授课次序：第4次教学周次：第3周教学课时：2学时教学内容：第2章平面设计2.1~2.2节教学目的：让学生了解路线的相关概念（包括路线、线形、路线平面、路线纵断面、路线横断面等）、汽车行驶轨迹的几何特征、平面线形三要素等，掌握直线的优缺点、直线的最大长度和曲线间直线的最小长度等。2.1概述本节课时：1学时讲课重点1.理解路线平面、纵断面、横断面及线形等概念；2.汽车行驶轨迹的几何特征；3.平面线形三要素与曲率图。讲课难点1.对纵断面的理解；22.平面线形曲率图的绘制教学过程：一、路线道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等组成的空间带状构造物它在平面上有左右转弯、纵面上有上下起伏、横面上有一定宽度。路线：道路中线的空间位置。线形：道路中心线的立体形状。路线平面：路线在水平面上的投影。路线纵断面：沿中线竖直部切再行展开的断面（展开是指展开平面、纵坡不变）。路线横断面：中线上任一点的法向切面。路线设计：确定路线（道路中线）空间位置和各部分的几何尺寸
授课次序：第 4 次 教学周次：第 3 周 教学课时：2 学时 教学内容：第 2 章平面设计 2.1～2.2 节 教学目的：让学生了解路线的相关概念（包括路线、线形、路线平面、路线纵断面、路线横断面等）、 汽车行驶轨迹的几何特征、平面线形三要素等，掌握直线的优缺点、直线的最大长度和曲线间直线的 最小长度等。 2.1 概 述 本节课时：1 学时 讲课重点 1.理解路线平面、纵断面、横断面及线形等概念； 2. 汽车行驶轨迹的几何特征； 3. 平面线形三要素与曲率图。 讲课难点 1. 对纵断面的理解； 2. 平面线形曲率图的绘制。 教学过程： 一、路 线 道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等组成的空间带状构造物。 它在平面上有左右转弯、纵面上有上下起伏、横面上有一定宽度。 路线：道路中线的空间位置。 线形：道路中心线的立体形状。 路线平面：路线在水平面上的投影。 路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展开平面、纵坡不变）。 路线横断面：中线上任一点的法向切面。 路线设计：确定路线（道路中线）空间位置和各部分的几何尺寸
JDJDTZHYHHZQZZHYHHYRJB,HYLQZ0HZJD,YH图1路线的平面纵面地面线纵斯园纵断面线公路中线平面线形黄断面图2道路三维图路线设计的内容：①平面设计：包括平面线形、人工构造物的平面布置、工程占地拆迁处理及路线平面图绘制等：②纵断面设计包括纵断拉坡、平纵线形处理、竖曲线设计、设计高程和填挖计算，以及纵断面图绘制等：③横断面设计包括一般与特殊路基横断面、弯道超高、加宽与视距保证、土石方计算调配等二、汽车行驶轨迹与道路平面线形（一）汽车行驶轨迹（1）汽车行驶轨迹的痕迹①雪后第一辆车行驶的痕迹②已建公路车道中的油渍的痕迹③夜间连续摄影前灯的痕迹（2）行驶轨迹观测：①用横摆仪随车量测
图 1 路线的平面 图 2 道路三维图 路线设计的内容： ① 平面设计 包括平面线形、人工构造物的平面布置、工程占地拆迁处理及路线平面图绘制等； ② 纵断面设计 包括纵断拉坡、平纵线形处理、竖曲线设计、设计高程和填挖计算，以及纵断 面图绘制等； ③ 横断面设计 包括一般与特殊路基横断面、弯道超高、加宽与视距保证、土石方计算调配等 二、汽车行驶轨迹与道路平面线形 （一）汽车行驶轨迹 （1）汽车行驶轨迹的痕迹 ①雪后第一辆车行驶的痕迹 ②已建公路车道中的油渍的痕迹 ③夜间连续摄影前灯的痕迹 （2）行驶轨迹观测： ①用横摆仪随车量测
②用全站仪量测轨迹③用GPS测轨迹（3）汽车行驶轨迹重心的几何特征①轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折：②曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值；③曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。（4）平面线形要素①直线一圆一直线组合的平面线形满足平面线形连续、圆滑的第一条要求，但在ZY和YZ点处曲率和曲率变化率值不连续的（直线上曲率为0，圆曲线上曲率为1/R）。该线形组合一般只用于低等级公路（四级公路）。路线图凯Rb）曲率图②直一缓一圆一缓一直组合的平面线形在直线与圆曲线间引入了一条曲率逐渐变化的“缓和曲线”，使整条线形符合汽车行驶轨迹特性的第一条和二条。不满足汽车行驶轨迹特性的第三条要求，但与汽车行驶轨迹接近，而且，汽车行驶无轨道，在车道宽度内允许有一定偏离
②用全站仪量测轨迹 ③用 GPS 测轨迹 （3）汽车行驶轨迹重心的几何特征 ①轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折； ②曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值； ③曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。 （4）平面线形要素 ①直线－圆－直线组合的平面线形 满足平面线形连续、圆滑的第一条要求，但在 ZY 和 YZ 点处曲率和曲率变化率值不连续的（直 线上曲率为 0，圆曲线上曲率为 1/R）。 该线形组合一般只用于低等级公路（四级公路）。 ②直－缓－圆－缓－直组合的平面线形 在直线与圆曲线间引入了一条曲率逐渐变化的“缓和曲线”，使整条线形符合汽车行驶轨迹特性 的第一条和二条。不满足汽车行驶轨迹特性的第三条要求，但与汽车行驶轨迹接近，而且，汽车行 驶无轨道，在车道宽度内允许有一定偏离
