全隐患。
2.2我国运行速度和设计方法的研究与发展现状在欧美等国家已广泛应用基于运行速度的公路设计方法。
我国自2000年开始立专题开展适合我国交通运行特征和行驶特性的运行速度测算方法和设计标准的研究工作,并取得阶段性的研究成果。
已经初步建立符合我国高速公路和双车道公路运行速度的应用模型,在2004年交通部颁布的《公路项目安全性评价指南》(简称《指南》)中提供了适用高速公路标准的具体计算和评价分析方法。
近年来,基于运行速度研究高速公路新的设计方法和设计流程的工作已通过多条典型高速公路的试设计、评价过程得以实施、总结和完善,逐渐形成适合我国高速公路设计的新方法。
目前适用于长大隧道内、互通式立交区间的运行速度应用模型、一级公路的运行速度应用模型和评价标准等尚在进一步的研究和总结中。
2.3高速公路运行速度预测和分析方法我国高速公路运行速度模型和评价标准的研究是以不同地形类别、不同设计速度、具有典型代表性的多条高速公路和全封闭的一级公路的工程项目的车流数据为基础,通过对实际速度的观测数据统计分析建立起来的,适应于我国驾驶员行驶特征和高速公路路况特点。
运行速度应用模型主要涉及到公路类型、平面线形、纵坡坡度与坡长、行车道宽度与侧向净空、车辆动力性能等影响因素,在自由流状况下车辆的运行速度测算问题。
对于交通量与交通组成、路面状况、交通管理及环境气候等因素进行了必要的忽略和理想化修正。
我国高速公路运行速度测算方法有以下两种:●方法一:以2000年交通部标准规范研究课题《高速公路运行速度设计方法与标准》的研究成果为标准,提出了全面的速度应用模型和评价方法。
●方法二:参照国外的速度统计资料,通过数据统计图表,查找出不同设计半径对应的运行速度,再对纵坡段进行修正后得到测算速度。
该方法仅适用于小客车车型,只能通过图表粗略查出速度范围,在使用上具有一定的局限性。
上述“方法一”中的运行速度测算模型及评价标准虽已纳入《指南》中应用,但在具体测算和安全性评价时仍需要参考《高速公路运行速度设计方法与标准》中相关的内容对工作进行必要的补充和标定。
采用“方法一”进行速度测算时,要根据小客车和大货车两种车型,将路线按直线段、平曲线段,纵坡段和弯坡组合段等划分成特征路线单元,采用不同的运行速度模型测算出所有单元各特征结点的运行速度V85。
2.3.1 车型选择以往设计中注重交通量和通行能力指标,设计代表车型基本换算成小客车来设计,在运行速度设计方法中应对车型组成和车型比例认真分析,区别对待。
采用不同车型,分析结果主要影响以下方面:●纵面设计时极限坡度坡长、长大纵坡的设置;●横断面设计时不同车道超高的设置、紧急避险车道和爬坡车道的设置;●停车视距的检验、安全设施的布置等。
在分别对小客车,大货车两种车型进行运行速度测算时,一般交通组成的公路,其测算速度分析的代表车型为小客车;但当有长大纵坡路段的判别,紧急避险车道、爬坡车道等特殊交通安全设施设置时,应以大货车的运行速度变化为依据;当交通量组成中大型客货车的比例达到30%时,应以大货车为代表车型重点评价一些技术指标(如视距、超高等)。
2.3.2 划分测算分析路段路段划分应分别针对两种车型进行,分段原则如下:●小客车:路线平曲线半径大于1000m、坡度小于3%时,为平直段路线平曲线半径大于1000m、坡度大于等于3%时,为纵坡段路线平曲线半径小于等于1000m、坡度小于2%时,为平曲线段路线平曲线半径小于等于1000m、坡度大于等于2%时,为弯坡段●大货车:与上述小客车相似,根据平曲线半径1000m和坡度2%作为临界点,将测算路线分为平直段、平曲线段、纵坡段、弯坡段。
对于分段后的直线段,当长度小于200m,视为短直线段,该段运行速度保持不变。
其余纵坡段、平曲线段、弯坡段测算时没有长度的限制。
当平曲线半径大于1000m时,可认为行驶车辆对所处曲线的影响已可以忽略,仅考虑纵坡对速度的影响。
而小客车在坡度为±2%~±3%的路段上,汽车动力性能基本没有损失,表现出速度的增加,应视为平直路段;大货车在坡度为2%~3%的路段上,汽车动力性能已逐渐损失,表现出速度的减小,应视为纵坡路段。
