在线路编程中,区分缓和曲线主要依据其几何特性和曲率变化。以下是具体的区分方法:
起点和终点的半径
完整缓和曲线:起点半径为无穷大,经过“入缓和曲线”接入“圆弧”时半径逐渐变小,再经过“出缓和曲线”后,半径逐渐变大至无穷大。
不完整缓和曲线:如卵形曲线,两端连接的是圆曲线,其起点和终点的半径分别等于所接两个圆曲线的半径值。
曲率变化
圆曲线:半径保持不变,曲率也保持不变。
缓和曲线:半径从无穷大逐渐变化到圆弧的半径,再从圆弧的半径变化到无穷大,曲率连续变化。
数学表达式
缓和曲线:通常采用数学中的回旋线,其方程可以表示为x(t) = R(1 - t^2) 和 y(t) = Rt(1 - t^2),其中R是缓和曲线的半径,t是曲线上的弧长参数。
变半径曲线:曲率半径随着弧长的变化而变化,其方程通常比较复杂,需要一系列参数方程表示。
应用
缓和曲线:用于连接直线与圆曲线,或在半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间,使曲率连续变化,确保行车平稳过渡。
竖曲线:用于在线路纵断面上连接两相邻坡段,以变坡点为交点,主要作用是缓和纵向变坡处的冲击,确保行车视距和舒适感。
通过以上方法,可以有效地在编程中区分缓和曲线,并确保线路设计的合理性和行车的安全性。