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城市道路与交通规划课程简介城市道路与交通规划是城市总体规划中一项重要的专项规划,城市道路交通规划课程是城市规划中的一门重要的课程,是作为城市规划专业人才培养中重要的专业基础课程,是联系基础课和专业课的纽带。使用教材徐循初,汤宇卿.城市道路与交通规划(上册).北京中国建筑工业出版社,2005年9月。成绩评定办法平时、期中、期末及课程作业成绩分别为10、20、50和20。课程结构基本知识线形设计道路交叉口规划设计其他行人和车辆基本知识城市道路交通基本知识城市道路路面基本知识城市道路平面线形规划设计城市道路纵断面线形规划设计城市道路横断面线形规划设计道路线形综合设计城市桥梁隧道绪论交通人与物的运输与流通,包括各种现代的与传统的交通运输方式;广义上还包括信息的传递。城市道路城市道路是城市中担负城市交通的主要设施,是行人和车辆来往的专用地。城市道路发展历程城市道路的功能交通、结构、公共空间、防灾和繁荣经济。绪论道路分类按使用范围公路、城市道路、厂矿道路、林区道路和乡村道路。按其在道路网中的地位干线和支线,其中干线可分为国道、省道、县道和乡道。根据公路的使用任务、功能和适应交通量分为五个等级高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。按在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能,城市道路分为四类快速路、主干路、次干路和支路。绪论各级城市道路网规划指标城市道路规划设计的内容路线设计交叉口设计道路附属设施设计路面设计交通管理设施设计城市道路设计原则道路选线道路断面组合道路交叉口选型第1章行人和车辆基本知识第1章行人和车辆基本知识1.1行人基本知识人类最基本的交通方式----步行主体是行人,近距离、低速。行人静态空间----主要指行人身体在静止状态下所占用的空间范围。基本尺寸身体前后胸方向的厚度和两肩的宽度。男性身体椭圆为标准短轴0.46m,长轴0.61m,面积0.21活动圈第1章行人和车辆基本知识1.1行人基本知识行人活动圈的大小影响行人步行速度,当人流密度增加时,活动圈逐渐缩小。3.7,活动自如1.171.41,自由行走,不干扰他人0.91.17,尚能走动,会干扰他人0.60.9,行进受限制,流速下降0.180.28,活动不太可能0.18以下,互相紧贴,非常难受第1章行人和车辆基本知识1.1行人基本知识选取1.43.7人的空间值作为临界点。满足行人通行的道路最小净空高度为2.5m。步幅男性66.6cm,女性60.6cm,平均63.6cm。步速30mmin到130mmin,集中于6078mmin。步速还受行人性别、年龄、出行目的和沿街建筑物的影响。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.1基本尺寸交通运输工具分为非机动车与机动车。机动车设计车辆小型汽车、普通汽车、铰接车。有些规范增加微型汽车和中型汽车。机动车设计车辆的长、宽、高等尺寸是停车场设计的基础,也是道路设计中为车辆行驶留有相应空间的依据。外廓尺寸总长、总宽、总高、轴距、前悬和后悬。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.1基本尺寸车辆的转弯半径可作为停车场、回车场和公交车终点站通道设计的依据。非机动车的基本尺寸1.2.2车辆的停放车型车辆种类、尺寸大小。不同性质停车场停放不同类型车辆,需要不同的停车面积。设计时以停车场停车高峰时间所占比例大的车型为设计车型。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.2车辆的停放车辆的停发方式前进停车,后退发车;后退停车,前进发车;前进停车,前进发车。车辆的停放方式与停车面积的计算、停车泊位的组合以及停车场的设计有关。平形式路边临时停车,加快周转。垂直式用地紧凑,但占地宽。斜列式土地利用效率不高,场地受限时用我国多采用“平形式”和“垂直式”。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.2车辆的停放停车设施类型路边停车带和路外停车场。路边停车场单边单排的港湾式布置,有时可设分隔岛和通道。路外停车场露天地面停车场和室内停车库。机动车停放空间需求净空需求、通道宽度、停放面积。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.2车辆的停放净空需求纵、横向净距及净空高度需求。通道宽度车型、停发方式、车辆构造性能和机械性能、司机水平等。多采用调查和车辆试验相结合的方式。停放面积用地总面积按人均0.81计算;地面停车场每个车位2530,停车楼和地下停车库每个车位3035,路边停车带每个1620。