道路几何线形设计
公路与城市道路几何设计(1984)
公路与城市道路几何设计(1984)公路与城市道路几何设计是道路设计中的重要部分，它涉及到道路的几何形状、横断面和纵断面等方面。
它的主要目的是确保道路的安全、便利和舒适性，同时也要兼顾环境保护和土地利用效益。
公路几何设计考虑了道路的水平和垂直布置。
水平几何设计确定了道路的线形，包括设计的车行线、交叉口位置和曲线的半径等。
这些参数的选择取决于道路的交通流量、速度要求、视距和地形条件等。
水平曲线是道路设计中常见的曲线形式，它可以使车辆在转弯时更加平稳，减少刹车距离和刹车力。
另外，交叉口的设计也是水平几何设计的重要内容，它涉及到交通流量、转弯半径、加速车道和减速车道等因素。
而垂直几何设计则涉及到道路的高程布置，包括道路的纵坡和桥梁的设计等。
道路的纵坡设计影响着车辆的爬坡能力、制动能力和视觉距离等。
合理的纵坡设计可以提升车辆的舒适性和安全性。
桥梁的设计也是垂直几何设计的重要内容，它需要考虑到桥墩的位置、桥面的高程和跨度等因素。
桥梁的设计要兼顾结构安全和车行的便利性，确保水流通畅和通行的安全。
城市道路的几何设计有其独特的特点。
由于城市道路的交通流量大、车速快、行人多，对道路的设计提出了更高的要求。
为了满足城市交通的需求，城市道路通常采用分离式设计，即分为快速道和慢速道两个部分。
快速道用于车辆高速通行，慢速道用于车辆停靠和行人交通。
此外，城市道路的设计还需要考虑到交通信号灯、人行横道、公交站点和停车设施等因素。
这些要素的合理设置可以提高城市交通的效率和安全性。
公路与城市道路几何设计还需要兼顾环境保护和土地利用效益。
在设计过程中，需要尽量减少对土地和环境的占用和破坏。
因此，在选择道路线路时，需要避开敏感区域，如水源地、保护区和居民区等。
此外，还需要考虑到道路的地质条件、土壤稳定性和自然灾害等因素，确保道路的安全性和可持续发展。
总之，公路与城市道路几何设计是道路设计中的重要部分，它涉及到道路的水平和垂直布置。
合理的几何设计可以提高道路的安全性、便利性和舒适性，同时也要兼顾环境保护和土地利用效益。
道路平面设计之道路平面线形
2 h
l
y
=
l3 6R lh
−
l7 336 ⋅ R 3lh3
l ―回旋线上任一点到 曲线起点的曲线长度
R―主曲线半径 lh ―缓和曲线长度
坐标原点在ZH、HZ
（4）在圆曲线上任意点的坐标公式
ϕm
=
αm
+
β0
=
90
π
⋅ ( 2lm + lh R
)
x = q + R ⋅sin ϕm
y = ΔR + R(1− cosϕm )
三. 缓和曲线
2、缓和曲线的选择
（1）缓和曲线轨迹特点：由直线驶入圆曲线 转弯时，其轨迹上的任一点的曲率半径与其行 程l（自转弯开始点算起）成反比，此轨迹方程 为回旋曲线方程。因此我国《标准》规定缓和 曲线采用回旋曲线。
三. 缓和曲线
（2）缓和曲线的一般方程式：
ρ ⋅l = C
(2-26)
为了设计方便，使量纲一致，故令A2=C，则
一. 直 线
断背曲线：互相通视的同向曲线间若插以短直 线，容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲 线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是 一个曲线，这种线形破坏了线形的连续性，且容 易造成驾驶操作的失误，通常称为断背曲线。
设计中应尽量避免。
一. 直 线
断背曲线
X 直线的计算
一. 直 线
不设超高最小半径（m） 5500 4000 2500 1500 600 350 150
二. 圆曲线
3、平曲线长度（curve radius）
（1）平曲线最小长度规定
① 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求来 看，应对平曲线长度加以限制。
路线设计PPT课件
缓和曲线
缓和曲线的作用 设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续性。
缓和曲线
一、设置缓和曲线的目的和条件 （一）设置缓和曲线的条件 《标准》规定：直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，应设置缓和曲线（回旋线）；四级公路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，可不设置缓和曲线（回旋线），用超高、加宽缓和段径相连接。
S3′为对向车行驶的距离，按 t 2 的三分之二时间确定。
