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        摘要：根據汽車(chē)行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定道路各線(xiàn)形要素和幾何參數，保持線(xiàn)形的連續性和均衡性，避免長(cháng)直線(xiàn)，并注意使線(xiàn)形與地形、地物、環(huán)境和景觀(guān)等協(xié)調。
        對于車(chē)速較高的道路，線(xiàn)形設計還應考慮行駛美學(xué)、駕駛員的視覺(jué)及心理上的要求，因此本次著(zhù)重討論圓曲線(xiàn)的半徑、緩和曲線(xiàn)長(cháng)度以及直線(xiàn)、曲線(xiàn)的合理配置等。
        關(guān)鍵詞：道路；線(xiàn)形要素；長(cháng)直線(xiàn)；圓曲線(xiàn)；半徑；緩和曲線(xiàn)；長(cháng)度；合理配置
       
       
        1  道路線(xiàn)形要素基本概述
        1.1路線(xiàn)平面的基本線(xiàn)形
        道路是一條三維空間的實(shí)體，是一個(gè)帶狀構造物。它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線(xiàn)設施所組成的線(xiàn)形構造物。
        1.2直線(xiàn)
        a.直線(xiàn)的特點(diǎn)：
        直線(xiàn)距離短，直捷，通視條件好。汽車(chē)在直線(xiàn)上行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。便于測設。直線(xiàn)線(xiàn)形大多難于與地形相協(xié)調，若長(cháng)度運用不當，不僅破壞了線(xiàn)形的連續性，也不便達到線(xiàn)形設計自身的協(xié)調。過(guò)長(cháng)的直線(xiàn)易使駕駛人感到單調、疲倦，難以目測車(chē)間距離。
        b. 宜采用直線(xiàn)線(xiàn)形的路段：
        （1）不受地形、地物限制的平坦地區或山間的開(kāi)闊谷地；
        （2）市鎮及其近郊，或規劃方正的農耕區等以直線(xiàn)條為主的地區；
        （3）長(cháng)的橋梁、隧道等構造物路段；
        （4）路線(xiàn)交叉點(diǎn)及其前后；
        （5）雙車(chē)道公路提供超車(chē)的路段。
        1.3圓曲線(xiàn)
        是平面線(xiàn)形中常用的基本線(xiàn)形，在道路遇到障礙或地形需要改變時(shí)設置。
        1.4緩和曲線(xiàn)
        設置在曲線(xiàn)與圓曲線(xiàn)或不同半徑的兩圓曲線(xiàn)之間，用以緩和人體感到的離心加速度的急驟變化，從而達到駕駛員操作流暢，視覺(jué)平順，線(xiàn)形連續。緩和曲線(xiàn)目前有：回旋曲線(xiàn)、三次拋物線(xiàn)、雙紐曲線(xiàn)等。
        汽車(chē)行駛軌跡與道路平面線(xiàn)形，行駛中汽車(chē)重心軌跡的幾何特征：
        （1）軌跡連續。這個(gè)軌跡是連續的和圓滑的。
        （2）曲率連續，即軌跡上任一點(diǎn)不出現兩個(gè)曲率的值。
        （3）曲率變化連續：其曲率的變化率是連續的，即軌跡上任一點(diǎn)不出現兩個(gè)曲率變化率的值。
        2  圓曲線(xiàn)
        2.1概述
        它是路線(xiàn)平面設計中的主要組成部分，它具有易與地形相協(xié)調、可循性好、線(xiàn)形美觀(guān)、容易測設等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。其特點(diǎn)：
        （1）測設、計算簡(jiǎn)單。
        （2）由于離受心力作用，占用道路更寬。
        （3）汽車(chē)在小半徑的圓曲線(xiàn)內側行駛時(shí)，視距條件差，易發(fā)生交通事故。
        （4）較大半徑的長(cháng)緩圓曲線(xiàn)具有線(xiàn)形美觀(guān)、順適、行車(chē)舒適等特點(diǎn)。
        圓曲線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)：符合地形、布線(xiàn)靈活；線(xiàn)形優(yōu)美。
        圓曲線(xiàn)的缺點(diǎn)：路線(xiàn)較直線(xiàn)長(cháng)；行車(chē)受力復雜；視距受阻；駕駛勞動(dòng)強度大。
        2.2圓曲線(xiàn)半徑的確定
        一般情況下宜采用最小半徑的4—8倍或超高2%—4%的圓曲線(xiàn)半徑；地形限制時(shí)，應采用大于或接近于一般最小半徑；地形特別困難不得已時(shí)，方可采用極限最小半徑；前后線(xiàn)形要素要協(xié)調，使之連續、均衡；應配合縱面線(xiàn)形，避免小半徑與陡坡相重合；積極推行反算，并結合標準。
        2.3圓曲線(xiàn)的計算
          
