《现代道路几何设计》考核题（2014.12.30）
一、某长江隧道纵断面设计推荐方案见下图。
试利用东风EQ140加减速行程图，从两个方向分别计算并绘制车辆在隧道（桥）范围（SJD3~SJD11）可能最大行驶速度图。计算初速度取50km/h.（道路限速60km/h）。
SJD3~SJD11的纵坡组合为：-4.000%（890m）、-2.957%（1050m）、+1.000%（867m）、+4.534%（833）、+3.089%（300m）、+0.573%（300m）、+3.500%（800m）、-3.500%（300m）。
解：
1）参数取值：f=0.015,λ=1；东风EQ140加减速行程图和动力特性图如下：
2）计算过程（不考虑限速） ? 方向一：SJD3至SJD11 （1） SJD3至SJD4 下坡段， 则?S2?f?i=-0.025，加速，?Sa?890m，V1=50km/h, ?S1?375 ??Sa??S1?1265m
查加减速行程表（a）可知,在加速行程890m内，车速已达到最大车速V2=85km/h （2） SJD4至SJD5 下坡段，
f?i=-0.01457，加速，车辆在SJD3至SJD4之间已达到最大车速，故此段加速?仍保持最大车速V2=85km/h （3） SJD5至SJD6 上坡段，则?S2?f?i=0.025，?Sd?867m，V1=85km/h, ?S1?0 ??Sd??S1?867m
查加减速行程表（a）可知, V2=76km/h （4） SJD6至SJD7 上坡段，则?S2?f?i=0.06034，减速，?Sd?833m，V1=76km/h, ?S1?190m ??Sd??S1?1023m
查加减速行程表（a）可知, 在此段车辆车速从76km/h减速到55km/h后换挡为四挡。 从76km/h减速到55km/h的坡长为Sd1，换挡后剩余的坡长为Sd2，则Sd?Sd1+Sd2
查加减速行程表（a）可知，
?S2??Sd1+?S1?520m, 则Sd1=520-190=330m,
Sd2=833-330=503m
对于Sd2这段，V1=55km/h, ?Sd?503m,查四挡加减速行程表（b）,?S1?0
?S2??Sd??S1?503m, 查四挡加减速行程表（b）知，V2=44km/h
（5） SJD7至SJD8 上坡段，f?if?iV1=44km/h，=0.04589，查四挡EQ140动力特性图知，D=0.06>=0.04589，
??故车辆加速行驶，?S1?1500m，?Sa?300m, 则?S2?行程表（b）知，V2=46km/h （6） SJD8至SJD9 上坡段，
?Sa??S1?1800m, 查四挡加减速
f?i=0.0723，V1=46km/h,减速行驶，查四挡加减速行程表（b）知，?S1?190m， ??Sd?300m，?S2??Sd??S1?490m, 查四挡加减速行程表（b）知，V2=33km/h
（7） SJD9至SJD10 上坡段，
f?if?i=0.05，V1=33km/h，查四挡EQ140动力特性图知，D=0.06>=0.05，车??辆加速行驶，查四挡加减速行程表（b）知，
?S1?590m，?Sa?800m，
?S2??Sd??Sa?1390m, 查四挡加减速行程表（b）知，V2=43km/h
（8） SJD10至SJD11 下坡段，f?iV1=43km/h，=-0.02，车辆加速行驶，查四挡加减速行程表（b）知，?S1?110m，
??Sa?300m，?S2??S1??Sa?410m, 查四挡加减速行程表（b）知，300m内车辆速度能
达到四挡最大速度V2=55km/h，因此途中可以换挡为五挡，现计算换挡为五挡后剩余的坡长，从43km/h加速到55km/h的坡长为Sa1，换挡后剩余的坡长为Sa2，则Sa?Sa1+Sa2，查四挡加减速行程表（b）知，Sa1=S为55km/h加速行驶
V2?SV1=150-100=50m,则Sa2=250m。换为五挡后以初速度
?Sa?250m，查五挡加减速行程表（a）知?S1?220m,
?S2??S1??Sa?470m, 查五挡加减速行程表（a）知V2=75km/h.
