公路的几何设计

公路的几何设计（共6篇）

公路的几何设计 篇1

近年来, 随着我国城市道路以及高等级公路飞速的建设及发展, 公路交通安全问题已经成为了公众关注的话题, 如何保证行车安全已经被提到首要重要地位了。因此, 在大力发展交通事业的同时, 必须将“安全意识”引入道路的设计中, 通过完善的道路设计, 来有效地控制交通安全, 减少交通事故, 减少经济损失。

1 公路几何设计对交通安全的重要性

公路几何线形设计应考虑到高速公路的水平对齐垂直对齐的两个对齐, 以及横断面的组成部分的协调, 还要注意保持距离开放等。当我们确定的公路线形, 在考虑地形, 地貌等因素的影响, 还要考虑如何合理利用土地和环境因素, 必须要说明的是公路几何组件的线性组合和合理的大小, 并从不同的角度尝试做垂直的截面, 以保持截面和平面构成的和谐。线形设计合理与否对交通行车安全将起到非常重要的作用, 如果公路线形设计不合理, 公路的通行能力造成一定影响, 这将导致运输的经济和时间的双重损失, 但更严重的是容易导致多种各种交通意外。合理的公路几何设计, 可以使驾驶方向更加明确, 提供足够的安全信息及其他信息。在高速公路的设计中, 许多因素都可以影响交通安全的道路畅通, 公路几何设计对道路交通安全将起到决定性的作用, 一旦通过选定的线, 以确定公路线路, 并由此确定的几何形状, 其他项目几乎都与选定的几何形状确定, 其他如涵洞结构的位置, 安全设施几乎成为几乎只是为了更趋向于合理化。总之, 在公路几何设计和其他的设计方案中, 一定要把行车安全摆在首位, 采取一切可行的措施, 为道路使用者提供强大的安全性和人性化的服务, 提高公路交通的安全水平和服务水平。

2 公路几何设计方法

2.1 平面的设计

2.1.1 平曲线半径评价, 根据运行速度V85计算相应平曲线半径的最小极限半径, 以检测设计中相应点的半径取值合理性。

验算全线平曲线最短长度是否满足各结点运行速度对应《公路路线设计规范》要求的曲线长度最小值。

2.1.2 验算全线平曲线最短长度是否满足各结点运行速度对应《公路路线设计规范》要求的曲线长度最小值。

2.1.3 验算缓和曲线是否满足运行速度V85对应圆曲线半径超高过渡段的要求, 是否满足相邻缓和曲线的均衡性。

2.1.4 直线路段的长度不宜过长, 这样会导致驾驶员视觉疲劳, 从而出现安全隐患, 一般为运行速度的20倍左右为宜。

2.1.5 验算曲线间最小直线长度。

同向曲线间的最小直线长度宜为行车速度的6倍, 反向曲线的最小直线长度为行车速度的2倍, 根据路段各结点的运行速度对路线同向、反向曲线间的最小直线长度进行检验均满足要求。

2.2 纵面的设计

2.2.1 纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。

道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计, 纵向坡度和别的线形因素不同, 受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起, 不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道, 就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因。

2.2.2 纵向坡度的标准值, 要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定。

在连续下坡时, 车速越来越快, 不安全, 因此必须控制坡长。高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。

2.2.3 凸曲线段事故率要比水平段高, 小半径凸曲线往往成为

事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距, 严重降低公路安全性。在夜间没有照明的公路, 凹曲线必须考虑视距问题。

2.3 横断面的设计

2.3.1 断面组成根据《高速公路运行速度设计方法与标准》中“行

车道宽度与运行速度的关系”的研究成果, 对于实际行驶速度有影响的路面组成是:行车道、路缘带和硬路肩宽度。在理想状态下的车道宽度为3.75m, 路缘宽度为0.5m, 路肩宽度为2.5m, 如实际道路横断面组成部分的宽度大于此宽度, 则认为其横断面因素不对自由流速度构成影响, 断面能够满足车辆安全运行的要求。根据以上结论对照全线的实际运行速度, 评价路段的路基横断面宽度均满足安全性要求。