式中： V′— 对向汽车行驶速度(Km /h)。
行车视距
●《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求。其标准如下表。
三、各级公路对视距要求
设计速度（km/h）
120
100
80
60
停车视距（m）
缓和曲线
（二）设置缓和曲线的目的 有利于驾驶员操纵方向盘 消除离心力的突变，提高舒适性 完成超高和加宽的过渡 与圆曲线配合得当，增加线形美观
缓和曲线
二、缓和曲线最小长度 缓和曲线最小长度应满足： 使汽车平顺地由直线段过渡到到圆曲线段，并对离心力的增长有一定的限制； 驾驶员操纵方向盘所需的必要时间以利驾驶员顺适地操纵放向盘； 满足道路设置超高与加宽过渡的要求。
第一节 平面线形
一、 直线
二、 圆曲线
三、 缓和曲线
四、 行车视距
五、 平面线形设计要点
平面设计的主要内容: 1．平面线形设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计，同时要考虑行车视距问题。 2．弯道部分的特别设计，如弯道加宽、弯道超高等。 3．沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车场等的平面布设，还有分隔带以及其断口的平面布置、路侧带缘石断口的平面布置。 4．道路照明及道路绿化的平面布置。
设计总结：道路几何设计汇总
设计总结：道路几何设计汇总01地形平缓路段为设置菱形互通而采用高架桥方案时，纵断面线形应注意以下方面：纵断面最高点（变坡点）应设在主孔的跨中。
对应凸曲线半径宜满足视觉半径。
条件受限时，可按设计速度提高一档所对应的凸形竖曲线最小半径一般值进行控制。
高架桥的纵坡宜在3%～3.5%之间。
平面圆曲线或直线应布设应涵盖主跨及附近桥孔，以满足平纵组合的要求。
02同向直线长度不满足要求时，采用设置不满足相邻半径比的不超高反向圆曲线替代同向直线，存在以下问题：（1）相邻反向圆曲线的半径比大于2倍。
（2）路线存在小转角。
（3）以上两种不利因素叠加。
因此不能采用设置不满足相邻半径比的不超高反向圆曲线来替代同向直线。
互通匝道在纵坡平缓、视距良好的受限路段，可放松要求，但路线转角及平曲线长度应满足规范对路线小转角的要求。
03公路的最小纵坡不宜小于0.5%，受限路段不应小于0.3%。
城市道路在设置超高的路段，最小纵坡不宜小于0.5%。
平面线形为直线，且填方高度接近临界软基路段，如采用平坡（0%），应经院级评审。
移动路脊或双路拱的施工困难、工效低，个别项目施工单位存在故意忽视的现象，因此最小纵坡宜大于0.5%。
不设中央分隔带的四车道二级公路或四车道及以上的城市道路，当平面线形为S形曲线时，反弯点（公切点）横坡应为正常路拱。
如果反弯点横坡为0%时，最小纵坡应大于0.5%，以规避两侧都要采取综合排水措施。
软基路段设置平坡（0%），可以降低填土高度，但施工质量控制不好时，容易产生不均匀沉降，导致排水不畅。
设置平坡（0%）容易在设计文件审查时引发专家异议，应慎重采用。
《公路路线设计规范》：8.2.3 公路的纵坡不宜小于0.3%。
横向排水不畅的路段或长路堑路段，采用平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。
8.5.3 在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为0%。
当合成坡度小于0.5%时，应采取综合排水措施，保证路面排水通畅。
《道路平面线形 》课件
满足设计速度
根据道路等级和设计速 度要求，合理选择线形 要素，确保行车安全。
连续性与一致性
保持线形的连续与一致 ，提高行车方向感和驾
驶舒适度。
环保与景观协调
考虑环境保护和景观协 调，合理选择线形要素 ，减少对自然环境的破
坏。
02 道路平面线形要素
直线
直线是最简单的道路平面线形，具有 方向一致、距离短、效率高等优点。
提升道路景观
通过线形优化与周围景观相协 调，提升道路景观品质。
优化方法
现场勘查与数据收集
对道路沿线地形、地貌、交通流量等进行详 细勘查和数据收集。
计算机辅助设计
利用计算机辅助设计软件进行线形设计和模 拟。
数学建模与分析
建立道路平面线形数学模型，运用数学方法 进行优化分析。
多方案比选与综合评估
制定多个优化方案，进行综合评估，选择最 优方案。
加强环境保护措施
采取水土保持、生态修复等措施， 减少道路建设对环境的影响。
03
02
加强交通安全设施
设置交通标志、标线、安全护栏等 ，提高道路安全水平。
加强后期维护管理
