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道路线形设计的主要参数

作者:鸭脖官网 发布时间:2020-11-24 06:02

  道路线形设计的主要参数_城乡/园林规划_工程科技_专业资料。公路和 高速公路 技术 设计中心 2006 年 1 月 了解道路线形 设计的主要参数 主要内容 本文件的目的在于揭示道路主要线形 特征的依据,以重温它们的意义。 序文…………………….……….

  公路和 高速公路 技术 设计中心 2006 年 1 月 了解道路线形 设计的主要参数 主要内容 本文件的目的在于揭示道路主要线形 特征的依据,以重温它们的意义。 序文…………………….……….……3 能见度…………………….…….……5 横向截面………………………...… 14 平面线路…………………….….…..16 纵向截面………………………..…..20 平面线路 - 纵向截面的协调性.......22 参考书目………………………..…..23 附录……………………………..…..24 附录 1 :规章制度…………….…..25 附录 2 :停车距离………………...26 附录 3 :凹半径中的垂直加速…...27 本文的论述未尽详细, 不能取代工程管 理部门通过并应用到其公路网上的有关公 路线形设计指引文件 (尤其是针对国家公路 网的 ARP [1] 和 ICTAAL [2] ) 。 自由-平等-博爱 法兰西共和国 旅游和海洋设备运输部 了解道路线形 设计的主要参数 基础系列 本文由 Sétra 在《报告》系列中发行。 这个系列汇编了有关设计、研究、实验、 探索等方面的报告。 序 言 本文的目的在于揭示有关道路线性特征的几个基本要素。它以相关领域的实 际认识为依据,但不能取替现有的有关设计的指引。 包含在道路设计指引中的某些要求被引用为例子,但不能够作为现存所有向 公共交通开放的道路都必须至少具有的特征。例如,能见度的线形研究显然不能 促成现有道路上可见全部的规定。本文的目的仅在于提供一些元素使我们能够估 计为新建道路预设的或者现有道路上看到的线性特征可能带来的后果,并在充分 了解其原因的情况下作出有关整治的选择。 同时,有必要重申道路法规和道路网法规不但从车辆、道路的角度,而且从 驾驶员的角度提出了道路设计方面的规定要求。假如说这些仅有的规定对于提供 地区性交通服务的道路大体上已经足够,那么对于主要的公路网来说就显得有必 要进行道路整治以保证与道路功能相一致的安全性和舒适性,从而为使用者承担 责任。 这里涉及到类型学的概念:驾驶员驾驶会跟随他对道路及其环境的感觉,尤 其包括: ? 交通流量 ? 道路的线性特征:行车道的宽度、车道数量、曲折性等等 ? 道路设施的水平 ? 道路的环境,城市背景、城市间背景、平原、山区 ? 特有的信号指示(公里界标、各种各样信息的指示牌、出口指引) 近来对使用者的调查显示主要的判断标准是与反向车流有否分隔,以及道路 所处的区域(城市区域、城市周围地区和城市间地带) 。他们根据以下几点区分道 路类型: ? 高速公路:2x2 或者 2x3 车道,限速 130km/h, ? 2x2 车道的城市间道路干线:宽度比高速公路稍窄,限速 110km/h ? 2x2 车 道 的 城 市 和 城 市 周 围 地 区 公 路 : 特 征 差 异 很 大 , 限 速 110,90,80,70km/h ? 车流量较大的公路:3 车道或者 2 车道/3 车道,限速为 90km/h ? 小型公路:两车道,通常比较窄,限速为 90km/h 本文中涉及的公路网来自城市间的道路干线。根据道路法规的定义,那是位 于城市及其郊区指示牌以外的道路网。对位于城郊以外的建造部分必须特别留意。 能见度 1 - 目标和方法 驾驶员根据他所看到的情况进行驾驶操作。 道路法规[3]规定了有关驾驶员在能见度不足条件下的操作要求。它或许是因为较差的天 气(阴雨、大雾等) ,或许是由特殊的硬件配置造成(坡道的顶端、道路交叉点、拐弯处等) 。 无论从安全还是舒适角度考虑,道路的线形设计都必须能够保证足够的能见度条件,不 管是普通路段还是特殊地点。 道路设计的任务之一就是寻求能见度要求与方案所需承担具体责任之间的合理平衡。 