第三章 平面设计
一、路 线
? 道路是一条三维空间的实体 。
? 它是由路基, 路面, 桥梁, 涵 洞, 隧道和沿线设
施所组成的线形构造物 。
? 路线, 是指道路中线的空间位置 。
? 路线平面图,路线在水平面上的投影 。
? 路线纵断面图,沿道路中线的竖向剖面图，再行
展开即是路线的纵断面。
? 路线横断面图,道路中线上任意一点的法向切面
是道路在该点横断面。
第一节 道路平面线形概述
? 路线平面设计,在路线平面图上研究道路的基本
走向及线形的过程 。
? 路线纵断面设计,在路线纵断面图上研究道路纵
坡及坡长的过程 。
? 路线横断面设计,在路线横断面图上研究路基断
面形状的过程。
? 路线设计,指确定路线空间位置和各部分几何尺
寸的工作 。
二、平面线形设计的基本要求
?行驶中汽车的轨迹的几何特征：
?（ 1） 轨迹连续 。 这个轨迹是连续的和圆滑的, 即
在任何一点上下出现错头和破折；
（ 一 ） 汽车行驶轨迹
?（ 2） 曲率连续 。 其曲率是连续的, 即轨迹上任一
点不出现两个曲率的值 。
?（ 3） 曲率变化连续 。 其曲率的变化率是连续的,
即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值 。
? （二）平面线形要素
?行驶中汽车 的 导向轮
与车身纵轴之间 的 关系：
? 1,角度为零：
? 2,角度为常数：
? 3,角度为变数：
?汽车行驶轨迹线
曲率为 0——直线
曲率为常数 ——圆曲线
曲率为变数 ——缓和曲线
现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成
的, 称为平面线形三要素 。
第二节 直线
一, 直线的特点
? 直线距离短，直 捷,通视条件好 。
? 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作
简易。
? 便 于测设 。
?直线线形大多难于与地形相协调, 若长度运用不当,
不仅破坏了线形的连续性, 也不便达到线形设计自身
的协调 。
?过长的直线易使驾驶人感到单调, 疲倦, 难以目测车
间距离 。
二, 直线的运用
? 1,宜采用直线线形的路段：
?（ 1） 不受地形, 地物限制的平坦地区或山间的开阔
谷地；
?（ 2） 市镇及其近郊, 或规划方正的农耕区等以直线
条为主的地区；
?（ 3） 长的桥梁, 隧道等构造物路段；
?（ 4） 路线交叉点及其前后；
?（ 5） 双车道公路提供超车的路段 。
?（ 1） 在直线上纵坡不宜过大, 因长直线再加下陡
坡更易导致高速度 。
?（ 2） 长直线与大半径凹竖曲线组合为宜, 这样可
以使生硬呆板的直线得到一些缓和 。
?2,当采用长的直线线形时, 应注意的问题,
?2,当采用长的直线线形时, 应注意的问题,
?（ 3） 道路两侧过于空旷时, 宜采取植不同树种或
设置一定建筑物, 雕塑, 广告牌等措施, 以改善单
调的景观 。
?（ 4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半
径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设
置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。
?（ 1） 在直线上纵坡不宜过大, 因长直线再加下陡
坡更易导致高速度 。
?（ 2） 长直线与大半径凹竖曲线组合为宜, 这样可
以使生硬呆板的直线得到一些缓和 。
?, 标准, 规定：直线的最大与最小长度应有所限制 。
一条公路的直线与曲线的长度设计应合理 。
? 德国规定直线的最大长度 （ 以米计 ） 为 20V（ 计算行
车速度, km/h） （ 适于高速公路 V≥ 100km/h） 。
? 公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用
直线, 或者是必须由连续的曲线所构成, 而是 必须
采用与自然地形相协调的线形 。
? 合理利用地形和避免采用长直线 。
3,最大直线长度问题：
? 1,同向曲线间的直线最小长度
?, 规范,,同向曲线间的最短直线长度以不小于设
计速度的 6倍为宜 （ 6V） 。
三, 直线的最小长度
2,反向曲线间的直线最小长度
?,规范, 规定：反向曲线间最小直线长度 （ 以 m计 ）
以不小于设计速度 （ 以 km／ h计 ） 的 2倍为宜 。
? 一, 圆曲线的几何元素
?各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲
线, 而圆曲线是平曲线中的主要组成部分 。
?路线平面线形中常用的单曲线, 复曲线, 双交点
或多交点曲线, 虚交点曲线, 回头曲线等中一般均
包含了圆曲线 。
?圆曲线具有易与地形相适应, 可循性好, 线形美
观, 易于测设等优点, 使用十分普遍 。
第三节 圆曲线
?圆曲线几何元素为：
L2TJ
1)
2
α
R ( secE
Rα
180
π
L
2
α
R t gT
??
??
?
?
? 计算基点为交点里程桩号, 记为 JD，
? ZY=JD-T
? YZ=ZY+L
? QZ=ZY+L/2
? JD=QZ+J/2
?曲线主点里程桩号计算：
XY
（ 一 ） 计算 公式与因素
?根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
二, 圆曲线半径
αG s inαF c o sX ??
)i
gR
v
G(
Gi
gR
Gv
GiFX
h
2
h
2
h
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h
2
i
R127
V ???
?（ 一 ） 计算 公式与因素
?根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
)(1 2 7
2
hi
VR
?
?
?