定期巡查、保养和维护，确保道路 线形保持良好状态。
04
SketchUp
一款易于学习的三维建模软件，可以用于 道路设计的初步方案制定和可视化展示。
04 道路平面线形优化
优化目标
提高行车安全性
通过优化道路平面线形，降低 交通事故风险，确保行车安全
。
提高道路通行效率
合理设计道路平面线形，减少 拥堵，提高道路通行速度和效 率。
降低建设和维护成本
优化设计可降低道路建设和维 护成本，实现经济可持续发展 。
公路与城市道路几何设计纲要
公路与城市道路几何设计纲要一、前言公路与城市道路的几何设计是交通工程中的重要环节，它涉及到道路的布局、线形、横断面、纵断面等各个方面。
良好的几何设计不仅能确保行车安全，提高交通效率，还能提升道路的美观度和舒适度。
本纲要旨在为公路与城市道路的几何设计提供指导和规范。
二、设计原则1. 安全至上：几何设计首先要保证行人和车辆的安全，线形设计应避免急弯、陡坡等安全隐患。
2. 功能性原则：根据道路的使用功能（如高速公路、主干道、次干道等）进行有针对性的设计，满足交通流量、车速等要求。
3. 协调性原则：道路几何设计应与周边环境相协调，如地形、水文、建筑物等。
4. 经济性原则：在满足功能和安全的前提下，尽量降低建设成本和维护成本。
5. 可持续性原则：设计应考虑环境保护，合理利用土地资源，为未来发展预留空间。
三、设计要素1. 平面几何设计：包括直线、圆曲线、缓和曲线等线形的选择与组合，应满足行车视距、超车视距等要求。
2. 纵断面几何设计：涉及道路的坡度、坡长、竖曲线等，应考虑排水要求和行车舒适度。
3. 横断面几何设计：包括车道宽度、路肩宽度、侧向净空等，应根据交通流量和车型确定。
4. 交叉口设计：针对不同道路的交叉口进行合理的渠化设计，提高交通流畅度。
5. 景观设计：结合绿化带、路灯、公交站台等元素，创造优美的道路景观。
四、设计流程1. 需求分析：明确道路的功能定位、交通流量等基本需求。
2. 现场勘查：详细了解现场地形、地质、环境等条件。
3. 方案设计：根据需求分析和现场勘查结果，制定多个设计方案。
4. 方案评估：从安全、功能、经济、环境等方面对方案进行综合评估。
5. 方案优化：根据评估结果，对方案进行优化调整。
6. 施工图设计：完成最终的施工图设计，准备施工阶段。
7. 设计变更：施工过程中根据实际情况进行必要的设计变更。
8. 项目验收：完成项目后进行验收，确保设计目标的实现。
五、结语公路与城市道路的几何设计是整个交通工程建设的关键环节，直接关系到道路的使用功能和交通安全。
道路路线平面设计PPT课件
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32
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33
4.1.3.2 超高构成
从直线上的不设超高过渡到圆曲线上的全超高，有两种构成方式， 即绕未加宽前的路面内边缘旋转和绕线路中心线旋转。如图4-7。
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34
4.1.3.3 超高缓和段 从直线上的路拱双坡横断面变为曲线段的具有全超高的单坡横
断面的渐变过程，这一变化段称为超高缓和段（见图4-6）。
但是，当ib很大时，行车速度低于设计速度或因故停车时，汽车 由于重力作用，会有向路面内侧下滑的倾向，特别是当冬季路面冰 冻或雨季路面泥泞湿就更危险。因此，ib的容许值应依据道路所在 地区的气候条件、地形等因素来决定。
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24
为了保证低速车在恶劣的气候条件下能安全行驶不致有下滑的危 险性，则超高的最大容许值ib必须满足以下条件。即
0.18
0.16
0.14
美国
0.12
日本
0.10
德国
0 20 40 60 80 100 120 140 v/(km/h)
图4-5设计车速与横向力系数关系
.
23
（2）最大超高率
汽车以一定的设计速度在曲线上行驶的稳定性是由路面超高横 坡度和路面与轮胎之间横向附着力共同保证的。若取得较大的向心 力来平衡离心力，就需较大的超高度ib，以保证行车的稳定性。
127( ib)
式中：v—计算行车速度，km/h； —横向力系数； ib—路面超高横坡度，%。
在指定的设计车速下，极限最小半径Rmin决定于可以容许的最大 横向系数 ma和x 该曲线的最大超高度 ib max
最小半径
V2
Rmin12(7maxibma)x
.
