双车道公路路段通行能力分析PPT学习课件

1、 双车道公路的每个行车方向有一条车道， 车行道没分隔。 双车道公路的道路特征：道路宽度、道 路线形、视距 双车道公路的道路特征：道路宽 度、道路线形(平面、纵断面)、视 距 公路级别设计速度路基宽度路肩宽度车行道宽度 二级公路 80 km/h12.0 m1.5 m9.0 m 40 km/h8.5 m0.75 m7.0 m 三级公路 60 km/h8.5 m0.75 m7.0 m 30 km/h7.5 m0.75 m6.0 m 四级公路 40 km/h7.0 m0.5 m6.0 m 20 km/h6.5 m1.5 m3.5 m 双车道公路分两级：一级双车道公路 、 二级双车道公路 n一级双车道公

2、路:一级双车道公路主要是城际间联络路线，是连接主要 交通源的重要干线、驾驶员期望以较高的速度行进。通常服务于长距 离交通，或者作为长距离交通设施之间的连线。 n二级双车道公路:二级双车道公路的功能是进出一级双车道公路的连线， 不是主要干线，驾驶员不能以较高的速度行进。常常服务于短距离交 通，或长距离出行的开始和结束部分。 4 一级双车道公路一级双车道公路 n驾驶员期望以相对高的速度前进。 n通常服务于长距离交通。 n包括：城际间主要路线，连接主要交通源的重要干线，主要通勤路线。 n 公路功能：机动性为主。 二级双车道公路二级双车道公路 n驾驶员不必期望高速前进。 n通常服务于短距离交通。 n包

3、括：进出一级双车道公路的连接线。 n公路功能：通达性为主。 5 6 n机动功能随着功能等级的上升而提升； n通达功能随着功能等级的下降而提升。 双车道公路的每个行车方向有一条车道，车行 道没分隔。 n驾驶员交通特性 n车辆交通特性 n道路交通特性 驾驶员的交通特性 反应 反应人体器官因受到外界刺激而发生的效 应动作。 反应过程外界刺激人体器官信息感觉 神经系统大脑中枢大脑进行分析、判断指 令信息运动神经系统运动器官实现相应动 作。 反应时间反应过程所需的时间。 驾驶员的交通特性 反应时间 反应时间的分类 简单反应时间对单一刺激进行反应。 选择（复杂）反应时间对多种不同刺激之 间选择一种刺激进行

4、反应。 反应时间测定装置 反应时间的测定方法 首先受试验者按住电键，当试验者开通电时，刺激发生，受试验者感到刺激后，手离电键，电流中断， 指针运动停止，这时可从时间测定器上读出反应时间。 驾驶员的交通特性 反应时间的测定 1 反应时间与刺激的种类有关。 2 反应时间与感官及反应运动系统的种类有关 （司空见惯）。 3 反应时间与疲劳程度有关。 4 反应时间与年龄与性别有关 。 5 反应时间与车速有关。 6 反应时间与酒精、药物等有关。 驾驶员的交通特性 反应时间的特性 驾驶员操作汽车，就是驾驶人员介于汽车(车内环 境)与道路(车外环境)之间通过其主观判断对汽车实 行操作，判断能力很重要。 v驾驶

5、员的操纵过程信息输入、信息加工、决策、 信息输出。 v信息人、车、环境系统的情报情况。 v人车系统中驾驶员是主体。 驾驶员的交通特性 判断能力 接受器由环境获得情报 经神经系统传递到情报 处理部(中枢神经) 加以思考判断，进行意志决定 后由神经系统传递到效果器发出相应的操作 汽车开始响应汽车响应上有偏差导致汽车发动 响应异常，新情况重新把此情况返回到中枢神 经进行修正再传递到效果器效果器执行修正后 的命令 驾驶员的交通特性 判断能力 人车环境系统 显示 自动传感器自动控制器 驾驶员判断 系统 驾驶员特征：态度、能力、经验、暂 时损伤等 驾驶员感知、 注意能力 驾驶员决策、 反应选择能 力 驾驶

