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外文文献翻译（ 含 ： 英 文 原 文 及 中 文 译 文 ）文 献 出 处 ： Y Hassan. Geometric Design of HighwaysJ Advances in Transportation Studies, 2016, 6(1):31-41.英文原文Geometric Design of Highway s YHassanA. Alignment Des ignThe alignment of a road is shown on the plane view and is a series of straight lines called tangen ts connected by circular curves. In modem practice it is common to interpo se transition or spiral curves between tangent s and circular curves.The line shape should be continuou s, sudden changes from flat line tosmall radius curve or sudden change of long line end connected to small radius curve should be avoided, otherwise a traffic accident may occur. Similarly , arcs with different radii end-to-end (complex curves) or short straight lines between two arcs with different radii are bad lines unless an easing curve is inserted between arcs. The long, smooth curve is always a good line because it is beaut 血 lly lined and will not be abandoned in the future. However , it is not ideal that the two-way road line shape is compo sed entirely of curves, because some drivers always hesitate to pass through curved road segment s. The long and slow curve is used in thesmaller comers. If you use a short curve, you will see “kinks.“ In addition, the design of the flat and vertical sections of the line should be considered comprehensively and should not be only one. No matter which, for example, when the starting point of the flat curve is near the vertex of the vertical curve, serious traffic accidents will occur.Vehicles driving on curved s ections are subjected to centrifugal force, and they need a force of the same magnitude in the opposite direction due to the height and lateral friction to offset it. From the viewpoint of highway design, the high or horizontal friction cannot exceed a certain value. Them 邸 imum, these control values for a certain design speed may limit the curvature of the curve. In generai the curvature of a c 订 c u lar curve is represented by its radius. For the linear design, the curvature is often described by the curvature, ie, the central angle corresponding to the 100-foot curve, which is inversely proportional to the radius of the curve.A normal road arch is set in a straight section of the road, and the curve section is set to a super high, and an excessively gradual road section must be set between the norn 叫 section and the super high section. The usual practice is to maintain the design elevation of each midline of the road unchanged. By raising the outer edge and lowering the inner edge to form a super high, for the line shape where the straight line is d 汀 ec tly connected with the c 虹 le curve, the super high should never start on the straight line before reaching the curve. At the other end of the curve at acertain distance to reach all the ultra-high.If the vehicle is driving at a high speed on a restricted section