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.2车辆的停放停放面积单位停车面积与车辆尺寸、停放方式、通道的条数及车辆集散要求有关。包括绿化、步行道及其附属设施所需要的面积。W停W道2W车A停W停l车2机动车的回车用地设置回车场,方便汽车调头、回转。第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.2车辆的停放非机动车的停放用地自行车为主。一半按每辆车占地1.21.4估算城市规划中自行车停车场用地面积。1.2.3车辆的重量与装载量车辆自重车辆载重第1章行人和车辆基本知识1.2车辆基本知识1.2.4车辆的动力特征基本动力特征汽车运动时需要不断克服运动中所遇到的各种阻力。滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和关系阻力。汽车的爬坡能力、最高车速和加速时间。其他性能通过性、制动性、行驶稳定性、行驶平顺性、操纵稳定性。自行车动力特征不宜远程、坡度影响速度。非机动车道纵坡度和坡长应有所限制。第1章行人和车辆基本知识思考题1、简述城市道路行人交通的特点。2、车辆尺寸及动力特征对道路设计的影响因素有哪些3、车辆停发方式有哪些,分别适用于哪些停放方式4、停车设施类型如何如何计算车辆停放面积第2章城市道路交通基本知识第2章城市道路交通基本知识2.1交通流基本概念交通流----在道路上通行的车流和人流。具有流量、速度和密度等性质。交通流状况----车辆与车辆之间以及车辆与道路线形、道路环境之间相互影响的结果。交汇交通流----行驶在不同车道上的两股或多股交通流交汇运动的状态。2.1.1交通流的分类交通主体人流、车流和混合交通流。交通流输送的对象客流和货流。第2章城市道路交通基本知识2.1.1交通流的分类交通设施对交通流的影响连续流和间断流。影响因素交通信号、通常标准和其他类型的管制设备等。交通流的交汇方向借助交通信号或其他管制设施进行的交叉、不借助交通信号或其他管制设施进行的合流、分流和交织流。交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的感受自由流、稳定流、不稳定流和强制流。第2章城市道路交通基本知识2.1.2交通流参数概述车辆运行状态与道路条件、交通环境、驾驶员特点以及出行目的、车型和行驶路线有关。交通流特性----交通流运行状态的定性定量特征。交通流参数----用以描述和反映交通流特性的一些物理量。描述交通流特性的三大参数交通量(流量)、速度和密度。此外用通行能力评价道路的服务水平。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.1交通量、速度与密度交通量Q----单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。随机数,在时空分布上有明显特征;具有重要意义;分析计算时,一般指机动车的流量。速度V----车辆或行人在单位时间内行驶或通过的距离。密度K----在某一瞬间内单位道路面积上分布的车辆数或行人数量。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力服务水平服务水平----交通流中车辆运行的以及驾驶员和乘客或行人感受的质量量度,亦即道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。一般由速度、行程时间、驾驶自由度、交通间断、舒适度和方便及安全等反映。主要以道路上的运行速度和交通量与可能通行能力之比反映道路的服务质量,以区别道路上出现的各种不同的车流状态。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力服务水平设计车速确定时,服务水平主要与路段上的交通量大小有关。达到基本通行能力(或可能通行能力)前Q越大,则K越大,而V越低,运行质量越低,即服务水平越低。达到基本通行能力后Q无法增加,运行质量越低而Q也越低,但K仍越来越大,直至V及Q均下降为零。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力通行能力道路通行能力----正常气候和交通条件下,道路上某一路段或交叉口单位时间内通过某一断面的最大车辆数或行人数量。交通量指某时段内实际通过的车辆或行人数。交通量一般小于道路的通行能力。道路通行能力是一定条件下通过车辆的极限值,不同道路条件或交通条件,通行能力不同。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力通行能力道路通行能力时道路交通特征的重要指标,是道路规划、设计及交通管理的基本依据。