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道路勘测设计
（第二章 平面设计）
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 。 • 平面线形设计原则和线形要素组合类型 。
第一节 概 述
一、路线的相关概念
道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、 隧道等组成的空间带状构造物。
一定建筑物等措施。 长直线或长下坡尽头的平曲线，应对路面超高、停
车视距等进行检验，必要时须采用设置标志、增加 路面抗滑能力等安全措施。
2．直线的最小长度
相邻两曲线之间应有一定长度的直线，这个直线 是指前一曲线的终点（HZ或YZ）到后一曲线的起 点（ZH或ZY）之间的长度。
（1）同向曲线间的直线最小长度 同向曲线：是指两个转向相同的相邻曲线之间连 以直线而形成的平面线形。 断背曲线：同向曲线间连以短的直线。
线的切线画出，延长各切线两两相交定出交点。
• 路线偏角的计算：已知相邻两边方位角θi和θi+1， 计算该交点的偏角α。
• α = θi+1-θi • 当α >0时，路线为右偏R；当α <0时，路线为左偏
L。
四、直线的最大长度和最小长度
1．直线的最大长度
我国《标准》和《规范》对直线的最大长度没有具体的规定 ，但原则规定直线的最大长度应有所限制，尽量避免长直线。
断背曲线的错觉
①当直线较短时，在视觉上容易形成直线与两端 曲线构成反弯的错觉；
②当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线。
危害：
破坏了线形的连续性，造成驾驶操作失误，应尽 量避免。
解决办法：
因为是视觉上的判断错觉，最好的办法是在两同 向曲线间插入长的直线段，让驾驶员在前一个曲线 上看不到下一个曲线。
《规范》规定：
当设计速度≥60km/h时，同向曲线间的直线最小 长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的 6倍为宜；当地形条件及其它特殊情况限制时，最小 直线长度不得小于设计速度(以km/h计)的3倍。
左 ＝ 右 － 1 ， 8 右 0 ＝ 1 8 右 0
2.纸上定线
以直线为主定交点：主要用于平原、微丘区，是 根据地形、地物条件，选设定作为路线基本轴线的直 线，再根据两两直线相交得交点，继而设置圆曲线和 缓和曲线，该方法称以直线为主定交点法，也是传统 的方法。
以曲线为主定交点：常用于互通立交匝道布线、 定线或山岭、重丘区高速公路、一级公路选线、定线 ，是根据地形及环境条件和路线技术要求设置圆曲线 （或圆曲线与缓和曲线组合）作为基本轴线，再把曲
行驶中的汽车其重心的轨迹在几何性质上有以下特征： ①轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折。 ②曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值。 ③曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。
直线－圆－直线:
不满足第二、三条性 质，但满足第一条要求 ，满足了车辆的直行和 转向要求，可作为低等
级山区道路采用。
在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车 速度及上坡坡度。
易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速 行驶。
二、直线的运用
采用直线线形时必须注意线形与地形的关系，在运用直线线
形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜采用长直线。
路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷 地带；
城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。
最大长度主要应根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受能力 来确定。
一般认为：直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变化的 地点大于20V是可以接受的；在景色单调的地点最好控制在 20V以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理。
当直线长度大于1km时，可采用下列技术措施予以弥补：
纵坡不应过大，一般应小于3%。 同大半径凹型竖曲线结合为宜。 两侧地形过于空旷时，宜采取栽植不同树种或设置
直－缓－圆－缓－直:
为满足第二条要求，在直线与圆曲线间 引入了一条曲率逐渐变化的“缓和曲线” ，使整条线形符合汽车行驶轨迹特性的第 一条和二条，保持了线形的曲率连续。它 不满足第三条要求，不是最理想的，但与 汽车行驶轨迹接近，国内外普遍采用。
（二）平面线形要素
平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。 道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和 行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数， 保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注 意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。对于车 速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾 驶员视觉和心理上的要求。
路线：道路中线的空间位置。 线形：道路中心线的立体形状。 路线平面：路线在水平面上的投影。 路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展开 平面、纵坡不变）。 路线横断面：中线上任一点的法向切面。 路线设计：确定路线空间位置和各部分的几何尺寸。
二、汽车行驶轨迹与道路平面线形
（一）汽车行驶轨迹
第二节 直线
一、直线的特点
优点
两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 测设简单方便（用简单的就可以精确量
距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。
缺点
直线单一无变化，与地形及线形自身难以协 调。
过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时， 易使驾驶人员感到单调、疲倦。
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三.直线设计及计算
1.实地定交点: 选线人员根据道路等级和地形条件
定出一系列直线，相邻两直线相交得到 各个交点(JD1、JD2、…)，通过测量交 点的距离，确定交点之间的关系；或通 过测量交点与导线点的坐标关系，确定 交点坐标，再根据相邻交点坐标算出交 点偏角和距离。
偏角的测量：偏角或称转角，是指路线由一个方 向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的 夹角。偏转后的方向位于原方向左侧时，称左偏， 位于原方向右侧时，称右偏。在路线测量中，一 般规定测交点右角，由右角计算偏角。右角是指 前进方向右侧夹角，一般用全测回法测量。右角 大小为，右角＝（后视读数）－（前视读数）， 当后视读数小于前视读数时，上式为，右角＝(后 视读数＋360°)－（前视读数）。 偏角按下式计算：