of road, such as a straight line connected with a small radius circle curve, driving will be extremely uncomfortable. When the car enters the curve section, the super high starts and the vehicle tilts inward, but the passenger must maintain the body because it is not subjected to centrifugal force at this time. When the car reaches the curve section, centrifugal force suddenly occurs , forcing passengers to m狄 e further posture adjustments . When the car leaves the curve, the above process is just the opposite. After inserting the relaxation curve, the radius gradually transitions from infinity to a certain fixed value on the circle curve, the centrifugal force gradually increases , and ultra-high levels are carefully set along the relaxation curve, and the centrifugal force is gradually increased, thereby avoiding driving bumps.The easement curve has been used on railways for many years, but it hasrecently been applied on highways. This is understandable. The train must follow a precise orbit, and the uncomfortable feeling mentioned above can only be eliminated after the ease curve is used. However, the driver of a car can change the lateral position on the road at will, and he can provide a relaxation curve for himself by m 咄 ing a roundabout curve. But doing this in one lane (sometimes in other lanes) is very dangerous. A well-designed relaxation curve makes the above roundaboutnessunnecessary. Multi-cluster safety is a meas ure, and roads are widely used as transition cUIVes .For a circular c 田 ve with the same radius, adding an eas ing cUIVe at the end will change the relative positions of the c 田 ve and the straight line. Therefore , whether or not to use an easing cUIVe s ho uld be determined before final alignment sUIVey. The s tarting point of the general cUIVe is labeled PC or BC and the end point is labeled PT or EC. For cUIVes with transition c 田 ves, the usual marker configurations are: TC, SC, CS, and ST.For two-way roads, the road width should be increased at sharp bends. This is mainly based on the following factors: 1. The driver is afraid to get out of the edge of the road. 2. Due to the difference in the driving trajectory of the front and rear wheels of the vehicle, the effective lateral width of the vehicle increases; 3. The width of the front of the vehicle that is inclined relative to the centerline of the road. For roads that are 24 feet wide, the added width is negligible . Only if the des ign speed is 30 mil / h and the cUIVature is up to 2 ft. However, for narrow roads, widening is very important even on smooth cUIVe s ec tio ns . The recommended widening values and widened designs are shown in “. Highway linear design.