分为基本通行能力----道路组成部分在道路、交通、控制、和气候环境均处于理想条件下,该组成部分一条车道或一车行道的均匀段上,或某一横断面上,单位时间内通过的车辆或行人的最大数量,也称为理论通行能力。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力通行能力道路通行能力分为可能通行能力----一已知道路的一组成部分在实际或预测的道路、交通、控制、和气候环境条件下,该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上,或某一横断面上,不论服务水平如何,单位时间内所能通过的最大车辆或行人的最大数量。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力通行能力道路通行能力分为设计通行能力----一设计中的道路的组成部分在预测的道路、交通、控制、和气候环境条件下,该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段或某一横断面上,在所选用的设计服务水平下,单位时间内能通过车辆或行人的最大数量。第2章城市道路交通基本知识2.1.2.2服务水平与通行能力通行能力道路通行能力还可分为路段通行能力、交叉口通行能力。路段设计通行能力不受交叉口影响的机动车道设计通行能力和受平面交叉口影响的机动车道设计通行能力。人行道和自行车道的通行能力也是道路设计的重要依据之一。第2章城市道路交通基本知识2.1.3交通调查2.1.3.1交通调查的步骤调查对象、主要调查内容、调查方法。调查步骤----四步选定观察点。确定观测日期和时间。统计表格的设计。绘制统计分析图表。第2章城市道路交通基本知识2.1.3交通调查2.1.3.2交通量调查的内容----取决于调查资料的用途。不分流向调查分流向调查转向调查或交叉口调查分车种调查2.1.3.3交通量计数方法----人工计数法、浮动车法、机械计数法、录像法、利用车辆定位系统计量法等。车辆占有调查行人交通调查境界出入调查分隔查核线调查第2章城市道路交通基本知识2.2行人交通流特征2.2.1行人交通速度、密度与流量的关系QKV行人密度增加,行人个人机动性下降,速度随之下降。人流密度1.32.2人时流量最大。2.2.2人行道上的人流特征人行交通流的不规则性。街道转角处情况复杂人行横道与人行道的特征相似。行人过街情况第2章城市道路交通基本知识2.3车辆交通流特征2.3.1车流量道路车流量----单位时间段内,通过道路某一断面或某一条车道的车辆数,且常指来往两个方向的车辆数。应将各种车种在一定的道路条件下的时间和空间占有率进行换算。一般取某一时间段内的平均值作为该时间段的代表交通量。分为日交通量、小时交通量和时段交通量。第2章城市道路交通基本知识2.3.1.1平均日交通量可分为年平均日、月平均日和周平均日交通量。2.3.1.2小时交通量小时交通量----一小时内通过观测点的车辆数。高峰小时交通量----一天内的车流高峰期间连续60min的最大交通量。高峰小时中最大连续15min的交通量。第30小时交通量作为设计交通量。第2章城市道路交通基本知识2.3.1.3时段交通量(流率)当量小时流率(流率)----不足1小时的时间间隔内观测到的交通量换算为1小时的车辆数。2.3.2行车速度车速----泛指各种车流的速度,是单位时间内行驶的距离。地点车速行驶车速行程车速设计车速第2章城市道路交通基本知识2.3.2行车速度车速的道路技术保证车行道宽度、道路的平面线形及纵坡、道路的几何形状以及路面质量等。我国对大、中、小城市道路网规划的机动车车速规定,应注意同一条道路上的计算行车速度应该一致;不同设计车速的道路衔接处应设过渡段,过渡段的最小长度应能满足行车速度变化的要求,变更位置应选择在容易识别的地点,并设相应的交通标志。第2章城市道路交通基本知识2.3.3车流密度车流密度----在某一瞬间内一条车道的单位长度上分布的车流数,表示车辆分布的密集程度。道路上车头间隔也反映车流密度。车头间隔常用车头间距与车头时距两种方式表示。2.3.3.1车头间距车头间距----在同向行驶的车流中,前后相邻两辆车的车头之间的距离。第2章城市道路交通基本知识2.3.3.1车头间距制动距离大小取决于制动效率和行车速度,制动力取决于轮胎与道路表面之间的道路阻力系数、路面的附着系数之和。制动距离还应乘安全系数。平均车头间距----观测路段上所有车辆的车头间距平均值。第2章城市道路交通基本知识2.3.3.2车头时距车头时距----同向行驶的车流中,前后相邻两辆车驶过道路某一断面的时间间隔。可用车头间距除以行驶速度求得。平均车头时距----观测道路上所有车辆的车头时距的平均值。