市政道路路線線形設(shè)計(jì)分析

文/周勇 華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司 廣西南寧 530000

在目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，人們的生活水平也得到了一定的提升，人們也更加注重道路安全問(wèn)題。在道路設(shè)計(jì)過(guò)程中，路線設(shè)計(jì)是其中的重點(diǎn)，道路車輛安全舒適行駛、道路的通行能力以及道路的經(jīng)濟(jì)效益，與科學(xué)合理的路線線型設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系。設(shè)計(jì)可以通過(guò)多種措施，不斷提升和優(yōu)化道路路線設(shè)計(jì)的安全性和可靠性，確保道路建成后車輛得到安全優(yōu)秀的行駛體驗(yàn)。

1、道路線形設(shè)計(jì)的構(gòu)成因素分析

在展開市政道路線形設(shè)計(jì)工作時(shí)，要求將多種因素考慮到其中，比如說(shuō)道路途經(jīng)的村莊、建筑物、橋梁、沿線構(gòu)筑物、各種不同情況的地形地貌條件以及其他的隱藏影響因素，并且還應(yīng)該注重紅線規(guī)劃。

第一，在設(shè)計(jì)前，應(yīng)首先確定該市政道路在城市中的定位，是屬于城市快速路、主干路、次干路還是城市支路，再根據(jù)其定位、規(guī)劃情況以及交通流量分析確定該道路的設(shè)計(jì)速度。在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)，線型設(shè)計(jì)各要素要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，先在地形圖上選線定線，線型滿足規(guī)范是設(shè)計(jì)最為基礎(chǔ)的要求，并提出多個(gè)走線方案。接著通過(guò)實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)勘查調(diào)研，獲取道路周邊各相關(guān)條件，制定最科學(xué)合理的路線走向和線型組合，重新優(yōu)化調(diào)整道路線型，使之最為經(jīng)濟(jì)合理。

第二，線形設(shè)計(jì)可以確保城市具備較好的美學(xué)性色彩，良好的道路線形設(shè)計(jì)是城市的一道優(yōu)美的風(fēng)景線。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要求對(duì)地形、建筑物和排水等因素進(jìn)行認(rèn)真分析，保證線形同周邊環(huán)境及自然因素的和諧，進(jìn)而體現(xiàn)出城市與大自然的魅力。在城市中市政道路項(xiàng)目作為最為關(guān)鍵的設(shè)施，其對(duì)整個(gè)城市面貌有著直接影響。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要確保道路線型設(shè)計(jì)的美感。

第三，要保證車輛駕乘人員有著良好的舒適性。作為設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)體現(xiàn)“以人為本、安全第一”和“可持續(xù)發(fā)展”的設(shè)計(jì)理念，使設(shè)計(jì)具有前瞻性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。要對(duì)道路線型曲線進(jìn)行綜合分析，保證車輛在行駛過(guò)程中特別是曲線路段有過(guò)大的離心力，按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)該超高的做超高，該加寬段設(shè)置加寬，該設(shè)置緩和曲線的應(yīng)設(shè)置緩和曲線，保證車輛在行駛過(guò)程中平順舒適，不至于因設(shè)計(jì)速度過(guò)大而產(chǎn)生翻車現(xiàn)象。

2、道路線形設(shè)計(jì)以及具體應(yīng)用

2.1 平面線形設(shè)計(jì)

在城市市政道路的線型以及平面位置是依據(jù)城市規(guī)劃部門制定的城市道路路網(wǎng)規(guī)劃確定。路線走向及平面方案選擇應(yīng)滿足城市規(guī)劃和發(fā)展的要求，并結(jié)合城市沿線用地規(guī)劃，充分調(diào)查研究沿線主要控制點(diǎn)，并且要考慮與相交道路的連接形式，使道路線型符合規(guī)劃路網(wǎng)及用地需求。道路設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)城市總體路網(wǎng)規(guī)劃，通過(guò)實(shí)地勘測(cè)和計(jì)算城市交通流量，合理確定道路車道布置，確定平面線型方案，并通過(guò)規(guī)劃及相關(guān)部門審批后確定。道路一旦施工完成，對(duì)城市道路周邊的設(shè)置會(huì)產(chǎn)生直接影響，施工完成后不能再更改路線，所以在進(jìn)行平面線型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮各種影響因素，確保線型設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

2.2 縱面線形的設(shè)計(jì)