18
对于 和 max 做ib m如ax 下讨论：
道路工程设计服务中的道路几何设计原则
道路工程设计服务中的道路几何设计原则道路是现代城市和乡村交通的重要组成部分，对于道路工程设计服务而言，道路几何设计原则是确保道路在设计、施工和使用过程中的安全和舒适性的关键。
在道路的几何设计中，需要考虑到交通流量、车辆类型、设计速度、地形条件以及环境因素等各种要素。
本文将重点介绍道路工程设计服务中的道路几何设计原则，以提高道路的安全性和实用性。
一、水平几何设计原则水平几何设计是指道路中的水平线形，包括改道车道、行车道和转弯区等。
在水平几何设计中，有几个重要的原则需要遵循。
1. 设计速度原则设计速度是指道路设计时所考虑的车辆通过道路的预计速度。
在进行水平几何设计时，应根据道路的设计速度来确定不同转弯半径的要求，确保车辆能够安全、平稳地行驶。
2. 转弯半径原则转弯半径是指道路中转弯区的最小曲线半径。
在进行转弯半径的设计时，需要考虑到车辆的转弯半径和速度，确保车辆能够顺利通过弯道。
较小的转弯半径会导致车辆转弯时需要减速，从而影响交通的流畅性。
3. 弯道半径原则弯道半径是指道路中弯道的最小曲线半径。
在设计弯道时，需要根据弯道的设计速度和车辆的侧向加速度来确定弯道半径，以确保车辆能够在弯道上保持稳定和安全。
4. 超高原则超高是指道路中相对于自然地面的高度。
在进行超高设计时，需要考虑到车辆的净高和侧向加速度等因素，以确保车辆在通过高架桥、立交桥等地方时不会发生撞击或侧翻事故。
二、纵向几何设计原则纵向几何设计是指道路中的纵向线形，包括纵坡、坡度和坡顶等。
在纵向几何设计中，存在着以下几个重要原则。
1. 纵坡原则纵坡是指道路在纵向上的变化率，用来调整道路的高度差。
在进行纵坡设计时，需要根据设计速度、车辆类型和地形条件等因素，确保车辆在上下坡时的安全性和舒适性。
2. 坡度原则坡度是指道路的纵向坡度，用来调整道路的倾斜程度。
在设计坡度时，需要考虑到车辆的牵引力和制动能力等因素，以确保车辆在上下坡时能够保持稳定。
3. 坡顶原则坡顶是指道路上的平坦区段，在连续的上坡和下坡之间设置，用于缓冲车辆在上下坡之间的转换。
道路工程平面线型设计
道路工程平面线型设计在平面线型设计中，汽车形式轨迹的特性，道路平面线型的要素以及直线的特点与运用等等都是我们需要掌握的特点，如何设计出一条合理且优秀的线型，相信看完今天的内容大家都会有自己的答案。
一、道路平面线型概述一、路线道路：路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的三维实体。
路线：是指道路中线的空间位置。
平面图：路线在水平面上的投影。
纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开。
横断面图：道路中线上任意一点的法向切面。
路线设计：确定路线空间位置和各部分几何尺寸。
分解成三步：路线平面设计：研究道路的基本走向及线形的过程。
路线纵断面设计：研究道路纵坡及坡长的过程。
路线横断面设计：研究路基断面形状与组成的过程。
二、汽车行驶轨迹与道路平面线形（一）汽车行驶轨迹行驶中汽车的轨迹的几何特征：（1）轨迹连续：连续和圆滑的，不出现错头和折转；（2）曲率连续：即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。
（3）曲率变化连续：即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
（二）平面线形要素行驶中汽车的导向轮与车身纵轴的关系：现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形三要素。
二、直线一、直线的特点1.优点：①距离短，直捷，通视条件好。
②汽车行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。
③便于测设。
2.缺点①线形难于与地形相协调②过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。
③易超速二. 最大直线长度问题：《标准》规定：直线的最大与最小长度应有所限制。
德国：20V（m）。
美国：3mile（4.38km）我国：暂无强制规定景观有变化≧20V；<3KM景观单调≦ 20V公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须采用与自然地形相协调的线形。
采用长的直线应注意的问题：公路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。
《道路工程》第3章-道路平面设计
4、关于城市道路
与公路不同，《城市道路设计规范》提供了设超 高最小半径，设超高推荐半径，不设超高最小半 径以及不设缓和曲线最小半径。当受地形条件限 制时，可采用设超高推荐半径值；当地形条件特 别困难时，可采用设超高最小半径值。
②同向曲线间最小长度：
在同向曲线间插入短直线容易产生把直线和两端的 曲线看成为反向曲线的错觉,当直线过短时甚至可能把 两个曲线看成一个曲线，容易造成司机的判断错误。