车头时距、车头间距、与速度的关系第2章城市道路交通基本知识2.3.4车流量、行车速度和车流密度之间的关系2.3.4.1基本关系一条车道上,车流量、行车速度、车流密度的关系2.3.4.2速度与密度的关系平均车速与车流密度是直线关系。车辆密度很少时,车辆可以自由速度行驶;车流密度很大时,车辆速度趋向于零,出现交通阻塞。第2章城市道路交通基本知识2.3.4.3速度、密度与流量的关系开始车流密度稀少,通过的车流量也很小;车流量随车流密度的提高而增加,车速稍有下降,车流为自由流;车辆密度增加,车流量进一步增大,车流处于稳定流状态;车辆密度增高,车辆相互影响,车辆密度增加到一定程度,车速不稳定,此时流量最多;车辆密度继续增加,车速和车流量随之下降,车辆进入强制流。密度达到阻塞密度,速度、流量趋近于0。第2章城市道路交通基本知识2.3.4.3速度、密度与流量的关系车流密度增加,车速下降,在稳定流时通过的流量又快又多;当车流进入不稳定流后,状况急剧下降。应城市快速路和主干路上控制驶入车数,保持一定车流密度。2.3.5汽车在城市道路上的行驶特征城市道路等级不同,车辆在行驶过程中可分为连续流和间断流。第2章城市道路交通基本知识2.3.5.1连续流一般出现在无平面交叉口的城市道路上。车流密度决定车辆行驶自由度,确定服务水平。快速路的服务质量,采用车流密度计量,套用国外做法。2.3.5.2间断流一般出现在有平面交叉口的城市道路上。一般用信号灯管理交通。理想绿波交通状况城市道路上用于分布车辆的道路面积最大只能占道路总面积的一半。第2章城市道路交通基本知识2.3.5.2间断流主干路以通为主,设计车速60kmh以上,必须简化道路两侧交通状况。有平面交叉口的城市次干路流量和车速小于主干路,采用信号灯管理或环形交叉口,加油通与达的功能。有平面交叉口的城市支路路网密,每公里支路承担的车流量少,设计车速低,主要起出发和到达的作用,还承担停车功能。国外采用让路规则和停车规则管理交通。整治重点道路功能混杂,交通汇集量大。第2章城市道路交通基本知识2.3.6城市公共交通车辆行驶的特征2.3.6.1公交车辆运行的典型特征按固定线路行驶,沿途停靠站点,速度变化受站距限制。两个停靠站之间的典型运行情况分为五个过程启动加速、加速行驶、等速行驶、淌车、制动。平均行驶速度低,宜在城市道路上批出公交港湾站、公交专用道,减少与其他车辆的相互干扰,保证其正常运行。第2章城市道路交通基本知识2.3.6.2行驶速度公交线路经过的道路和街道情况较复杂,站距也不等,站间行驶速度差别很大。平均行驶速度按整体线路计算。2.3.6.3运送速度公交车辆运送乘客的速度,衡量乘客在旅途消耗时间多少。第2章城市道路交通基本知识2.3.6.3运送速度车辆沿途停靠的总时间取决于停站次数、每次停站上下车的人数和每人所花的时间,占全线行驶和停靠时间总和的2530。影响运送速度、停靠站和线路的通行能力。运送速度市区1418kmh,郊区1625kmh。2.3.6.4运营速度公交车辆在线路上来回周转的速度,衡量整个客运企业或某条线路上车辆运营情况好坏。第2章城市道路交通基本知识2.3.6城市公共交通车辆行驶的特征行驶速度运送速度运营速度,主要受行驶速度影响。天气、道路与街道上交通和线路上客流的拥挤程度影响三种速度。客运出租车没有沿途停站情况,行驶速度和运送速度比公共汽车高。郊区线路上使用长站距和优先通过交叉口的公交专用道,能大大提高车速。第2章城市道路交通基本知识2.3.7城市货运车辆行驶的特征大都是门到门的运输,没有沿途停站,行驶速度高于公交车,行驶速度和运送速度一样。运营速度表示货运车辆运货时周转速度。2.3.8自行车行驶特征自行车在路段上占用道路面积约为410车,在交叉口停车线前密度大,一般为24车。不同速度下自行车占用道路面积不同。第2章城市道路交通基本知识2.3.8自行车行驶特征自行车行驶特征摇摆性成群性单行性多变性自行车行驶时绝大多数车辆是互相错位的。车流密度与车速有关。第2章城市道路交通基本知识思考题1、简述交通流三个基本参数的概念及相互关系。2、什么叫通行能力和服务水平,两者之间有何关系3、简述行人交通流特征。4、简述车辆交通流特征。第3章城市道路平面线形规划设计第3章城市道路平面线形规划设计3.1平面线形规划设计的内容道路线形----道路路幅中心线的立体形状。道路平面线形----道路中线在平面上的投影形状。山体、丘陵、河流和建筑以及地址条件的影响城市道路或公路要发生转折,需要在平面上设置曲线。平面线形有直线和曲线组合而成。第3章城市道路平面线形规划设计3.1平面线形规划设计的内容城市道路转折角度不大把转折点设在交叉口,使道路呈折线状。减少道路上的弯道,便于道路施工和管线埋设,有利于道路两侧建筑的布置。转折点必须设于路段上根据车辆运行要求设置成曲线。第3章城市道路平面线形规划设计3.1平面线形规划设计的内容平曲线通常由圆曲线及两端缓和曲线组成。圆曲线半径足够大直线和圆曲线直接衔接(相切);设计车速较高、圆曲线半径较小直线与圆曲线直接以及圆曲线之间要插设缓和曲线。