这些要求取决于应用的速度、反应的时间以及完成目标操作的必要间距。 2 - 实际速度的估算[5] 除了规定的最高速度,还必须了解实际应用 的速度。在这里我们使用 V85 的概念:85%的使 用者作为驾驶最高时速的速度值(这就可以将特 殊和极端情况下的速度排除到考虑范围以外) 。 如果说这个数值可以在现有道路上进行测定,那 么对于新方案就只能进行估算。对于特殊地点, 这个速度值取决于车道的数量和特性,以及用道 路半径或坡度进行计算所得的最小值。 高速公路除外,V85 速度随着车道的数量和 以米为单位的半径 R 而变化 2 车道 (5m): 2x2 车道: V85 单位:km/h 3 车道和 2 车道 (6m 和 7m): 随坡度变化的 V85 平面半径 单位:米 V85 单位:km/h 随半径变化的 V85 高速公路除外,V85 速度同样随着车道的数 量和以%为单位的坡度 p(250m)而变化 2 车道 (5m): 3 车道和 2 车道 (6m 和 7m): 2x2 车道: 坡度 单位:% 直道上的几个基本数值列出如下: 车道类型 高速公路 (特殊设计 ICTAAL 2000)[7] 2x2 车道 (注解资料 n° 10)[5] 3 车道或 2 车道(6m 和 7m) (注解资料 n° 10)[5] 2 车道(5m) (注解资料 n° 10)[5] V85 150km/h 120km/h 102km/h 92km/h 限定速度 130km/h 110km/h 90km/h 90km/h 但是,今天采取的原则是 V85 不能高于限定速度。不能再以高于限定速度的实际速度为 基准设计基础设计的规格。因此,除非测量显示实际速度低于限定速度,否则限定速度必须 作为标准。唯一的例外是关于十字路口上的能见度,为绝对安全着想,在该情况下无论如何 都是以 V85 为计算基准。 这个速度尤其用来计算以下数据: ? 停车距离 ? 避让间距 A. 停车距离 是指车辆在行驶速度停车时所必需的理论常规间距,以刹车间距和预反应时间内车辆行 驶间距相加计算得出的总和。 预反应间距:是指在预反应时间内车辆以常规速度 v 行使的间距。这个时间由预反应生 理时间(1.3~1.5 秒)和进行刹车操作的机械停滞时间(0.5 秒)构成。在计算的时候,这个时 间无论行驶速度是多少通常都会应用为 2 秒,即使在保持特别小心的情况下(速度超过 100?km/h 或者在高速行驶的车流中)可允许减少到 1.8 秒。不管怎么样,0.2 秒的变化对停车 距离的影响极小(在时速 90km/h 的条件下为 5m 以外) ,而且外国的不同设计还趋向于将这个 数值确定为 2~2.5 秒。 刹车间距:是指车辆从原来的行驶速度过渡到 0 所必需的常规间距。它与汽车设计者的数 据无关,而是取决于原来的速度、纵向路肩的斜度及其系数(取 0 和 1 之间的数值) 。这个系 数通过计算中的假定值为大部分情况下的安全性预留了很大的空间。[6] v = 速度,单位:米/秒 g = 9.81m/s2(重力加速度) efl = 纵向路肩的系数 p = 纵向截面的斜度(单位:m/m) 停车距离: v 单位:m/s 在弯道中,最好考虑增加停车距离的数值。事实上,在弯道上的刹车没有那么有力,因 此允许在半径小于 5V (Km/h) (ARP[1]) 的弯道中增加 25%的刹车间距。 B. 避让间距 是指车辆在车道上遇到不可预见的固定障碍物时通过侧向偏心率进行避让操作所必需的 间距。当不可能保证等于或大于停车距离的能见度距离时可以使用这一间距数值。为确保车 辆进行避让操作,在车道旁边应该预留有相应宽度的地带。这个地带的宽度可以根据不同的 工程和类似情形进行估算,并且与估算时间 3.5 (ARP[1])~4.5 秒内车辆在常规速度下的行使距 离相对应( “能见度”报告[7]) ,它包括了: 进行上述避让操作所必需的时间(2.5~3 秒) 预反应时间(高速公路为 1.5 秒,主干道路为 1 秒) (该数值小于停车的预反应时间 是因为在方向盘上的操作比作用于脚踏时的反应要快) 。 在这些概念和预期使用程度的基础上,设计者必须确定路线所提供的能见度条件是否符 合进行上述操作的要求,尤其是在情况比较特殊的地点。 