3.4.2 道路线形组合优化设计
道路线形优化设计包括平面、纵断面及空间线形（线形组合）优化设计。线形组合优化设计并不是设计的上下道工序，而是一个相互关联，互为一体的过程，所以要进行线形组合优化设计必须要先进行平面和纵断面线形优化设计。平面优化就是依平面几何条件取得最优的平面线形；纵断面优化就是使工程量与工程费用最少，运营效益最高，车辆行驶舒顺、安全；空间线形优化就是使平、纵、横三方面相结合达到最佳空间线形。
1.平面线形优化设计
1）平面线形技术指标的均衡连续及转角的设置
平面线形设计应根据不同条件合理选用三要素，妥善组合运用，宜直则直，宜曲则曲，直中有曲，曲中有直，既不强拉直线，也不硬性设置不必要的曲线。如直线过长，易显僵直，景观呆板单调，容易引起驾驶员麻痹与疲劳，还会导致出现超速行驶发生交通事故。曲线具有柔和的几何线形，一般情况下宜采用极限最小平曲线半径的4～8倍或超高为2%～4%的圆曲线半径。做到保护环境，美化景观、行车安全、节省费用。
保持线形的连续性，避免突变，就必须注意线形技术指标的均衡与连续性。如长直线的顶端不宜设小半径曲线，因为曲率突变、行车速度过大将导致交通事故。
路线的转角不宜过小，否则驾驶员容易把曲线看得比实际上更小，产生急弯错觉，从而造成事故。不得已时，可考虑设置过渡曲线。
2）直线、圆曲线与缓和曲线的运用
直线、曲线的合理运用是线形几何形状的技术体现，并综合考虑可能的纵断面线形的条件下，达到经济合理、美观安全、线形流畅顺捷。
两同向曲线或两反向曲线间都不得以短直线相连，夹有短直线的线形常因出乎意料，易产生交通事故，同时线形又不美观，产生扭曲现象。实践研究认为，在保证行车安全条件下，为避免曲线间长直线可能带来的高填深挖及造成的昂贵工程费用，同向间最小直线长度一般应不小于4.5V（m），在地形复杂条件下可不小于3V（m），否则应调整线形。
2.纵断面线形优化设计
1）纵断面指标的均衡和平面、纵断面指标的协调
纵断面线形设计主要研究纵坡的大小、长度以及它们之间的配合，要求在整条路线上紧密配合平曲线，要综合考虑地形条件、工程运营经济以及线形的连续圆滑与行车的舒适。
纵断面线形必须根据地形条件设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形，在纵断面上，避免在短距离内出现锯齿形断面或中间暗凹的线形。隐蔽的暗凹路段将造成视觉中断、线形不连贯、无法预见前方的情况，增加发生事故的可能性。
2）纵坡与竖曲线设计
纵坡设计应均匀平缓，尽量不采用极限指标，否则会降低车速，影响通行能力。同时要注意控制路基平均填土高度，特别是在平原区，须妥善处理与地方群众交通之间的关系，避免在同向竖曲线间（特别是凹形竖曲线）插入短的直线坡段，断背曲线在视觉上很不舒适，会产生视觉不自然、线形扭曲现象。为改善视觉舒适性，宜把两个竖曲线包络为一个大的单竖曲线或改成复竖曲线。若是反向曲线，为使汽车的增重、减重之间有一个过渡段，宜插入直线坡段，也可直接连接。
两相邻路段纵坡变化小时，竖曲线半径尽可能大些，在长的陡坡端部不要设计急剧变化的竖曲线。
3.平纵线形组合优化设计
道路线形设计如果只按平面、纵断面线形标准优化设计，而不是将二者结合考虑，最终不一定是良好的设计，因为道路是个三维的空间实体，它的中线是一条空间曲线，线形设计最终是以平、纵组合的立体线形展现在驾驶员眼前的，所以必须要满足驾驶员在视觉和心理方面的连续、舒适、与周围环境的协调的要求。线形组合设计应采用绘制透视图的方法进行反复修正和调整，有条件时可运用动态连续透视图进行检查。
1）平曲线与竖曲线的组合
道路线形的组合应保持平面、纵断面两种线形的均衡。如果平曲线与竖曲线的半径均比较小，将两种曲线分开设，不要重合。如果两种曲线的半径都较大，宜将平曲线与竖曲线重合，形成平包竖，这样视觉效果好。
在一个平曲线内应避免存在竖曲线反复凹凸情况，否则在视觉上会出现线形切断情况而产生不安全感。为了使平面和纵断面线形均衡，一般取竖曲线半径为平曲线半径的10～20倍。但是在平原地区修建高速公路时，为了降低填土高度，当纵坡差小于等于1%，竖曲线半径又很大，在一个平曲线内有3～4个竖曲线时，通过透视图形的视觉仍然良好，且不影响行车的舒适性的线形设计是可行的。
2）直线与曲线的组合
避免在长的直线段插入小半径的竖曲线。当长直线下坡段上有凹形竖曲线时，司机会将前方上坡看成比实际要大的坡度而采取不必要的加速措施，从而造成驾驶上的失误。
避免使用短的平曲线、竖直线和直线，特别在同一方向转弯的曲线之间应避免加入短的直线。
3）平、纵线形组合与景观的协调配合
平、纵线形组合必须要充分考虑与道路所经地区的自然环境景观相协调配合。优美的线形组合景观会使驾驶员和旅客感到赏心悦目，以减轻高速驾驶员的疲劳感，同时也起诱导视线的作用。通过绘制透视图来检查环境配合及景观协调。