圆曲线曲率半径为常数。缓和曲线曲率半径为变数。第3章城市道路平面线形规划设计3.1平面线形规划设计的内容道路平面线形规划设计的主要任务根据道路网规划确定的道路走向和道路之间的方位关系,以道路中线为准,考虑地形、地物、城市建设用地的影响;根据行车技术要求确定道路用地范围内的平面线形,以及组成这些线形的直线、曲线和他们之间的衔接关系。对于小半径曲线,还应考虑行车视距、路段的加宽和道路超高设置等要求。第3章城市道路平面线形规划设计3.1平面线形规划设计的内容道路平面线形规划分类总体规划阶段根据城市主要交通联系方向确定城市主要道路中心线的走向,并进一步确定城市路网。详细规划阶段在上一层次已经确定的城市道路网规划基础上进行,进一步详细确定用地范围内各级道路主要特征点的坐标、曲线要素等内容,便于进一步的道路方案设计。第3章城市道路平面线形规划设计3.2平曲线规划设计城市道路规划设计中,一般采用圆弧曲线连接直线路段。必须是切点相连,以保证线形平顺。3.2.1圆曲线的半径与长度汽车在弯道上行驶,汽车作圆周运动,受离心力作用,可能产生横向滑移。分解汽车受力,将离心力所提供的、指向运动轨迹外侧的水平力称为横向力。单位车重的横向力称为横向力系数。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.1圆曲线的半径与长度横向力过大,人感觉不舒服,横向不稳定。横向力系数的大小是判定道路设计转弯半径是否符合要求的基本条件。若横向力系数的大小对汽车不产生横向滑移或倾覆,道路转弯半径设计符合基本要求。横向力轮胎与路面间的摩阻力,即横向力系数横向摩阻系数。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.1圆曲线的半径与长度横向摩阻系数与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关。汽车行驶于弯道时的轮胎磨损与燃料消耗也大于直线段。为保证车辆行驶稳定、经济,应选定合理的圆曲线半径。圆曲线半径的选取,要结合当地地形、经济等条件,尽量采用大半径曲线,以提高道路使用质量。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.1圆曲线的半径与长度圆曲线半径分为不设超高的最小半径、极限最小半径和一般最小半径。不设超高的最小半径----道路半径较大,离心力较小时,汽车若沿双向路拱外侧行驶时,路面的摩擦力足以保证汽车安全行驶所采用的最小半径。一般公路横向力系数采用0.035,城市道路采用0.067。城市建成区,道路两侧建筑物已经形成,尽可能不设超高。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.1圆曲线的半径与长度圆曲线半径分为不设超高的最小半径、极限最小半径和一般最小半径。极限最小半径----圆曲线半径采用的极限最小值。在当地地形困难或条件收限制时方可使用。采用极限最小半径时设置最大超高。城市道路在郊区的超高横坡度可采用26,横向力系数一般采用0.15。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.1圆曲线的半径与长度圆曲线半径分为不设超高的最小半径、极限最小半径和一般最小半径。一般最小半径----设超高时的推荐半径。数值介于不设超高的最小半径和极限最小半径之间。超高值随半径增大而按比例减少。一般从道路设计规范查取数据,选用合适的半径。只有在设计条件苛刻的情况下才通过计算确定弯道半径。最大半径不宜超过10000m。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.1圆曲线的半径与长度第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.1超高设置当因地形、地物原因,道路实际允许的最大转弯半径小于某值时,车辆在弯道外侧行驶时就要减速,否则会产生过大横向力。超高横坡度i超()----为减少横向力,需要把弯道外侧横坡做成与内侧同向的单向横坡。设置超高可使重力的水平分力与离心力方向相反,从而使横向力减少。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.1超高设置超高横坡的设置当计算所得超高横坡度小于路拱横坡度时,宜选用等于路拱横坡的超高。超高不能无限增大。超高的最大值存在合理的范围,我国一般取26。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.1超高设置超高横坡的设置城市道路一般较宽,设置超高会导致道路两侧用地高差变大,很少设置超高,一般通过增大道路转弯半径的办法解决车辆行驶要求。立交的匝道和山地风景区道路上一般设置超高。