专利名称：场地自行车赛道的超高模型的建模方法及赛道设计方法
技术领域：
本发明涉及道路设计领域，具体是一种场地自行车赛道的超高模型的建模方法及 赛道设计方法。
背景技术：
随着国民经济的发展，各项大型体育赛事不断增多，各地对现代化体育设施建造 的需求亦迅速增加。然而，对场地自行车比赛赛道的设计，我国大多依赖于国外的设计技 术，而这些设计技术是保密的，且不同的自行车赛道设计也不尽相同，我们处于一种“知其 然，不知其所以然”的尴尬状态中。在场地自行车赛道设计理论上，已产生“X”，“Y”两个方向(椭圆形赛道的长轴方 向为“X”方向，短轴方向为“Y”方向)不对称的设计概念以及直线段赛道并非直线的新概 念。具体表现在第一，要改变直道倾斜角是一个定值的距离过长的概念，而要视赛道设计最高时 速决定直道倾斜角是一个定值的距离，其余部分改成变量。直道只是水平投影是直线，空间 上是曲线；第二，在运动员进入弯道时，也要视赛道设计最高时速适当地减缓弯道倾斜角度 变化速率，以克服“超重”的感觉。而在运动员驶出弯道时，要适当地加大弯道倾斜角变化 速率，以提高行驶速度；第三，减少圆曲线段倾斜角部分的距离，以克服“超重”和“失重”的感觉，满足最 小加速度变化率的运动条件。目前国内存在的场地自行车赛道，得到广泛认可的是北京老山自行车场馆赛道、 南京体育学院自行车场馆赛道，但运动员在这两条赛道骑行时，也反映有“超重”、“失重”和 “倾覆”、“滑移”的感觉，导致这种问题的主要原因在于场地自行车赛道的超高设置不够合 理。而目前已建成的场地自行车赛道的超高设置也没有固定的模型，如北京老山赛道的超 高模型为两段不同的三次抛物线，南京体育学院的超高模型更接近与七次抛物线，也就是 说自行车赛道超高变化的设置还在探索阶段，目前尚未找到最佳的场地自行车超高模型。
发明内容
技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种合理的自行车赛道设计方法，采 用该方法设计出来的赛道可以实现保证运动员比赛时骑行安全，并缩短骑行时间提高比赛 观赏性。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种场地自行车赛道的超高模型的建模方法，步骤如下步骤1 以对超高模型特性最为敏感的200m争先赛的骑行时间及骑行速度作为评 价指标，分析场地自行车赛道超高模型特性，包括已建成的北京老山自行车场馆赛道及南 京体育学院自行车场馆赛道对应的超高模型，以及理论提出的四次抛物线模赛道。由表1所示的数据，确定以四次抛物线模型作为超高模型优化的基础。表1现有超高模型末速度及耗时分析结果
权利要求
一种场地自行车赛道的超高模型的建模方法，其特征在于包括步骤1)确定优化模型基础以对超高模型特性最为敏感的200m争先赛的骑行时间及骑行速度作为评价指标，分析场地自行车赛道超高模型特性，最终确定以四次抛物线超高模型作为超高模型优化的基础；2)优化调整过程利用自行车赛道设计软件调整四次抛物线超高模型，使其竖向曲率变化更加平顺，提高骑行过程安全性，具体步骤是包括首先在CAD软件中绘制出四次抛物线超高模型，再对线形进行逐点调整，使其进弯道较为平缓出弯道较陡，最后将调整过的线形输入软件中形成新的超高模型；3)确定优化结果利用骑行时间、骑行速度及竖向曲率为指标，以竖向曲率变化趋势接近已建成赛道，速度及耗时小于四次抛物线模型赛道为标准，验证调整后得到的优化模型。
2.根据权利要求1所述的特征是所述步骤1)中，所述作为超高模型优化基础的四次抛 物线超高模型中，末速度V1为19. ΠβΙπ Γ1，耗时为10. 4813s。
3.—种场地自行车赛道的设计方法，其特征在于包括步骤先建立超高模型，再按照 超高模型确定赛到各点高程，从而形成赛道空间设计；所述建立超高模型的步骤包括1)确定优化模型基础以对超高模型特性最为敏感的200m争先赛的骑行时间及骑行速度作为评价指标，分 析场地自行车赛道超高模型特性，最终确定以四次抛物线超高模型作为超高模型优化的基 石出；2)优化调整过程利用自行车赛道设计软件调整四次抛物线超高模型，使其竖向曲率变化更加平顺，提 高骑行过程安全性，具体步骤是包括首先在CAD软件中绘制出四次抛物线超高模型，再对线形进行逐点调整，使其进弯道 较为平缓出弯道较陡，最后将调整过的线形输入软件中形成新的超高模型；3)确定优化结果利用骑行时间、骑行速度及竖向曲率为指标，以竖向曲率变化趋势接近已建成赛道，速 度及耗时小于四次抛物线模型赛道为标准，验证调整后得到的优化模型。
全文摘要
一种场地自行车赛道的超高模型的建模方法，步骤包括1)以四次抛物线模型作为超高模型优化的基础。2)用自行车赛道设计软件调整四次抛物线超高模型，使其竖向曲率变化更加平顺，提高骑行过程安全性。3)用骑行时间、骑行速度及竖向曲率为指标，以竖向曲率变化趋势接近已建成赛道，速度及耗时小于四次抛物线模型赛道为标准，验证调整后得到的优化模型的合理性。一种场地自行车赛道的设计方法，是在上述建模的基础上，以优化后的模型来建造自行车赛道。本发明的具有速度及时间优势。以竖向曲率作为评价指标调整四次抛物线超高模型，保证了骑行过程中的顺适性及安全性。
文档编号G06F17/50GK101986319SQ20101058443
公开日2011年3月16日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者施金君, 李方, 杜小玉, 程建川 申请人:东南大学