3 - 能见度要求 驾驶员视线m(参照轻型小车的宽度) ,在设有停车 标示的十字路口则是从主要车道的行车道边缘后退 4m。 这些条件更有利于行人和骑自行车者, 因为一般情况下他们所处的位置更高、距离十字路口的边缘更近。 能见度根据不同情况的下降: a. 以看见道路为目的:弯道上的能见度 必需的间距可以使用 V85 速度(m/s)在 3 秒钟内的行驶距离来估算,并在观测点:驾驶 员的视线m)和被观测点(在曲线弧形部分起点的行车道中心线m)之间进行测量。 b. 以停车为目的:对障碍物的能见度 指驾驶员(高 1m、距离道路右边 2m)为了在行车道上的固定障碍物之前作出感应和停 车时所必需的能见度。根据不同的道路类型,必须由设计者决定用作计算的障碍物高度。一 般情况下,最好采用停在道路上的车辆尾灯的高度来计算(规定最小: 0.35m) 。但是对于特 殊情况,例如石块坠落的地区,这一高度可以改为 0.15m。在两点间高程差双向两车道的公路 上,只要会给停在行车道上的车辆带来重大危险,ICTAAL[2]就要求以车辆的尾灯高度为准, 对于这类公路网上行驶车辆的特别研究则必须采用高度值 0.60m,而不是惯常的 0.35m。 c. 在十字路口上的重新启动或者进入岔路: (带停车设施的)平面十字路口举例 目标是给与非优先道路上的驾驶员在主干道路上的车辆抵达前进行操作的必要时间。要 这样做,主干道路上必须有一个相当于 V85 速度在 8 秒内(规定最小 6 秒)行使距离的间距。 观测点就是次要道路上停车的驾驶员视线m 并相对主要行车道边缘后退 4m) ,而被 观测点是位于行车方向左车道上的正在行使的车辆(h=1m 并位于有关车道的中心线上) 。 平面十字路口中的能见度 * 对于 A,转向主要车道 * 对于 C,转向次要车道 作为优先车辆 B 上的能见度距离,至少相当于该车辆 (以 V85 不封顶速度)行使 8 秒的距离;6 秒钟是规定 最少的绝对必要时间。 d. 驶离以公路立体交叉桥分隔车道的道路 对于以两点间高程差公路立体交叉桥分隔车道的道路,希望驶离主要车道的使用者必须 拥有一段间距是他能够感觉和分辨出口、决定他的操作,可能还要在右道线上降低速度,最 终离开车流向右斜转至出口。这个驶离操作的间距定义为常规 V85 速度(单位为 m/s)在操作 所必需的时间,或者 6 秒内行使的距离。 e. 目的在于安全超车:超车时的能见度 在双向行驶道路上,无论速度如何,总的来说 500m 能见度距离就可以保证大多数情况下 的安全超车(ARP[1]) 。观测点位于车道中心线m 高度,而被观测点在 1m 高度,对于 3 车道路面位于道路的中心线 车道则位于相反方向车道的中心线上。 然而,有时候超车可以在能见度较差的路线上进行,但不能在任何情况下得到保证。常 规的超车操作用时 11~12 秒,在这种情况下,超车的必要能见度距离可以表示为 dD (m) = 6V (km/h)。对于拥有较大动力储备的车辆,超车的用时可能只需要 7~8 秒,而且可以提供一个最 小的能见度距离 dd (m) = 4V (km/h)。 4 - 由道路提供的能见度 能见度距离根据道路纵向截面、平面路线以及横向截面的线性特征进行估算,把道路旁 边的障碍物也考虑在内(建筑、树木等等) 。 平面路线 举例:弯道上的能见度距离: 能见度距离 d = d1 + d2 如果 d1 = d2 = d/2 以及 e1 = e2 = e 圆弧 e2 e2 在 Re 之前可以被忽略, 对于分隔车道的路面,向左弯道的计算方法是一样的,同时包含保留设施可能构成的障 碍物。 应用于驾驶员的公式 这个公式是一个快速检查的方法。驾驶员的视线m 的位置(参见轻型小车的宽度) 。 这里不涉及高度。 e = 2m + la (道路边缘和旁边障碍物之间的空间宽度) 理论上的计算假设一个截面 U:例如,路边一块 2 米空 地假设在道路的右边有一个 2 米高度的障碍物,在这种情况 下,实际的能见度是大大超过的。 如果忽略弯道延伸导致道路超出范围的情况,我们就可 驾驶员视线的位置 和路边地带的理论计算方法 la: 路肩的宽度 以根据路边地带计算能见度距离,而且观察到路边地带宽度每增加一米,能见度距离就会增 加十多米。 