第五章道路通行能力分析

1、2022-6-262022-6-26 通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化, ,还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力力, ,如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。 总之总之, ,道路通行能力不是一个一成不变的定值道路通行能力不是一个一成不变的定值, ,是随是随其运行质量变化而变动的疏解交通能力的极限。其运行质量变化而变动的疏解交通能力的极限。 通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量下下1h1h所能通行的

2、最大交通量，即可求得在指定的交通所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力。运行质量条件下所能承担交通的能力。如条件有任何变化都会引起通行能力的变化如条件有任何变化都会引起通行能力的变化通行能力是随运行质量变化而变动的疏解交通的能力通行能力是随运行质量变化而变动的疏解交通的能力通行能力分析即求得在指定的运行质量下所能承担交通的能力通行能力分析即求得在指定的运行质量下所能承担交通的能力与交通量、高峰小时交通量的区别和联系与交通量、高峰小时交通量的区别和联系2022-6-262022-6-262022-6-262022-6-26通行能力的分类通行能力的分类基本通行能

3、力：基本通行能力：其含义是其含义是“理想条件理想条件”下，公路设施在四下，公路设施在四级服务水平时所能通行的最大小时交通量，即理论上所能通行级服务水平时所能通行的最大小时交通量，即理论上所能通行的最大小时交通量。的最大小时交通量。 通常以高速公路上观测到的最大交通通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准量为基准( (理想、理论通行能力理想、理论通行能力) ) 实际通行能力：实际通行能力：其含义是根据该设施具体的公路几何构造、其含义是根据该设施具体的公路几何构造、交通条件以及交通管理水平，对交通条件以及交通管理水平，对基本通行能力基本通行能力按实际公路条件、按实际公路条件、交通条件等进行相应修正

4、后的小时交通量。交通条件等进行相应修正后的小时交通量。 是现实条件道是现实条件道路上的最大交通量（可能通行能力）路上的最大交通量（可能通行能力） 设计通行能力：设计通行能力：其含义是设计某一公路设施时，根据对交其含义是设计某一公路设施时，根据对交通运行质量的要求，即通运行质量的要求，即在一定服务水平要求下在一定服务水平要求下，公路设施所能，公路设施所能通行的最大小时交通量。因此，设计通行能力与选取的服务水通行的最大小时交通量。因此，设计通行能力与选取的服务水平级别有关。平级别有关。 是道路规划、设计的依据（实用通行能力）是道路规划、设计的依据（实用通行能力）2022-6-26基本通行能力基本通

5、行能力可能通行能力可能通行能力设计通行能力设计通行能力各种修正系数各种修正系数指定服务水平指定服务水平下的下的V/C比比2022-6-26需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分2022-6-262022-6-26各类公路设施评价服务水平的主要参数各类公路设施评价服务水平的主要参数pcu当量小汽车（当量小汽车（passenger car unit）ln 车道数车道数2022-6-26美国道路设施服务水平标准美国道路设施服务水平标准2022-6-26A A 级级F F 级级E E 级级D D 级级C C 级级B B 级级2022-6-26流量流

6、量速速度度自由流自由流稳稳 定定 流流强制流强制流0ABC不稳定流不稳定流DEF2022-6-26LOS ILOS IIILOS IILOS IV2022-6-262022-6-26t0t0l0l0l反反l制制l安安l车车计算的最大交通量为计算的最大交通量为: : 00360036001000(/h)/3.6tVNVhll最大辆行驶车辆之间的最小安全间距为：行驶车辆之间的最小安全间距为：20/h)3.6254VVllllltll反制安车安车（辆l安安一般取用一般取用2m,t可取可取1s, 附着系数附着系数与轮胎花纹、路面粗糙与轮胎花纹、路面粗糙度、平整度、表面湿度、行车速度等因素有关度、平整度

7、、表面湿度、行车速度等因素有关(如如表表5-9)。车辆。车辆长度对于小汽车采用长度对于小汽车采用6m,对于解放牌汽车采用对于解放牌汽车采用12m: 210001000(/h)1142123.62543.6254VNVVVtV解辆2022-6-262022-6-262022-6-262022-6-26实际通行能力实际通行能力是在实际的道路和交通条件下是在实际的道路和交通条件下,单位单位时间内通过道路上某一点的时间内通过道路上某一点的最大可能交通量最大可能交通量。123pBmCCNffff式中：式中：CP可能通行能力可能通行能力 CB基本通行能力基本通行能力 fi各项修正系数各项修正系数(道路道路

