淺談平、縱線形組合設計

姚遠

摘要：平、縱線形的組合設計是在指滿足汽車動力學的前提下，研究如何能夠使其設計，能夠充分滿足駕駛人員的生理和心理等各個方面的舒適度，研究與其周圍環境的協調，并且使路面具有良好排水性和防滑性。雖然平、縱線形都必須按照國家統一標準規范來設計，但是由于這種平、縱線形組合不好，容易使駕駛人員心理產生不好的感覺，會在視覺上產生不連續的立體線形，容導致車輛駕駛者在行車途中的安全風險。

關鍵詞：安全性;平曲線;合成坡度;線形

平、縱線形組合的道路設計要求：對于設計行駛速度≥60km / h 的道路，必須注意平、縱線形的組合合理，盡可能達到組合后的線形連續、指標均衡、視覺良好、景觀協調、安全舒適。道路設計時速越快，所考慮的影響因素就越多。對于設計行駛速度≤40km / h 的道路，應在能夠有效地保證其行車安全的前提下，正確地運用其線形元素指標，在條件允許時努力做到各個線形元素的合理組織，并盡可能地避免或降低不利組合。

1組合設計原則

道路平、縱線形的組合式設計如下：

（1）在視覺上盡可能以一種舒適自然的方式引導汽車駕駛人員，并始終保證立體線形的連貫性，用來引導視線的立體線形包括構筑物形式以及色調和道路沿線的各種自然景觀、人文景觀，這些結構物和景觀必須相互協調，才能起到對汽車駕駛人員的引導作用，才能提高道路的安全性和可靠性。

任何讓汽車駕駛員感到困惑、迷惘、不易判斷的線型，都要做到盡可能避免。在視覺上能否平順引導視線，是衡量一條道路線形組合合理性的最基本的要求。（如圖1-1）所示，前方道路既有可能會出現轉彎，也有可能不會出現轉彎，無法給予駕駛員明確的道路行進信息，易造成汽車駕駛員迷惘，不能正確引導他們的線;（如圖1-2）顯示前方道路的走向清晰，能夠很好的引導人們的視線。

（2）保持線形外觀質量的同時也需要考慮在人體視覺和心理上的大小均衡。

均衡性會影響線形的平順度，且與項目工程成本相關。對于縱斷面反復起伏的線形，在平面上選擇高標準的線形是沒有任何意義的，則反之。

（3）盡可能選擇合理的坡度，以利于路面的排水及保證行車安全。

（4）注意與道路周圍環境的配合。

良好的立體線型與道路的周圍環境相互配合，可以有效減輕司機的駕駛疲勞和緊張情緒，并且還可以起到行車視線的作用。因受自然地勢條件、項目建設成本及施工工藝等因素影響，對于設計時速速低的道路，當立體線型難以與其周圍環境相適應時，可以考慮采用種植樹木、設置道路標志等措施進行改善。

2組合設計方法

1）平、縱線形組合方式有六種如下：

（1）組合形式

①平面直線，縱斷面為直線且為上坡。

②平面直線，縱斷面為凹形豎曲線。

③平面直線，縱斷面為凸形豎曲線。

④平面曲線，縱斷面為直線且為上坡。

⑤平面直線，縱斷面為凹形豎曲線。

⑥平面直線，縱斷面為凸形豎曲線。

組合效果分析

第一種組合形式簡單，便于施工，工程成本低但是行車枯燥，容易使駕駛員產生疲勞，存在較大的安全隱患。

第二種組合形式有較好的視距條件，有良好的行車條件。設計時應避免凹形豎曲線加直坡段再加凹形豎曲線，在直線末端不能插入小半徑的凹形豎曲線。

第三種組合視距條件差，線形單一，容易產生波浪線形，駝峰線形的視覺現象。

第四種組合形式只有曲線半徑選擇合適縱坡合理，同樣也可獲得較好的視距和舒適感。

第四和第五種組合形式較復雜，如果平、縱線形要素適宜則能形成良好的視覺，均衡協調，具有良好的立體線形，則反之。

（2）平、縱線形組合的基本要求

上述六種組合是道路設計中普遍采用的組合形式，平、縱曲線應該在線路的同一位置并且應在平曲線內。只要道路曲線半徑能達到設計要求就能獲得良好的視覺效果和行車的舒適感。只有這樣其立體線形才能起到引導的作用，也可達到道路的平順效果，豎曲線的起點和終點只能設置在緩和曲線內。同時還要保證平曲線與豎曲線大小均衡，經研究均衡值應滿足下表效果最佳，（見下表3-1）

3選用適當的合成坡度

當合成坡度過大，會影響到行車安全，冬季路面抗滑性，容易發生交通事故，不利于出行。坡度過小時又不利于路面排水，影響車輛制動距離不利于車輛高速平穩行駛，所以要選用適當的坡度，一般不大于8%且不小于0.5%。

參考文獻：

[1]中華人民共和國行業標準.JTG D20-2017 公路線路設計規范[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2017.

[2]中華人民共和國行業標準.JTJ/T D33-2012 公路排水設計規范[S].北京人民交通出版社，2012.