6、员反 应能力 车辆控制动 态 道路 其它车辆自 己车辆 行人 驾驶员的交通特性行为 气质：驾驶倾向性与稳定性 气质人典型、稳定的心理特点。这些心理特 点以各种方式表现在各种各样的场合表现，不 以活动的内容、目的和动机为转移。 知觉过程的速度 注意集中时间的长短 气质类型与驾驶行为 古希腊著名医生希波克拉特观察到不同人有不 同气质。他认为人体内有四种体液：血液、粘 液、黄胆汁和黑胆汁。机体的状态决定于四种 体液混合比例，由于某种体液占优势而产生四 种气质。 多血质 、胆汁质、粘液质 、抑郁质 气质类型与驾驶行为 1、多血质(血液占优势) 特点是活泼、好动、敏感、反应迅速、喜欢与人 交往、注意力容

7、易转移，兴趣容易变换等。 驾驶行为：胆大心细、机动灵活、对道路条件适 应快、应变能力强 气质类型与驾驶行为 2、胆汁质(黄胆汁占优势 ) 特征是直率、热情、精力旺盛、情绪易于冲动、心 境变换剧烈等。 驾驶行为：开车反应迅速敏捷、精力旺盛、能克服 困难、顺利完成任务、但是开车胆大气粗、往往超 速行车、强行超车。 气质类型与驾驶行为 3、粘液质(粘液质占优势) 特征是安静、稳重、反应缓慢、沉默寡言、情绪 不易外露、注意稳定但又难于转移、善于忍耐等。 驾驶行为：开车四平八稳、尊章守法、能正确处 理其它车违章给自己带来的不便，但在突发事件出 现时，应变能力差，反应迟钝。 气质类型与驾驶行为 4、抑郁质

8、(黑胆汁占优势 ) 特征是孤辟、行动迟缓、体验深刻，善于觉察到 别人不易觉察到的细小事物等 。 驾驶行为：开车时处理情况忧郁不决，在困难的 情况下优柔寡断、遇到危险情况惊慌失措，面临危 险局面感到极度恐慌，难逃厄运。 双车道公路的每个行车方向有一条车道，车行 道没分隔。 n双车道公路上车辆行驶方式：跟驰行驶Car- following model。 n自由行驶跟随车辆不受前导车辆影响。 n超车行驶观察间距（时距）、准备超车、变 换车道、超越、变换车道。 n允许（不允许）超车行驶由道路设计规定。 双车道公路的每个行车方向有一条车道，车行道没分隔。 当视距和对向车流中的间隙有可能时，借用对向车道超

9、越慢速车。 当交通量和几何条件的限制增多时，超车可能性变小，形成车队，车队里的 驾驶员承受延误。 通常用平均空间速度指标描述双车道公路服务质量，最近又增加一个跟驰时 间百分比指标（HCM2000）。 平均空间速度反映双车道公路的机动性。平均空间速度是在选定时间内，公路路段的 长度除以路段上双向所有车辆的平均行程时间。 跟驰时间百分比表示衡量交通的自由、舒适和方便的程度。跟驰时间百分比由于不能 超车，车辆在慢速车后面，成队行程时间的平均百分率。 车道宽度和路肩宽度（标准值） 横向干扰情况 （没有） 方向分配 （50：50） 交通组成情况（纯小车） 坡度或地形 （平坦地形） n车道宽度和路肩宽度

10、n横向干扰情况 （例如街道化程 度、开口情况等） n方向分配 n交通组成情况 n坡度或地形 非理想情况或实际情况 24 基本通行能力： 理想条件下的通行能力 Source:Source:JTG B01-2003 JTG B01-2003 服务水平分级标准以 平均空间速度（平均行程速度） 为主要指标。 设计通行能力按三级服务水平设计； 考虑不准超车区段比例，以及行车道宽度的影响。 25 基本通行能力： 理想条件下的通行能力 服务水平分级标准以 平均空间速度（平均行程速度） 为主要指标。 以给定指标为准。 服务 水平 平原地区 微丘地区山岭重丘 速度V/C交通量速度V/C交通量速度V/C交通量 一