2.3.2 紧急停车带对于全线硬路肩宽度均大于2.5米可不考虑设置紧急停车带。

2.3.3 路侧安全净空区是与行车道毗邻的区域, 其区域内应禁止对失控车辆有潜在危险的障碍物的存在。

应根据《公路项目安全性评价指南》中路测安全净空区宽度计算方法相应模型图, 验算运行速度下路基安全净宽是否满足要求。

2.4 平纵组合的设计

2.4.1 水平和垂直取向的组合, 对视觉引导起着重要的作用, 在视觉上违反自然诱导的线性组合是导致的事故多发的重要原因。

在水平和垂直对齐的设计中, 以避免竖曲线回旋的巧合, 特别是凹形竖曲线与平面上两个相反的螺旋曲线的拐点重合;避免竖曲线顶部有急弯, 导致无法判断造成高速交通意外。在曲线的组合, 避免或减少使用反向曲线, 断背曲线和复杂的曲线。

2.4.2 看起来扭曲的部分, 破坏了取向的一致性, 使驾驶员心理

上, 视觉上感到的不适, 线性变化不适应, 使视觉引起的紊乱, 通常运行在危险路段时有发生。特别是车速较高的行驶路段, 道路粗糙的轮廓勾勒出一个驾驶员无法判断方向的重要因素, 特别是要注意线形的配合的视觉效果。

2.5 视距的设计

视距是保障行车安全的第一要素, 是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全, 提高公路通行能力将起到非常关键的作用。在行驶过程中, 路况信息要有足够的时间来处理, 就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中, 反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值, 特别在复杂情况下, 如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交通标志等设施处, 在取反应时间时, 应增加判断时间, 该值应大于2.5S。

综上所述, 公路几何设计合理, 能大大规避交通风险, 减少交通安全事故, 提高行车安全性。

摘要：随着我国经济的飞速发展, 公路建设规模的不断递增, 行驶里程的不断增长以及机动车性能的不断提升, 人们开始发现以设计速度来控制公路几何设计在公路以后的运行过程中出现了不少安全问题。本文将介绍如何通过公路几何设计来规避交通风险, 减少交通安全事故, 提高行车安全性。

关键词：公路,几何设计,安全性

参考文献

[1]李绪梅.公路几何设计[M].北京:人民交通出版社, 2004, 2.[1]李绪梅.公路几何设计[M].北京:人民交通出版社, 2004, 2.

[2]冀永安.谈谈公路几何设计[J].中国新技术新产品, 2001 (14) .[2]冀永安.谈谈公路几何设计[J].中国新技术新产品, 2001 (14) .

基于数学方法的几何图案设计研究 篇2

数学之美

数学美的魅力：

数学之美，美在它能用曲线勾勒世间万物，又能创造出新的图形，数学是冷静的，亦是疯狂的。不难发现，数学存在于世界的每一个角落，几乎所有学科领域都离不开数学，当然包括图案艺术设计。自古以来，数学与图案艺术千丝万缕的关系为设计师提供无穷无尽的创作灵感，如在服装图案设计方面。几何学作为数学最古老的的分支之一，总会出现在艺术领域中，因此就形成了几何图案。几何图案是数学与艺术的结合体。

几何图案

1.古代几何图案

中国历史博大精深，文化源远流长。从原始时期到新石器时代，几何纹样在陶器上的应用较为突出。那时人们会用简单的几何图案，如点、线、面、方、圆等的组合，来装饰自己的彩陶。这些图案诡异多变且个性鲜明，淋漓尽致地体现当时人们对美的感知。新石器时代的几何形纹样，主要是线的粗细、长短、曲折、横竖、交叉和圆点等相互有规则的排列，组成所谓方格纹、网纹、波纹、三角纹和圆圈纹等各种纹样。

商周时期的图案艺术启蒙于新石器时代的彩陶装饰，服装图案也受到一定的影响。几何图案在商周服装上的表现形式主要有两种：第一种是以几何形的各种组合为主纹的几何图案，它追求的是严整规矩的美感；第二种是几何图案配合一些复杂的鸟、兽或神化形象等，这时往往装饰在服装的边缘部位，疏朗或细密，取决于主纹的需要。