    
        ZY=JD-T
        YZ=ZY+L
        QZ=ZY-L/2
        JD=QZ+J/2
        3  緩和曲線(xiàn)   圖  圓曲線(xiàn)計算
        3.1概述
        緩和曲線(xiàn)是道路平面線(xiàn)形要素之一，它是設置在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間或半徑相差較大的兩個(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)。除四級路可不設緩和曲線(xiàn)外，其余各級公路都應設置緩和曲線(xiàn)。在現代高速公路上，有時(shí)緩和曲線(xiàn)所占的比例超過(guò)了直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)，成為平面線(xiàn)形的主要組成部分。在城市道路上，緩和曲線(xiàn)也被廣泛地使用。
        （1）緩和曲線(xiàn)的線(xiàn)形特征：
        曲率漸變，設于直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間，符合汽車(chē)轉彎時(shí)的行駛軌跡。線(xiàn)形緩和，消除了曲率突變點(diǎn)。曲率漸變，線(xiàn)形順適美觀(guān)，具良好的視覺(jué)效果和心理作用感。線(xiàn)形靈活、自由，更能與環(huán)境適應、協(xié)調配合。使平面線(xiàn)形更加靈活、經(jīng)濟、合理。計算、測設均較復雜。
        （2）緩和曲線(xiàn)的作用
        線(xiàn)形緩和；通過(guò)曲率的變化，線(xiàn)形圓滑美觀(guān)，有良好的視效果和心理作用感，適應汽車(chē)轉向操作的行駛軌跡及路線(xiàn)的順暢，便于車(chē)輛遵循。行車(chē)緩和；離心加速度逐漸變化，不致產(chǎn)生側向沖擊力，乘客感覺(jué)舒適；超高和加寬緩和；超高橫坡度逐漸變化，減少行車(chē)振蕩，使行車(chē)更加平穩。
        3.2  設計標準
        （1）緩和曲線(xiàn)的最小長(cháng)度

           
        將β0=3°和β0=29°分別代入上式，則A的取值范圍為：
        經(jīng)驗證明：當R在100m左右時(shí)，通常取A＝R；如果R小于100m，則選擇A≥R。
        在圓曲線(xiàn)半徑較大時(shí)，R≥3000m，A<R/3。
        （3）緩和曲線(xiàn)的省略
        在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)間設置緩和曲線(xiàn)后，圓曲線(xiàn)產(chǎn)生了內移，其位移值為
        在Lh一定的情況下，△R與圓曲線(xiàn)半徑成反比，當R大到一定程度時(shí)，△R值將會(huì )很小。這時(shí)緩和曲線(xiàn)的設置與否，線(xiàn)形上已經(jīng)沒(méi)有多大差異。一般認為當△R ≤0.10時(shí)，即可忽略緩和曲線(xiàn)。如按3s行程計算緩和曲線(xiàn)長(cháng)度時(shí)，取△R =0.10，計算不設緩和曲線(xiàn)的臨界半徑
        4  平面線(xiàn)形的組合與銜接
        4.1直線(xiàn)與曲線(xiàn)的組合
        路線(xiàn)直曲的變化應緩和勻順，直線(xiàn)與曲線(xiàn)組合得當，能提高線(xiàn)形的行駛質(zhì)量。直線(xiàn)與曲線(xiàn)配合不好的線(xiàn)形應予避免。同向曲線(xiàn)間的短直線(xiàn)可用大半徑的曲線(xiàn)來(lái)代替。
        4.2、曲線(xiàn)與曲線(xiàn)的組合
        要求：線(xiàn)形連續均勻、沒(méi)有急劇的突變。圓曲線(xiàn)的組合：回頭曲線(xiàn)適用二、三、四級公路當自然展線(xiàn)無(wú)法爭取需要的距離以克服高差時(shí)，或因地形、地質(zhì)條件所限不能采取自然展線(xiàn)時(shí)，可采用回頭曲線(xiàn)展線(xiàn)。
        4.3  平面組合線(xiàn)形
        簡(jiǎn)單型曲線(xiàn)：直線(xiàn)-圓曲線(xiàn)-直線(xiàn)的順序組合的線(xiàn)形。適用：四級公路。
        凸型曲線(xiàn)：直線(xiàn)-回旋線(xiàn)-回旋線(xiàn)-直線(xiàn)的順序組合的線(xiàn)形。適用：一般不用，僅地形、地物受限路段用；設置的幾何條件。
        S型：兩個(gè)反向圓曲線(xiàn)用兩段回旋線(xiàn)連接的組合。適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?，S型兩圓曲線(xiàn)半徑之比不宜過(guò)大
        C型：同向曲線(xiàn)的兩回旋線(xiàn)在曲率為零處徑相銜接的線(xiàn)形。其連接處的曲率為0，也就是R=¥，相當于兩基本型的同向曲線(xiàn)中間直線(xiàn)長(cháng)度為0。適用：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?。C型曲線(xiàn)只有在特殊地形條件下方可采用。
        5  總結
        在現代高速公路、城市道路上，緩和曲線(xiàn)、直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)，成為平面線(xiàn)形的主要組成部分被廣泛地使用。道路線(xiàn)形設計優(yōu)良與否至關(guān)重要，它不僅便于車(chē)輛遵循，使乘客感覺(jué)舒適，對汽車(chē)行駛的安全性、舒適性、經(jīng)濟型及通行能力和交通容量等起著(zhù)決定性的作用，而且會(huì )對沿線(xiàn)影響區內的經(jīng)濟開(kāi)土地利用、環(huán)境保護及即人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生較大的影響，改善道路線(xiàn)形設計，對有效減少交通事故具有重要意義。（來(lái)源：《建筑學(xué)研究前沿》2018年第29期   作者：楊輝1 范鈺馨2）