“B. Longitudinal slope lineThe vertical alignment of the highway and its impact on the safety andeconomy of vehicle operation constitute one of the most important elements in highway des ign. Vertical lines consist of straight lines and vertical parabolas or circular lines called vertical slope lines. When a grade line rises gradually from a horizontal line, it is called an uphili and vice versa, it is called a downhill slope. In the analysis of slope and slopecontroi 如 igners usually have to study the effect of changes in slope on the midline profile. In determining the slope, the ideal situation is the balance of excavation and filling, and there is no large amount of borrowers and abandoned parties. All the earth moving is carried down as far as possible and the distance is not long. The slope should change with the terrain and be consistent with the direction of ascent and descent of the existing drainage system In the mountains, the slope-5 s hould be balanced to minimize the total cost In the plain or grassland areas, the slope is approximately parallel to the surface, but higher than the surface at a sufficient height to facilitate drainage of the surface. If necessary, winds can be used to remove surface snow. If the road is approaching or running along a river, the current height of the slope is determined by the expected flood level In any case, the gentle slope should be set at the excavation section compared to the short vertical section connecting the short vertical curve due to the upslope downslope, and the section from the downslope upslope should be set at the fill. Road section. Such a good linear design can often avoid the forn 沮 tion of a mound or depressionopposite to the current landscape. Other considerations are much more important when determining the vertical slope line than when filling the balance . Study and make more detailed adjustments to advanced issues. In general, the slope of the design that is consistent with the existing condition s is better, which can avoid some unnecessary costs.In slope analysis and control, the impact of slope on motor vehicle operating costs is one of the most important considerations. As the slope increases, the fuel con sumption will obviously increase and the speed will slow down. A more economical solution can balance the annual increase in the annual cost of reducing the slope and increasing the annual cost of running the vehicle without increasing the slope. The exact solution to this problem depends on the understanding of traffic flow and traffic type , which can only be known through traffic inve stigation s.In different states, where the maximum longitudinal gradient is also very different , AASHTO recommends that the maximum longitudinal slope be selected based on the time and terrain . The current design has a maximum longitudinal gradient of 5% at a design speed of 70 mil / h. At a design speed of 30 mil / h, the maximum longitudinal slope is generally 7% - 12% depending on the topography.When using longer sustained climbs, the slope length cannot exceed the critical slope length when no slow-moving vehicle is provided. The critical slope length can