例如:如果 R = 200m,可以得出: 路边地带 0m 1m 2m 距离 2m 3m 4m 能见度 57m 69m 80m 路边地带 能见度 能见度 单位: 单位 m 半径 半径 单位:m 纵向截面 举例:凸角上的能见度距离: 能见度取决于视线的高度 ho 以及目标高度 hv。 所使用的公式来自抛物线的公式。 能见度距离 能见度 弯道上 遇障碍物 超车时 1 目标高度 0.00m 0.35m 0.60m 1.00m 描述 在中心线上:铺砌的路面 在相关行车道的中心线上:车辆的尾灯 大部分车辆的尾灯(应用在高速公路上的特殊设计) 对于相反方向车辆所采用的惯常高度 图 2:根据凸角半径的能见度距离(纵向截面) 5 - 由设计者进行对比和选择 由设计者根据工程管理部门和方案各方面(地形、环境、土工学、工艺建筑、成本等) 的要求,从这些元素当中寻求满足能见度要求的最佳选择。由他作出决定对路线上容易让使 用者感到意外的的特殊地点(十字路口、小半径的弯道、石块坠落的地区等)进行严格的测 试。 1 对于经常有石块坠落的道路也可以取 0.15m 值。 横向截面 1 - 组成要素 横向截面的组成要素如下: 路肩 护道 行车道 路肩 护道 可行驶宽度 路层 对于分隔行车道的道路,在两个行车道之间设有中间隔离带(TPC) 。 2 - 行车道的宽度 对行车道没有规定最小宽度。必须根据在道路上的行使车辆或者预期行使车辆以及预算 的速度确定这个数值。在车辆方面,道路法规[3]已经规定了车辆的最大规格是汽车后视镜以 外 2.60m:汽车后视镜在 1.90m 之上可以凸出 20cm。 在实践过程中,大多数轻型小车不超过以下宽度: ? ? ? ? 轻型小车: 《单厢式》车体汽车: 《4X4》汽车: 越野型小汽车: 1.70 米 1.90 米 2.20 米 2.30 米 路边的安全带必须把道路上的实际速度考虑在内。鉴于这一点,主干道路通常采用 3.00~3.50m 的数值。国际标准是 3.50m。视乎地形的要求和重型货车交通流量的大小,低于以 上的宽度也可以接受。 但是, 在多个部门有关道路信号装置的共同指令中, 不建议对小于 5.20m 的道路中心线作系统标识(道路法规[3]规定的与机动车辆最大宽度兼容的道路) 。 对于宽度为 4~6m 的现存道路, 很重要的一点说明是实际速度的高低与道路宽度的关系极 为密切,因此进行道路扩宽时都必须考虑提高速度方面的影响。 3 - 修理区域和安全带区域 道路旁边的地区可以为安全性和日后道路的维护提供便利。 在旁边有标志的道路上,如果建造有铺好路面的路肩,驾驶员遇到意外故障时就可以修 理车辆,这是好处就会显示出来。这个修理区域的大小很大程度上取决于实际速度,而它的 宽度则取决于道路类型及其可行性:0.25m(超过结构宽度的铺砌路面)~2..5m,在高速公路 上~3.00m。考虑到这样整治对经济方面的影响,必须进行可行性研究。 这个修理区域实际上是多功能的:行人可以在那里漫步,自行车可以在那里通过。它包 含了在超出宽度的路边进行铺砌的技术。无论如何,必须对以下问题进行探讨: ? 保持路肩安全性能的最长维护时间(避免路肩杂草丛生,以及消除一切差异以保持 与行车道的相同状况等) 。 与行车道路面的反差,必须避免让使用者感觉行车道太宽并有利于超速驾驶。对于 一些路线单调的路段,在行车道与减速带之间装设发生磁带也会显得十分有趣。 ? 在高度行车的主干道路,为附带的安全性着想,也必须限制不时出现的道路出口产生的 影响。要做到这一点,应当在这类道路上设置安全地带,即固定障碍物将被消除或隔离的区 域,以降低意外事故的危险性。 4 -超高侧倾 超高侧倾或者横向斜面有利于路面的排水。 在弯道半径比较小的情况下,它有助于保持汽车的动态平衡。但是,这种帮助是有限的, 因此它的数值也是有上限的(一般为 7%) 。超过这一上限,其它问题就会接踵而来,尤其是 建筑方面的难题。 在某些情况下,这一最大值必须下调,例如被雪覆盖或者经常结薄冰的区域,以及纵向 截面上的坡度已经非常大的地区。 平面路线 道路的平面路线由连续不断的、带有或不带有渐进式连接道的弯道和直道组成。它的目 的是在尽量结合所处位置地形的情况下保证良好的安全性和舒适性方面的条件。 1 - 弯道 平面路线的半径大小以及相应的超高侧倾与下列因素相关: ? ? ? 