西方对传统服装图案的要求往往是以其逼真为标准，即不断地模仿自然。当时西方传统著名的画家绘画风格鲜明，因此常会将绘画风格熟练地应用于服装图案设计中。

2.现代几何图案

现代几何图案在服装中的应用十分频繁，设计师们主要是用简单的几何形状组合成几何图案，通过平铺式处理或者对于不同几何形状位置的精心安排，再加上流行色彩的熟练应用，形成富有个性且设计感十足的服装印花图案。

服装中几何图案的应用总是起到画龙点睛的效果，使时装立体时尚感十足，是人们个性的表达方式之一。在现代时装设计中，打破传统对设计的束缚，热烈的色彩和形状各异的图案随意地组合，给人带来了强烈的视觉效果。

计算机辅助图案设计

1.基础曲线图形

线、面、方、圆以及三角等各种形象的几何图案，运用不同的图案设计方法，或连续排列，形成特殊的具有抽象几何艺术形式的平铺式印花图案；或通过拼接手法做特殊处理，形成块面感强且较为简洁的几何装饰图案。越简约，越经典，条纹、波点、格子图案频频出现在各大时装周上，设计师通过对这些简单的几何图形的把控，设计出具有传统和现代的双重个性的服装图案。象形曲线中的蝴蝶曲线、玫瑰曲线等可以通过计算机技术快速便捷的做出各种变换，做出更加丰富生动的图形。

2.分形图形

源于拉丁文fractus的fractal，它的本意是指“破碎的”、“分数”、“产生不规则碎片”等，最先是由数学家Mandelbrot创用的。分形几何借助计算机图形技术，向人们展示了一个全新的神奇而灿烂的对象——分形图形。

分形图形根据实现算法的不同分为可以分为几种类型：自相似分形、复动力系统、L系统以及IFS系统等。其中，科赫雪花曲线与自然界中的雪花相似，反映了雪花晶体生成过程。首先任意画一条直线，并将其三等分，将中间那条线段作为三角形的底边，向上绘制等边三角形，同时去掉底边线段；按照第一步重复上述操作，在经过无限次迭代后，即形成了周长无限的科赫曲线。若把直线改为等边三角形，则形成面积有限的封闭的雪花曲线。Cantor三分集以及Sierpinski三角形的生成原理与科赫雪花曲线类似，均是利用递归算法得到的几何图案。

3.混沌

混沌是指那些由非线性动力系统的内秉随机性所导致的不具备周期性和对称性特征的有序状态。由于其不可预言性和对于初始值极端敏感依赖性，所以，对其中一个参数的微小的改变都会产生截然不同的图像。在数学理论的基础上借助科学的可视化方法，运用不同的数学方法把原不可视的美学信息转化为服装图案设计的艺术题材，充分发挥数学艺术的优势，为服装图案设计应用数学艺术图形寻找到一条切实可行的途径。

结论

随着现代审美意识的变化发展，消费者对于服装品味以及品质的追求发生着显著的变化，具有现代化意义的服装几何纹样更能吸引消费者的注意。计算机数字艺术图形的出现，可以在借鉴传统图案的基础上，结合现代科学技术，创作出个性、新奇的服装图案，为服装印花图案提供了丰富的素材，也为设计师提供了一种更为高效便捷的创作模式。

谈谈公路几何设计 篇3

在公路勘察设计工作中, 一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素, 既要坚持地形选线、地质选线, 更要做到安全选线;既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全, 又要消除公路事故多发点和安全隐患;要尽量采用改善平纵线形的措施, 从根本上解决行车安全问题, 尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。因此, 公路设计工作必须做好公路立体线形的设计, 确保道路安全、舒适、和谐。要将安全放在首位, 采取一切有效措施, 为公路使用者提供安全保障和人性化的服务, 切实提高公路交通的安全水平和服务水准。

由于道路沿线地形、地物是客观存在的, 是不可改变的, 因此, 交通工程的设计就必须和公路几何设计结合起来, 公路几何设计的好坏直接影响到交通工程的设置, 影响道路营运期的安全。公路几何设计主要包含:平面线形设计、纵面线形设计、横断面设计、线形组合设计以、线形与桥隧的配合设计、线形与沿线设施的配合设计等。

1 平面线形设计

我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、回旋线, 对各种线形的选择, 应结合各种因素进行考虑。