vary from 1700 ft in 3% grade to 500 ft in 8%grade. The slope of the continuou s long s lope must be less than the maximum slope of any end surface of the highway. Usually the long continuou s single slope is disconnected and the lower part is des igned as a steep slope, while approaching the top of the slope allows the s lope to decrease. At the same time, it is necess ary to avoid obstruction of the view due to the inclination of the longitudinal section.The m 邸 imum longitudinal gradient of the highwa y is 9%. Only when the drainage of the road is a problem, if the water must be drained to the side ditch or the drainage ditch, the minimum gradient criterion is of importance . In this c ase, 心 HTO recommend s a minimum gradient of 0.35%.C. sight distanceIn order to ensure the safety of driving, the road must be designed to have a sufficient distance in front of the drivers line of sight, so that they can avoid obstacles other than the obstacles, or safely overtake. The line-of-sight is the length of the road visible to the driver of the vehicle. Two meanings: “parking distance“ or “non-passing sight distance“ or “overtaking s ight distance .“No matter what happens, reasonable design requires the driver to see this danger outside a certain distance, and brake the car before hitting it. In addition, it is not s afe to think that the vehicle can avoid danger by leaving the driving lane. Because this can cause the vehicle to lose controlor to collide with another car.The parking distance is composed of two parts: The first part is the distance that the driver takes before the driver finds an obstacle and brakes. In this detection and reaction phase, the vehicle travels at its initial speed; the second part is the drivers Part of the parking distance depends on the speed of the vehicle and the drivers visual time and braking time. The second part of the parking distance depends on the speed, the brakes, the tires, the conditions of the road surface, and the line shape and slope of the road.Otherwise, the capacity of the highway will be reduced, and the accidentwill increase, because the irritable driver would risk a collision and overtake the vehicle if he cannot safely overtake the vehicle. The minimum distance in front of which the driver can safely be seen is called the overtaking distance.When making a decision on whether to pass or not, the driver must compare the visibility distance ahead and the distance required to complete the overta 耟 ng movement. The factors that influence him tom昢 e a decision are the degree of caution in driving and the accelerationperformance of the vehicle. Due to the significant differences between humans, the overtaking behavior, which is mainly determined by human judgments and actions rather than the mechanical theorem, varies greatly from driver to driver. In order to establish the line -of-sight value forovertaking, engineers observed many drivers