[发明专利]一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法

权利要求书

1.一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)收集A型单喇叭互通设计资料；

(2)对A型单喇叭互通匝道类型分类；

(3)分析各类型匝道线元组合方式，构建A型单喇叭互通标准化模型；

(4)匝道设计参数分类，确定A型单喇叭互通标准化参数；

(5)确定标准化参数推荐值；

(6)根据设计条件选用标准化参数推荐值。

2.如权利要求1所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，步骤(1)中互通设计资料包括互通设计说明书、平面图、总体图、纵断面图和标准横断面图。

3.如权利要求1所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，步骤(2)中A型单喇叭互通匝道共有5条，包含1条环形匝道、1条半直连匝道、1条连接匝道和2条直连匝道。

4.如权利要求3所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，步骤(3)中构建A型单喇叭互通标准化模型的具体方法如下：

为5条匝道拟定2种线元组合方式，分别记为线元组合1和线元组合2；基于步骤(1)收集的设计资料，分别统计各类型匝道线元组合1和线元组合2所占比例，并将比例大者确定为标准化线元组合方式；A型单喇叭互通5条匝道标准化线元组合方式相互组合即得到A型单喇叭互通标准化模型。

5.如权利要求3所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，步骤(4)中匝道设计参数包括独立参数、非独立参数和控制参数三种类型，独立参数包括设计速度、圆曲线半径和缓和曲线参数；非独立参数包括横断面参数、变速车道长度、圆曲线超高和圆曲线加宽；控制参数包括线形组合协调性、纵坡、竖曲线半径、鼻端设计参数和视距。

6.如权利要求3所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，步骤(5)中标准化参数推荐值包括圆曲线半径和缓和曲线参数。

7.如权利要求6所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，圆曲线半径和缓和曲线参数的确定方法如下：

A.基于步骤(1)收集的设计资料，统计步骤(3)确定的A型单喇叭互通标准化模型中各匝道圆曲线半径和缓和曲线参数的取值范围，用箱线图分析各参数取值范围，各参数取值范围的上下限分别为该参数的75％分位数和25％分位数；

B.采用遗传算法对圆曲线半径和缓和曲线参数进行优化，包括确定遗传算法基本参数取值，目标优化函数和约束条件；查阅相关文献确定基本参数取值，按遗传算法基本参数一般取值选用；目标优化函数为匝道长度；约束条件包括相关规范规定和安全行车需求；先优化环形匝道，并将环形匝道优化结果作为半直连匝道和连接匝道的接线条件；

C.互通式立交在设计时把参数调整为5的倍数，遵循此原则对优化结果进行调整，确定为各匝道各平面设计参数的推荐值。

8.如权利要求1所述的一种高速公路A型单喇叭互通设计标准化的方法，其特征在于，步骤(6)中设计条件包括设计速度、高差和交叉角度。