超高缓和段----为了使道路从直线段的双坡面顺利转换到具有超高的单坡面,需要一个渐变的过渡段。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.1超高设置超高缓和段的设置----绕内边缘旋转先将外侧车道绕路中线旋转,当达到与内侧车道同样的单向横坡后,整个断面绕未加宽前的内侧车道边缘旋转,直至超高横坡值。应注意中心线标高设计应符合超高横坡过渡的要求。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.1超高设置超高缓和段的设置----绕中线旋转先将外侧车道绕路中线旋转,当达到与内侧车道构成单向横坡时,整个断面一同绕路中线旋转,直至达到超高横坡值。多用于旧路改建工程。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.1超高设置超高缓和段的设置----绕中线旋转在同样超高值下,缓和段长度较短,但内缘减低较多,在纵坡不大的挖方路段不利于排水。绕中线旋转方式对纵断面线性设计标高无影响。设计时应综合考虑边沟排水、构造物控制标高等因素,合理选择旋转方式。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.2加宽设置汽车在弯道上行驶时,各个车轮的行驶轨迹不同,当弯道半径较小时,尤为突出。为保证汽车在转弯时不侵占相邻车道,凡小于250m半径的曲线路段均需要加宽。双车道路面总加宽值三四条车道时,按e的1.5倍、2倍来计算车道总加宽值。更多车道依次类推。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.2加宽设置城市道路中,机动车、非机动车混合行驶时,一般不考虑加宽。车道加宽一般仅限于快速交通干道、山城道路、郊区道路以及立交的匝道。通常公路的加宽设在弯道内侧,城市道路为了便于拆迁和实施,有时两侧同时加宽。圆曲线内加宽为不变的全加宽值,两端设置的加宽缓和段有直线段加宽为0逐步按比例增加到圆曲线的全加宽值。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.2小半径弯道路面的超高与加宽3.2.2.2加宽设置当设缓和曲线和超高缓和段时,加宽缓和段与其相等。否则加宽缓和段长度按渐变率115设置,且长度不小于10m。为了提高行车安全性,道路设计中考虑超高与加宽的同时,要考虑里面要素的引导作用,将道路线形的形象突出表现出来,诱导驾驶员视线,减少交通事故的发生。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3缓和曲线城市道路,尤其是快速路上,不同等级道路的衔接,对道路平面线形设计有较大影响,需要设置缓和曲线。通过曲率逐渐变化,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、迅速的驶入小半径弯道。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3缓和曲线缓和曲线段----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,使汽车在从直线段驶入平曲线时,不降低车速又能徐缓均衡转向,使汽车回转的曲率半径能有规律的逐渐减小。这一变化路段即缓和曲线段。缓和曲线多采用回旋线(或辐射螺旋线)、三次抛物线、双纽线等形式。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3.1缓和曲线的作用曲率连续变化,便于车辆遵循车道行驶。高速行驶或曲率急变时,汽车有可能超出自己的车道,考虑安全,有必要设置一条易于驾驶者遵循的路线,使车辆不致侵入相邻车道。离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适。超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳。与圆曲线配合得当,增加线形美观。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3.2缓和曲线长度缓和曲线要有足够长度,一般考虑旅客感觉舒适根据实际情况选取不同的离心加速度变化率。高速路小,低速路大;平原城市小,山地城市大,直通路小,交叉口大。按视觉条件计算LR9R,缓和曲线长度应取较大值,一般取5的整数倍。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3.2缓和曲线长度行驶时间不过短至少3s,参考城市道路设计规范3.2.3.3缓和曲线的省略若圆曲线半径很大,圆曲线内移值甚微,已包括在路面的富余宽度中。