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原文传递可能速度与公路线形设计方法研究

论文题名：	可能速度与公路线形设计方法研究
关键词：	公路;可能速度;线形设计方法;评价方法;安全评价;连续性设计;汽车行驶特性
摘要：	公路线形必须符合汽车行驶特性的要求。线形设计应注重平、纵面的合理组合，遵循连续性、均衡性和协调性线形设计原则，保证行车安全。目前，国内尚无一种科学、合理的线形设计评价方法，设计质量与安全尚无检查依据和判定标准，使线形设计存在隐形安全问题。针对公路线形设计的现状，本文提出可能速度和应用可能速度的公路线形设计方法研究课题，目的是作为一种线形设计评价方法，用以检查平、纵面线形设计的质量，指导路线设计指标的取值，控制车辆超速行驶，减少交通事故，实现安全行车的基本要求。根据设计速度在公路线形设计中的局限性，提出了可能速度的概念及其在公路线形设计中应用的方法。可能速度是在良好的气候条件和交通条件下，汽车行驶只受公路本身几何条件影响，技术熟练的驾驶员驾驶汽车沿某条公路行驶时可能达到的速度，简称可能速度。应用可能速度的线形设计是以现行设计方法为基础，增加可能速度预测的步骤，以此检查和修改初定的路线平、纵线形指标，使可能速度图变化连续、均衡，并作为确定其它技术指标和布设沿线设施的依据。在初定路线平、纵面各技术指标基础上，根据汽车动力性和平、竖曲线的允许速度建立可能速度预测模型。假设一条公路横向、轴向及竖向加速度是连续的，分别建立各自加速度模型和加速度指标模型，得到横向允许速度、轴向行驶速度和竖向允许速度计数式。轴向行驶速度是汽车本身动力决定的，但又受横向和竖向允许速度的限制，因此取三者之中最小值作为可能速度的预测值。通过试验路段验证了可能速度方法是可靠的。根据试验路段设计资料可得到可能速度图，由观测可得到试验路段实测速度。可能速度是沿线所能达到的最高速度，试验路段所有桩号可能速度均大于实测速度，而且也均大于同等级的运行速度。多数事故多发点与线形有关，本试验路段存在的三个事故多发点，都能在可能速度图上准确地反映。可能速度图连续、直观、可改变，用于线形的检查、评价和修改是可靠的，而且方法简单、理论严密、便于推广。可能速度在线形设计中的应用是一种全新的方法，本文提出用速差作为线形设计的评价标准，用速差量作为度量速差的指标，建立了各级公路评价指标；提出绘制可能速度图、判定设计质量和安全性、确定修改点的评价方法步骤；提出同向、反向曲线半径之比最大值，判别长直线与小半径组合的关系式。提出改变修改要素使可能速度变化和试道可能速度反推确定修改要素两种线形设计修改方法，对不能修改点须设置安全保障设施。通过示例应用，实现了可能速度理论在公路线形设计中检查、评价和修改的目标。探讨了相关设计中应用可能速度的方法。以可能速度为依据确定超高值，可减缓超高不足问题；以可能速度确定行车视距，可避免视距不够问题；按区段可能速度选用断面组成要素宽度，可防止宽度不足问题；在可能速度图上可直接确定爬坡车道位置、长度及过渡段长度；应用可能速度图研究避险车道设置问题；以可能速度确定变速车道长度更加安全、合理；按可能速度确定限速标志的位置和限界更加科学合理；提出平面交叉、主线收费站及途经村镇处应用可能速度进行安全评价的方法；提出路线方案评价中应用可能速度得到突变数量、最大速差量、相对速差值和剩余横向力四个安全性评价指标。
作者：	杨少伟
专业：	道路与铁道工程
导师：	戴经梁
授予学位：	博士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文