1.1 直线是公路设计中运用最广泛的线

形, 直线在勘察设计过程中有勘测设计简单、距离短的优点, 但直线单调, 驾驶人员容易产生乏味感, 降低集中力, 加之驾驶者在直线路段一般都会加速行驶, 故过长直线的运用不利于行车安全。在选用直线线形时, 一定要十分慎重, 要对该路段的圆曲线半径、超高、视距等采用运行速度进行检验。我国规定一般直线最大长度为20 (V+ΔV) , 其中V为设计行车速度, ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值, 一般取ΔV=15～20km/h。

1.2 圆曲线线形要适合地形的变化, 并

能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线半径的选用与设计速度、地形、相邻曲线的协调、曲线长度、曲线间直线长度、纵面线形的配合、公路横断面等有关。选用过大的圆曲线半径, 会使得圆曲线过长, 这与长直线一样容易使驾驶人员产生疲劳感, 容易诱发交通安全事故。因此, 在选用较大的圆曲线半径时, 也应该持谨慎态度。在选用较小的圆曲线半径时, 应对相邻路段进行车速极差检验, 对视距进行验算, 给交通工程的设置提供理论依据, 以确保行车安全。

1.3 回旋线的使用主要使用在三级及三

级以上公路线形设计中, 使用较长的回旋线在视觉上线形变得自然, 形式更加安全。回旋线参数的灵活设置增加了线形设计的自由度, 使得线形与地形更容易相适应, 相邻路段过渡更加顺适, 线形更均衡连续, 行驶条件更舒适、安全。对于设计车速较高的公路, 在计算回旋线时, 横向加速度变化率宜采用0.45m/s3, 并相应增加回旋线的长度, 但应满足超高渐变率和排水设计要求。曲线转角对公路交通安全也有影响。大量资料统计, 小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉, 不利于行车安全。因此, 在公路设计中合理确定路线转角十分重要。

2 纵面线形设计

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线设计, 对于驾驶人员而言, 与平面线形相比, 在视觉上往往是影响线形质量好会的主要因素。要尽量避免过多的插入竖曲线或小半径竖曲线, 这样容易产生驼峰、暗凹、跳跃和断背形象, 造成驾驶人员的视觉中断, 诱发安全事故。

纵面线形的优劣很大程度上取决于竖曲线半径的大小, 竖曲线半径大小的选择应满足视距要求, 且竖曲线长度不宜过短。一般, 凸形曲线段事故率要比水平段高, 小半径凸形曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距, 严重降低公路安全性。

道路设计原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计, 纵向坡度受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起, 如不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道, 就会降低道路通行能力和发生交通事故。因此, 纵坡坡度一般以平缓为宜, 要在经济允许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定, 最大纵坡与不同纵坡最大坡长一般不宜采用。当不得已而设置陡坡时, 应对运行速度进行验算, 以确保道路通行能力和服务水平符合要求。

3 横断面设计

公路横断面设计对交通安全的影响不如平面、纵面设计那么大, 但是也是设计中不容忽视的问题, 横断面的布置应根据道路使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计, 做到连续性和一致性。在桥梁、隧道与路基衔接路段, 其宽度如果与路基宽度不一致时, 或人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时, 或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近, 侧向余宽不够时, 都会引起交通安全事故, 因此, 在设计过程中, 也应该加以重视。

4 平纵横组合设计

在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因, 在平纵线形设计中, 要避免小半径平曲线与竖曲线的组合、直线与竖曲线的组合、小半径平曲线与大纵坡的组合, 这些都会引起驾驶人员视觉的突变, 是诱发交通安全事故的主要原因, 因此, 在平曲线的组合中, 尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。

5 线形与桥隧的配合设计

对于行驶速度要求较高的公路, 除特殊结构的大桥外, 均应符合路线总体布设的要求, 使桥头引道与路线的线形连续、均衡, 避免线形的突变而引发交通安全事故, 桥头引道的纵坡不宜过大, 过大容易引起桥梁结构的安全。

隧道、隧道洞口连接线与路线的衔接应符合路线布设的总体要求, 隧道进出口前后是交通安全事故多发路段, 因此, 隧道进出口附近的平、纵面线形均应满足要求, 进出口前后3S范围内的线形设计应保持一致, 进出口纵坡也应满足车辆行驶要求。