该线形组合可用于三级以上公路（包括三级公路）。③平面线形三要素现代道路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成的，称之为平面线形三要素，道路平面线形设计就是从线形的角度去研究三个要素的选用和相互间的组合等问题。6一直线缓和曲线OR,o卜缓和曲线R2缓和曲线直线四曲线店圈曲线面曲线直线R.-缓和曲线缓和曲线7O,ktRJR,D1R,三、路线平面设计的内容道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数，保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。对于车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。本节小结理解与掌握路线平面、纵断面、横断面及线形等概念：汽车行驶轨迹的几何特征：平面线形三要素与平面线形曲率图。思考题1.汽车行驶轨迹的几何特征对平面线形的几何构成有何影响？2.平面线形三要素是什么？
该线形组合可用于三级以上公路（包括三级公路）。 ③平面线形三要素 现代道路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成的，称之为平面线形三要素，道路平面线 形设计就是从线形的角度去研究三个要素的选 用和相互间的组合等问题。 三、路线平面设计的内容 道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几 何参数，保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注意使线形与地形、地物、环境和景观 等协调。 对于车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。 本节小结 理解与掌握路线平面、纵断面、横断面及线形等概念；汽车行驶轨迹的几何特征； 平面线形三 要素与平面线形曲率图。 思考题 1. 汽车行驶轨迹的几何特征对平面线形的几何构成有何影响？ 2. 平面线形三要素是什么？
2.2直线本节课时：1学时讲课重点1．直线的优、缺点。2.直线的最大长度；运用长直线时应注意的问题。3.相邻同向、反向圆曲线间的直线长度。4.断背曲线的危害与解决办法。讲课难点1.对相邻同向、反向圆曲线间的最小直线长度的理解：教学过程：一、直线的特点1.优点?两点之间距离最短.具有短捷、直达的印象.行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易.测设简单方便（用简单的就可以精确量距、放样等）.在直线上设构造物更具经济性。2.缺点.直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调?过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。?在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。.易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。二、直线的运用直线的运用应注意同地形、环境的协调与配合。采用直线线形时，其长度不宜过长。但在下述路段上可采用直线：
2.2 直线 本节课时：1 学时 讲课重点 1. 直线的优、缺点。 2. 直线的最大长度；运用长直线时应注意的问题。 3. 相邻同向、反向圆曲线间的直线长度。 4. 断背曲线的危害与解决办法。 讲课难点 1. 对相邻同向、反向圆曲线间的最小直线长度的理解； 教学过程： 一、直线的特点 1．优点 ⚫ 两点之间距离最短 ⚫ 具有短捷、直达的印象 ⚫ 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易 ⚫ 测设简单方便（用简单的就可以精确量距、放样等） ⚫ 在直线上设构造物更具经济性。 2．缺点 ⚫ 直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调 ⚫ 过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。 ⚫ 在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。 ⚫ 易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。 二、直线的运用 直线的运用应注意同地形、环境的协调与配合。采用直线线形时，其长度不宜过长。但在下述 路段上可采用直线：