935 平面设计.doc

授课时间2009年3月20日1，2节授课方式课堂授课授课学时No. 92学时授课题目第9讲：行车视距目的与要求：1了解行车视距基本概念； 2掌握平面视距标准及要求； 3. 掌握行车视距的检查方法及保证措施。重点与难点：重 点：1. 平面视距标准 2. 行车视距的检查方法及保证措施 难 点：1. 行车视距的检查方法授课内容摘要：第3章 平面设计 3.6行车视距行车视距的计算（停车视距、会车视距、超车视距）；行车视距的标准；行车视距的保证（视距检查方法、视距保证措施。参考文献：1公路工程技术标准JTG B01-20032公路路线设计规范JTG D20-2006 3道路勘测设计. 张雨化主编，人民交通出版社出版教 具课 件PPT课件习 题作 业作业： 教材习题3-5课后小结：第9讲：2学时3.6 行车视距为了行车安全，驾驶员应随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。行车视距是否充分，直接关系到行车的安全与迅速，它是道路使用质量的重要指标之一。在道路平面是的暗弯（处于挖方路段的弯道和内侧有障碍的弯道）、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题。 I什么是行车视距： 定义：汽车在行驶中，当发现障碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所需要的必须的最小距离。 II存在视距问题的情况： 夜间行车；（设计中不考虑） 平面上：平曲线（暗弯） 平面交叉处 纵断面：凸竖曲线 凹竖曲线：下穿式立体交叉III行车视距分类：驾驶员发现障碍物或迎面来车，根据其采取的措施的不同，行车视距可分为以下几种类型：1停车视距：2会车视距（含错车视距）；3超车视距3.6.1 行车视距的计算1 停车视距图3.6.1 停车视距定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制定措施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。停车视距构成：停车视距由三部分组成， （m） 式中： 司机反应时间内行驶的距离，m； 司机开始制动到完全停止时行驶的距离，即“制动距离”，m； 安全距离，以保证汽车有一定的安全距离，在障碍物航停车而不致冲到障碍物上。一般可取35m。 （1）反应距离：是当驾驶人员发现前方的阻碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。在这段时间过程可分为：“感觉时间”和“反应时间”。感觉时间为1.5s；制动反应时间（制定生效时间）取1.0s是较适当的。则感觉和制动反应的总时间t=2.5s，我们国家用1.2s。在这个时间内汽车行驶的距离为（2）制动距离：是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。根据第二章的公式，它应为：故停车视距为：（考虑一定的安全距离） （m）图3.6.2 会车视距计算停车视距所采用的j应是能充分保证行车安全的数值，一般按路面在潮湿状态下的j值计算。行驶速度V是：设计速度为12080km/h采用设计速度的85%、6040km/h采用设计速度的90%、3020km/h采用原设计速度。我国标准中对停车视距的规定见表3-12。2. 会车视距定义：指两对向行驶的汽车能在同一车道上及时刹车所必需的距离。 会车视距由三个部分组成，即（1）在双方驾驶员反应时间和制动生效时间内，汽车所行驶的距离；（2）双方汽车的制动距离；（3）安全距离，如图3.6.2。 如果以和表示汽车1和汽车2的车速，而且它们是在和的纵坡上行驶，则有： 如果两汽车车速相同，均为（kmh），并在同纵坡上行驶（即一辆车上坡、一辆车下坡），则有： 由上面的计算式可知，该距离约为停车视距的两倍。3超车视距汽车行驶时为超越前车所必须的视距称作超车视距。