6 结语

公路交通安全是一个涉及多因素的动态系统工程, 良好的道路几何线形, 平整坚固的路面结构, 清晰易懂的交通标志, 合理有效的防护措施等都能为驾驶员提供安全可靠的行车条件。虽然造成交通事故的原因是多方面的, 并非一定是几何设计不当造成的, 但科学完善的交通安全设计特别是加强几何设计等内容是减少交通事故、减轻旅客生命财产损失有效的手段

摘要：随着国民经济和公路交通建设的快速发展, 人民物质生活水平的不断提高, 交通安全越来越受到重视。通过完善的道路设计, 来有效地控制交通安全, 减少交通事故, 减少经济损失。

关键词：几何设计,交通安全,安全意识

参考文献

[1]高建华, 王玮.公路线形设计[M].郑州:黄河水利出版社, 2005.

公路的几何设计与交通安全 篇4

1 公路几何设计

1.1 平面线形设计

我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、回旋线, 对各种线形的选择, 应结合各种因素进行考虑。

1) 直线是公路设计中运用最广泛的线形, 但过长直线的运用不利于行车安全。我国规定一般直线最大长度为20 (V+ΔV) , 其中V为设计行车速度, ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值, 一般取ΔV=15~20 km/h。

2) 圆曲线线形要适合地形的变化。圆曲线半径的选用与设计速度、曲线长度、曲线间直线长度、纵面线形的配合、公路横断面等有关。选用过大的圆曲线半径, 会使得圆曲线过长, 易使驾驶人员产生疲劳感, 诱发交通安全事故, 选用时应持谨慎态度。

3) 回旋线的使用主要使用在三级及三级以上公路线形设计中, 对于设计车速较高的公路, 在计算回旋线时, 横向加速度变化率宜采用0.45 m/s3, 并相应增加回旋线的长度, 但应满足超高渐变率和排水设计要求。

1.2 纵面线形设计

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线设计, 要尽量避免过多的插入竖曲线或小半径竖曲线, 这样容易造成驾驶人员的视觉中断, 诱发安全事故。

竖曲线半径大小的选择应满足视距要求, 且竖曲线长度不宜过短。一般凸形曲线段事故率要比水平段高, 小半径凸形曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距, 严重降低公路安全性。

道路设计原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计, 纵坡坡度一般以平缓为宜, 最大纵坡与不同纵坡最大坡长一般不宜采用。

1.3 横断面设计

横断面的布置应根据道路使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计, 做到连续性和一致性。在桥梁、隧道与路基衔接路段, 其宽度如果与路基宽度不一致时, 或人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时, 或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近, 侧向余宽不够时, 都会引起交通安全事故, 因此, 在设计过程中, 也应该加以重视。

1.4 平纵横组合设计

在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因, 在平纵线形设计中, 要避免小半径平曲线与竖曲线的组合、直线与竖曲线的组合、小半径平曲线与大纵坡的组合, 这些都会引起驾驶人员视觉的突变, 是诱发交通安全事故的主要原因, 因此, 在平曲线的组合中, 尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。

1.5 线形与桥隧的配合设计

桥头引道与路线的线形连续、均衡, 避免线形的突变而引发交通安全事故, 桥头引道的纵坡不宜过大, 过大容易影响桥梁结构的安全。

隧道进出口附近的平、纵面线形均应满足要求, 进出口前后3S范围内的线形设计应保持一致, 进出口纵坡也应满足车辆行驶要求。

2 交叉口和交通设施设计与安全

2.1 交叉口设计与安全

交叉口也是事故的高发点, 交通流的交叉、合流、分流和交织均易发生交通事故, 为了减少交叉口交通事故的发生, 在进行交叉口设计时, 根据当地的地形实际情况进行设计, 依据如下原则进行设计:

1) 道路交叉口的位置受道路网规划控制, 两条道路相交以正交为宜, 当必须斜交时, 交叉角不应小于70°, 并避免错位交叉、多路交叉和畸形交叉。

2) 交叉口的形状、类型应根据相交路的功能、性质、等级计算行车速度、设计小时交通量、转向车流的分布和当地地形物条件等因素进行设计。平面交叉的选型应选用主要道路和主要交通流流畅, 冲突点少, 且冲突区分散的形式。