对于设计速度大于或等于60km/h的公路，同向曲线 之间直线的最小长度(以m计)以不小于设计速度(以 km/h 计)的6倍为宜。
③反向曲线间最小长度：
计算行车速度Km/h
80
60
50
40
30
20
设超高最小半径
250
150
100
70
40
20
设超高推荐半径
400
300
200
150
85
40
不设超高最小半径
1000
600
400
300
150
70
不设缓和曲线最小半径
2000
1000
700
500
四、缓和曲线
1、概述
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设 置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向 相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。 除四级路可不设缓和曲线外，其余各级公路 都应设置缓和曲线。 在现代高速公路上，有时缓和曲线所占的比 例超过了直线和圆曲线，成为平面线形的主要组成 部分。 在城市道路上，缓和曲线也被广泛地使用。
C型曲线 CC R1 d1 R2 d2 2 b1 b2 2
厂矿道路设计规范
厂矿道路设计规范厂矿道路设计规范是指为满足生产安全、加强交通管理、提高交通效率、确保道路安全等目的，对厂矿道路的设计进行规范的文件。
下面将从道路线形设计、道路几何设计、道路标识标线和交通设施、道路照明以及交通管理等几个方面来介绍厂矿道路设计规范。
一、道路线形设计1. 根据道路交通量、车型、车速等因素确定道路宽度，同时应保证道路两侧有足够的安全带，以及合适的道路坡度和曲线半径。
2. 设计道路的纵、横断面，并保证道路线形与厂矿场地的布局相协调。
3. 根据厂矿区域的地势、土壤条件等要素，合理选择道路路基和路面材料。
二、道路几何设计1. 根据道路类别和交通流量确定道路的横断面设计，包括车道数量、车道宽度、路肩、行人道等。
2. 设计合理的曲线半径，以提供安全的车辆转弯条件。
3. 考虑到厂矿区域的密集设备和车辆运行情况，设立合理的交叉口和转弯弯道。
三、道路标识标线和交通设施1. 安排合适的道路标线，包括车道线、中心线、边线等，以提供清晰的行车指示。
2. 设置标牌和标志牌，包括限速标志、禁止停车标志、路口标志等，以提高交通安全管理水平。
3. 配置交通设施，如交通信号灯、交通岗亭、交通警示灯等，保障交通秩序。
四、道路照明1. 根据道路的重要性和使用频率，设计合理的路灯布局，确保道路的照明充足，提供良好的视觉条件。
2. 配备合适的路灯类型和照明设备，保证其寿命和能效。
3. 根据不同天气和照明需求，配置适当的照明设备，如反光标志等。
五、交通管理1. 建立完善的交通管理体系，包括交通指挥中心、交通管理人员等。
2. 制定交通规章制度，提高员工和车辆的交通安全意识。
3. 按照一定的周期进行路况检查和维护，保障道路的安全运行。
通过对厂矿道路设计规范的严格执行，可以保障厂矿道路的安全性和顺畅性，减少交通事故的发生。
同时，还可以提高道路的使用效率，降低交通拥堵和能源浪费。
最终达到提升厂矿生产效率和员工生活质量的目标。
道路勘测设计线形设计
（一）关于纵坡极限值的运用
设计时极限值不可轻易采用，应留有余地。 纵坡缓些为好，为了路面和边沟排水，最小纵 坡不应低于0.3％～0.5%；但在山区道路的设计 中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量和工程 投资增大，影响区域自然环境。 纵坡也不宜过陡，应避免为节省工程量，采用 较长的陡坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响 行车安全。 纵坡值的确定应从三方面分析： （1）工程和环境 （2）道路通行能力 （3）车辆行驶速度
（三）隧道对路线纵断面的控制
1、隧道部分路线的纵坡：隧道内纵坡不应大 于3%，但短于100m的隧道不受此限；最小纵坡 不宜小于0.3%。隧道内纵坡可设置成单向坡，地 下水发育、特长和长隧道可用人字坡。紧接隧道 洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同，其长度不 宜小于3s行程。
（四）平面交叉对路线纵断面的控制
制处方可采用凸型。
5、 复合型
将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接 的线形。
要求：复合型的相邻两个回旋线参数之比以小于 1:1.5为宜。
适用条件：除互通式立体交叉线形外，复合型仅在 受地形或其它特殊原因限制时使用。
6、 C型
两同向回旋线在曲率为零处径相连接（即连接处曲 率为0，半径为∞）的组合线形。
总要求：对设计速度V≥60km/h的道路，必须
重视平、纵的合理组合，尽量做到线形连续，指标 均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度 愈高，线形设计考虑的因素应愈周全。对设计速度 V≤40km/h的道路，应在保证行车安全的前提下，正 确运用线形要素指标，在条件允许时力求做到各种 线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组 合。