組成城市道路三維設(shè)計(jì)形象中最為重要的還有縱面線形，城市市政道路總體線形設(shè)計(jì)最為重要的工作是對(duì)地形的起伏來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 地形狀況對(duì)城市道路交通運(yùn)輸會(huì)有著直接的影響，主要體現(xiàn)在道路車輛行駛的舒適度和安全性。在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)道路等級(jí)、性質(zhì)和設(shè)計(jì)速度，在適應(yīng)地形及周圍環(huán)境的原則下，對(duì)縱坡的大小和長(zhǎng)短、前后縱坡的協(xié)調(diào)情況，豎曲線半徑與平面線形相組合等進(jìn)行綜合研究，設(shè)計(jì)縱坡緩和、平順、圓滑、視覺(jué)延續(xù)，并與地形相協(xié)調(diào)，應(yīng)符合城市豎向規(guī)劃，與臨街規(guī)劃建筑物立面布置、相交道路路口的豎向設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。同時(shí)要綜合考慮市政排水要求等因素，優(yōu)化道路縱坡設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)管線能夠接入沿線水體及管道，規(guī)劃道路標(biāo)高的取定盡可能在保證道路縱坡滿足技術(shù)要求的同時(shí)，滿足排水及防、排洪要求。最后還要結(jié)合地形、地物設(shè)計(jì)，在滿足規(guī)范要求的前提下，盡量減少道路的填挖方量，以節(jié)省工程投資，降低工程造價(jià)。

2.3 平、縱線形之間組合設(shè)計(jì)

在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮平曲線同縱曲線的配合，要求對(duì)的城市道路的縱斷面線形以及平面線形之間進(jìn)行配合，可以給道路中行駛的車輛帶來(lái)更加安全以及舒適的行車條件?？v曲線的起訖點(diǎn)應(yīng)處于平曲線緩和曲線的內(nèi)，不能處在緩和曲線外的直線上，同時(shí)也不能處于圓曲線中。但是如果平縱曲線的半徑較大，那么平縱曲線的位置不會(huì)受到以上因素的限制。

平縱曲線的大小保持均衡；平縱曲線中任意一方大并且平緩之時(shí)，那么其另外一方也應(yīng)該如此，不能使得另外一方出現(xiàn)較多的變化。由于此種線形會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)縱曲線上可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上的平曲線或者是同一平曲線上出現(xiàn)兩個(gè)以上的豎曲線的情況，其線形短的一方會(huì)特別醒目，導(dǎo)致視覺(jué)上出現(xiàn)失衡，影響駕車安全。

2.4 對(duì)道路線形進(jìn)行優(yōu)化

道路線形設(shè)計(jì)一般可以通過(guò)橫向加速度和變化率對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，其最為重要的功能是進(jìn)行線形評(píng)價(jià)，在這個(gè)過(guò)程中，指標(biāo)和線形優(yōu)化都具備。并且汽車行駛軌跡要求同線形曲率連續(xù)、線形連續(xù)以及曲率變化率等三個(gè)方面的內(nèi)容符合， 一些學(xué)者應(yīng)用了數(shù)學(xué)工具來(lái)對(duì)緩和曲線方程進(jìn)行改，通過(guò)該設(shè)計(jì)過(guò)程也得到了良好的研究成果。通過(guò)某具體實(shí)例為例，通過(guò)對(duì)曲率圖和車輛受力狀況進(jìn)行分析，都同汽車行駛軌跡的特征相符合，并且以橫向力在試件以及路線方向變化率作為基本指標(biāo)，同線形進(jìn)行比較，不管是在車輛內(nèi)還是外，或者是在橫縱向，都沒(méi)有沖擊力出現(xiàn)，并且其舒適性和安全性得到了一定的提升。

2.5 對(duì)路線進(jìn)行智能優(yōu)化

路線智能優(yōu)化技術(shù)是使用了多目標(biāo)遺傳算法以及空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)獲得路線方案的最優(yōu)解集。通過(guò)對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)路線方案進(jìn)行協(xié)調(diào)而得到方案，進(jìn)而可以提升道路路線的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力水平以及層次以及智能輔助決策能力。此種優(yōu)化要求從市政道路的原始空間數(shù)據(jù)庫(kù)中準(zhǔn)確提取，然后對(duì)其分析，接著給函數(shù)的計(jì)算能力提供數(shù)據(jù)支持。道路是一種人工構(gòu)造物，其經(jīng)過(guò)的地區(qū)，地面高程對(duì)路線的因素造成影響，同時(shí)也是道路路線設(shè)計(jì)最為重要的信息。

結(jié)語(yǔ)：

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展下，對(duì)于道路交通的管理也逐漸嚴(yán)格，為保證城市的交通環(huán)境，應(yīng)該做好線形設(shè)計(jì)工作。因此設(shè)計(jì)工作中，要求對(duì)技術(shù)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，確保駕乘人員在行車過(guò)程中的安全度和舒適度。在展開道路線形設(shè)計(jì)工作中，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，靈活設(shè)計(jì)，才能設(shè)計(jì)出質(zhì)量較好的項(xiàng)目，將道路線形設(shè)計(jì)的意義和價(jià)值發(fā)揮出來(lái)，使道路達(dá)到安全舒適，經(jīng)濟(jì)合理的效果。

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