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Autoturn在工程中应用 　　摘 要:本文介绍了Autoturn软件的使用特色和范围以及简单易懂的用户界面,详细介绍了其在工程设计中的实际应用,以期对其它工程起到抛砖引玉的作用。 　　关键词:Autoturn 猎寻 交通模拟 　　中图分类号:U491 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0064-01 　　市政基础设施建设是国民经济和社会发展的基础,鉴于其公共性和公益性,往往由政府财政和银行贷款等方式进行筹资融资,投资数额巨大。因此,在设计阶段对市政基础设施工程项目进行不断校正、优化设计,对降低工程造价、提高工程质量,具有重要意义。美国Transoft公司的Autoturn(机动车转弯设计软件)正是进行优化设计的一个有效工具。Autoturn是一个综合的、实际的、用户界面友好的基于CAD的设计软件。对于各种的公路、城市道路以及地下停车场等设计项目,道路设计师、建筑师可以使用该软件来估算、模拟或复核车辆在交叉口、环形路、以及各种??车设施等的车辆机动行为。 　　1 Autoturn的使用特色及范围 　　Autoturn代表最近的车辆路径分析的流行技术,替代了陈旧乏味的手动转弯模型SmartPath工具。Autoturn提出了“猎寻”的概念。其思路就是:让软件替设计师找到解决方案。设计师提供基本参数,Autoturn为设计师作出结果。“猎寻”在Autoturn的三个最强大的新功能中都有运用,主要如下。 　　(1)能够自动产生转弯的机动行为。 　　使用Select Sweep Angle功能来完成猎寻期望转弯角度。 　　(2)紧急反转的拐角模拟。 　　对于紧急反转、过度转向的拐角路径,使用必威体育精装版的SmartPath Tool,“猎寻”期望转弯角度,Autoturn可以自动的产生一个过度转弯模拟。 　　(3)能够模拟车辆偏离道路边缘。 　　Autoturn有一新的功能——Place Offset Simulation工具。软件会自动“猎寻”,画出最优路径,并且与所选的道路要素之间保持固定的净空。 　　不仅如此,Autoturn还拥有一类更加完善的功能,例如:车辆的前后转向节臂。 　　2 Autoturn的用户界面 　　Autoturn是一个简单易懂、便于操作的交通模拟软件。软件主要分为五大部分。 　　(1)软件设置:主要包括一般设置、显示设定、车辆默认值及快捷设置等。 　　(2)车辆类型库:这是整个软件数据库的基础,每种车型对应一套基???数据,并可对此数据进行编辑修改,也可以自定义新的车辆类型及尺寸增加到数据库里。 　　(3)模拟转弯设计:软件的核心部分,提供四种互动的驾驶模式,在结合计算车速、超高、侧向摩擦力和转弯半径的工程算法的同时,能使设计师很快地容易地模拟车辆的前进和倒车等转弯机动行为。 　　(4)成果及案例输出:可输出可视化、边界化的平面轨迹,同时可以将模拟路径的任意点位的适时成果动态输出。 　　(5)帮助。 　　3 在实际工程中的应用 　　3.1 在圆曲线加宽中的应用 　　公路及城市道路设计规范规定:圆曲线半径小于或等于250m时,应对圆曲线内侧的路面进行加宽[1]。采用Autoturn以天津蓟汕联络线-津滨高速公路立交环形匝道为例进行模拟[2]。通过调查预测分析该立交货车交通比例较大,其中货车的主要尺寸长宽高为12×2.5×4m(前悬1.5m,轴距6.5m,后悬4m),根据相关资料确定其圆曲线半径为65m,加宽值为1.5m,即路面总宽由7m加宽至8.5m,总宽由8.5m加宽至10m。采用车辆实际尺寸,设计车速为40km/h进行模拟,可加宽值是满足实际使用要求的,节省了大量的人力和资源成本。 　　3.2 在交叉口设计中的应用 　　城市道路交叉口路缘石转弯曲线半径研究对象以小型车辆为主,并未考虑转弯轮差和视觉盲区的影响。但是,对于大型车辆交通量比例较高的道路交叉口来说,由于大型车辆驾驶员目高为2.2m,右转时速20km/h的大型车辆内轮差为1.67m～2.69m,对于内轮差区域内的行人和非机动车极易发生交通事故[3]。利用Autoturn可完美的解决大型车辆转弯带来的内外轮差问题。图3-4为某港口道路交叉口的设计方案。原设计缘石转弯半径为30m,经模拟发现行驶轨迹边界与转弯缘石有冲突,采用拟合计算法得出优化后的缘石转弯半径为34.5m。 　　3.3 在中央分隔带掉头的应用 　　某城市主干道,设计速度50km/h,双向六车道,每条车道3.5m,中央分隔带宽9m,用于掉头的中央分隔带断口宽12m,交通组成以小客车为主。采用Autoturn软件对双向车辆掉头进行模拟,在掉头处的小客车车辆速度采用5km/h。如车辆的掉头行驶轨迹边界都严格的控制在内侧车道内。另外可以看出此处中央分隔带断口宽12