8、和和交通交通条件的修正系数条件的修正系数)道路条件道路条件:1)车道数修正系数车道数修正系数fN；2)车道宽度修正系数车道宽度修正系数fw；3)侧向净侧向净空受限修正系数空受限修正系数fcw；4)车道硬路肩宽度修正车道硬路肩宽度修正fsw；5)交通组成修正系交通组成修正系数数fHV；6)方向分布修正系数方向分布修正系数fd；7)路侧干扰修正系数路侧干扰修正系数ff；8)平面交叉平面交叉修正系数修正系数fj ；9)驾驶员条件对通行能力的修正系数驾驶员条件对通行能力的修正系数fp 。交通条件交通条件: :使不同类型的车辆换算为同一车型。使不同类型的车辆换算为同一车型。HVii11(1)fP E20

9、22-6-26pBNwHVPCCNffff1 1）高速公路：）高速公路：fN：六车道及其以上取：六车道及其以上取0.98一一0.99； fp：通常在：通常在0.95一一1.00之间。之间。2022-6-26pBNwHVPjfCCNffffff2 2）一级公路路段：）一级公路路段：fN：取：取0.95一一0.97； fp：通常在：通常在0.95一一1.00之间。之间。2022-6-26pBwHVdfCCNffff3 3）二级公路、三级公路：）二级公路、三级公路：2022-6-26设计通行能力是由不同服务水平规定条件下的通设计通行能力是由不同服务水平规定条件下的通行能力，也就是要求道路所承担的服务

10、交通量，通常行能力，也就是要求道路所承担的服务交通量，通常作为道路规划和设计的依据：作为道路规划和设计的依据：DPVCCC服务交通量通行能力在公路设计中，原则上：在公路设计中，原则上：高速公路和一级公路高速公路和一级公路采用二级服务水平进行设计；采用二级服务水平进行设计；二级公路、三级公路和平面交叉二级公路、三级公路和平面交叉采用三级服务水平设计；采用三级服务水平设计； 四级公路为支线公路和地方公路，四级公路为支线公路和地方公路，主要提供短途的可达性主要提供短途的可达性运输服务，因此，四级公路服务水平不作规定，可视其用运输服务，因此，四级公路服务水平不作规定，可视其用途、作用、目的等需求而确定

11、。途、作用、目的等需求而确定。 2022-6-26例例5-1 某微丘地区四车道高速公路设计车速某微丘地区四车道高速公路设计车速100km/h,路基宽路基宽26m，其中两侧路肩与路绿带均为，其中两侧路肩与路绿带均为0.75m,硬路肩均为硬路肩均为3m，中央，中央分隔带分隔带2m，纵坡为，纵坡为1，设计小时交通量为小汽车，设计小时交通量为小汽车2400辆，大辆，大中型汽车中型汽车480辆，特大型汽车辆，特大型汽车70辆辆.试求该路有无超过其通行能试求该路有无超过其通行能力力,如无其服务水平如何如无其服务水平如何?解：先进行交通量换算解：先进行交通量换算, ,按表按表5-19,5-19,经内插计算分

12、别为经内插计算分别为TT2.124,2.490EE大特2400480 2.12470 2.4903593,3600 pcu / hQ当量取3600/ 2 60%1080 pcu / hQ右再求算实际条件下通行能力，由表再求算实际条件下通行能力，由表5-15-1得知得知2200 pcu /hBC 查修正系数查修正系数: :wsw1,1ffTT480 2.124/360028.3%,70 2.490/36004.6%PP大特HVTT10.7211(1)fP E2022-6-26wswHV2200 1 1 0.7211586pcu / hCCfff PB计算实际通行能力计算实际通行能力: :近似取为

13、近似取为: :1600pcu/h1080pcu/hCQP右再计算负荷度再计算负荷度: :/1080/16000.67Q C 查表，得知二级查表，得知二级V VC C0.68,0.68,故其服务水平为二级。故其服务水平为二级。2022-6-26交织路段图示交织路段图示(50m(50m交织区长度交织区长度600m)600m)2022-6-262.2.交织区分类：交织区分类：简单交织区和多重交织区两类。简单交织区和多重交织区两类。u 简单交织区：简单交织区：由单一汇合点连着单一分离点形由单一汇合点连着单一分离点形成；成；u 多重交织区：多重交织区：由由1 1个汇合点连着个汇合点连着2 2个分离点，或

14、个分离点，或2 2个汇合点连着个汇合点连着1 1个分离点。个分离点。通常也可简单分通常也可简单分类和类和类：类：类交织区示意图类交织区示意图类交织区示意图类交织区示意图2022-6-263.3.交织运行特性交织运行特性 交织区的车流运行关键在于车辆运行的交织操作，它影响交织区的车流运行关键在于车辆运行的交织操作，它影响到行驶车速、车头时距以及行车安全。到行驶车速、车头时距以及行车安全。 交织长度交织长度和和交织断面车道数交织断面车道数是交织运行效率的是交织运行效率的2 2个主要参个主要参数。数。 随交织流量的增加，交织区的运行效率会下降。随交织流量的增加，交织区的运行效率会下降。交织区交织区流