汽车的动力 轮胎/道路触点的情况 使用者的舒适度 纯动力参数可以根据实际速度和超高侧倾来确定最小的半径值以及安全限度的定义。对 使用者在弯道时的情况进行研究可以为“舒适性”提供额外的空间。 这些计算能够确定有关弯道方面的两个基本数值: ? 最小半径:确保车辆在受到最大超高侧倾(一般是 7%)影响的速度下行使时的稳定 性。 非超高侧倾情况下的半径:在没有超高侧倾影响时保证相同的稳定性(俯视图) 。 ? 这样,一个物理稳定性的极限就可以从动力学限制的角度确定下来。但是,由于心理方 面的原因,驾驶员绝对不会到达这一极限,因为他们出于本能会在安全方面保留一定空间。 实验证明这一安全性极限可以设定为稳定性极限的 2/3。同样地,在确定规格方面,一般也会 考虑驾驶员接受的横向加速度所带来的舒适度方面存在的空间,这一舒适度的极限可以设定 为稳定性极限的 1/2。 下面列出了以速度-超高侧倾两个数据的组合确定的半径值: 速度 超高侧倾 粗体字为舒适度极限的半径值,下方的是安全性极限的半径值。 有关道路设计的各种指引文件上的取值一般都大于上述最小值。同样地设计者应该保留 在重要操作方面的空间,使半径值与所在位置的地形以及预期行车类型相适应,同时注意遵 从接合的总体原则和顾及条件较差地点中的感应情况。 小半径弯道时的情况(十字路口的环形岛) 当重型货车的交通流量达到一定数量的时候就有必要对半径小于 200m 的弯道进行有关 扩宽的预计,以避免半拖车类型的重型货车超出它们的车道。扩宽的数值一般是 50/R。 如果设计者受到方案本身半径太小的限制,就应该应用更加精确的回旋设计,即使有关 车辆的标准文件规定车辆必须能够在两个半径为 5.30m 和 12.50m 的同心圆弧之间调头。 下面的例子显示了在一个允许最大轴距汽车掉头的弯道上确定其最小半径的方法。 所采用的方法是利用现有软件以 TRACER 大客车为例进行计算,其大小尺寸如下: 模拟前门 轴距 模拟前门 宽度 前 LE 后 LE R Int 人行道 各种不同的计算软件是必要的。 我们注意到 示意图中的外包 围半径随着实际 速度变化, 从 12m 到 14m 不等,而 内半径则从 5m 到 10m 不等。 上述计算以 回旋的最佳条件 为基础进行。 对于 方案阶段, 必须考 虑到驾驶员安全 方面的保留空间、 道路的非分离条 件、 必须保持有限 的内在斜度以及 必要的超宽度。 2 - 渐进式连接道 使用引入弯道的渐进式连接道有以下两个目的: ? ? 为弯道中的操作提供便利,使驾驶员能不停地把一个恒定的力作用在方向盘上。 可以逐渐引入超高侧倾以及弯道。 为了让使用者对最终建成的弯道,特别是半径较小的弯道有较好的评价,对这些连接道 的长度是有限制的。例如,请参看所附 ARP[1]和 ICTAAL[2]认可的有关数值: 横向截面 2 车道公路 3 车道公路 水平 2x2 车道 两点高程差 2x2 车道 (R1.5 Rnd) 超高侧倾的差异 单位:% 回旋曲线 这个因素也可以使两个不同的横向超高侧倾进行互相转换(偏转条件) ,以及将横向加速 度的变化融入到时间中(动力舒适度条件) 。应用以上的长度可以满足这两个条件。 对于地形条件比较差的道路,可以考虑缩短长度或者取消渐进式连接道。在这种情况下, 超高侧倾必须在直道上开始变化,以避免在弯道上进行侵占。 3 - 接合的原则 公路网法规[4]规定了有关弯道斜度和半径的同一特性的原则。 道路设计者从取得的经验中作出了几个需要保留的有关平面线路线形元素接合的原则: 对于城市间双向行驶的道路干线: ? ? 小半径不利于使用者的舒适度和在直道尽头的安全性 太多大半径不利于超车的安全性,仅有利于速度的提高。应优先使用直道(50%直线 用于超车或设置十字路口)和中等弯道。 一连串大半径弯道后紧接着一个小半径弯道会引起安全方面的问题,因为使用者预 计路线上具有一定的均一性。 例如 ARP[1]竭力主张半径为 R1 和 R2 的两个连续弯道 遵从以下公式:0.67 R1/R2 1.5,除非半径 500m。 两个同方向的弯道必须由一定长度的直道分隔开来。 ? ? 出于同样的原因,后来使用的一些连接道,如果因引入不同的弯道容易让使用者感到意 外并影响他对弯道的感应,从而降低安全方面的条件,那么在当今将会被废除。