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道路纵断面视距问题研习及感想
发布日期:2019-11-27 点击量:506 信息来源:王绥庆

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前言

前段时间,与一个客户就道路纵断面视距问题做了比较全面的沟通与交流。由起初的凸曲线末端识别视距的检验(如下图,隧道位于凸曲线上,隧道出口不远处为立交分流点,需做识别视距检验),逐步延伸至纵断面各类型竖曲线及其组合情况下视距的检验,以及视距检验工作如何高效的融入设计过程,不仅可以实现动态检验,同时可以给出优化建议及结果检查清单等。


期间,由解决问题,类似需求分析,解决办法的探索,到需求归类与解决方法的凝练,带着问题和需求,反复研习了公路工程技术标准、路线设计规范、道路勘测设计教材纵断面相关内容,并结合纬地软件既有功能及优势做了比较多的思考与尝试。期间,对问题及解决办法的思路产生了较多的变化,甚至反转,感慨和感触颇多,做一个专门的整理,并分享给大家。

刀小试

经过初步思考,结合我对专业和软件的基本了解,从软件操作的角度和满足基本需求的角度,这个问题似乎很简单,规范给出了明确的控制视距、视高和物高,只需要自检查点,根据目高物高画视距包络线,检查包络线于与竖曲线关系即可;如本项目需检查识别视距,只需以分流点为圆心,以300画弧,与竖曲线向上偏移视高距离的辅助线求交点后连线绘出包络线,通过控制包络线与竖曲线位置关系,即可判断是否满足控制视距要求,如图,当前位置,包络线与竖曲线相割,很明显不能满足控制视距的要求。至此,工作层面,该问题得到解决,我心里满心欢喜,毕竟我用自己的知识帮助到了别人。

再接再厉

本着学习的态度,对上述问题进行了扩展和挖掘。因为分流点的检查,是非常明确的位置,用简单的做图可以很快得到验证,如果需要检查任意竖曲线控制视距呢?首先我想到了参考平面视距包络线的方式,以一定间距,按照上述方法绘制任意多条包络线,然后观察包络线与竖曲线间关系,平面图可以,纵断面也自然可以的。由于是下班时间,我就欣然下班了,我甚至为我举一反三的机智感到得意。

回家的路上,我再次对纵断面视距包络线的创意进行了推敲,我在想,以前人们为什么想到了用视距包络线的思路去解决平面的视距问题而为什么没想到解决纵断面的问题。脑补了好多遍平面视距检查和纵断面视距检查的过程后,初步得到这样一个结论:平面视距检查,主要是检查左邻右舍对视距的影响,其影响因素是包罗万象的,其因素无法穷举,所以,我们只能通过视距包络图,包络出我们视距的禁区;而纵断面视距检查,则考虑因素相对较少,主要是竖曲线本身、桥下净空和夜间行车灯光的影响,且空间几何关系都非常明确。因此,绘制视距包络线,针对明确的特征点,具有绘图简单,结果一目了然的优点,但是从项目的角度,如果参考平面视距包络线的方法,即便软件可以实现任意间距批量绘制视距包络线,依然存在诸多不便,竖曲线半径与平曲线半径相比,曲线半径明显大一个数量级,当纵断面图中画满了密密麻麻的包络线时,就会存在大量包络线与竖曲线若即若离的情况(曲线半径为几千乃至几万的时候,包络线与竖曲线间距往往很小,当竖曲线设置线宽后,较难分清楚是相切、相割),此时从项目的层面逐个竖曲线去对比包络图,分析、统计,并进一步不满足要求的竖曲线如何优化完善依然是个比较难的问题,于是,成就感和喜悦感荡然无存,不过对这个问题本身,我多了几分好奇感;

否定了视距包络图的思路,再次回到图面分析,我开始试图摆脱怎么解决问题,而回归竖曲线视距检查本身,经过多个竖曲线,不同几何参数对比和分析,我发现纵断面视距的问题,似乎是一个纯几何的问题,那么,几何问题就可以回归到函数和解方程,纵断面视距可以通过几何的知识得到简化,即通过几何知识找到最不利点,基于最不利点进行验证。于是我开始用圆曲线和抛物线结合几何作图开始分析,废了九牛二虎之力基本找到怎么分类,及最不利点大概位置,在百度相关数字公式推导的过程中,我发现,我花了一天一夜分析,推导以及要搜的结论居然在本科的教材书有……一阵吐血后,我还是挺得意,毕竟熬了一天一夜,找到了方法,依据,可以将穷举法简化到每个竖曲线用一点去验证,并且基于此,可以明确给出极限值,以此判断满足与否,突然成就感油然而生,我似乎把知识转化成了工作效率,甚至,我真的翻到公式后都没有仔细去验证一遍……

欣喜之后,再次回到问题的原点,如何将视距控制与检验,融合到设计过程的动态检验以及设计成果的符合性检查中去。关于结果检查,我想到了通过智能模板表格的方式,输出项目检验表,对所有变坡点作出定量分析,给出临界指标值及检验结果(结论)。至此,我再次为自己的创意感到满足和欣喜,甚至周末都没顾上休息,去鼓捣这个检查表格模版,分析了标准,规范,多本道勘书(过程中,参考了好几本《道路勘测设计》的教科书,竟然发现几本教科书中相关公式均存在不同程度的错误和问题,特别是公式漏项、角标出错和示意图标注出错等,对我造成了比较大的困扰)。相互验证推敲之后,这个问题终于在函数的层面的解决。我再次感觉心情大好,我甚至为发现道路勘测设计书上不少的错误感觉自豪……

死循环

搞明白了计算和检查的方法、公式,我又开始琢磨视距检查表定制的事情,并再次通读了标准、规范对竖曲线的要求的相关条文,这不看不要紧,一看,我差点奔溃,标准中,所给的极限最小值,即综合已考虑满足停车视距,冲击力,最短行程,换句话说,只要满足标准极限值,即可满足停车视距要求,似乎,就纵断面而言,检查视距没什么必要了……突然觉得好无力,几天的努力,辛苦的忙碌了一周,光忙着怎算了,居然没注意到标准所给表格边上的小字,这就意味着,我所想到底,专家早已经算好并且列入表格了……

蓦然回首

这个结局,让我或多或少还是有点不甘心,下班后,我再次梳理了这四五天学习的东西,分析了问题的出发点,要解决的问题,拟达到的效果(目标),并对照标准、规范前后文对视距的要求。标准所列极限最小半径为满足极限值所需停车视距,但是并没有考虑识别视距、会车,超车视距,也即设计中,满足停车视距是最低要求,而大量路段仍需要进一步检验识别、会车、超车视距。比如,我们起初讨论的分流点识别视距建议,识别视距就远大于停车视距。

这一次应该是真的把纵断面竖曲线计算、最小曲线长度、最小半径、视距检验以及各参数取值等逻辑、原理,函数关系真的搞明白了。参照校对过的公式,结合我的特长,很快完成了完成了表格模板的定制,看着输出的检验表,心里真的美滋滋的。

感悟与收获

1、  一件事情,如果仅从完成工作完成任务的角度出发,往往很简单。但是如果不总结和提升,我们只能机械的完成体力上的重复;

2、  很多时候,我们苦苦追求的东西,往往就在手头或者眼前,只是不经历一番折腾,你并不觉得它有多了不起;

3、  有些事情,什么时候要放弃,都合情合理,但是再坚持一下,或许会看到截然不同的东西;

4、  无论生活、工作、还是学习,要不断的回归本质,不要被过程所迷惑,有时候,归零也是一种突破……


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