為實現(xiàn)已建道路線形的擬合,準(zhǔn)確計算公路在右側(cè)邊坡約束下的三維動態(tài)視距,以道路弧長、水平方位角和豎直角為設(shè)計參數(shù),建立基于樣條曲線的公路三維線形計算模型,采用Gauss-Legendre求積公式實現(xiàn)中心線坐標(biāo)的數(shù)值求解.基于路邊界線特征點對路面和邊坡進行三角構(gòu)網(wǎng),考慮邊坡坡度和駕駛?cè)艘暰�高度,根據(jù)駕駛?cè)艘朁c、行車軌跡線與邊界切平面的幾何關(guān)系,提出了基于空間線形的三維動態(tài)視距計算模型,并推導(dǎo)出路段最小視距值求解方程.對某二級公路右轉(zhuǎn)彎路段進行三維動態(tài)視距計算,并與平面橫凈距視距計算方法進行對比分析.研究發(fā)現(xiàn),在凹型豎曲線路段,三維動態(tài)視距計算值大于橫凈距視距計算值;在凸型豎曲線路段,采用橫凈距進行視距檢驗存在安全風(fēng)險,豎曲線半徑安全閾值1/S₁會隨著駕駛?cè)艘暰�高度的降低而增大,平曲線半徑安全閾值1/S₂會隨著豎曲線半徑的增大而增大.

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【部分圖文】：

圖1 道路三維線形及坐標(biāo)計算示意圖

式中,l0為曲線段[S0,S]的弧長;x0、y0、z0為曲線單元起點三維坐標(biāo).文獻[19]發(fā)現(xiàn)相應(yīng)路段曲率差、撓率差與公路事故率正相關(guān),空間曲率、撓率計算公式為

圖2 橫斷面坡度變化示意圖

當(dāng)?shù)缆窓M斷面方向坡度變化處較多,如存在與行車道坡度值不一致的硬路肩、土路肩、邊溝和碎落臺坡度,則路邊界線與道路中線的相對高差h1和h2需相應(yīng)變化,如圖2所示.對于圓曲線路段的加寬和超高,為了緩和曲線加寬可采用線性過渡,超高可采用繞道路中線過渡.則式(10)中di、hi取值為

圖3 基于路邊線特征點的路面和邊坡三角網(wǎng)

對于構(gòu)建好的道路邊線、中線以及定值邊坡等高線,選取邊界線特征點,采用等距或等數(shù)量在特征點內(nèi)插值,插值過程保證點數(shù)相同,然后按照比例構(gòu)建路面和邊坡三角網(wǎng),如圖3所示.4道路三維動態(tài)視距計算模型

圖4 道路視線區(qū)域示意圖

根據(jù)式(10)已建立的三維道路曲線模型,在樁號S(Xi,Yi,Zi)處形成以邊坡切平面K和道路切平面H為邊界的視線區(qū)域(視域),如圖4所示.根據(jù)邊坡切平面K分別與行車視點軌跡線(行車軌跡線+視高)和目標(biāo)物體軌跡線(行車軌跡線+目標(biāo)物高)之間的關(guān)系,得出視域特征主方程為

本文編號：4019701