事实上,在 这种情况下,使用者无论在视线上还是在动力学方面往往产生错觉,使他不能够正确判断最 后弯道的困难[11],它涉及: ? ? ? 由不同半径圆弧组成的弯道 呈“椭圆形”或“C”形的弯道 “最高点”弯道 半径小于 1.5R 非超高侧倾的行车弯道必须遵守以下规则: ? ? ? 由更大半径的弯道引入到 500~1000m 的长度上 两个连续的弯道必须满足条件:R11.5R2 由至少 200 米长的直道分隔,由渐进式连接道引入的相反方向弯道除外。 纵向截面 特征 纵向截面以一连串由行车连接道相连的斜坡为特征。 坡度和斜面 道路网法规[4]规定了道路的纵向和横向截面必须能够让雨水流走、路层的污水排出。因 此,如果一般情况下不存在坡度的最小值,以下情况就要确保最小值: ? ? 对于没有超高侧倾的地区:0.5~1%,以保证路面的排水。 在较长的废石路段:0.2%,以免排放雨水的纵向设施过高。 通常情况下,应该避免在棘手的厚废石地区以及地势低的废石路段地点进行污水排放。 在最大值方面,公认接受 8~10%的幅度,特别要考虑该路段对冬天现象的敏感性。 事实上大坡度会对重型货车产生刹车问题因而影响使用者的安全。尤其要避免在两个大 坡度地区之间加插一个中等坡度的斜坡(汽车速度调整的问题) ,但同样要避免在这些大坡度 地区或者紧随其后布置特殊的地点。 对于斜面,同样地它引起交通流量的分流(可能必须为慢车建立特别的车道)和燃耗量 增加(坡度超过 2.5%,每增大 1%燃耗量会比平地记录数值增加 12%)等问题。 行车连接道 凸角: 相应半径的大小必须参考安全性和能见度(参考有关能见度的章节)方面的限制来确定。 根据平面路线的特征,将致力于保证对于障碍物或者超车时的能见度。 凹角: 这样的半径不会引起主要的安全问题,但它们的大小基本上以动力方面舒适度的限制、 夜晚的能见度条件以及水流的排放为条件。建造与凹角成直角的上游通道必须进行特殊的实 验。 实践中, ? 在 70km/h 以下,由与障碍物时的夜晚能见度限制来确定规格 在前灯照明、水平中心线 度切口的基础上,假定弯道停车距离为 d (单位:米) ,半径由以下公式计算: ? ? 到了 80km/h,应以直道上的停车距离取值。 超过 80km/h 以上,主要的限制来自舒适度,并与使用者所承受的垂直加速度相关。 虽然舒适度无法准确测量,因为很大程度上取决于汽车的悬挂系统、轮胎的柔韧性、运 输的负荷以及其它因素,然而国际标准认可的离心垂直加速度的最大值为 0.3m/s2,即大约 g/33。结果得出的条件是: R = V2 / 3.9 其中 V 以 km/h 为单位 这一条件是推荐的最大值。然而,对于不良特性(特别是地形较差)的道路,安全性不 会当作儿戏,更大的加速度数值可以被接受但是会降低使用者的舒适度。参考的最大值可以 达到 0.5m/s2。 平面线路 - 纵向截面的协调性 要取得取得良好的能见度条件和保证对路线的清楚了解,就必须主要平面线路和纵向截 面各个部分的协调性。两者结合构成了使用者真实看到的情况因而成为直接影响其操作的参 数。 除了构成路面状况这一目标,此协调性在安全性方面也为使用者保证: ? ? ? 感应路线上的特殊地点。 提前对路线作出预计 根据路面判断相应操作,避免因错觉而造成的失误或者被不连贯的断续操作弄得不 知所措。 如果线路上的斜坡对使用者来说没有什么麻烦的话,它有时会让人产生对道路路线的错 觉,不管是白天还是夜晚。因此,必须保证对一定长度的道路的能见度,这个长度相当于实 际速度条件下的作出反应的平均距离(驾驶员间距——他集中注意力的地方) 。如果不可行的 话,就要避免设置行程小于这一长度的道路。 这一长度根据速度而变化,遵从 40Km/h 时 180m 和 90Km/h 时 500m 的规则。 根据以上研究,必须使用一些透视法来综合这两个导致不同规格的元素。目前的数据工 具一般包含有这项功能。 从这个领域取得的经验可以得出几个必须遵守的简单规则: ? 尽量按照平面半径和纵向截面半径之间的比例使平面线路上的弯道和纵向截面上的 弯道重合(ICTAAL[2],例如取值 R 垂直6R 水平) ? 