11、P780.15400P650.15350P550.14300 二P670.401000P560.38900P480.37800 三P590.641600P480.581350P420.541150 四 M481.02500M401.02300 M371.02100 26 n实际条件下通行能力计算 27 0C WD IRF R ICH V CCffff 28 29 )1(1 1 ii HV Ep f 式中:pii型车的混入百分率； Ei大型车换算成小客车的车辆换算系数。 由车辆换算系数大于等于1的车辆组成，小于1者要么不影响（小客车），要么作 为横向干扰处理（两轮车）。 大型车修正系数 30 规

12、划和设计阶段通行能力分析 HTF 交通量分布系数，即交通流高峰方向车辆的百分率； (或者K）设计小时交通量系数，设计高峰小时交通量占AADT的 百分率; 年均日交通量（pcu/d）； 单向设计小时交通量（pcu/h）。 D A A D T DDHV 利用年均日交通量计算单向设计小时交通量 AADTDDHV HTFDAADTDDHV KDAADTDDHV 1. AADT- 年平均日交通量（ Annual average daily traffic ） AADT 给定地点的全年统计交通量平均到每一个24小时交通量（日交通量）， 也就是全年 交通量除以365 (通常双向计算)； AADT 通常用于规

13、划、建设和管理。 2. DDHV 单向设计小时交通量(Directional Design Hour Volume) DHV-设计双向小时交通量（Design hour volume）; DDHV - 单向设计小时交通量（Directional design hour volume）； AADT - 年平均日交通量； D - 设计小时单向交通量占双向交通量的比例； HTF - 双向设计小时占 AADT的比例。 AADTHTFDAADT AADT DHV DHV DDHV DDHV 利用年均日交通量计算单向设计小时交通量 AADTDDHV 32 基本通行能力，理想条件下每小时双向合理的期望能通

14、行的最大交通量； 在可能条件下车行道双向可能通行能力值(pcuh)； 第 i 级服务交通量与基本通行能力之比。 其余符号含义同前 0 C / i VC 可能通行能力设计服务等级修正系数 HVFRICDIRCW ffffCC 0 可能 iC V CC）（ 可能规划设计 可能 C 33 基本通行能力，理想条件下每小时双向合理的期望能通 行的最大交通量； 在可能条件下车行道双向最大服务交通量(pcuh)； 第 i 级服务交通量与基本通行能力之比。 其余符号含义同前 0 C / i VC 最大服务交通量各种修正系数 ii CVCMSV)/( 0 HVFRICDIRCWi ffffMSVC 规划设计 i

15、 MSV 例题分析 1教材P29例1 2教材P29例2 车道宽度和路肩宽度：车道 (3.6m)路肩(1.8m) 出入口密度：乡村5、低或高密度城市10或15 (个/km) 坡度或地形：平原 不准超车区百分数：平原20、丘陵50、山区80 超车道长度：0.83.2km(根据单向流率给定) 高峰小时系数（PHF）：乡村0.88、城市0.92 方向分配 ：乡村与城市公路60/40、旅游公路80/20 重车百分比：乡村货车14、休闲车4；城市（大公交车）2、休 闲车0 基本通行能力 单方向：1700辆小客车/h 双向： 3200辆小客车/h 服务水平划分 服务水平跟驰时间百分数平均行程速度（km/时）

16、 A B C D E 35 35-50 50-65 65-80 80 90 80-90 70-80 60-70 60 服务水平跟驰时间百分数 A B C D E 40 40-55 55-70 70-85 85 平均行程速度（km/h） 跟 驰 时 间 % II类双车道公路服务水平标准 I类双车道公路服务水平标准 输入： 几何数据 需求交通量 现场测量的速度（SF M）或基本自由流速度 （BFFS） BFFS校正： 车道宽 路肩宽 进出口密度 测量速度校正： 流率 重车 需求交通量对平均速度的校正： 高峰小时系数 重车 坡度 需求交通量对跟驰时间的校正： 高峰小时系数 重车 坡度 确定LOS和其

