緩和曲線(xiàn)是設置在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間或者半徑相差較大兩個(gè)轉向相同的圓曲線(xiàn)之間的一種曲率連續變化的曲線(xiàn)。

 　　緩和曲線(xiàn)的作用：①曲率變化緩和段，從直線(xiàn)向圓曲線(xiàn)或者從大半徑圓曲線(xiàn)向小半徑圓曲線(xiàn)變化；②橫線(xiàn)坡度變化的緩和段，直線(xiàn)段的路拱橫坡漸變至彎道超高橫坡度的過(guò)渡或者圓曲線(xiàn)之間不同橫坡度的過(guò)渡；③加寬緩和段，直線(xiàn)段的標準寬度向圓曲線(xiàn)部分加寬之間的漸變。 　

01

緩和曲線(xiàn)選用的要求 

　　1.1 為滿(mǎn)足曲率過(guò)渡對緩和曲線(xiàn)長(cháng)度的要求

 　　通常緩和曲線(xiàn)采用回旋線(xiàn)方程式，即曲線(xiàn)半徑R與回旋線(xiàn)長(cháng)度L成反比。即，我們認為汽車(chē)的行駛軌跡于回旋線(xiàn)的方程式一致的。

 　　汽車(chē)在轉彎行駛過(guò)程中，存在一條曲率連續變化的軌跡線(xiàn)，軌跡線(xiàn)的長(cháng)度由車(chē)輛行駛速度、曲率變化幅度，以及駕駛員轉動(dòng)方向盤(pán)的速度確定；為保證有一條易于遵循的路線(xiàn)，避免車(chē)輛在轉彎過(guò)程中侵入相鄰車(chē)道，必須確保緩和曲線(xiàn)有一定的長(cháng)度；若緩和曲線(xiàn)過(guò)短，駕駛員就必須快速地完成方向盤(pán)操作，特別在高速行駛中導致交通事故的出現。

 　　一般認為一個(gè)駕駛員往一個(gè)方向轉動(dòng)的時(shí)間至少3秒，以為緩和曲線(xiàn)的長(cháng)度應該至少是3秒內車(chē)輛的行駛速度。

1.2 乘客舒適性要求

離心加速度變化對公路設計的影響，主要的一方面體現在高速公路互通立交出口設計過(guò)程中；由于高速公路主線(xiàn)一般設計速度高、線(xiàn)形指標高，而立交匝道范圍設計速度低、指標低，因此主線(xiàn)與匝道相接的連接部范圍往往成為事故多發(fā)區，而這與連接部附近回旋線(xiàn)參數的取值也有一定的關(guān)系。

 　　緩和曲線(xiàn)對乘客舒適性主要體現在車(chē)輛轉彎的時(shí)候離心加速度變化的快慢，若變化過(guò)快，會(huì )造成乘客難受，行車(chē)不舒適，乘客需要一個(gè)適合的變化率，如天然過(guò)渡一般，為保證乘客的行車(chē)舒適，必須把離心加速度的變化率控制在一定的范圍以?xún)取?/p>

 　　1.3 超高漸變率要求

 　　公路設計時(shí)，對于超高橫坡的漸變，一般是在緩和曲線(xiàn)范圍內完成；如果緩和曲線(xiàn)過(guò)短、超高漸變率過(guò)大，則路面將由于橫坡的急劇變化呈現明顯扭曲；若緩和曲線(xiàn)過(guò)長(cháng)、超高漸變率過(guò)小，則可能導致路面整體橫坡過(guò)于平緩，對排水不利。

 　　1.4 線(xiàn)性美觀(guān)的要求

 　　公路設計過(guò)程中，緩和曲線(xiàn)的選用還必須滿(mǎn)足公路線(xiàn)形美觀(guān)的要求，這主要是通過(guò)緩和曲線(xiàn)角即回旋線(xiàn)切線(xiàn)角來(lái)控制。當公路平面的圓曲線(xiàn)半徑較大時(shí)，其超高值往往較小，超高漸變所需的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度也較短，當緩和曲線(xiàn)長(cháng)度過(guò)短，導致緩和曲線(xiàn)角小于時(shí)，緩和曲線(xiàn)在視覺(jué)上很容易被忽略；當圓曲線(xiàn)半徑較小、超高漸變所需的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度較長(cháng)，導致緩和曲線(xiàn)角大于時(shí)，緩和曲線(xiàn)與圓曲線(xiàn)的搭配將不容易協(xié)調。

在公路路線(xiàn)設計過(guò)程中，特別是高速公路平面設計中，主要是由于高速公路的線(xiàn)形指標普遍較高、圓曲線(xiàn)半徑普遍較大，因此在緩和曲線(xiàn)長(cháng)度選用時(shí)，一般傾向于R≤9 。 