市政道路路线线形设计
市政道路路线线形设计市政道路是城市公共交通的重要组成部分，为方便城市居民的出行，市政道路的设计尤为重要。
路线线形设计是市政道路设计的重要部分，它涉及到道路的几何形状、横断面、纵断面等方面。
下面就针对市政道路路线线形设计进行一定的介绍。
一、道路线形分类道路线形可以分为直线型、弧线型、折线型、曲线型等四种类型。
1、直线型：直线型的道路线形直线简单，便于施工和维护，但是在某些地方容易造成危险，如人流量大的地方、道路陡峭的地方等。
2、弧线型：弧线型的道路线形柔和平滑，能够有效地减少驾驶员的疲劳感，但是弧线型道路的施工难度较大，需要考虑到道路弯曲的半径、切线长度等因素，同时弧线型的道路维护难度也较大。
3、折线型：折线型的道路线形具有变化多端的优点，能够有效地缓解交通拥堵状况，但是折线型的道路线形设计难度比较大，需要设计师在道路长度、交叉口位置等方面进行综合考虑。
二、道路线形设计原则1、合理性原则：道路线形设计需要充分考虑到城市道路交通的特点，如车辆种类、车速、车流量等因素，同时在确保道路畅通的前提下，尽可能的减少车辆拥堵情况。
2、安全性原则：道路线形设计需要充分考虑到行人、骑车人、机动车等各种交通工具，保证行车安全，同时尽可能减小事故发生概率。
3、美观性原则：道路线形设计需要充分考虑到城市道路的美观性问题，在不影响交通运行的前提下，尽可能的提高道路的观赏价值。
1、道路横断面设计横断面是指道路纵向剖面与垂直于地面的平面截成的图形，道路横断面通常包括路缘、路肩、行车道、中央隔离带等。
（1）路缘：路缘是道路横断面中最靠近人行道的部分，它用来隔离人行道和机动车道，防止行人误入道路。
（2）路肩：路肩是道路横断面中的一个部分，它设置在机动车道两侧，用来为非机动车的行驶提供空间，同时也可以保护机动车道的路边。
（3）行车道：行车道是道路横断面中最主要的部分，它主要用来供机动车行驶，行车道设计应该考虑到车辆通行的流量、车速等因素。
道路几何线形设计
直线公路与直坡
• （2）平曲线与纵曲 线的二维线性 • 这种组合主要有平 面曲线与纵面直线 构成，对景观的影 响关键在于平曲线 的大小和直坡的长 短。
平面曲线与直坡的二维线形
（3）平面直线与纵向竖
曲线的二维线性 这种组合在微丘地形条 件下的城市比较常见，， 它对路用者的影响较大。 特别要注意的是凸曲线 的上坡路段，前方道路 视线有中断的可能，会 降低道路的视觉连续性。 但下坡路段，视野开阔， 可道路或城市全景，是 一个不错的欣赏市容的 视角。
平面直线与纵向竖曲线的二维线形
（4）具有平纵组合 的三维线性 这种组合在丘陵、 山地城市中最常见， 是一种变化最为丰 富，并且最能感受 驾驶乐趣的线性。
二、线形设计和景观设计的协调性
• 1 、公路线形与环境 的协调
• 1) 通视。保持足够的行车 视距,使公路各组成部分的 空间位置协调、充分利用 景观特色, 使司机感到线 形优美、流畅连续, 行驶 安全诱导系统使司机能预 见公路方向及路况变化, 并且舒适。 • 2) 导向。建立合适的安全 的行驶措施。
道路外侧
道路内侧
几何设计的准则
• 1) 道路应具有优美的三维空间外观, 应当是顺 畅连续和可以预知的,应当与周边的环境保持适 当的比例; • 2) 平面、纵断面线形和横断面的结合应合理, 平曲线与竖曲线应配合均衡、协调; • 3) 在保证交通安全性的前提下, 线形具有动态 平顺性, 不应产生局部波浪式起伏和急剧转折;
康雪成
主要内容
几何设计的重要性 几何设计的准则 线性自身的协调性 线形设计要点
公路线形与环境的协调
几何设计的重要性
• 公路的几何设计对于交通安全起着先决作用。 • 合理、安全的公路设计，可以提供清晰醒目的行 车方向，提供足够的视距及其他信息，能够符合 驾驶人员普遍期望的设计效果。 • 一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形， 则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确 定，其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎 只是成了怎样趋于更加合理的问题了
道路平面线形设计
Ch3 道路平面线形设计【本章主要内容】§3-1 平面线形概述§3-2 直线§3-3 圆曲线§3-4 缓和曲线（3h)§3-5 平面线形的组合与衔接§3-6 行车视距§3-7 道路平面设计成果【本章学习要求】掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法、要素计算；行车视距的种类及保证；平面设计的设计成果；了解平面线型的组合设计。
本章重点：缓和曲线设计与计算、平面设计注意事项，难点：缓和曲线。
§3-1 道路平面线形概述基本要求：掌握平面线形的概念，平面线形三要素，了解汽车行驶轨迹对道路线形的要求。
重点：平面线形的概念。
难点：平面线形三要素。
1 平面线形的概念平面线形—道路中线在平面上的水平投影，反映道路的走向。