overtaking behavior. Between 1938 and 1941, a basic survey was established to e5tablish a standard of over- sight distance. Assume that the operating condition s are as follow s:1. It is driven at a uniform speed by the overtaking vehicle.2. Overtaking When entering the overtaking area, decelerate after being overtak:en.3. When arriving at the overtaking area, the driver needs to observe thepassing area for a short time and start overtaking.4. In the face of the opposite vehicle, the overtaking is completed in a delayed start-up and a hurried turn. In the overtaking process, overtaking accelerate s in the overtaking lane and the average speed is 10 mil / h faster than being overtaken.5. When overtaking returns to its original lane, there must be a safe distance between it and the opposite vehicle on the other lane.The sum of the above five items is the over sight distance.中文译文公路线形设计作 者 ： Y Hass anA. 平 面 设计道路的线形反映在 平面 图上是由一系列的直线和与直线相连的圆曲线构成的。现代设计时常在直线与圆曲线之间插入缓和曲线。线形 应 是 连 续的 ，应 避 免 平 缓 线 形 到 小 半 径 曲 线 的 突 变 或 者 长 直 线末端 与小 半 径曲 线 相 连 接 的突 然 变化， 否 则 会 发 生交 通 事 故 。同样，不同半 径 的 圆 弧 首 尾 相 接 （ 复 曲 线 ） 或 在 两 半 径 不 同 的 圆 弧 之 间 插 入 短 直线 都 是 不 良的 线 形，除 非 在 圆 弧 之 间 插入 缓 和 曲线 。长 而 平缓 的 曲线总是良好的线形，因为这种曲线线形优美，将来也不会废弃。然而，双 向 道 路 线 形 全 由 曲 线 构 成 也 是 不 理 想 的，因 为 一 些 驾 驶 员 通 过 曲 线路段 时 总是 犹 豫。长 而 缓 的 曲 线应 用 在 拐角 较 小的 地 方 。 如 果 采用短曲线则会出现“扭结”。 另外，线 路的 平 ，纵 断面 设 计应 综 合 考虑，而不应只顾其一，不顾其二，例如，当平曲线的起点位千竖曲线的顶点 附 近 时 将 会 产 生 严 重 的 交 通 事 故 。行 驶 在 曲 线 路 段 上 的 车 辆 受 到 离 心 力 的 作 用 ， 就 需 要 一 个 大 小 相 同 方向 相 反 的 由 超 高 和 侧 向 摩 擦 提 供 的 力 抵 消 它 ， 从 公 路 设 计 的 角 度 看 ， 超 高 或 横 向 摩 擦 力 都 不 能 超 过 某 一 最 大 值 ， 这 些 控 制 值 对 千 某 一 规定 设 计 车 速 可 能 采 用 曲 线 的 曲 率 作 了 限 制 。 通 常 情 况 下 ， 某 一 圆 曲 线的 曲 率 是 由 其 半 径 来 体 现 的 。 而 对 千 线 形 设 计 而 言 ， 曲 率 常 常 通 过 曲度 来 描 述 即 100ft 长 的 曲 线 所 对 应 的 中 心 角 ， 曲 度 与 曲 线 的 半 径 成反 比 。公 路 的 直 线 地 段 设 置 正 常 的 路 拱 ， 而 曲 线 地 段 则 设 置 超 高 ， 在 正 常 断 面与 超 高 断 面 之 间 必 须 设 置 过 度 渐 变 路 段 。 通 常 的 做 法 是 维 持 道 路 每 一条 中 线 设 计 标 高 不 变 ， 通 过 抬 高 外 侧 边 缘 ， 降 低 内 侧 边 缘 以 形 成 超 高 对千 直 线 与 圆 曲 线 直 接 相 连 的 线 形 ， 超 高 应 从 未 到 达 曲 线 之 前 的 直线 上 开 始 ，在 曲线 顶 点 另 一 端 一定 距 离以 外 达 到 全 部 超 高 。如果车辆以高速度行驶在一段受限制的路段，如直线与小半径的圆曲线 相 连 行 车 会 极 不 舒 服 。 汽 车 驶 进 曲 线 路 段 时 ， 超 高 开 始 ， 车 辆向 内 侧 倾 斜 ， 但 乘 客 须 维 持 身 体 的 垂 直 状 态 ， 因 为 此 时 未 受 到 离 心 力 的作 用 。 当 汽 车 到 达 曲 线 路 段 时 离 心 力 突 然 产 生 ， 迫 使 乘 客 须 作 进 一 步的 姿 势 调 整 。 当 汽 车 离 开 曲 线 时 ， 上 述 过 程 刚 好 相 反 。 插 入 缓 和 曲 线后 ， 半 径 从 无 穷 大 逐 渐 过 渡 到 圆 曲 线 上 的 某 一 固 定 值 ， 离 心 力 逐 渐 增大 ， 沿 缓 和 曲 线 精 心 设 置 超 高 ， 离 心 力 平 缓 逐 渐 增 加 避 免 了 行 车 颠 簸 。缓和曲线在铁路上已经使用多年，但在公路上最近才得以应用，这可以理解。火车必须遵循精确的运行轨道，只有采用缓和曲线后，上述那种 不 舒 服 的 感 觉 才 能 消 除 。 然 而 ， 汽 车 司 机 在 公 路 上 可 以 随 意 改 变 侧 向位 置 通 过 迂 回 进 入 圆 曲 线 来 为 自 己 提 供 缓 和 曲 线 。 但 是 在 一 个 车 道 上（ 有 时 在 其 他 车 道 上 ） 做 这 种 迂 回 行 驶 是 非 常 危 险 的 。 设 计 合 理 的 缓 和曲 线 使 得 上 述 迂 回 没 有 必 要 。 多 丛 安 全 为 计 ， 公 路 广 泛 采 用 缓 和 曲 线 。对千半径相同的圆曲线来说，在末端加上缓和曲线就会改变曲线和直 线 的 相 关 位 置 ， 因 此 应 在 最 终 定 线 勘 测 之 前 应 决 定 是 否 采 用 缓 和 曲线 。 一 般 曲 线 的 起 点 标 为 PC 或 BC 终 点 标 为 PT 或 EC 。 对 含 有缓 和 曲 线 的 曲 线 ， 通 常 的 标 记 配 置 为 ： T C , SC , CS 和 ST 。