（第二章 平面设计）
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 。 • 平面线形设计原则和线形要素组合类型 。
第一节 概 述
一、路线的相关概念
道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、 隧道等组成的空间带状构造物。
一定建筑物等措施。 长直线或长下坡尽头的平曲线，应对路面超高、停
车视距等进行检验，必要时须采用设置标志、增加 路面抗滑能力等安全措施。
2．直线的最小长度
相邻两曲线之间应有一定长度的直线，这个直线 是指前一曲线的终点（HZ或YZ）到后一曲线的起 点（ZH或ZY）之间的长度。
（1）同向曲线间的直线最小长度 同向曲线：是指两个转向相同的相邻曲线之间连 以直线而形成的平面线形。 断背曲线：同向曲线间连以短的直线。
线的切线画出，延长各切线两两相交定出交点。
• 路线偏角的计算：已知相邻两边方位角θi和θi+1， 计算该交点的偏角α。
• α = θi+1-θi • 当α >0时，路线为右偏R；当α <0时，路线为左偏
L。
四、直线的最大长度和最小长度
1．直线的最大长度
我国《标准》和《规范》对直线的最大长度没有具体的规定 ，但原则规定直线的最大长度应有所限制，尽量避免长直线。
断背曲线的错觉
①当直线较短时，在视觉上容易形成直线与两端 曲线构成反弯的错觉；
②当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线。
危害：
破坏了线形的连续性，造成驾驶操作失误，应尽 量避免。
解决办法：
因为是视觉上的判断错觉，最好的办法是在两同 向曲线间插入长的直线段，让驾驶员在前一个曲线 上看不到下一个曲线。
《规范》规定：
当设计速度≥60km/h时，同向曲线间的直线最小 长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的 6倍为宜；当地形条件及其它特殊情况限制时，最小 直线长度不得小于设计速度(以km/h计)的3倍。
左 ＝ 右 － 1 ， 8 右 0 ＝ 1 8 右 0
2.纸上定线
以直线为主定交点：主要用于平原、微丘区，是 根据地形、地物条件，选设定作为路线基本轴线的直 线，再根据两两直线相交得交点，继而设置圆曲线和 缓和曲线，该方法称以直线为主定交点法，也是传统 的方法。
以曲线为主定交点：常用于互通立交匝道布线、 定线或山岭、重丘区高速公路、一级公路选线、定线 ，是根据地形及环境条件和路线技术要求设置圆曲线 （或圆曲线与缓和曲线组合）作为基本轴线，再把曲
行驶中的汽车其重心的轨迹在几何性质上有以下特征： ①轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折。 ②曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值。 ③曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。
直线－圆－直线:
不满足第二、三条性 质，但满足第一条要求 ，满足了车辆的直行和 转向要求，可作为低等
级山区道路采用。
在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车 速度及上坡坡度。
易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速 行驶。
二、直线的运用
采用直线线形时必须注意线形与地形的关系，在运用直线线
形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜采用长直线。
路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷 地带；
城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。
最大长度主要应根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受能力 来确定。
一般认为：直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变化的 地点大于20V是可以接受的；在景色单调的地点最好控制在 20V以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理。
当直线长度大于1km时，可采用下列技术措施予以弥补：
纵坡不应过大，一般应小于3%。 同大半径凹型竖曲线结合为宜。 两侧地形过于空旷时，宜采取栽植不同树种或设置
直－缓－圆－缓－直:
为满足第二条要求，在直线与圆曲线间 引入了一条曲率逐渐变化的“缓和曲线” ，使整条线形符合汽车行驶轨迹特性的第 一条和二条，保持了线形的曲率连续。它 不满足第三条要求，不是最理想的，但与 汽车行驶轨迹接近，国内外普遍采用。
（二）平面线形要素
平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。 道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和 行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数， 保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注 意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。对于车 速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾 驶员视觉和心理上的要求。
路线：道路中线的空间位置。 线形：道路中心线的立体形状。 路线平面：路线在水平面上的投影。 路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展开 平面、纵坡不变）。 路线横断面：中线上任一点的法向切面。 路线设计：确定路线空间位置和各部分的几何尺寸。
二、汽车行驶轨迹与道路平面线形
（一）汽车行驶轨迹
第二节 直线
一、直线的特点
优点
两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 测设简单方便（用简单的就可以精确量
距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。
缺点
直线单一无变化，与地形及线形自身难以协 调。
过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时， 易使驾驶人员感到单调、疲倦。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
三.直线设计及计算
1.实地定交点: 选线人员根据道路等级和地形条件
定出一系列直线，相邻两直线相交得到 各个交点(JD1、JD2、…)，通过测量交 点的距离，确定交点之间的关系；或通 过测量交点与导线点的坐标关系，确定 交点坐标，再根据相邻交点坐标算出交 点偏角和距离。
偏角的测量：偏角或称转角，是指路线由一个方 向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的 夹角。偏转后的方向位于原方向左侧时，称左偏， 位于原方向右侧时，称右偏。在路线测量中，一 般规定测交点右角，由右角计算偏角。右角是指 前进方向右侧夹角，一般用全测回法测量。右角 大小为，右角＝（后视读数）－（前视读数）， 当后视读数小于前视读数时，上式为，右角＝(后 视读数＋360°)－（前视读数）。 偏角按下式计算：