2 平面线形三要素2．1 汽车行驶轨迹大量的观测和研究表明，行驶中的汽车，其导向抡旋转面与车身纵轴之间的关系对应的行驶轨迹为：1) 角度为0时，汽车的行驶轨迹为直线；2) 角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线；3) 角度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线。
行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：1)轨迹是连续和圆滑的；2)曲率是连续的；3)曲率的变化是连续的。
直线一圆曲线一直线符合第（1）条规律直一缓一圆一缓一直符合第（1）、（2）条规律整条高次抛物线可能符合全部规律，但计算困难，测设麻烦。
2.2平面线形要素直线、圆曲线、缓和曲线称为平面线形的三要素。
§3-2 直线基本要求：了解直线的使用特点和适用条件；掌握直线的设计标准及计算。
重点：直线的设计标准。
难点：路线方位角、转角的计算。
1 直线的特点1.1 以最短的矩离连接两目的地；1.2 线形简单，容易测绘；1.3 长直线，行车安全性差；1.4 山区、丘陵区难与地形与周围环境协调。
2 设计标准2.1直线最大长度1）限制理由2）直线最大长度：20V。
现代道路设计—道路几何设计(二)_纵断面线形设计
3.优化设计考虑
• 注重平面线形设计
在研究平均纵坡同时，需要同时关注平面设 计。在纵面设计比较紧张的连续下坡路段， 应尽量配以较高指标的平面线形，平、纵极 限指标同时组合往往形成事故多发路段，必 须避免。 对于同样的纵坡，采用低指标平曲线与直线 相比，驾驶人运行更为紧张，制动的频率和 程度更高，汽车制动性能衰减得更快，更容 易出现制动失灵事故。
现代道路设计
四、交叉路段线形
• 1.互通式立交区线形 • 2.分离立交区线形 在分离立交区平面线形布设时，首先需要考虑 合适的交叉点 在确定交叉方式时，应统筹考虑公路用地、当 地群众使用方便等因素 平原区高速公路上跨等级公路时，为尽量减小 桥梁规模，一般需在交叉点附近设置凸型竖曲 线，为利于平、纵配合设计，平面布设时可有 意设置曲线线形
对于货车比重较高路段，应尽量采用平缓的纵坡，不 应轻易采用规定值。统计表明，坡度大于3%路段的事 故率是平缓路段事故率的2—3倍，且随着坡度的加大, 油耗急剧增加，环境污染随之加重。 对于以行驶小客车或轻型车为主的机场公路、旅游公 路，当采用较大纵坡可明显减少工程造价时，可采用 规定指标或者适当突破指标。 对于设计速度较低的改建工程，经技术经济论证可以 在规定值基础上增加1%。 对互通区主线最大纵坡的规定主要是从保证匝道向主 线平稳汇流角度考虑的，因此对于主线减速区上坡路 段和主线加速区下坡路段的纵坡值可以灵活运用。
纵断面线形设计
－纵断面设计
－线形组合设计
－爬坡车道
－避险车道
现代道路设计
§1.纵断面设计
一、代表车型: 额定满载的货车 • CA141和东风140，功率质量比分别为 8.9kW/t和8.3KW/t (97标准) • 载质量8t的东风重型货车，功率质量比 9.3KW/t (2003标准)
道路线形设计
第四章 道路线形设计
内容提要：
汽车行驶轨迹特性与道路平面线形要素 。 直线的特点和运用、最大长度和最小长度。 圆曲线的特点、半径大小及其长度 。 缓和曲线的性质、形式及最小长度和参数 。 平面线形设计原则。
线。 圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点： 曲率1/R=常数，测设和计算简单； 比直线更能适应地形的变化； 在圆曲线上行驶要受到离心力的作用； 要比在直线上行驶多占用道路宽度； 在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。
圆曲线几何元素为：
T Rtg α 2
L π αR 180
二、平面线形设计的基本要求
（一）汽车行驶轨迹 行驶中汽车的轨迹的几何特征：
（1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一 点上下不出现错头和破折；
（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出 现两个曲率的值。
（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上 任一点不出现两个曲率变化率的值。
R----圆曲线半径； V----设计速度（km/h); Φ h----车轮轮胎与路面之间的横向摩阻系数； ih----超高横坡度。
1．极限最小半径
是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全行车 的最小允许半径。
R
V2
127(φh ih )
极限最小半径：在规定的设计速度时，按ih=8%， φ h=0.1-0.16。
极限最小半径是线路设计中的极限值，是在特殊困 难条件下不得已才使用的，一般不轻易采用。
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竖曲线
道路竖曲线的设计依 据是司机的视距要求和行 车的舒适平顺。
竖曲线位置的选择和 半径大小的选取都非常重 要，他们直接影响路线线 性的好坏，以及与地形配 合的关系。
（三）道路平纵线性组合设计
• 道路设计中，平纵曲线
