缓和曲线(英文名:transition curve)是指(zhǐ)平面线形中,在直线与圆曲线,圆(yuán)曲(qǔ)线与圆曲线之(zhī)间设置(zhì)的曲率连续变化(huà)的曲线。缓和曲线是道(dào)路平面线形要素之一,它是设置在直线(xiàn)与(yǔ)圆曲线之间(jiān)或半径(jìng)相(xiàng)差较大的两(liǎng)个(gè)转(zhuǎn)向(xiàng)相同的圆曲(qǔ)线(xiàn)之(zhī)间的一种曲率连续变化的曲线。通(tōng)过(guò)曲率的(de)逐渐变化,适应汽车(chē)转向操作的(de)行驶轨迹及路线的(de)顺畅,缓和行车(chē)方向的突变和离心力的突然产生;使离心加速(sù)度逐(zhú)渐变化,不致产生侧向冲(chōng)击(jī);并缓和超高(gāo),作为超高变化的过渡段,来减少行车震荡。
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众(zhòng)所周知(zhī),缓和曲线计算(suàn)公式是一个无穷级数展开式,传统上,缓和(hé)曲线计算公式仅取(qǔ)了前(qián)两项,然而随着(zhe)公路等级的提高和长(zhǎng)、大型(xíng)缓和曲(qǔ)线的出现,仅取(qǔ)两项已无法满足需要。于是同行们纷纷根据(jù)传统通项公(gōng)式展开(kāi)到5-8项使用。传统的Y坐标通项公式如下: y=∑ {(-1)N-1×L4N-1 ÷[(2N-1)!×(2c)2N-1×(4N-1)]} 展开(kāi)到6项(xiàng),则公式如下: Y=L3÷[6(RLS)] - L7÷[336(RLS)3]+L11÷[42240(RLS)5] - L15÷[9676800(RLS)7]+L19÷[3530096640(RLS)9] - L23÷[1.8802409472×1012(RLS)11] 对此公(gōng)式本(běn)站(zhàn)认为(wéi)从数学(xué)上说公(gōng)式是严谨的,但(dàn)应(yīng)用于实际计算本站认为不妥,应慎重使用。因为公式中的某些(xiē)项的值实在太(tài)大,以现(xiàn)有(yǒu)的常规计算方(fāng)法(fǎ)无法精确求解,由此还可能导(dǎo)致错误(wù)发生。 比如设L=125米,式(shì)中(zhōng)L23次方如何(hé)能精确计算出来? 在计(jì)算器中(zhōng)12523结(jié)果是1.6940658×1048,即16940658后跟(gēn)41个0。 可是我们知(zhī)道125的(de)无论多少(shǎo)次方,其个位总是5,上面的结(jié)果后面是41个0是因为被略去不计。这就意味(wèi)着的L23计算误差是1×1041米!该项(xiàng)后面尽管除以了一个很大(dà)的(de)数,但(dàn)其精确(què)度已无法预料! 传统上书本并没有展开(kāi)到多(duō)项,可能正是因(yīn)为展开多了也难以精(jīng)确计算。出于对大家的计算结果安全考虑,本站建议(yì)慎重使用该(gāi)公式过多的项数,如果缓(huǎn)和曲线短(duǎn)、转角小,则公式的(de)后几(jǐ)项没(méi)有意义,如果缓和(hé)曲线长、转角大,则后几(jǐ)项(xiàng)由于存(cún)在很大的(de)计(jì)算误(wù)差,仍然(rán)不准确。