边坡约束条件下的三维动态视距计算方法

摘要

为实现已建道路线形的拟合,准确计算公路在右侧边坡约束下的三维动态视距,以道路弧长、水平方位角和竖直角为设计参数,建立基于样条曲线的公路三维线形计算模型,采用Gauss-Legendre求积公式实现中心线坐标的数值求解.基于路边界线特征点对路面和边坡进行三角构网,考虑边坡坡度和驾驶人视线高度,根据驾驶人视点、行车轨迹线与边界切平面的几何关系,提出了基于空间线形的三维动态视距计算模型,并推导出路段最小视距值求解方程.对某二级公路右转弯路段进行三维动态视距计算,并与平面横净距视距计算方法进行对比分析.研究发现,在凹型竖曲线路段,三维动态视距计算值大于横净距视距计算值;在凸型竖曲线路段,采用横净距进行视距检验存在安全风险,竖曲线半径安全阈值1/S1会随着驾驶人视线高度的降低而增大,平曲线半径安全阈值1/S2会随着竖曲线半径的增大而增大.