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任务2.5
行车视距

1.视距及其类型

1)定义

为保证行车安全,驾驶员驾驶汽车在公路上行驶时,任意点位置都应看到汽车前方相当远的距离,以便在发现路面障碍物或迎面来车时,能采取措施,以避免相撞,这一必要距离称为行车视距。为了计算方便,《公路路线设计规范》规定行车轨迹为离路面内侧边缘(曲线段为路面内侧未加宽前)1.5m处,驾驶员眼高为1.2m,障碍物高0.1m。

在平面上,当弯道内侧有挖方边坡、障碍物以及纵断面上凸形竖曲线处、路线交叉口附近、下穿式立体交叉的凹型竖曲线上,均有可能存在视距不良的问题,如图2.5.1所示。

在道路设计中保证足够的行车视距,是确保行车安全、快速,增加行车安全感,提高行车舒适性的重要任务。

图2.5.1 影响行车视距的地点

2)种类

行车视距是否充分,直接关系到行车的安全与迅速,它是道路使用质量的重要指标之一。驾驶员发现障碍物或迎面来车,根据其采取措施的不同,行车视距可分为以下4种类型。

①停车视距:汽车行驶时,自驾驶人员看到前方障碍物时起,至到达障碍物前安全停止,所需的最短距离。

②会车视距:在同一车道上两对向汽车相遇,从相互发现时起,至同时采取制动措施使两车安全停止,所需的最短距离。

③错车视距:在没有明确划分车道线的双车道道路上,两对向行驶之汽车相遇,发现后即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。

④超车视距:在双车道公路上,后车超越前车时,从开始驶离原车道之处起,至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。

前述4种视距中,前3种属于对向行驶,超车视距属于同向行驶。超车视距所需距离最长,须单独研究;错车视距最短容易保证;经研究分析会车视距约等于停车视距的2倍。所以,停车视距是最基本视距,双车道公路也应保证足够长度的超车视距的路段。

2.视距的确定与应用

1)停车视距

停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前停止所需要的最短距离。停车视距可分解为反应距离、制动距离和安全距离3个部分,如图2.5.2所示。

图2.5.2 影响行车视距的地点

(1)反应距离S1

反应距离是指驾驶员发现前方的障碍物,经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的瞬间汽车所行驶的距离。在这段时间过程中,可分为“感觉时间”和“反应时间”来分析,并用实验来测定。感觉时间很大程度上取决于物体的外形、颜色、驾驶员的视力和机敏程度以及大气的可见度等。根据测定资料,设计上采取感觉时间为1.5s,制动反应时间取1.0s是较适当的,感觉和制动反应总时间 t =2.5s,在这个时间内汽车行驶的距离为:

(2)制动距离S2

制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住这段时间内所走过的距离。汽车在刹车制动过程中受到的阻力有迎风面的空气阻力、弹性轮胎变形引起的滚动阻力、上(下)坡车辆自重引起的坡度阻力和路面对车辆的摩阻力。略去影响较小的空气阻力、滚动阻力,考虑坡度阻力和路面阻力因素,根据守恒定理有下式成立:

式(2.5.2)左边是汽车质量在制动距离内所做的功,式(2.5.2)右边是从 v 1 v 2 所消耗的动能。因为 v 2 =0,所以:

将式(2.5.3)中 v 化为 V ,则有:

式中 S 2 ——制动距离,m。

V 1 ——行驶速度,设计速度为80~120km/h,采用设计速度的85%;当设计车速为40~60km/h,采用设计速度的90%;当设计车速为20~30km/h,采用原设计速度。

i ——路线纵坡值,上坡为“+”,下坡为“-”。

φ ——纵向附着系数,依车速及路面状况而定,计算停车视距一般按路面潮湿状态考虑;不同设计车速下的 φ 值如表2.5.1所示。

表2.5.1 不同设计车速下的 φ

(3)安全距离S0

安全距离是指汽车停住至障碍物前的距离, S 0 一般取5~10m。

综上所述,停车视距为:

《公路工程技术标准》中对停车视距的规定如表2.5.2所示。

表2.5.2 停车视距

注:积雪冰冻路段的停车视距宜适当增长。

货车存在空车制动性能差、轴间荷载难以保证均匀分布、一条轴侧滑会引发其他车轴失稳、半挂车铰接刹车不灵等现象。尽管货车驾驶员因眼睛位置高,能比小客车驾驶员看得更远,但仍需要比小客车更长的停车视距。以大型车为主的公路,应按货车停车视距进行检验。平坡段货车停车视距规定如表2.5.3所示,下坡段的货车停车视距经坡度修正后规定如表2.5.4所示。货车停车视距计算中的眼高和物高规定为:眼高2.0m,物高0.1m。

表2.5.3 平坡段货车停车视距

表2.5.4 下坡段货车停车视距

2)会车视距

两辆对向行驶的汽车能在同一车道上相遇及时制动并停车所必需的安全视距称为会车视距,如图2.5.3所示。

图2.5.3 会车视距

会车视距由三部分组成:双方驾驶人员反应时间所行驶的距离;双方汽车的制动距离;安全距离。

会车视距的规定值是其长度不应小于停车视距的2倍。

3)超车视距

在一般双车道公路上行驶着各种不同速度的车辆,当快速车追上慢速车以后,需要占用供对向汽车行驶的车道进行超车。为了超车时的安全,司机必须能看到前面足够长度的车流空隙,以便在相邻车道上没有出现对向驶来的汽车之前完成超车而不妨碍被超汽车的行驶。这种快车超越前面慢车后再回到原来车道所需要的最短距离称为超车视距,如图2.5.4所示。

超车视距的全程可分为以下4个阶段,按下式计算:

(1)加速行驶距离S1

当超车汽车经判断认为有超车的可能,于是加速行驶移向对向车道,在进入该车道之前的行驶距离为 S 1 为:

式中 V 0 ——被超汽车的速度,km/h;

t ——加速时间,s;

a ——平均加速度,m/s 2

图2.5.4 超车视距

(2)超车汽车在对向车道上行驶的距离本距离S2

式中 V ——超车汽车的速度,采用这一路段的设计车速,km/h;

t 2 ——在对向车道上的行驶时间,s,根据实测取7.6~10.4s。

(3)超车完了时,超车汽车与对向汽车之间的安全距离S3

该距离视超车汽车和对向汽车的行驶速度不同采用不同的数值,一般取:

(4)超车汽车从开始加速到超车完了时,对向汽车的行驶距离S4

式中 V ——对向汽车的速度,采用这一路段的设计车速,km/h。

以上4个距离之和是比较理想的全超车过程,但距离较长,在地形比较复杂的地点感到很难实现。实际上,在计算所需的时间时,只考虑超车汽车从完全进入对向车道到超车完了所行驶的时间就可保证安全。因为,尾随在慢车后面的快车司机往往在未看到前面的安全区段就开始超车作业,如果进入对向车道之后发现迎面有汽车开来而超车距离不足时,还来得及返回自己的车道。因此,对向汽车行驶时间大致为 即可。

由以上分析可知,最小超车视距为:

在地形困难或不得已时,可采用最小必要超车视距为:

超车视距如表2.5.5所示。

表2.5.5 超车视距

注:表中带括号的数据是城市道路的规定值。

3.视距标准的选用

停车视距、会车视距、超车视距的选用,应根据道路的等级、设计车速、交通管理方式和具体条件选用。

①各级道路每一条车道均应满足大于停车视距要求。更详细的说明是,车道上任意点位不论从平面或纵断面上,均应保证大于停车视距。

②高速公路、一级公路的设计视距采用停车视距。因为高速公路和一级公路都有中央分隔带,无对向行车,不存在会车问题。同时,车道数均在4个车道以上,快、慢车用画线分隔行驶,各行其道,故也不存在超车问题。规范中也不提供设计车速大于80km/h的超车视距指标。

③二、三、四级公路的视距应满足会车视距要求,会车视距长度应不小于停车视距的2倍。工程特别困难或受其他条件限制地段,可采用停车视距,但必须采用分道行驶措施,如设分隔带、分道线、分隔桩或设成分离式的单车道。

④高速公路、一级公路以及大型车比例高的二、三级公路,应按货车停车视距对相关路段进行检验。因为以小客车为标准的视距推导的视点位置是眼高值取1.2m,这与大型货车司机眼睛所在的位置不符,故应按实际的眼高位置进行检验。

⑤二级公路宜在3~4min的行驶时间内,提供一次满足超车视距要求的超车路段。一般情况下,超车路段不小于路线总长度的10%~30%。

⑥三、四级公路除满足停车、会车视距外,应根据地形、地物条件,在适当间隔设置满足一般值的超车视距。当地形及其他因素不得已时,超车视距可适当缩短,但最小值不应小于规范推荐的最小值。

城市道路平曲线路段的视距要求与公路规定相同。交叉口和各类出入口的视距由视距三角形保证,详见平面交叉有关内容。各级公路的互通式立体交叉、服务区、停车区、客运汽车停靠站等各类出口路段应满足识别视距的要求,详见道路立体交叉有关内容。

4.路段行车视距的保证

1)横断面上视距保证

汽车在弯道上行驶时,弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡等障碍物所阻挡而使行车视距受到影响。因此,在路线设计时,必须检查平曲线上的视距是否能得到保证。如有遮挡时,则必须清除视距区内侧横净距内的障碍物,如图2.5.5所示。

图2.5.5中,阴影部分是阻碍驾驶员视线的范围,范围以内的障碍物都应加以清除。 S Z 为内侧车道上汽车应保证的横净距。横净距是公路曲线范围最内侧的车道中心线行车轨迹由安全视距两端点连线所构成的曲线内侧空间的界限线(即包络线)的距离。可根据各种情况按公式计算横净距 S Z ,若横净距 S Z 小于行车轨迹至障碍物的距离(即 S Z < S Z0 ),则视距能够得到保证;反之,视距不能得到保证。

图2.5.5 视线障碍与视距( b 为未加宽的行车道宽)

行车轨迹一般取弯道内侧车道路面内缘(不包括加宽)加1.5m,驾驶员视点离地面1.2m。

2)图解法确定视距切除范围

按公式计算的 S Z 值是弯道上须清除的最大横净距(公式可查阅公路设计手册),它在曲线中点或中点附近。在曲线上任意位置的横净距是随行车位置的改变而变化的,如果曲线全长上按最大横净距值切除,则会造成工程上的浪费。对于需要清除的是重要建筑物或岩石边坡时,多用图解法来确定切除范围,如图2.5.6所示。

图2.5.6 图解法确定视距切除范围

其方法如下:

①按一定比例绘制弯道平面图,并标示出行车轨迹线位置;

②在轨迹线上从弯道两端相连直线上距曲线起点(或终点) S 的地方开始,按 S 距离定出多组视线1—1,2—2,3—3,…,10—10等;

③绘出这些视线的包络线(内切曲线),即为视距曲线;

④量出相应断面位置的横净距,即可按上面的方法确定相应断面上的视距切除范围。

必须指出,除平曲线上考虑视距外,在竖曲线上也有保证视距的问题,其保证措施在选择竖曲线半径时考虑。《公路工程技术标准》对竖曲线最小半径的规定值也考虑了视距的保证因素。 EdQRTpjaKG1iMyYc2V71K1ObZQNK/GlS73ef5SD4MStcrRMa99kjeE4L5aFn1Vl6

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