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3.3缓和曲线的省略城市道路设计规范规定可不设缓和曲线计算行车速度小于40kmh时,可用直线代替缓和曲线;圆曲线半径大于规定值,直线与圆曲线可直接连接。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3.4缓和曲线的设置和要素缓和曲线的设置设在直线与圆曲线间,在起点处与直线段相切,在终点处与圆曲线相切,圆曲线位置必须向内移动,通常采用圆曲线圆心不动,使半径略微减小而向内移动的方法;设置缓和曲线后,将减小圆曲线的中心角,因而设置缓和曲线的可能条件为2。若2则不能设置,必须缩短缓和曲线长度或增大圆曲线半径。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.3.4缓和曲线的设置和要素缓和曲线的要素通过计算可得出。切线总长;外矢距;曲线总长;超距。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.4平面线形的组合与衔接城市道路上,道路平面线形可能出现连续转折,产生道路平曲线相连的现象。为了车辆行驶安全与平稳,曲线与曲线、直线与曲线应当在切点部位衔接;道路定线时,衔接点必须给出坐标。同向曲线----转向相同的曲线;反向曲线----转向相反的曲线;复曲线----不同半径的两同向曲线直接相连、组合而成的曲线。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.4平面线形的组合与衔接计算行车速度大于或等于40kmh,半径不同的圆曲线连接处应设缓和曲线。若小圆半径大于不设缓和曲线的最小圆曲线半径;小圆半径小于不设缓和曲线的最小圆曲线半径,但大圆与小圆的内移值之差小于或等于0.1m;计算行车速度大于等于80kmh时,大圆与小圆半径之比小于1.5;或计算行车速度小于80kmh,大圆与小圆半径之比小于2.0;可采用复曲线。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.4平面线形的组合与衔接计算行车速度小于40kmh,两圆半径大于不设超高最小半径,也可不设缓和曲线而构成复曲线。复曲线的两圆曲线超高不同时,按超高横坡差从公切点向较大半径曲线内插入超高加宽过渡段,其长度为两超高缓和长度之差或与超高坡差相应的超高缓和长度。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.4平面线形的组合与衔接曲线衔接应注意的问题相邻曲线半径悬殊不宜过大一般差距不宜超过一倍,并注意加设交通标志。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。断背曲线----同向曲线间以短直线相连而成的曲线。应避免,若不可避免,短直线可用大半径曲线代替。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.4平面线形的组合与衔接曲线衔接应注意的问题注意超高的衔接----同向曲线不设超高的同向曲线,可直接衔接;超高不同,可连成复曲线,需在半径较大的曲线段内侧设置超高横坡度过渡的缓和段。若两曲线在设置超高缓和段之外还有较短直线距离,应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。第3章城市道路平面线形规划设计3.2.4平面线形的组合与衔接曲线衔接应注意的问题注意超高的衔接----反向曲线不设超高的反向曲线,可直接衔接;若有超高,应留出不小于两个曲线超高缓和段长度之和的直线段,长度不小于20m。长直线尽端,转弯半径不宜过小。3.3路线坐标与方位角计算城市道路的设计与施工放样,需用坐标系统,在地形图上,城市三角网导线点,图根导线点均测有坐标,路网规划阶段即定出控制点的坐标及路线走向方位角。沿线建筑物据此也测有坐标,以保证路线与沿线建筑物的相对关系。在设计和测设中常用解析法(即坐标法)定线通常先在地形图上定线,计算直线段和曲线段的起讫点、转折点和某些特征点的坐标值,然后按坐标进行实地放样。以使点线关系建立在可靠的数据基础上,获得较高的精确度。第3章城市道路平面线形规划设计3.3.1用控制点坐标和直线段斜率确定直线段一条路线是由若干相交的直线段组成的。地形图上定线后,可对每段直线选定两个控制点或一个控制点和该线段的方位角(即从正北X轴方向顺时针量到测线上的夹角)道路直线方程式为,K为斜率。如已知直线上两控制点(x1,y1)、(x2,Y2),则斜率第3章城市道路平面线形规划设计道路直线方程式3.3.1用控制点坐标和直线段斜率确定直线段b为直线与Y轴的截距则直线方程为道路直线方程式第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2道路曲线段的方程和坐标计算3.3.2.1确定偏角如已知两直线的方程为和,按联立方程,可求得两线交点JD的坐标为(x1,y1)。