超车视距适用于双车道公路，其计算如下： （1）加速行驶距离 如图3.6.3所示，当尾随在慢车后面的超车汽车经判断认为有超车的可能，于是加速行驶移向对向车道，在进入该车道之前的行驶距离： （m）式中： 被超汽车的速度，一般认为较设计速度低1020kmh。；图3.6.3 超车视距图示 加速时间，s；=2.94.5s 平均加速度，ms2。（2）超车汽车在对向车道上行驶的距离 （m）式中： 超车汽车的速度，一般都按设计速度行驶，kmh； 在对向车道上行驶的时间，s，=9.310.4s。 （3）超车完成时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离 （m） （4）超车汽车从开始加速到超车完成的时间内，对向汽车的行驶距离 （m） 以上四个距离的总和称为全超车视距 （m） 一般汽车从对向车道赶上前车的时间取，那么从这时开始到超车完成所用的时间为，于是最小必要超车视距为： （m） 3.6.2 行车视距标准我国标准将各级公路的行车视距进行了计算取值，并列表如下。设计中应满足相应的要求。行车视距的相关规定如下：（1）高速公路和一级公路应满足停车视距的要求， 表3.6.1 高速公路、一级公路停车视距设计速度（km/h）1201008060停车视距（m）21016011075（2）二、三、四级公路，一般应满足会车视距的要求，其长度不应小于停车视距的两倍。在工程特别困难或受其它条件限制的地段，可以采用停车视距，但必须采取分道行驶的措施。表3.6.2 二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距设计速度（km/h）8060403020停车视距（m）11075403020会车视距（m）220150806040超车视距（m）550350200150100最小必要超车视距 （m）35025015010070（3）具有干线功能的二级宜在3min的行驶时间内，提供一次满足超车视距要求的超车路段。其他双车道公路可根据情况间隔设置具有超车视距的路段。 （4）高速公路、一级公路以及大型车比例高的二、三级公路的下坡路段，应采用下坡段货车停车视距对相关路段进行检验。表7.9.3 下坡段货车停车视距(m)设计速度(kmh)1201008060403020纵坡坡度()02451801258550352032651901308950352042731951329150352052001369350352061399550352079750352083520920（5）积雪冰冻地区的停车视距宜适当增长。3.6.3 平面视距的保证 汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡或其它障碍物所遮挡而使行车视距受到影响。因此，在路线设计时必须检查平曲线上的视距是否能得到保证，如遇遮挡时，则必须清除视距区段内侧横净距内的障碍物，如图3.6.4所示。平曲线上的视距检查方法有两种：一是最大横净距法；二是视距包络图法。1最大横净距法1）基本概念（1）驾驶员的视点位置。驾驶员的视点位置的规定如图3.6.4所示。横向：距路面内缘（未加宽前）1.5m，或距路面中心线；竖向：视线高为1.2m。（2）视点轨迹线与视距线。视点轨迹线：驾驶员的眼睛位置（即视点位置）沿路线移动所形成的轨迹线。如图3.6.4（b）所示。视距线：驾驶员视点轨迹线上长度等于行车视距的任意两点连线称为视距线。如图3.6.4（b）中A、B为视点轨迹线上的两点，其间的轨迹线长度为行车视距,则AB的连线即为视距线。 在视距线与视点轨迹线之间不应有任何障碍物，否则会遮挡视线，影响行车安全。（3）横净距与最大横净距。横净距：就是驾驶员视点轨迹线到视距线间的最大距离。在有曲线的路段上不同位置的横净距可能不相等。最大横净距：所有横净距中的最大值称为最大横净距。它一般出现在曲线顶点处或曲线顶点附近的一段范围内。2）最大横净距的计算（1）不设回旋线时最大横净距的计算 曲线长度视距这时的最大横净距出现在视距线两端均在圆曲线线段内圆弧顶部。 式中：最大横净距，m； 沿内侧车道行驶的驾驶员视点轨迹线半径，m； 视距长度所对应的圆心角，（º）。