对 千 双 向 道 路 急 弯处应增加路 面 宽 度 ， 这 主 要 基 千 以 下 因 素 ： 1. 驾驶员 害 怕 驶 出 路 面 边 缘 ； 2 . 由千车辆前轮和后轮的行驶轨迹不同，车辆有效横向宽度加大； 3. 车辆前方相对千公路中线倾斜而增加的宽 度。 对 千 宽 度 为 24ft 的 道路，增 加 的 宽 度 很 小，可以 忽 略 。只 有 当 设计 车 速 为 30miVh, 且 曲 度 可 达 2 ft 然 而 ， 对 千 较 窄 的 路 面， 即 便 是 在较平缓的曲线路段上，加宽也是很重要的，推荐加宽值及加宽设计见公路线形设计 。B. 纵坡线公路的竖向线形及其对车连运行的安全性和经济性的影响构成了公 路设计中最重要的要素之一。竖向线形由直线和竖向抛物线或圆曲 线组成称为纵坡线。纵坡线从水平线逐渐上升时称为上坡，反之，则称为下坡。在分析坡度与坡度控制中，设计人员通常要研究中线纵断面 上 坡 度变 化 的 影 响。 在确定坡度时，最理想的情况是挖方和填方平衡，没有大量的借方和弃方。所有的运土都尽可能下坡运并且距离不长，坡度应随地形而变并且与既有排水系统的升，降方向一致。在山区，坡度要使得挖填平衡以使总成本最低。在平原或草原地区坡度与地表近似平行，但高千地表足够的高度，以利千路面排水，若有必要，可利 用 风 力 来 清 除表 面 积 雪 。如公 路 接近 或 沿 河 流 走 行 ，纵 坡现 的 高度由预期洪水位来决定。无论在何种情况下，平缓的坡度现要比由短直线段连接短竖曲线构成的不断变向的坡度线好得多。 由上坡向下坡变化的路段应设在挖方路段，而由下坡向上坡变化的路段应设在填 方 路 段 。 这 样的 线 形 设 计 较 好 往 往 可 以 避 免 形 成 与 现 状 地 貌 相 反 的 土堆或 是 凹 地 。 在 挖 填 方 平衡 相 比 ，在 确 定 纵 坡 线时，其 他 考 虑 则 重要得多。 城市项目往往比农村项目要求对控制要素进行更详尽的研究对高程进行更细致的调整。一般来说设计与现有条件相符的坡度较好，这样可避免一些不必要的花费。在坡度的分析和控制中，坡度对机动车运行费用的影响是最重要的考虑因素之一。坡度增大，油耗显然增大，车速就要减慢。一个较为经济 的方案则可使坡度减小而增加的年度成本与坡度不减而增加的车辆运行年度成本之间相平衡。这个问题的准确解决方法取决千对交通流量和交通类型的了解，这只有通过交通调查方能获知。在 不 同 的 州 最 大 纵 坡 也 相 差 悬 殊 AASHTO 建 议 由 时 间 车 速 和 地 形来 选 择 最 大 纵 坡 。 现 行 设 计 以 设 计 车 速 为 70mil/h 时 最 大 纵 坡 为 5%, 设 计 车 速 30mil/h 时 ， 根 据 地 形 不 同 最 大 纵 坡 一 般 为 7%-12%。当采用较长的持续爬坡时，在没有为慢行车辆提供爬坡道时，坡长不能够 超 过 临 界 坡 长 。 临 界 坡 长 可 从 3%纵 坡 的 1700ft 变 化 至 8%纵 坡的 500ft 。 持 续 长 坡 的 坡 度 必 须 小 千 公 路 任 何 一 个 端 面 的 最 大 坡 度 ， 通 常 将 长 的 持 续 单 一 纵 坡 断 开 ， 设 计 成 低 部 为 一 陡 坡 ， 而 接 近 坡 顶 则 让坡 度 减 小 。 同 时 要 避 免 由 千 纵 断 面 倾 斜 而 造 成 的 视 野 受 阻 。高 速 公 路 的 最 大 纵 坡 为 炉 1/o,只有当路面排水成问题时，如水必须排至边 沟 或 排 水 沟 最 小 坡 度 标 准 才 显 示 起 重 要 性 。 这 种 情 况 下 ， AASHTO建 议 最 小 坡 度 为 0.35%。C. 视距为保证行车安全，公路设计必须似的驾驶员视线前方有足够的一段 距离，使他们能够避让以外的障碍物，或者安全地超车。视距就是车辆 驾驶员前方可见的公路长度。安全视距具有两方面含义： “停车视距或“不超车视距”或超车视距”。有 时 ， 大 件 物 体 也 许 会 掉 到 路 上 ， 会 对 撞 上 去 的 车 辆 造 成 严 重 的 危 害 。同样，轿车或卡车也可能会被一溜车辆阻在车道上。无论是哪种情况 发生，合理设计要求驾驶员在一段距离以外就能看见这种险情，并在 撞上去之前把车刹住。此外，认为车辆通过离开所行驶的车道就可以 躲 避 危 险 的 想 法 是 不 安 全 的 。 因 为 这 会 导 致 车 辆 失 控 或 是 与 另 一 辆 车想 撞 。停 车 视 距 由 两 部 分 组 成 ： 第 一 部 分 是 当 驾 驶 员 发 现 障 碍 物 而 作 出 制 动 之前 驶 出 的 一 段 距 离 ， 在 这 一 察 觉 与 反 应 阶 段 ， 车 辆 以 其 初 始 速 度 行 驶 ； 第 二部 分 是 驾 驶 员 刹 车 后 车 辆 所 驶 过 的 一 段 距 离 。 第 一 部 分 停 车 视 距 取 决 千 车速 及 驾 驶 员 的 察 觉 时 间 和 制 动 时 间 。 第 二 部 分 停 车 视 距 取 决 千 车 速 ， 刹车 ， 轮 胎 ， 路 面 的 条 件 以 及 公 路 的 线 形 和 坡 度 。在双车道公路上，每间隔一定距离，就应该提供超越慢行车辆的机会。否则，公路容量将降低，事故将增多，因为急燥的驾驶员在不能安全超 车 时 冒 着 撞 车 危 险 强 行 超 车 ， 能 被 看 清 的 容 许 安 全 超 车 的 前 方 最 小距 离 叫 做 超 车 视 距 。驾驶员在做出是否超车的决定时，必须将前方的能见距离与完成超车 动 作 所 需 的 距 离 对 比 考 虑 。 影 响 他 做 出 决 定 的 因 素是 开 车 的 小 心 程 度和车辆加 速性能。由千人与人的显著 差别 ， 主 要 是 人 的 判 断 和 动 作 而 不 是 力 学 定 理 决 定 的 超 车 行 为 随 着 驾 驶 员 的 不 同 而 大 不 相 同 。 为 了确 立 超 车 视 距 值 ， 工 程 人 员 观 察 了 许 多 驾 驶 员 的 超 车 行 为 。 在1938-1941 年 间 ， 进 行 了 建 立 超 车 视 距 标 准 的 基 本 调 查 。 假 设 操 作 条件如下：1. 被超车辆匀速行驶。2. 超车在进入超车区时减速行驶在被超车后。3. 当 到 达 超 车 区 时 驾 驶 员 需 一 短 时 间 来 观 察 超 车 区 ， 并 开 始 超 车 。4. 面对相向车辆，在一个延迟的启动和一个匆忙的拐弯的动作中，完成超车。在超车过程中，超车在超车道上加速，起平均速度比被超车快 l Om il/h。5. 当超车返回到它原来的车道上时，在它与另一车道上的相向车辆之间必须有一定的安全距离。以上五项之和就是超车视距。
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