板材回轉線之軌跡半徑的影響

仔細觀察,特別是偏角為50°的第2 組彎道可以發(fā)現(xiàn):當回旋線變長時,進彎時車輛軌跡與路中線的交點將提前;相應地, 出彎時兩者的交點延后,結果使車輛軌跡與路中線圍成的面積增大(切下來的“角”增大)。這表明回旋線有助于駕駛員提早開始切彎行為并延長切彎過程,同時也獲得了更大的切彎效用。所以,可以認為回旋線改變了彎道與車輛軌跡之間的拓撲關系,使其更利于駕駛員切彎行駛。即 Rcms0 , 為了便于對比, 也給出了各種 A 和 W C 組合下所對應的無回旋線時跟彎模式下的試驗結果 ,即 Rcms0 , f 。能得到在什么樣的彎道設計參數(shù)(半徑、偏角、路寬)組合下 ,設置或者拉長回旋線能夠明顯增加彎道上的軌跡半徑, 又是在哪種組合下 ,回旋線對增加軌跡半徑不再起作用。還可以計算出 aytol 取任意值時的彎道速度增量和所能達到的zui高速度, 這對于那些想盡可能了解車輛行駛過程, 進而提高路線設計質量的道路設計者非常感興趣的 。在圖 6 中能得到的結論有:

(1)回旋線確實能夠改變彎道上的軌跡特性, 表現(xiàn)為彎道中點的軌跡半徑與回旋線長度一起增加。這證實了確實有駕駛員視覺以外的因素導致了有回旋線彎道的較高速度 。

(2)對于 30 m 半徑這樣的急彎 ,不管是哪種參數(shù)組合(半徑 、偏角、路寬),回旋線總能提高彎道上的軌跡半徑 。當半徑超過 65 m 時, 在某些參數(shù)組合下,軌跡半徑對回旋線長度非常敏感,而在另一些組合下 ,回旋線僅能引起軌跡半徑的輕微增加, 甚至是不起作用。這表明并不是所有的彎道都會因為回旋線而出現(xiàn)軌跡半徑增加的情況。

(3)通過比較 Rcms0 和 Rcms0 , f 能得出, 偏角越小,行駛通道越寬, 彎道上的切彎效用越大(ΔR cms0 越大)。偏角是決定性因素 , 偏角超過一定值時,R cms0 為 0 , 此時通道再寬也不起作用 。在圖 6 中還能發(fā)現(xiàn), 在那些 5°～ 10°的小偏角彎道上的高車速主要是由駕駛員的切彎行為所引起, 回旋線的作用非常有限。

(4)彎道偏角在 10°～ 35°范圍內時, 回旋線越長 ,切彎行駛的彎道軌跡半徑越大。換句話說, 軌跡可以被拉得更直, 這將誘使駕駛員選擇更高的彎道速度。因此 ,可以認為在這一偏角范圍內 ,回旋線對軌跡特性能產生明顯的影響, 至少在 3 ～ 7 m 寬的行駛通道時是這樣(路面寬度為 5 ～ 10 m)。事實上 ,10°～ 35°也正是平面線形設計zui常用的一個偏角范圍。

(5)彎道偏角達到 35°后 ,回旋線對軌跡的影響隨著偏角的增大而減弱 。對于偏角超過 70°的彎道 ,想通過切彎拉直軌跡,并且想通過回旋線進一步放緩軌跡半徑,只有在 R

(6)對于偏角在 20°～ 35°的彎道, 當 Ps 由 67 %增加至 100 %時 , 回旋線引起的軌跡半徑增量要明顯大于 P s 由 0 增至 67 %時的增幅 , 這表明彎道線形由 1 ∶1 ∶1 的“ 緩-圓-緩”組合過渡到凸型線時,軌跡半徑對回旋線使用比率非常敏感, 同時也說明車輛能夠在相同半徑的凸型線上達到更高的速度。根據上面的分析可知 ,駕駛員的切彎行為會改變彎道范圍內的軌跡特性 ,而回旋線的出現(xiàn)會使這種影響進一步放大, 造成實際的軌跡半徑明顯偏離設計半徑。而路線設計的基本原則是平面線形與軌跡具有一致性, 從這個角度考慮, 當彎道偏角為10°～ 35°時, 回旋線長度應盡量取低限值 ,以降低彎道行駛速度;此外還應盡量減少 5°～ 10°小偏角曲線的使用 ,因為切彎后的軌跡已經接近于直線。