3) 在交叉口的设计中应做好交通组织设计, 正确组织不同流向的车流、人流, 布设必要的转弯车道、交通岛、交通标志与标线等。

4) 交叉口如位于行人较多的城市地区, 宜将交叉口转角处的人行道适当加宽。人流量大的快速路或主干路相交的重要路口宜修建人行天桥或地道。

5) 交叉口的竖向布置应符合行车舒适, 排水迅速和美观的要求。为保证行车通畅和提高路口的通行能力, 可采取压缩进口道、分隔带和路测带宽度, 增加车道条速等措施。

6) 平面交叉口范围内必须通视, 有碍视线的障碍物必须清除。应保证必要的停车视距及信号或标志的识别距离。

2.2 交通设施设计与安全

交通标志设计主要包括版面设计、结构设计以及平面布设三个方面。标志版面设计以司机在120 km/h速度下行驶, 能及时辨认标志内容为基本原则。版面反光材料能确保版面中的交通信息在夜间有着良好的视认效果。设计标志中的内容 (包括汉字、英文字母、箭头和数字等) 宜采用高强级反光膜, 而底色则采用工程级反光膜, 这样可以有效地分清标志版面中的主次关系, 满足夜间行车的视认要求。

摘要：合理、优质的公路设计, 可以提供清晰醒目的行车方向, 提供足够的视距及其他信息, 能够符合驾驶人员普遍期望的行车效果。针对道路设计中的各种安全因素, 文章对公路的几何设计与交通安全进行了阐述。

关键词：公路几何设计,交通设施,交通安全

参考文献

[1]高建华, 王玮.公路线形设计[M].郑州:黄河水利出版社, 2005.

公路几何设计与交通安全 篇5

1.1 研究交通安全的重要性

近几年来, 随着公路建设的发展, 公路交通安全问题越来越受到人们的关注。交通部《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念。交通部副部长冯正霖强调, 在交通发展的新理念上, 勘察设计工作必须做到“六个坚持, 六个树立”, 第一个即是“坚持以人为本, 树立安全至上的理念”, 可见安全问题已经被提到首要重要地位了。因此, 在大力发展交通事业的同时, 必须将“安全意识”引入道路的设计中, 通过完善的道路设计, 来有效地控制交通安全, 减少交通事故, 减少经济损失。

1.2 公路几何设计对交通安全的重要性

公路几何线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调, 还要注意视距的畅通等等。确定公路几何线形时, 在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时, 要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合, 从施工、养护、经济、交通运行等角度出发, 保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏, 对交通流的安全具有极其重要的作用, 如果公路线形不合理, 则会降低公路通行能力, 造成运输者时间和经济上的损失, 而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。

合理、优质的公路设计, 可以提供清晰醍目的行车方向, 提供足够的视距及其他信息, 能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在公路设计中, 影响交通安全的因素虽然是多方面的 (主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计) , 而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作用, 一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形, 则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定, 其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了。

在工程设计中, 一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素, 既要坚持地形选线、地质选线, 更要做到安全选线;既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全, 又要消除公路事故多发点和安全隐患;要尽量采用改善平纵线形的措施, 从根本上解决行车安全问题, 尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。

总之, 在公路几何设计等各种方案中要将安全放在首位, 采取一切有效措施, 为公路使用者提供安全保障和人性化的服务, 切实提高公路交通的安全水平和服务水准。

2 平面设计与交通安全

在平面线形设计中, 直线是最常用的线形, 其优点是勘测、设计简单, 方向明确, 距离短捷, 但直线单调, 对驾驶人员易产生乏味感, 降低集中力, 不利于行车安全。在选用直线线形时, 一定要十分慎重。我国规定最小直线长度为:当设计速度为60Km/h, 同向曲线间最小直线长度 (以米计) 以不小于行车速度 (以km/h计) 的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度 (以米计) 以不小于行车速度 (以km/h计) 的2倍为宜。在实际设计中, 要充分利用地形, 尽量采用直线, 特别在平原地区, 不能过多的人为改变直线线形, 但也要注意适当引入曲线, 以便吸引驾驶员的注意力, 一般直线最大长度为20 (V+ΔV) , 其中V为设计行车速度, ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值, 一般取ΔV=15~20km/h。

