3.1. Общие понятия
3.1.1. Критерии плавности дороги определяются прежде всего зрительным восприятием человеком пространственных соотношений и характеристик объектов. В качестве основной характеристики зрительной плавности рассматривают изменение кривизны линий, образующих изображение дороги, и скорость изменения этой кривизны.
3.1.2. Зрительная плавность оценивается математическими характеристиками линий, образующих изображение дороги в картинной плоскости. В качестве ведущей линии принимается внутренняя кромка проезжей части.
3.1.3. Математической характеристикой ведущей линии является радиус кривизны в экстремальной точке (точке с наибольшей кривизной). Этот показатель выражается в угловых минутах (видимый угловой размер элементов изображения дороги)
, (1)
где - радиус кривизны ведущей линии в картинной плоскости, м;
- расстояние от наблюдателя до картинной плоскости, м;
- переходный коэффициент от радиан к угловым минутам.
3.1.4. Субъективная оценка плавности одной и той же линии в зависимости от того, предъявляется она одна или в составе изображения дороги и фона, которым служит ландшафт окружающей местности, не одинакова: ведущая линия, воспринимаемая как плавная в составе изображения дороги, при одиночном предъявлении может вызвать ощущение резкой кривой. Зрительная плавность зависит не только от геометрических характеристик ведущей линии, но и дополнительных признаков. В этой связи следует оценивать плавность не одной какой-либо линии (например, трассы), а всей поверхности проезжей части дороги и говорить о плавности не трассы (одной линии), а всей дороги.
3.1.5. Критерий зрительной плавности связан с математическими характеристиками видимого изображения дороги. Поэтому при проектировании оценить зрительную плавность дороги можно только расчетом. По перспективным изображениям надежно выполнить эту оценку нельзя, поэтому для оценки зрительной плавности нет необходимости вычерчивать перспективные изображения дороги.
Перспективные изображения необходимы при оценке зрительной ясности дороги, ее внешней гармоничности и при решении вопросов оформления дороги, размещения средств зрительного ориентирования водителя.
3.2. Оценка зрительной плавности закругления дороги в плане
3.2.1. При оценке зрительной плавности закругления в плане используют критерий плавности дороги, который определяют как соотношение кривизны ведущей линии перспективы и видимой ширины проезжей части в экстремальной точке (рис.1). Это соотношение оценивают по графику (см. рис.2).
Рис.1. Количественные характеристики зрительной плавности дороги:
а - формирование изображения в картинной плоскости;
б - видимое изображение дороги
Рис.2. Соотношение видимой ширины проезжей части и радиуса кривизны ведущей
линии в экстремальной точке, определяющее зрительную плавность дороги
Кривая в плане считается плавной, если в экстремальной точке ведущей линии соотношение и находятся в зоне (рис.2). Чем ниже по вертикали от границы зоны находится точка, соответствующая и , тем более плавной будет восприниматься кривая в плане.
Условие плавности: .
Все изображения дороги делятся на два класса - плавные и неплавные. Зрительная плавность дороги тем выше, чем ниже на рис.2 лежит точка, соответствующая и для оцениваемого закруглен
ия.
3.2.2. Зрительную плавность дороги следует оценивать расчетами на ЭВМ, используя специальные программы. При их отсутствии такие расчеты могут быть выполнены и вручную. Для этого последовательно определяют расстояние до экстремальной точки на кривой, высоту глаз водителя над поверхностью кривой, видимый радиус кривизны ведущей линии , видимую ширину проезжей части .
3.2.3. Расстояние от наблюдателя до экстремальной точки зависит от радиуса кривой в плане (или параметра переходной кривой) и положения наблюдателя на проезжей части и не зависит от продольного профиля. Это расстояние можно рассчитать по формулам 2 и 3 или определить по графику (рис.3).