综合上述计算过程，列出SJD3~SJD11之间的距离与最大行驶速度的表格：
0 890 1940 2807 3137 3640 3940 4240 5040 5090 5340 距离（m) 85 76 55 44 46 33 43 55 75 最大行驶速度(km/h) 50 85 根据距离-速度表绘制线路最大行驶速度图：
从上图可以得知，东风EQ140在该线路上最大行驶速度在相当一部分路段上是超过限速值的，可见限速值设置的不合理，应提高限速值。
? 方向二：SJD11至SJD3 （1） SJD11至SJD10
f?i=0.05，V1=50km/h，若此时车辆为五挡，车辆会减速行驶；若此时车辆为四?f?i挡，查四挡加减速行程表可知，当=0.05时，车辆行驶最大速度为50km/h，因此车辆
?上坡段，
在该段开四挡保持50km/h是该段的最大行驶速度。 （2） SJD10至SJD9 下坡段，
f?i=-0.02，V1=50km/h，坡长800m，车辆加速行驶，查四挡加减速行程表（b）?知，800m内车辆速度能达到四挡最大速度V2=55km/h，因此途中可以换挡为五挡，现计算换挡为五挡后剩余的坡长，从50km/h加速到55km/h的坡长为Sa1，换挡后剩余的坡长为Sa2，则Sa?Sa1+Sa2，查四挡加减速行程表（b）知，Sa1=SV2?SV1=150-120=30m,则Sa2=770m。
换为五挡后以初速度为55km/h加速行驶?Sa?770m，查五挡加减速行程表（a）知?S1?220m,
?S2??S1??Sa?990m, 查五挡加减速行程表（a）知,770m的坡长内，车辆已达到最大
行驶速度V2=85km/h.
（3） SJD9至SJD8 下坡段，
f?i=-0.0423，加速行驶，由于V1=85km/h已是最大速度，故保持该速度。 ?f?i=-0.01589，加速行驶，由于V1=85km/h已是最大速度，故保持该速度。 ?f?i=-0.03034，加速行驶，由于V1=85km/h已是最大速度，故保持该速度。 ?f?i=0.005， V1=85km/h，查动力特性图知, D>0.005,加速行驶，由于V1=85km/h?（4） SJD8至SJD7 下坡段，
（5） SJD7至SJD6 下坡段，
（6） SJD6至SJD5 下坡段，
已是最大速度，故保持该速度。 （7） SJD5至SJD4 上坡段，
f?i=0.04457， V1=85km/h，减速行驶，查五挡加减速行程表（a）知，?S1?0m, ??Sd?1050，?S2??S1??Sa?1050m，查五挡加减速行程表（a）知，V2=53km/h。
（8） SJD4至SJD3 上坡段，
f?i=0.055， V1=53km/h，减速行驶，查五挡加减速行程表（a）知，?S1?680m, ??Sd?890，?S2??S1??Sa?1570m，查五挡加减速行程表（a）知，V2将减少到10km/h
以下，故途中可换挡为四挡开始加速，当
f?i=0.05时，四挡最大速度为50km/h，故车辆?在五挡先从53km/h减速到50km/h，再换到四挡，换挡后在四挡保持最大速度50km/h行驶。
现求53km/h减速到50km/h所需要的坡长，?S2?750m, ?Sd??S2??S1?750-680=70m,
则保持四挡50km/h的坡段长度为890-70=820m。
综合上述计算过程，列出SJD11~SJD3之间的距离与最大行驶速度的表格： 0 300 330 1100 1400 1700 2533 3400 4450 4520 5340 距离（m） 最大行驶速度（km/h) 50 50 55 85 85 85 85 85 53 50 50
根据距离-速度表绘制线路最大行驶速度图：