具体可参见下表1进行路段划分。
表1 小客车分段技术临界值2.3.3 设置初始速度初始速度通常可根据分析路段的实际现场观测得到,或者按下表估算各种设计速度对应的小客车和大型货车的运行速度,作为设计路段的初始运行速度V0。
表2 设计速度与全路段内运行速度V85间的对应关系2.3.4各路段结点速度测算模型利用不同路段的测算模型计算分析路段各特征路段结点的运行速度V85。
采用的速度测算模型如下:1) 平直路段:小客车和大货车的驾驶者都有一个心理期望行驶的速度,当车速高于期望速度时,即表现为减速;低于期望速度则为变加速过程,直至达到稳定的期望车速后匀速行驶。
车辆在平直路段上的期望运行速度,如表3规定。
表3 平直路段上期望运行速度和加速度推荐值在平直路段上车辆的加速过程,运行速度满足下列测算公式。
s v =(V 0 <V e , V 0>V e ) 0s v v =( V 0=V e )2)平曲线路段:车辆驶入曲线后至曲中路段都有不同程度的减速,减速幅度通常是半径越小减幅越大,驶出平曲线时,其可能小幅加速,也可能进一步减速或匀速,其具体情况与前方连接的线形有关。
曲线中点和曲线出口速度应采用平曲线速度预测模型计算。
表4 平曲线上速度预测模型注:表中 V-middle :曲中点的运行速度;V-out :驶出曲线的运行速度;R-front :曲线前方的曲线的半径;R-now :当前曲线半径;R-back :曲线后方的曲线半径;3)纵坡路段: 可采用“特殊纵坡下各车型运行速度修正值”(简称“拟合修正法”)和“功率重量比计算法”(简称“理论公式法”)计算坡顶,坡底点的速度。
拟合修正法在纵坡路段,车辆基本表现为上坡减速、下坡加速的情况。
利用表5、图1对小客车和大型货车驶入纵坡段时的运行速度V85进行增加或折减。
该测算方法属粗略计算,但简单易行,为纵坡段速度推荐测算方法。
图1 速度折减量与坡长关系曲线图理论公式法对于坡长在400-1000m之间、坡度在2%~5%之间的反复上、下坡路段,这种测算方法比较“拟合修正法”则更为敏感和准确,符合实际情况。
测算模型的原理:是通过研究纵坡上的运行车速、车辆的动力性能与坡度和坡长的关系,建立功率重量比P与运行速度(坡顶速度V2、坡底速度V1),坡长s,坡度i的函数关系,来描述运行速度随坡度坡长而变化的特性和规律,如下式:2212221211321/100022V V KF V V V V g f i P g s G δ⎡⎤+⎛⎫⎢⎥ ⎪⎛⎫+-⎛⎫+⎛⎫⎝⎭⎢⎥+±+-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦其中,1V ——各车型坡底的行车速度,m/s ;2V ——各车型坡顶的运行速度,m/s ;s ——坡长,m ;KF 、δ——车辆的风阻系数和惯性阻力系数,小客车K=0.0025,大型货车K=0.0035;小客车22.0 m F =,大型货车26.2 m F =;δ=0.01;f 、i ——摩擦阻力、纵坡坡度;g ——重力加速度,取29.8/m s ;G ——车辆空载质量加实际载重,Kg 。
小客车取1500G kg =,大型车取15000G kg =;P ——车辆的功率重量比,w/kg ;在纵坡模型预测中,P 值的选用可参照表6公式计算,表中提供的功率重量比P 是标准车辆载重的参数值,对于超载严重的路况宜注意其影响。
表6 车辆的功率重量比P 值参数表 (3%,6%](2%,6%]4)弯坡组合路段:车辆进入曲线后到曲中前都有不同程度的减速,减速幅度与曲线半径和坡度有关,通常是半径越小减幅越大,坡度越陡减速越大,两者的作用比例随机性变化比较大。
弯坡组合段时速度测算时,将平曲线从曲线中点分开,分别将两端曲线对应的纵坡加权平均值作为对应分段纵坡。
弯坡组合中心点,出口点的速度应采用“弯坡组合线形下的运行速度预测模型”计算,按表7推算小客车和大货车在组合线形中点的运行速度,该模型是线形与速度关系统计分析的结果,测算精度较高。