?式中,V—— 计算行车速度, （ km/h） ；
? μ—— 横向力系数；
? ih—— 超高横坡度；
? i1—— 路面横坡度 。
?当设超高时,
一、路 线
? 道路是一条三维空间的实体 。
? 它是由路基, 路面, 桥梁, 涵 洞, 隧道和沿线设
施所组成的线形构造物 。
? 路线, 是指道路中线的空间位置 。
? 路线平面图,路线在水平面上的投影 。
? 路线纵断面图,沿道路中线的竖向剖面图，再行
展开即是路线的纵断面。
? 路线横断面图,道路中线上任意一点的法向切面
是道路在该点横断面。
第一节 道路平面线形概述
? 路线平面设计,在路线平面图上研究道路的基本
走向及线形的过程 。
? 路线纵断面设计,在路线纵断面图上研究道路纵
坡及坡长的过程 。
? 路线横断面设计,在路线横断面图上研究路基断
面形状的过程。
? 路线设计,指确定路线空间位置和各部分几何尺
寸的工作 。
二、平面线形设计的基本要求
?行驶中汽车的轨迹的几何特征：
?（ 1） 轨迹连续 。 这个轨迹是连续的和圆滑的, 即
在任何一点上下出现错头和破折；
（ 一 ） 汽车行驶轨迹
?（ 2） 曲率连续 。 其曲率是连续的, 即轨迹上任一
点不出现两个曲率的值 。
?（ 3） 曲率变化连续 。 其曲率的变化率是连续的,
即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值 。
? （二）平面线形要素
?行驶中汽车 的 导向轮
与车身纵轴之间 的 关系：
? 1,角度为零：
? 2,角度为常数：
? 3,角度为变数：
?汽车行驶轨迹线
曲率为 0——直线
曲率为常数 ——圆曲线
曲率为变数 ——缓和曲线
现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成
的, 称为平面线形三要素 。
第二节 直线
一, 直线的特点
? 直线距离短，直 捷,通视条件好 。
? 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作
简易。
? 便 于测设 。
?直线线形大多难于与地形相协调, 若长度运用不当,
不仅破坏了线形的连续性, 也不便达到线形设计自身
的协调 。
?过长的直线易使驾驶人感到单调, 疲倦, 难以目测车
间距离 。
二, 直线的运用
? 1,宜采用直线线形的路段：
?（ 1） 不受地形, 地物限制的平坦地区或山间的开阔
谷地；
?（ 2） 市镇及其近郊, 或规划方正的农耕区等以直线
条为主的地区；
?（ 3） 长的桥梁, 隧道等构造物路段；
?（ 4） 路线交叉点及其前后；
?（ 5） 双车道公路提供超车的路段 。
?（ 1） 在直线上纵坡不宜过大, 因长直线再加下陡
坡更易导致高速度 。
?（ 2） 长直线与大半径凹竖曲线组合为宜, 这样可
以使生硬呆板的直线得到一些缓和 。
?2,当采用长的直线线形时, 应注意的问题,
?2,当采用长的直线线形时, 应注意的问题,
?（ 3） 道路两侧过于空旷时, 宜采取植不同树种或
设置一定建筑物, 雕塑, 广告牌等措施, 以改善单
调的景观 。
?（ 4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半
径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设
置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。
?（ 1） 在直线上纵坡不宜过大, 因长直线再加下陡
坡更易导致高速度 。
?（ 2） 长直线与大半径凹竖曲线组合为宜, 这样可
以使生硬呆板的直线得到一些缓和 。
?, 标准, 规定：直线的最大与最小长度应有所限制 。
一条公路的直线与曲线的长度设计应合理 。
? 德国规定直线的最大长度 （ 以米计 ） 为 20V（ 计算行
车速度, km/h） （ 适于高速公路 V≥ 100km/h） 。
? 公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用
直线, 或者是必须由连续的曲线所构成, 而是 必须
采用与自然地形相协调的线形 。
? 合理利用地形和避免采用长直线 。
3,最大直线长度问题：
? 1,同向曲线间的直线最小长度
?, 规范,,同向曲线间的最短直线长度以不小于设
计速度的 6倍为宜 （ 6V） 。
三, 直线的最小长度
2,反向曲线间的直线最小长度
?,规范, 规定：反向曲线间最小直线长度 （ 以 m计 ）
以不小于设计速度 （ 以 km／ h计 ） 的 2倍为宜 。
? 一, 圆曲线的几何元素
?各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲
线, 而圆曲线是平曲线中的主要组成部分 。
?路线平面线形中常用的单曲线, 复曲线, 双交点
或多交点曲线, 虚交点曲线, 回头曲线等中一般均
包含了圆曲线 。
?圆曲线具有易与地形相适应, 可循性好, 线形美
观, 易于测设等优点, 使用十分普遍 。
第三节 圆曲线
?圆曲线几何元素为：
L2TJ
1)
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? 计算基点为交点里程桩号, 记为 JD，
? ZY=JD-T
? YZ=ZY+L
? QZ=ZY+L/2
? JD=QZ+J/2
?曲线主点里程桩号计算：
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（ 一 ） 计算 公式与因素
?根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
二, 圆曲线半径
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?（ 一 ） 计算 公式与因素
?根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
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hi
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?式中,V—— 计算行车速度, （ km/h） ；
? μ—— 横向力系数；
? ih—— 超高横坡度；
? i1—— 路面横坡度 。
?当设超高时,