曲线长度视距这时的最大横净距出现在圆曲线顶点处，由两部分组成。 （3.6.8）式中：曲线转角，º； 圆曲线段内的驾驶员视点轨迹线长度，或（m）；（2）设置回旋线时最大横净距的计算圆曲线长度视距同图3.6.5（a）的情况，即 平曲线长度视距圆曲线长度,见图3.6.6（a）这时的最大横净距出现在曲线顶点处，由两部分组成： 式中： 缓和曲线内侧行车轨迹长度，m； 缓和曲线起点到视距线起点的距离， ，（m）； 平曲线全长范围内的视点轨迹线长度，（m）； 曲线转角，（º）； 缓和曲线的切线角，（º）； 修正角， 。（3）平曲线长度视距，见图3.6.6（b）这时的最大横净距出现在曲线顶点处，由三部分组成： + 式中：修正角， 。3）视距的检查与保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被障碍物而影响行车视距。采用最大横净距法进行检查时，首先计算出该平曲线段的最大横净距，以此作为判别的标准。如图3-20所示。图中阴影部分是阻碍司机视线的范围，其内的障碍物都应加以清除。因此，在路线设计时必须检查平曲线上的视距是否能得到保证，如遇遮挡时，则必须清除视距区段内侧横净距内的障碍物。2视距包络图法视距包络图就是在驾驶员视点轨迹线上每隔一定间隔绘出一系列的视距线，视距线相互交叉而形成的外边缘线作为清除障碍的界限的方法。视距包络图的绘制步骤与方法：（1）按一定的比例尺绘出弯道平面图，绘出路基、路面边缘和路中心线，并根据路面宽度绘出驾驶员的视点轨迹线。（2）在视点轨迹线上按一定的距离进行量距分点。在轨迹线上从弯道两端相连的直线上距曲线的起点（或终点）为一个视距长S处开始，量距步长为S/n进行布点。把起点定为0，然后用1，2，n的数字连续编号，使相同两个号码间的轨迹线长度等于S，直到曲线结束后一个视距长S处为止。（3）分别用直线连接相邻近的、编号相同的各点，得到一系列的视距线。视距线相互交叉，形成一条外切边缘轮廓线视距包络线。（4）根据中线上各中桩的位置，在其横断面方向量出视点轨迹线到视距包络线距离，该值即为本断面所需要的横净距值。3. 保证行车视距的工程措施： （1）清除障碍物：清除视距包络曲线与视点轨迹线间的全部障碍物。适用：连续障碍物的清除，如路堑边坡等。清除距离视点轨迹线小于最大横净距的障碍物。适用：分散障碍物，如独立建筑物等 。 （2）分道行驶： 二、三、四级公路，受地形条件或其它特殊情况限制路段 ，若不能保证2倍停车视距，则必须满足停车视距，同时必须采用严格的分道行驶措施。如设分道线、分隔带、分隔桩；或设成两条分离的单车道。习题答案：3-5V=60km/h, B=8.5m, b=7.0m, R=125m, Ls=50m, a=52.3358曲线长度L=164.681，停车视距ST=75，超车视距SC=350圆曲线长度Ly=164.681-2*50=64.681（1）L>ST>Ly，Z=Rs(1-cos(a-2b)/2)+sin(a/2-d)(Ls-l)Rs=（125-b/2+1.5）=123, Z=Z1+Z2=4.4+1.28=5.68 (2) Ly=64.682,Sc>LZ1=Rs(1-cos(a-2b)/2)=123*(1-cos(52.3358-2*(Ls/2R)*180/PI)/2) =123*(1-cos(52.3358-2*11.4592)/2)=4.093Z2=sin(a/2-)Ls=arctan(Ls/6/Rs)=arctan(Ls*Rs/R/6/Rs)=arctan(50/125/6)=3.8141Z2=sin(52.3358/2-3.8141)*50/125*123=18.80Z3=sin(a/2)*(S-L)/2=sin(a/2)*(350-164.681*123/125)/2=0.4428*93.977=41.34Z=Z1+Z2+Z3=4.09+18.80+41.34=64.23m路肩宽度：b=(8.5-7.0)/2=0.75障碍物距试点轨迹线的距离3.2+0.75+1.50=5.45m