Автоматизированное проектирование продольного профиля, страница 3

Преимущества проектной линии, построенной из кубических парабол

1.  Проектная линия, построенная из кубических парабол, обеспечивает бóльшую безопасность движения.Причина заключается в лучших условиях видимости.     Известно, что расстояние видимости  на выпуклой кривой  S зависит от её    радиуса. Величина S определяется по формуле

,                                                                  (8)

где h1 – возвышение глаза водителя над поверхностью дороги, h2 – высота препятствия.

При R=Rmin, где Rmin – минимально допустимое значение радиуса выпуклой кривой для данной категории дороги, расстояние видимости является минимальным S=Smin. На длинной выпуклой кривой с постоянным радиусом Rmin есть участок большой протяжённости, в пределах которого имеет место минимальное расстояние видимости. Заменим эту кривую кубической параболой Н(х). Т.к. в пределах неё радиус изменяется непрерывно, то существует только одна точка с тем же минимальным значением радиуса Rmin – точка А, и в её окрестности расстояние видимости будет минимальным.

2.  Ощутимая экономия топлива. При проезде автомобиля по трассе, сконструированной из кубических парабол при той же разнице начальной и конечной отметок, по сравнению с профилем, построенным из квадратичных парабол.

Пример. Интенсивность движения 3000 авт./сут., участок длиной 100 км нижняя оценка годовой экономии топлива составляет 40 м3 или 30 т или 1 ж/д цистерна.

Существенная экономия топлива уменьшает объёмы выбросов вредных веществ, тем самым улучшается экологическая ситуация.

3.  Уменьшение объёмов земляных работ. Профиль земной поверхности в силу особенностей формирования рельефа природными воздействиями в значительной степени ближе к кривым с переменными радиусами (кубическим параболам), чем к кривым с постоянными радиусами (квадратичным параболам). Следовательно, проектная линия, построенная по кубической параболе ближе к естественной линии. И рабочие отметки, в общем, будут иметь меньший разброс, а в среднем будут меньше.

Таким образом, продольный профиль, построенный с применением сплайнов, будет лучше вписан в ландшафт местности, особенно с широко волнистым и пересечённым рельефом.

Способы построения проектной линии продольного

профиля в программе CREDO

1.  Конструирование проектной линии по опорным точкам и элементам. Метод предполагает отсутствие предыдущих проектных решений и может использоваться как начальный этап после ввода исходных данных. Очень часто метод используется при корректировке проектного решения на отдельных стеснённых участках.

В данном методе на экране отображаются опорные точки, через которые проектная линия обязана пройти. У опорных точек задаются отметки. Затем происходит конструирование проектной линии прямо на экране с помощью прямых вставок и вертикальных кривых постоянного радиуса. Проектировщик сам задаёт значения радиусов вертикальных кривых и должен сам контролировать радиусы и уклоны проектной линии, чтобы они соответствовали нормативным требованиям. Как правило, данный метод  служит для разработки первоначального эскизного варианта проектной линии, который в дальнейшем имеет смысл оптимизировать.

2.  Сплайн-интерполяция опорных точек. Этот метод похож на предыдущий, только опорные точки соединяются кубическими сплайнами (кубическими параболами). Перед началом проектирования необходимо для каждой опорной точки задать коды и отметки. Коды точек приведены в таблице. В этом методе не происходит оптимизации проектной линии и также необходим контроль значений радиусов и уклонов.