02

對緩和曲線(xiàn)長(cháng)度選用的分析 

　　綜合以上要求，前三種情況是考慮駕駛員操作，汽車(chē)行使力學(xué)等需要而應該滿(mǎn)足的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度，第四種情況是考慮視覺(jué)和線(xiàn)形美學(xué)方面的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度。我們知道回旋線(xiàn)能較好的適應各種地形、地物條件。公路選線(xiàn)時(shí)，圓曲線(xiàn)或直線(xiàn)不能適應的地形及地物情況下，基本都可以采用回旋線(xiàn)達到適應地形的目的。國外曾有在高等級公路設計中，為了視覺(jué)和適應地形、地物的需要，機械采用回旋線(xiàn)與圓曲線(xiàn)的長(cháng)度比為1：1，即平曲線(xiàn)中回旋線(xiàn)一圓曲線(xiàn)一回旋線(xiàn)的長(cháng)度之比為1：1：1。國內有些初學(xué)者在采用較長(cháng)回旋曲線(xiàn)時(shí)，不是為了適應地形、地物或視覺(jué)的需要，而是單純?yōu)榱讼龍A曲線(xiàn)之間的短直線(xiàn)，導致增加不必要的工程量；也有一些設計者采用較長(cháng)的回旋線(xiàn)，而又限于交點(diǎn)間的距離不足，不得不減小圓曲線(xiàn)半徑，這些做法都是不合適的。我們知道，平面線(xiàn)形標準中曲線(xiàn)半徑的大小應是首要的，如果圓曲線(xiàn)半徑太小、回旋線(xiàn)再長(cháng)，整個(gè)平曲線(xiàn)的技術(shù)標準也高不了，對行車(chē)舒適、安全同樣不利。具體設計時(shí)，個(gè)人認為《公路路線(xiàn)設計規范》 規定的緩和曲線(xiàn)最小長(cháng)度，在任何情況下都必須滿(mǎn)足，超高緩和率所需的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度應盡可能滿(mǎn)足；在工程量增加不大的情況下，可采用按視覺(jué)和線(xiàn)形美學(xué)方面要求的緩和曲線(xiàn)長(cháng)度；當然，在地形、地物特殊需要時(shí)，也可根據實(shí)際情況采用較長(cháng)的緩和曲線(xiàn)。

 　　由于直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間存在曲率半徑的突變，圓曲線(xiàn)半徑越大，這種突變程度就越小。當圓曲線(xiàn)半徑超過(guò)2000m時(shí)，這種突變對軌道交通行車(chē)影響很小。而當正線(xiàn)上曲線(xiàn)半徑不大于2000m時(shí)，則要在圓曲線(xiàn)與直線(xiàn)間加設緩和曲線(xiàn)，實(shí)現曲率半徑的逐漸過(guò)渡，減少列車(chē)輛在突變點(diǎn)處的沖擊?！　?/p>

03

 結語(yǔ)。

 　　緩和曲線(xiàn)是設置在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間或不同半徑的兩圓曲線(xiàn)之間的一種曲率變化連續的曲線(xiàn)，可使得線(xiàn)形的曲率漸變、離心加速度漸變，并便于設置超高、加寬漸變段，從而使得線(xiàn)形較美觀(guān)，因此在國際上得到了廣泛應用。規范規定了緩和曲線(xiàn)的最小長(cháng)度和參數及一些基本設計要求，例如一般認為當緩和曲線(xiàn)參數A與圓曲線(xiàn)半徑R之間的關(guān)系滿(mǎn)足R/3≤A≤R時(shí)，可得到視覺(jué)上協(xié)調而又舒順的線(xiàn)形… 。顯然這只是一個(gè)參數取值范圍，尚缺乏嚴格的數量關(guān)系，因此在設計中一般根據具體情況來(lái)選擇緩和曲線(xiàn)長(cháng)度和參數，往往具有一定的隨意性。

 　　緩和曲線(xiàn)是公路平面設計過(guò)程中的基本線(xiàn)形，它介于直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間、或反向的圓曲線(xiàn)之間，往往是作為圓曲線(xiàn)與直線(xiàn)的補充出現，其對地形條件變化的適應性不如直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)，但卻有其自身的功能與作用；緩和曲線(xiàn)在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)間起到一個(gè)承上啟下的連接作用，對保持列車(chē)曲線(xiàn)運行時(shí)的平穩性起到關(guān)鍵作用，在公路設計過(guò)程中，緩和曲線(xiàn)的選用經(jīng)常容易被設計者所忽略。