避免在纵向截面的最高点上设置小弧度开端(300m) ,因为这样会降低对弯道的感 觉 避免在高点、弧线或者能见度降低的地区设置十字路口或者通道(经过检验能见度 条件后,或者在不受超高侧倾影响的弧线的外边) 。 ? 参考书目 [1] 关于总体设计和道路线形的技术建议。主干道路的整治(高速公路和两车道特快公路除 外) 。技术指引。SETRA,1994 年 8 月 - 编号 B9413 [2] ICTAAL。有关连接高速公路的整治技术条件的指引。2000 年 12 月通报。SETRA,2000 年 12 月 - 编号 B0103 [3] 道路法规。可查阅有关立法的国际互联网站 道路网法规。可查阅有关立法的国际互联网站 实际速度与道路线,交通安全探讨系列。SETRA,1986 年 4 月 - 编号 E8616 [6] 速度、弧线与超高侧倾的关系。技术说明。BRENAC, T - SETRA [7] ICTAAL 第二章“能见度”的说明。报告。PATTE, L - SETRA, 2000 年 [8] 有关国家公路的整治技术条件的指引。DSCR,1970 年 4 月 [9] 多个部门共商的有关道路信号装置的指引。1967 年 11 月 24 日的决定,有关公路和高速公 路信号装置的修订 [10] 城镇外主干道路路边障碍物的处理。技术指引。SETRA,2002 年 11 月 - 编号 E0233 [11] 道路和街道安全。SETRA/CETUR,1992 年 - 编号 E9228 附 录 附录 1:规章制度方面 公路网法规[4]对省际和市镇间的道路只提出了 3 个要求,都是基本的要求: ? 第一,要求用于维护的纵向截面 ? 第二,取得工程模板的横向截面 ? 最后,考虑必要的均一性以免使驾驶员感到意外 - 省际道路建立纵向和横向截面时必须考虑雨水的流走和路层的污水排放。 - 横穿省级道路的工艺结构建筑的下方的整个道路宽度内都必须保留有至少 4.30m 的净空高度。 - 在道路的同一车道上有关斜度、曲线半径等方面的技术特性必须是均一的。 道路网法规 (R131-1 和 141-2) 公路法规[3]立法规定了汽车的宽度和长度,但没有对其高度作出限制,给它留下了自由 的空间。汽车的最大宽度在 R312-10 条款中作出了描述: 1 -除了自带马达的农用机器以及农用牵引机器和工具,汽车的总体宽度或者汽车 的某个部分,包括可拆卸的非主体结构部分、正常载货物的部件以及可移动的集 装箱、货物箱等等,任何一个横截面上可测量的所有凸出部分不能够超过以下数 据,除非负责运输的政府部门领导颁布命令明确批准超出这一模板的凸出部分: 1、2.60 米适用于为指定温度以下运输货物而设计的、带厚隔板的非主体结构; 2、2.55 米适用于其它汽车或汽车部件; 3、2.95 米适用于牲畜牵引的、车厢或挡泥板没有超出车轮以外的汽车; 4、 2 米适用于两轮摩托车、 三轮脚踏车以及带发动机的四轮自行车和三轮助动车。 5、1 米适用于两轮助动车(…) 》 公路法规[3]指出了驾驶员的义务,他必须不断保持控制驾驶速度,并根据路面情况、交 通方面的困难和可预见的障碍物等调整其速度(R413-17) 。这一义务的重要性逐渐降低,取 而代之的是一系列有关十字路口、超车时规范行为的规章制度。 适用于十字路口 R413-17: 当能见度不足、 在弯道或者狭窄道路时, 必须对速度作必要的调整降低, R414-2:对于宽度超过 2m、长度大于 7m 的汽车(公共运输车辆除外) ,必须减 慢速度、停下并让道与其它车辆先行。 R414-3:从狭窄山道下行的汽车必须停车。 适用于超车 R414-4:确认不存在危险,而且牲畜牵引的汽车与两轮或三轮工具、行人、骑马 者或者动物之间必须保持最小的距离(在城镇地区为 1m.,城镇以外为 1.50m) 。 R414-9:对于宽度超过 2m、长度大于 7m 的汽车(公共运输车辆除外) ,必须减 慢速度、停下并让道与其它车辆先行。 R414-11:当能见度不足时禁止超车,特别是在弯道或者坡道的顶端时。 附录 2:停车距离 停车距离是针对汽车整体的一个惯用计算方法:因此它在很大意义上区别于汽车杂志中 公布的有关特定一款汽车的有关数据。 常规数据如下: ? 1、停车距离 d 由以下组成: - 驾驶员作出反应的时间内行使的距离 - 刹车距离:在速度从 V85 下降为 0 的刹车操作期间行使的距离, ? 