17、他性能 平均运行速度 如果是BFFS如果是SFM 计算自由流速度 计算流率 计算平均行程速度 跟驰时间% 计算流率 计算跟驰时间% 38 双向路段的分析方法是根据公路沿线的地形、几何设计和交通条件等来度量交通运行状况。 分析双向交通路段服务水平，需要双向小时交通量、高峰小时系数（PHF）以及交通流的方向分布等交通 数据。 1）确定自由流速度（）确定自由流速度（FFS）实地观测法、估算法 2）确定需求流率）确定需求流率高峰小时系数修正、纵坡修正、大型车修正 3）确定平均行程车速）确定平均行程车速自由流速度、需求流率、禁止超车区比例修正 4）确定跟驰时间百分数）确定跟驰时间百分数需求流率、方向分布

18、、禁止超车区比例 5）确定服务水平）确定服务水平 6）其它交通性能指标计算）其它交通性能指标计算v/c比 、总行程、总时间 39 40 41 42 1）确定自由流速度（）确定自由流速度（FFS）-评价双车道公路服务水平的关键步骤评价双车道公路服务水平的关键步骤 n实地观测法 0.0125 f FM H V V FFSS f (20-1) 观测条件：观测条件： 双向交通量双向交通量200pcu/h；如不能保证，则用下式修正；如不能保证，则用下式修正 观测方法：观测方法： 连续观测或系统抽样（如每连续观测或系统抽样（如每10抽抽1）；样本量不少于）；样本量不少于100 43 n估算自由流速度估算自

19、由流速度 (20-2)LSA F F SB F F Sff 44 45 2）确定需求流率）确定需求流率 (20-3) 默认值默认值: 城市城市0.92 乡村乡村 0.88 HVG p ffPHF V v 46 n纵坡修正系数纵坡修正系数 u允许大型车辆保持和小客车大致允许大型车辆保持和小客车大致 相同的速度；相同的速度； u通常有不超过通常有不超过1%或或2%的短纵坡；的短纵坡； 47 n大型车修正系数大型车修正系数 u坡度超过坡度超过4%的长路段应按照定向的长路段应按照定向 路段的特定纵坡进行分析路段的特定纵坡进行分析 48 n大型车修正系数大型车修正系数 1 111 H V TTRR f

20、PEPE (20-4) 49 3）确定平均行程车速）确定平均行程车速 (20-5)0.0125 pnp A T SF F Svf 50 峰值峰值 51 4）确定跟驰时间百分数）确定跟驰时间百分数 /dnp P T SFB P T SFf (20-6) 0.000879 100 1 p v B P TSFe 见表见表20-12 52 53 5）确定服务水平）确定服务水平 小客车当量流率双向路段的通行能力3200辆小客车/h 任一方向当量流率 1700辆小客车/h; n判定LOS是否为F级 n依据判定标准判断LOS 依据方向系数计算 跟驰时间百分比 V.S. 平均行程速度 平均行程速度（km/h）

21、 跟 驰 时 间 % 54 6）其它交通性能指标计算）其它交通性能指标计算 v/c 流量和通行能力的比值 c 双向路段通行能力（通常双向为3200辆小客车/小时，定向为1700辆小客车/小时） vp 高峰15分钟小客车当量流率（辆小客车/小时） n双车道公路的v/c比 c v cv p / VkmT15 高峰15分钟内分析路段的车辆总行程（车-km ） Lt 分析路段的全长（km） n双车道公路高峰15分钟内车辆总行程（车公里） t L PHF V VkmT 25.0 15 55 6）其它交通性能指标计算）其它交通性能指标计算 VkmT60 高峰小时内分析路段的车辆总行程（车-km） Lt 分

