Use of polynomial transition curves in the design of horizontal arcs

• Autorzy: Kobryń A.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.017.001

Warianty tytułu

PL

Wielomianowe krzywe przejściowe w projektowaniu łuków poziomych

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwości geometrycznego kształtowania poziomych łuków tras drogowych za pomocą tzw. wielomianowych krzywych przejściowych. Tego typu rozwiązania krzywych przejściowych, obejmujące odpowiednie rodziny tych krzywych, mogą stanowić użyteczne narzędzie projektowe w praktyce inżynierskiej. Ich geometrię determinuje parametr C opisujący zależność między nachyleniem stycznej w punkcie początkowym, projektowanym promieniem krzywizny w punkcie końcowym oraz odciętą punktu końcowego. Szeroki zakres dopuszczalnych wartości tego parametru sprawia, że w rezultacie możliwy jest dobór takiej geometrii krzywej, która pozwala uzyskać optymalne dopasowanie do ewentualnych ograniczeń terenowych. W związku z powyższym, w artykule przedstawiono zwięzłą charakterystykę geometryczną tych krzywych. Ponadto, przedstawiono odpowiednie wzory obliczeniowe, niezbędne do wyznaczenia w terenie łuku utworzonego przez te krzywe.

EN

The paper presents the use of polynomial transition curves in the design of curved horizontal alignment of roads. The method based on using appropriate families of polynomial transition curves can provide a useful tool for road engineers. The geometry of these curves is defined by parameter C representing the relationship between the slope of tangent line drawn at the point of curvature, the assumed radius at the point of tangency and x-coordinate. With a wide range of C values it is possible to obtain curves with geometry well adjusted to local constraints. This paper provides a brief description of the geometry of such curves. Moreover, it gives formulas for setting out these curves in field.

Słowa kluczowe

PL

drogi; autostrada; łuki poziome; projektowanie geometryczne; trasowanie; wielomianowe krzywe przejściowe

EN

geometric design; horizontal alignment design; horizontal arcs; polynomial transition curves; roads and motorways

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 16, no. 1
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kobryń A.

• Bialystok University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Wiejska 45 E, 15-351 Bialystok, Poland

Bibliografia

• 1. Lipiński M.: Geometria i tyczenie tras drogowych. Rozdział 1 w pracy zbiorowej „Geodezja inżynieryjna”, tom 3, Polskie Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa-Wrocław, 1993
• 2. Grabowski R.J., Kobryń A.: Fotogrametria i techniki numeryczne w projektowaniu tras komunikacyjnych. Rozdział 2 w pracy zbiorowej „Geodezja inżynieryjna”, tom 3, Polskie Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa-Wrocław, 1993
• 3. Brockenbrough R.L. (Ed.): Highway engineering handbook. 3rd edition, McGraw-Hill, New York, 2009
• 4. Lamm R., Psarianos B., Mailänder T.: Highway design and traffic safety engineering handbook. McGraw-Hill, New York, 1999
• 5. Wolhuter K.M.: Geometric design of roads handbook. CRC Press, Boca Raton, 2015
• 6. Grabowski R.J., Kobryń A.: Krzywe przejściowe z gładkim wykresem krzywizny jako element geometrii trasy drogowej. Drogownictwo, LII, 7, 1997, 212-214
• 7. Kobryń A.: Klotoida i inne krzywe przejściowe. Drogownictwo, LXIII, 6-7, 2008, 189-195
• 8. Kobryń A.: Nowe typy krzywych przejściowych do definiowania tras komunikacyjnych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 7, 3, 2008, 5-8
• 9. Koc W.: Analytical method of modeling the geometric systems of communication route. Mathematical Problems in Engineering, vol. 2014, 2014, 1-13
• 10. Mauga T.: New spiral curves for appropriate transition of minimum roadside clearance on simple curves. Journal of Transportation Technologies, 5, 3, 2015, 141-148
• 11. Baykal O., Tari E., Coskun Z., Sahin M.: New transition curve joining two straight lines. Journal of Transportation Engineering, 123, 5, 1997, 337-345
• 12. Tari E., Baykal O.: A new transition curve with enhanced properties. Canadian Journal of Civil Engineering, 32, 5, 2005, 913-923
• 13. Grabowski R.J.: Gładkie przejścia krzywoliniowe w drogach kołowych i kolejowych. Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja, 82, 1984, Kraków
• 14. Lipičnik M.: New form of road/railway transition curve. Journal of Transportation Engineering, 124, 6, 1998, 546-556
• 15. Eliou N., Kaliabetsos G.: A new, simple and accurate transition curve type for use in road and railway alignment design. European Transport Research Review, 6, 2, 2014, 171-179
• 16. Pirti A, Yüncel A., Ocalan T.: Transrapid and the transition curve as sinusoid. Technički vjestnik, 23, 1, 2016, 315-320
• 17. Easa S.M., Hassan Y.: Development of transitioned vertical curve: I properties. Transportation Research Part A, 34, 6, 2000, 481-486
• 18. Easa S.M., Hassan Y.: Development of transitioned vertical curve: II. sight distance. Transportation Research Part A, 34, 7, 2000, 565-584
• 19. Kobryń A.: Wielomianowe krzywe przejściowe w projektowaniu niwelety tras drogowych. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Rozprawy Naukowe nr 100, Białystok, 2002
• 20. Kobryń A.: Wielomianowe kształtowanie krzywych przejściowych. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Rozprawy Naukowe nr 167, Białystok, 2009
• 21. Kobryń A.: Transition curves in vertical alignment as a method for reducing fuel consumption. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 9, 4, 2014, 260-268
• 22. Kobryń A.: Vertical arcs design using polynomial transition curves. KSCE Journal of Civil Engineering, 20, 1, 2016, 376-384
• 23. Kobryń A.: Ekonomiczno-geometryczne aspekty projektowania łuków pionowych. Drogownictwo, LXVI, 1, 2011, 14-20
• 24. Kobryń A.: Sinusoida jako krzywa przejściowa. Drogownictwo, LXI, 7, 2006, 242-245

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).