由于,,可按公式算出两直线的方位角,两线的交角即路线的偏角公式如下为正值时,路线向左偏;为负值时,路线向右偏。第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.2圆曲线要素计算道路圆曲线一般通过曲线要素来描述,如右图。圆弧线连接的两个直线段的交点用JD表示,转折角用表示,曲线半径用R表示,起点一般用ZY表示,终点用YZ表示,中点用QZ表示,切线长用T表示,弧长用L表示,外距用E表示。道路圆曲线要素第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.2圆曲线要素计算圆曲线要素包括道路转折角、圆曲线半径、切线长、曲线长、外距五个要素,根据几何学原理,可得以下关系式这些公式一般用于道路平面线形规划。通常道路转折角是由道路的走向决定的(为已知要素),可先选用R值根据几何关系求得,也可先按理想线位需要的外距E或切线长T为控制,反算R值。第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.2圆曲线要素计算如果平曲线半径发生变化,外距会增大或缩小;若曲线内侧或外侧有不宜穿越或不可拆除的地物,曲线半径大小就可基本确定。用到外距、半径、道路转折角的关系式,和切线与半径的关系式。规定在直桥的两端各留出一段直线长度,使车辆在行驶到桥上时保持直线运动。第3章城市道路平面线形规划设计用解析法标定圆曲线3.3.2.3圆曲线各特征点坐标计算如右图所示,用JD坐标及曲线要素即可算得下列特征点坐标曲线起点ZY坐标曲线终点YZ坐标曲线中点QZ坐标第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.3圆曲线各特征点坐标计算曲线上任意点P坐标式中ZY至P边之方位角P点ZY距的直线距离式中P点距直圆点(ZY)之圆弧长。路线上主要桩点的坐标可依路线前进方向依次计算,也可以每个转点桩为原点进行计算。第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.4里程桩的编制直线段上里程桩的编制在于求算两点间的间距L0。已知两点坐标,可算出坐标增量再由查得和,即可求出求得间距后,即可依次编里程桩。第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.4里程桩的编制曲线上里程桩的编制直线上里程桩编制得JD(转点)桩号后,则圆曲线起点桩号ZY桩号JD桩-T圆曲线终点桩号YZ桩号ZY桩号L圆曲线中点桩号QZ桩号ZY桩号-L2验算JD桩号QZ桩号0.5(2T-L)第3章城市道路平面线形规划设计3.3.2.5应用举例【例一】有一道路计算行车速度为30公里小时,在某点由于地形阻隔,需要产生转折,转折角为30度,已知弯道曲线中点QZ的里程桩号为1060.86,圆曲线半径为2000米。试求1曲线起点、终点的里程桩号2弯道转折点的里程桩号。(横向力系数取0.067,道路横坡为1.5,道路纵坡为2)第3章城市道路平面线形规划设计【解】圆曲线半径R2000米曲线长度为1047.20米曲线起点坐标为1060.86-L21060.86-523.600537.26曲线终点坐标为1060.86L21060.86523.601584.46曲线切线的长度为535.90m弯道转折点的里程桩号为0537.26T0537.26535.901073.16第3章城市道路平面线形规划设计3.4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、会车视距、超车视距、错车视距。后两者是判断视距,与城市道路设计关系较小。第3章城市道路平面线形规划设计3.4.1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3章城市道路平面线形规划设计3.4.1停车视距停车视距可用此式表示L反反应距离,驾驶人员发现前方问题后到采取措施的反应时间内行驶的距离;S制制动距离,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,计算方法详见第二章;L安安全距离,车辆距障碍物的最小距离。第3章城市道路平面线形规划设计3.4.1停车视距驾驶人员从发现障碍物到采用制动刹车生效所经历的视距称为反应时间t。与驾驶人员反应的灵敏程度、车辆性能、质量有关。通常选用1.2s。反应距离为道路的行车安全距离一般按m考虑。第3章城市道路平面线
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