曲线线形要适合地形的变化, 并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些, 一般避免采用极限最小半径。缓和曲线通常采用回旋线, 对于设计车速较高的公路, 在计算缓和曲线时, 横向加速度变化率宜采用0.45m/S3, 并相应增加缓和曲线的长度。

在较小半径弯道上, 应该设置超高, 超高不能太小, 也不能太大, 应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积雪程度、地形状况等综合考虑。对超高、加宽值的计算, 必须有足够的满足, 超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原因。

曲线转角对公路交通安全也有影响。大量资料统计, 小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉, 不利于行车安全。因此, 在公路设计中合理确定路线转角十分重要。

3 纵面设计与交通安全

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计, 纵向坡度和别的线形因素不同, 受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起, 不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道, 就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因。

纵向坡度的标准值, 要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定。在连续下坡时, 车速越来越快, 不安全, 因此必须控制坡长。高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。

一般, 凸曲线段事故率要比水平段高, 小半径凸曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距, 严重降低公路安全性。在夜间没有照明的公路, 凹曲线必须考虑视距问题。

4 横断面设计与交通安全

公路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响, 车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和尺寸, 都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计, 做到连续性和一致性。交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系, 一般随车行道宽度的变窄而增加, 但如果车行道过宽, 易形成一个车道两列车并行行驶, 因此, 一般车行道的宽度控制在3.5~4.0m之间。车行道宽度的有效利用, 在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况, 高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用, 并诱导驾驶员, 有利于安全行驶。桥面宽度与路基宽度不一致时, 或者桥上的人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时, 或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近, 侧向余宽不够时, 都会引起驾驶员心理作用发生变化, 导致不应有的事故发生, 因此, 在设计过程中, 对此类问题要高度重视。

5 平纵横组合设计与交通安全

平纵线形的组合, 对视觉诱导起重要作用, 在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。在平纵线形设计中, 要避免竖曲线与回旋曲线重合, 特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合;避免竖曲线顶部有急弯, 以免驾驶员靠近顶部来不及判断, 从而造成速度过高引发交通事故。在平曲线的组合中, 尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。

看起来扭曲的路段, 破坏了线形的一致性 (美国工程师认为线形一致, 是公路设计中一条最重要的原则) , 造成驾驶员心理、视觉不舒服, 对线形变化不适应, 使视觉诱导紊乱, 往往是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时, 公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素, 因此特别应该注意线形的配合与视觉效果。

6 视距设计与交通安全

视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离, 是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全, 提高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中, 路况信息要有足够的时间来处理, 就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中, 反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值, 特别在复杂情况下, 如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交通标志等设施处, 在取反应时间时, 应增加判断时间, 该值应大于2.5S。

美国事故率与行车视距的关系调查统计表明, 事故率随视距的增加而降低。设计中应该注意停车视距、会车视距、错车视距、超车视距的设计与计算。

结束语

公路交通安全研究是一个涉及多因素的动态系统工程, 大量交通事故表明, 整个交通系统中公路属于基础设施, 是交通安全的一项重要因素。良好的道路几何线形, 平整坚固的路面结构, 清晰易懂的交通标志, 合理有效的防护措施等都能为驾驶员提供安全可靠的行车条件。

浅谈几何课堂的梯度设计 篇6

初中学生学几何难在这样几个方面:几何会考查到学生的基本知识结构体系;它需要学生具备较强的逻辑思维能力;知识的迁移能力又是学生几何新知的生长点;读图形、视图形、辨图形还是部分学生的最大弱点等等.对教师来说, 学生的几何知识体系需要在教师的引导下建构.如何让学生感觉几何易学, 就初中几何课堂内容的梯度设计, 笔者将结合上教版七下教材《14.6等腰三角形的判定》的课堂教学谈谈我的一些想法.

一、引入课题的问题设计要密切贴近本堂课的内容

师:等腰三角形的性质有哪些?

生:等腰三角形两边相等、等腰三角形两底角相等、“等边对等角”、等腰三角形是轴对称图形, 它的对称轴是底边上的高或底边上的中线或顶角平分线所在的直线.

