[发明专利]一种基于K型曲线的公路平曲线设计方法

摘要

本发明公开一种基于K型曲线的公路平曲线设计方法，其内容包括：(1)K型曲线及k值的定义；(2)K型曲线的特点，如K型曲线在局部坐标系下的参数方程，K型曲线任意点曲率半径以及K型曲线长度。(3)K型曲线在公路平曲线交点法设计中的应用，主要对对称单曲线、非对称单曲线以及卵形曲线三种常用线型的平曲线设计要素进行计算。K型曲线与回旋线相比，可根据地形合理选用k值，以达到顺应地形、减小填挖及避免不良线型组合的目的，同时车辆运行轨迹的曲率变化率是连续的，可使道路平面线形与汽车的重心轮迹线完全重合，更加符合车辆的运行轨迹特性与驾驶员的操作特性。

主权项

1.一种基于K型曲线的公路平曲线设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)定义K型曲线：曲线起点O，曲线终点D，该曲线OD上任一点P具有如下特征：P点的弦切角θ和反向弦切角满足如下关系：其中：θ为曲线上P点和曲线起点O之间的弦线与曲线起点O切线的夹角；t为过曲线上P点的直线GH与该曲线起点O切线的夹角；为曲线上P点和曲线终点D之间的弦线与曲线终点D切线的夹角；t'为过曲线上P点的直线GH与曲线终点D切线的夹角；k₁、k₂为常数，表征曲线扁平程度，采用式(2)计算：其中：a为曲线起点O的切线与曲线起点O和曲线终点D之间弦线的弦切角；b为曲线终点D的切线与曲线起点O和曲线终点D之间弦线的反向弦切角；β_F为曲线终点D切线与曲线起点O切线的航向角；将k₁记为k，0<k<0.5，则有式(3)将满足上述条件的曲线OD称为K型曲线；(2)以K型曲线作为缓和曲线设计公路平曲线。