公路的几何设计
康雪成
主要内容
➢几何设计的重要性
➢几何设计的准则
➢线形设计要点
线性自身的协调性 公路线形与环境的协调
几何设计的重要性
• 公路的几何设计对于交通安全起着先决作用。 • 合理、安全的公路设计，可以提供清晰醒目的行
车方向，提供足够的视距及其他信息，能够符合 驾驶人员普遍期望的设计效果。
平面直线与纵向竖曲线的二维线形
（4）具有平纵组合 的三维线性 这种组合在丘陵、 山地城市中最常见， 是一种变化最为丰 富，并且最能感受 驾驶乐趣的线性。
二、线形设计和景观设计的协调性
• 1 、公路线形与环境 的协调
• 1) 通视。保持足够的行车 视距,使公路各组成部分的 空间位置协调、充分利用 景观特色, 使司机感到线 形优美、流畅连续, 行驶 安全诱导系统使司机能预 见公路方向及路况变化, 并且舒适。
解决道路转向，是路线适应地形的 重要手段
闽西高速公路
（二）纵断面线性
纵坡
纵坡本身对于行车来说并不利， 但为了适应地形的起伏变化，也为 了满足路面排水的需要，道路一般 都设有一定的纵坡。
对于公路来说，纵坡的设计主 要是为了适应地形的变化。好的纵 坡设计不仅可以满足行车的要求， 而且还能控制土方的工程，减少原 地貌的破坏。特别是在复杂地形条 件下，纵坡的设计与平面线性的配 合尤为重要。
3 公路线形与植被的协调
• 植物一直是人们生活中不可缺少的一部分, 可以充分利用植物的建筑特性和功能特性。 路边的草地可以当作公路空间的地板,路边 树木可作为该空间的墙壁,而树的顶盖枝叶 则形成了该空间的天花板,中央分隔带的花 草树木则成为了合理分配该空间的矮隔墙, 这样就使公路成为了融合于自然的一道绿 色走廊。
2 、公路线形与地形的协调
• 线形要与地形配合, 这是线形与环境协 调的主要内容。
• 公路与环境协调第一位的工作是抓住地形特征, 充 分利用地形, 避免对地形的任意切割,使路线与地 形有机结合起来。沿河线、傍山线、越岭线均是很 有特点的路线, 只要处理得好, 就能产生令人难忘 的印象。当然公路与环境协调还包括充分利用当地 的风景资源, 使其成为路边富有吸引力的景观, 以 丰富旅行生活, 有利于克服行车的单调感。
道路外侧
道路内侧
• 例如: 弯道内侧植树能突出水平弯道的视觉效 果, 而在弧形弯道外侧植树能够强调道路弧线。 竖向弯道两侧有树,可以预先见到弯道另一端 的延续性。凸曲线坡顶前无水平方向变化时, 路两侧的树木可使驾驶员预先明了, 而前面有 方向变化时, 也可以预先受到警示。公路上有 叉道时,也可以通过在叉道口植树或在一条叉 道两侧植树来加以强调。
• 这种组合主要有平 面曲线与纵面直线 构成，对景观的影 响关键在于平曲线 的大小和直坡的长 短。
平面曲线与直坡的二维线形
（3）平面直线与纵向竖 曲线的二维线性 这种组合在微丘地形条 件下的城市比较常见，， 它对路用者的影响较大。 特别要注意的是凸曲线 的上坡路段，前方道路 视线有中断的可能，会 降低道路的视觉连续性。 但下坡路段，视野开阔， 可道路或城市全景，是 一个不错的欣赏市容的 视角。
的组合设计是一项很重要 的任务。它不仅影响着路 线线性的好坏，而且对司 机的视线起诱导作用。 • （1）平面线性与小坡度的 简单组合 • 平坦地形的城市道路网中， 交叉口之间的路段一般都 是这种情况，线性变化小， 容易与各种建筑类型，形 成丰富的城市景观。
直线公路与直坡
• （2）平曲线与纵曲 线的二维线性
• 一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形， 则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确 定，其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎 只是成了怎样趋于更加合理的问题了
几何设计的准则
• 1) 道路应具有优美的三维空间外观, 应当是顺 畅连续和可以预知的,应当与周边的环境保持适 当的比例;
• 2) 平面、纵断面线形和横断面的结合应合理, 平曲线与竖曲线应配合均衡、协调;
• 6) 道路设计时应避免过长的直线路段, 若由于 周围环境限制需采用长直线时,应通过绿化、小 品等设计增加视觉变化。
线形设计要点
一 、公路线性自身协调型设计
公路线性自身的协调性主要取决于平、纵线形的结合。
（一）平面线性
直线
最简单、最主要的Βιβλιοθήκη 性具有非常明确的方向 比较容易布置城市建筑
圆曲线和缓和曲线
• 3) 在保证交通安全性的前提下, 线形具有动态 平顺性, 不应产生局部波浪式起伏和急剧转折;
• 4) 道路路线要在符合技术要求的条件下, 尽量 适应地形地貌及自然景观,避免有过大的填挖, 力求与周围景色融为一体, 而不露出施工痕迹;
• 5) 突出道路形象, 通过借助交通设施诱导视线, 以保持线形连续性;
• 2) 导向。建立合适的安全 的行驶措施。
• 3)协调。公路与自然景观 协调, 与周围环境融为一 体, 适应地形,尽量减少施 工痕迹, 消除公路景观上 的不良障碍, 展现地区美 的景色。
• 4)绿化。利用绿化、公路 设施及装饰,补充和改善沿 线景观,与周围环境有正确 和谐的比例,并在不同路段 形成各具特色的建筑风格。