公路路线及存在的问题

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1、公路路线及存在的问题主讲：杨少伟公路路线必须满足汽车行驶的要求，保证汽车在公路上安全、迅速、经济和舒适地行驶。与公路路线设计有关的汽车行驶特性主要包括：汽车的行驶轨迹、动力性能、加减速行程、行驶稳定性、制动性以及汽车本身的外廓尺寸等。概述一、汽车行驶轨迹与公路平面线形1．汽车行驶轨迹特性研究汽车的行驶轨迹特性，目的是为了解决公路平面线形的设计问题。通过大量试验和回归分析，对正常行驶的汽车，无论直行或转弯行驶，其重心留下的轨迹都是一条光滑连续的优美线形，在几何上有以下特性：轨迹是连续的，而且是光滑的；轨迹的曲率是连续的；轨迹的曲率变化率是连续的。根据汽车行驶轨迹的三条

2、特性，理想的公路平面线形应该与汽车的行驶轨迹完全相符。汽车转变方向行驶是通过驾驶员转动方向盘实现的，当方向盘连续不断转动时，汽车沿不断变化的曲率半径转向行驶。汽车转变方向的操作过程，能使公路平面线形分段采用不同性质的几何形状，模拟汽车的行驶轨迹，适应汽车转向的简单操作过程。同时，这种公路平面线形不同性质几何形状的不断变换组合，能使公路线形适应自然条件的不断变化，实现公路平面线形满足汽车行驶轨迹和自然条件变化的要求。2．公路平面线形一、汽车行驶轨迹与公路平面线形公路平面线形采用不同性质的几何形状，即供汽车直线向前行驶的直线线形，其曲率为零；供汽车方向盘以某一不变转角转

3、弯行驶的圆曲线线形，其曲率为定值；供汽车连续不断转向行驶的缓和曲线线形，其曲率渐变。直线、缓和曲线及圆曲线构成的公路平面线形，满足汽车行驶轨迹特性的第（1）、（2）条，即轨迹的曲率是连续的，而在连接点ZH、HY、YH、HZ点不满足第（3）条曲率的变化率连续的特性。尽管不能满足第（3）条特性，但因其与理想的平面线形比较接近，同时汽车是在具有一定富余宽度的车道内行驶，足以满足线形误差，因此，目前世界各国普遍采用这种平面线形。一、汽车行驶轨迹与公路平面线形2．公路平面线形一、汽车行驶轨迹与公路平面线形根据目前公路线形设计现状，下列问题需要进一步深入研究：目前国际上普遍采用

4、回旋线作为缓和曲线，在使用精度范围内，回旋线可以满足公路线形设计需要，且数学公式简单，没有必要再寻求更精确的缓和曲线数学表达式，而应重点研究平面三要素的合理组合应用问题，如直线的最大长度、曲线间的直线长度、直线与圆曲线半径的协调配合等。从路基和边坡稳定性考虑，研究平面线形三要素与工程数量、填挖高度的关系。3．需进一步研究和注意的问题一、汽车行驶轨迹与公路平面线形从行车安全考虑，研究平面线形三要素与交通事故的关系，以指导公路线形设计。从生态环境考虑，研究公路线形与环保、生态、气候、地质等的问题，研究特殊地区和不良地质地区的公路平面线形。3．需进一步研究和注意的问题二、

5、汽车动力性能与公路纵坡度汽车的动力性能是指汽车所具有的加速、上坡、最大速度等性能。汽车的动力性愈好，速度就愈高，所能克服的行驶阻力也愈大。根据汽车运动方程式，公路上行驶中的汽车，当驱动力等于各种行驶阻力之和时，汽车等速行驶；当驱动力大于各种行驶阻力之和时，汽车加速行驶；当驱动力小于各种行驶阻力之和时，汽车减速行驶，直至停车。1．汽车的动力性能二、汽车动力性能与公路纵坡度各级公路允许的最大纵坡是根据汽车的动力性能、制动性能、公路等级、自然条件以及工程和运营经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。2．公路纵坡度汽车的动力性能不同类型的汽车具有不同的动力性能和制动

6、性能，其上坡时的爬坡能力和下坡时的制动效能也各不相同。按照公路上行驶的车辆类型及其所具有的动力性能来确定汽车规定速度下的爬坡能力和下坡安全，是确定公路最大纵坡的常用方法。最大纵坡应能保证汽车在一定的速度下顺适、安全上下坡，并留有一定余地，不能按最低档位的最大爬坡能力确定，也应考虑汽车装载的适量超载，以策安全。二、汽车动力性能与公路纵坡度2．公路纵坡度公路等级不同的公路等级对应于不同的设计速度，而汽车的爬坡能力与行驶速度成反比，等级高时通行能力大，要求的行车速度也高，相应其纵坡应小。因此，不同等级、性质的公路，其最大纵坡的限制值不应相同。在确定最大纵坡时，必须把保证各

7、级公路具有规定的设计速度作为前提。二、汽车动力性能与公路纵坡度2．公路纵坡度自然条件公路所经地区的地形、海拔高度、气温、降雨、冰雪等自然因素对汽车的行驶条件和爬坡能力都会产生影响。二、汽车动力性能与公路纵坡度2．公路纵坡度公路最大纵坡与汽车的动力性能密切相关，但由于汽车系统动力学研究的滞后，使公路最大纵坡缺乏理论支持。目前关于最大纵坡的规定是通过调查得到的，需要在理论上根据系统动力学研究确定，然后通过实际调查数据加以修正。针对低等级的山区公路，根据工程和运营的经济性，以及行车的安全性，规定了平均纵坡5.0%～5.5%，且任意连续3km的平均纵坡不大于5.5%。对