师:“等边对等角”中, 谁是条件?谁是结论?

生:“等边”是条件, “等角”是结论.

第一个问题提出后, 我根据学生叙述等腰三角形的各条性质中的一条接着问了第二个问题, 难度稍微有一些提高, 学生们大都能回答正确.同时也为本节课的内容作了一些铺垫, 为“等角对等边”作好辨析的准备.

二、旧知的层层递进生成新知, 给学生一个适当的坡度

《课程标准》强调:无论采用哪种方式实施教学, 都要切实关注学生主体意识的形成和自主学习能力的培养, 创造条件和机会让学生主动、能动地学习, 促进学生学会学习.应重视设计有直觉、想象、猜想、证明的教学程序, 使学生有机会进行尝试、探究和体验.

师:同学们说一说:用什么方法可以判断一个三角形是等腰三角形?

生:用等腰三角形的定义, 即两边相等的三角形是等腰三角形.

师:很好, 请看屏幕, 在△ABC中, ∠B=∠C, △ABC是等腰三角形吗?同学们可以在工作单上动手操作.

生: (思考、操作)

师:有同学可以说说你的发现吗?

生:我量出了AB=AC, 所以△ABC是等腰三角形.

师:很好, 我们能说:有两个角相等的三角形是等腰三角形吗?

生:可以、能.

师:能!但要通过严格的说理论证.接下来交给同学们完成这件事情.

学生在工作单上开始思考、书写, 师在学生中间观察.

师:想一想, 有哪些办法可以得到两条边相等?

生:可以利用全等三角形的对应边相等来做.

师:图形中有全等三角形吗?

生:没有, 可以画辅助线.

师:对, 可以添加辅助线来构造两个全等三角形.想一想:可以添加什么样的辅助线?

生:顶角平分线;底边上的高;底边上的中线.

师:好, 同学们继续操作.

这个环节是本堂课的一个重点:利用推导等腰三角形性质的经验, 探索等腰三角形的判定方法并加以证实.七年级学生接触几何的时间较短, 知识结构水平还很有限.我在教学设计中就在想:为何不利用有限的知识结构体系引导学生思考问题呢?我设置了几个课堂小问题, 一个问题一个小台阶, 学生大都按着教师的指引去思考问题, 最终成功的解决了本堂课的等腰三角形的判定定理的论证.

三、合理安排题组, 提升学生新知运用的能力

从新知的运用出发我确定了三个模块:初步运用、几何说理、综合运用.即三个梯度.

在初步运用环节, 我发现“说出哪些三角形是等腰三角形?”对学生的要求有些高, 学生的思维要经过一个过程, 不如给他们一些梯度, 让学生在沿着阶梯自己往上爬的过程中掌握知识技能.我是这样设计的:先计算得出一个三角形中的两个角相等, 再得出这个三角形是等腰三角形.

习题1在△ABC中, 已知∠A=36°,

∠ABC=72°, BE平分∠ABC.

(1) 计算

∠ACB=___°, ∠ABE=___°,

∠EBC=___°, ∠BEC=___°.

(2) 说出哪些三角形是等腰三角形?

在简单几何说理环节我安排了一个“基本图形”的题型.

习题2已知OC平分∠AOB, DC∥OB.

指出图形中的等腰三角形, 并说明理由.

学生通过观察, 发现问题的解决要用到平行线的性质和角平分线的性质, 结合新知, 题目梯度的设计让学生在知识的运用中提高了能力.

在综合运用模块中, 我让学生充分思考, 相互交流, 然后把不同的思路展示出来, 让学生的思维在教室里流淌, 学生的思维水平也在逐渐的提高.

例题如图, 在△ABC中, 已知BD, CE分别是边AC, AB上的高, 且∠DBC=∠ECB, 说明△ABC是等腰三角形的理由.

初中几何课堂的梯度设计, 很大程度的降低了学生学习几何知识的难点, 课堂上达到的效率却提高了很多, 学生在理解知识的同时, 也在课堂上品尝了成功的喜悦, 我想这正是体现了上海二期课改新课程的“以学生为本, 以学生为主体”的理念.

摘要：几何课堂的教学内容中应以学生为本, 以学生为主体设计合适的梯度, 层层递进促进学生构建新知.