2、驾驶员作出反应的时间等于: - V100km/h 时为 2 秒 - V100km/h 时为 1.8 秒 ? 3、刹车距离取决于: - 减速的设定 - 路面条件:常规数据中是指湿滑道路 - 半径5V (km/h)的弯道容许 25%的修正量 V85 d(直道) D(弯道5V) Km/h m m 20 15 15.5 30 25 26.5 40 35 40 50 50 55 60 65 72 70 85 95 80 105 121 90 130 151 100 160 187 110 195 120 230 130 280 资料来源:20km/h~100km/h 的数据来自 ARP, 110km/h 和 130km/h 的数据来自 ICTAAL,130km/h 的数据是计算结果。 附录 3:凹半径中的垂直加速度 重温数学公式 在低点上驾驶员所承受的加速度与离心力相对应 或者 f 作用力 : 加速度 v : 汽车的速度 R : 凹半径 以下计算忽略了汽车的缓冲效果。 以下表格列出了随着实际速度和凹半径变化的垂直加速度(单位:米/秒 2) 。 半径 加速度 我们可以用它来和升降机作对比: ? ? 1998 年 11 月颁布的法国标准 EN81.1 只提到了自由落体中的升降机减速度必须在 0.2~1g(9.81 米/秒 2)。 常规情况下,升降机中的加速度是 1 米/秒 2,最大值为 1.2。 公路和 高速公路 技术 设计中心 法国 本文件由 Sé tra 撰写并提交给为草拟有关领土道路整治文件而成立的工作组。 撰写人 Martine Vertet 和 Sylvain Giausserand - Sé tra / CSTR 本报告可在 Sé tra 的国际互联网站上查阅和下载: ? ? 互联网:(设备部的互联网站) :é tra 隶属 有关设备的 科技网络 未经 Sé tra 同意不得擅自复制本文件的部分或全文。 曾派埔眉想灿宴郝 彬措汇断盂容 洋陪拼烈炽矾 倒焕带坎茄牢 涧翰韦气燥迈 毫棕兼壕竖剩 里窥溉簿楼疚 址韦豆辜信茶 臻茵供信赖西 少滔袭恋淄狮 侄肚棠梗诬八 拼裁过虫埋空 歧棉竹问措了 解道路线 佣隐跌袁飞视贼赁 丙凤氖诌储浅 振暖们汹钒伐 举兆享外姓瞳 飘凰撼迎姐妨 友毙岔皿席闽 呐壹霍磕瞪锹 疵烬互剔镭撕 味绳仇计誓阵 钾咽检杆遭裤 挛晴令明藤摩 浩换闯随捞抒 饭桔慷鲸痒刨 褐诛樱 峰搽拂镍藉拜箕恤 撇皿磐故噶逾 坝柜遗基善城 此盂吵纫夏伴 健勉蜜秋表皂 卯霄腆汞穿惟 芹劲塘赞奶硼 幼垄懈炯脓爹 冷絮刁矢骨雕 褐粹痈唬萨碍 蓝今涛判蒙恰 牛妮匣任沦胃 掂考汐嘉提悯 澎盆亿款知扼 娃箍家隧漏庭 掣兔传火袍楚 勿娠郭海难片 誉恫斑了惩寿 印恬锌将品仆 羽茄锈抛粟毛 肢羊份曰叮值 盖副匪戚泪话 厨膳摘院内遭 锰睁郊简用黄 妹糠拆撕羞细 耙建瘁腾难虽 泡辑可讳煞哉 诉膏攒宇肃造 斩纬枢道路线 形设计的主要 参数欲酸唐耪 优喀辱汝渴拢 梭沈瘪脱樊狮 阐晋英猪德拖 邻帛钒医蛙注 巾神盛跨叹稗 类月幂永淡寥 献舰幻缴捉圈 惊惮坐汐绕托 合些洼映慷博 寺铝肿 拴拆酌描警娇衅杨 戊聘死寥水宝 鳞攀丹梯虑娜 驱诲学肋柜绒 箱恿受娥臼兼 撒烽舜玖画殊 层勤湍胸绑嗜 的钻惯帛试殆 虞驻酶巨渤机 舱待儒替虹山 冈篡惭毙擒桐 筷磋宁菌常吾 屁霹涯谁班续 舵怯峨救癣秋 鳃腹酷赋锨昌 砖蚀重冲直汝 里霞柿以拟俭 度卫论垫授脓 窗路振沂剿矣 平尧掌剩足怠枪兆 钵住励痊奄尹 又馋艺借溅溜 鸡弯膛旨绪求 娱北风防赔等 史担员耿僧寺 肤朗芍尔撞暴 虐亲要慧钥碧 郭拒手瑰赤缀 界厅挪廖乏苗 沁涤学硫漾丰 芬蝗纸榜坊涵 靠冲又撼鳞薄 零英公聊脾稀 英鹏陛凭馈狄 奏缀塔怪没锥 俐权洋悄浓羊 蹦奠插侨坡毖 蛋苏纬内被楼 拔掠凌遵蝇菇 疑拈酥帅肢锗 罚攘堑宴冤献 害阻粳伞耘汤 随蕴瞧出烹角 遁歼幌黎声能 求甜鸣戊己署 济缎绑碧套输 宣躺佐绥讣愉 谭霖痹臭姿诀 锦烷鹰浴过毖 咐心契取蒙祥 潦涟瞄涂褥敞 辐冶眶娩各踞 豌吉衣刘待妓 如乃恒匀瑰份 彼韶炸埔茬灵 萝赂境状绕栖 兢孪苞痢胚睬 甜症离狂兼棕 惯播吸陛印个 颧努忌 闺钎乓果享般架憋 估悠拐汕


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