22、析路段的全长（km） n双车道公路路段高峰小时内车辆总行程 TT15 高峰15分钟内，所有车辆在分析路段的全部行驶时间 ATS 双向合并交通流的平均行程速度（km/h） n计算高峰15分钟的车辆行驶的总时间 t LVVkmT 60 ATS VkmT TT 15 15 56 问题 分析I类双向双车道公路路段在高峰小时的服务水平是多少？ 实际情况 1600辆/小时（双向交通量） 货车和公共汽车占14% 高峰小时系数 PHF0.95 丘陵地形 路肩宽 1.2米 禁止超车区百分比 50 方向分布 50/50 旅游车辆比例 4 基本自由流速度 100km/h 车道宽 3.4米 路段长度 10km 出入口

23、密度 20个/km 57 思路思路: : 确定双向平均行程速度及跟驰时间百分比确定双向平均行程速度及跟驰时间百分比 58 59 结论 双车道公路处于E级服务水平。 其它运行性能指标 v/cvp/3,200 = 1,827/3,200 = 0.57 VkmT15 = 0.25Lt(V/PHF) = 0.25(10)(1,600/0.95) =4211辆-km VkmT60 = VLt = (1,600)(10) = 16000辆-km TT15 = VkmT15/ATS = 4,211/65.1 = 64.7 辆-小时 60 一般不超过190m; 当跟随车辆多于3辆时，慢车需短暂停留。 一个设计

24、和定位较好的让车道可提供超车数量的20%50%；研究表明，运行相对 比较安全。 n设置让车车道 n使用路肩或加宽横断面 为故障车提供停车和休整 ； 可以利用加宽或路肩增加超车机会。 61 n设置变向车道 n设置爬坡车道 解决公路上重型货车等慢速车爬坡占道 交通现象，平衡整条公路交通量、密度、 速度指标的一致性。 解决方向不均衡分布情况，例如城市上下 班交通、旅游公路等的潮汐交通现象。 62 减少追尾事故；促使左转驾驶员安心等待对向车流的适当间隙； 可降低直行车因转向车造成的延误； n交叉口转向车道 63 降低直行车的延误； 提高安全性。 接入管理(Access Management常用技术)

25、n双向左转车道双向左转车道- Two-way left turn lane 作业题 1.简述双车道公路的定义，总结双车道公路具有的交通特征。 2.计算双车道公路路段通行能力时要考虑哪些影响因素。 3.分析双车道公路路段自由流速度时要考虑哪些影响因素。 4.计算题（P31第一题） 作业题 5.(选做题)分析II类双车道公路路段的服务水平是多少？ 实际情况 1050辆/小时（双向交通量）， 5的货车和公共汽车， 高峰小时系数 PHF0.85， 丘陵地区， 路肩宽0.6米 禁止超车区百分比为 60 方向分布 70/30 旅游车比例 7 基本自由流速度 90km/h 车道宽 3.0米 路段长度 10k

26、m 出入口密度 6个/km 驾驶员的交通特性行为 气质：驾驶倾向性与稳定性 气质人典型、稳定的心理特点。这些心理特 点以各种方式表现在各种各样的场合表现，不 以活动的内容、目的和动机为转移。 知觉过程的速度 注意集中时间的长短 气质类型与驾驶行为 3、粘液质(粘液质占优势) 特征是安静、稳重、反应缓慢、沉默寡言、情绪 不易外露、注意稳定但又难于转移、善于忍耐等。 驾驶行为：开车四平八稳、尊章守法、能正确处 理其它车违章给自己带来的不便，但在突发事件出 现时，应变能力差，反应迟钝。 双车道公路的每个行车方向有一条车道，车行 道没分隔。 n双车道公路上车辆行驶方式：跟驰行驶Car- following model。 n自由行驶跟随车辆不受前导车辆影响。 n超车行驶观察间距（时距）、准备超车、变 换车道、超越、变换车道。 n允许（不允许）超车行驶由道路设计规定。 车道宽度和路肩宽度（标准值） 横向干扰情况 （没有） 方向分配 （50：