15、量之和为流量之和为：Q总总=Q01+Q02+Qw1+Qw2交织流量比：交织流量比：VR =(Qw1+Qw2)/Q总总设：设：Qw1Qw2，则，则交织比：交织比：r= Qw1/Qw22022-6-261.1.通行能力的计算通行能力的计算 交织区的通行能力和运行速度同交织区长度、交织区的通行能力和运行速度同交织区长度、车道数、交织流量比、总交通量及交织区车道构造车道数、交织流量比、总交通量及交织区车道构造等因素有关。等因素有关。wBsNLVRCCrrrr式中：式中：rs 交织区类型修正系数，其中：交织区类型修正系数，其中：类交织区类交织区rs =0.95，类交织区类交织区rs =1.0。rN 交织

16、区内车道数修正系数；交织区内车道数修正系数；rL 交织区长度修正系数。交织区长度修正系数。0.128ln(L)+0.181rVR 交织流量比修正系数交织流量比修正系数2022-6-262.2.速度的计算速度的计算 502011exp/()WnWrRSSaVVN L或 公式表明：交织区运行速度同交织区长度、车公式表明：交织区运行速度同交织区长度、车道数正相关，与交织流量比、总交通量负相关。道数正相关，与交织流量比、总交通量负相关。2022-6-263.3.交织区段服务水平交织区段服务水平 评价交织区运行质量的因素有密度、流速和流率，但最重要的是行车密度和V/C。 交织区服务水平划分标准表交织区服

17、务水平划分标准表2022-6-262022-6-26（1）通行规则 若相交道路不分主次及不考虑优先，则先到达的车辆应先通过。条例43条规定：“车辆通过没有交通信号或交通标志控制的交叉口，必须遵守下列规定依次让行：支、干路不分的，非机动车让机动车先行，非公共汽车、电车让公共汽车、电车通行；同类车让右边没有来车的车先行；相对方向同类车相遇，左转弯的车让直行或右转弯的车先行。” 若相交道路有主次之分，则支路车让干路车先行。条例规定：“让行车辆须停车或减速了望，确认安全后，方准通过。”交叉口进口引道处设停车标志和让路标志。 2022-6-26停车让行减速让行2022-6-26eeQQ1优非2022-6

18、-26（2）通行能力的计算穿越间隙：左转车穿越直行车；直行车穿越左转车。 计算原理：假设主要道路上的车流量优先通过交叉口，主要道路上的双向车流视为一股车流，交通量不大、车辆之间的间隙分布符合负指数分布；当主要道路的直行车辆间隙大于临界间隙时，次要道路的左转弯车辆可以才能穿越；次要道路的车流可相继通过的随车时距为，则qqeeQQ1)(主次Q主主干道优先通行的双向交通量（辆/h）； Q次次干道上可以通过的交通量（辆/h）； qQ主/3600（辆/s）。2022-6-262022-6-26（1）环形交叉口的分类2022-6-26优点：车辆连续行驶、安全，不需要设置管理设施，避免停车，节省燃料，噪音低

19、，污染小。缺点：占地大，绕行距离长，通行能力受到一定的限制。2022-6-26m3541131ePWWQWl沃尔卓普公式：沃尔卓普公式：2022-6-26英国环境部暂行公式：lWWeWQ1)1 (1602801131PePWWQWl适当折减公式：适当折减公式：2022-6-26拥堵的环岛交叉（巴黎，法国，1965年）2022-6-26AWKQ1式中：式中： Q环形交叉口总通行能力环形交叉口总通行能力W所有引道基本宽度总和所有引道基本宽度总和 A引道拓宽所增加的总面积，引道拓宽所增加的总面积，A=a K1计算系数计算系数2022-6-26式中：Q交叉口实用总通行能力 D内接圆直径(m) K2计算

20、参数Q=K2D2022-6-262022-6-26（1）信号交叉口的相关知识信号交叉口的周期和相位：车道划分：（2）信号交叉口通行能力的计算原理 交叉口的设计通行能力为各进口道设计通行能力之和；进口道设计通行能力为各车道设计通行能力之和。 车道的通行能力进口道的通行能力交叉口的通行能力2022-6-26（3）车道的通行能力计算一条专用直行车道的通行能力 直损绿周直tttTN3600一条专用右转车道的通行能力 右右tN3600一条专用左转车道的通行能力 左损黄绿周左tttTN3600起动和损失时间2022-6-26（3）车道的通行能力计算不设专用左转信号时一条左转车道的通行能力 根据我国交通规则

21、,绿灯时允许车辆直行或右转,在不妨碍直行车行驶的条件下准许车辆左转。黄灯亮时就不准许车辆左转、调头或右转,但已越过停车线的车辆可以继续前进,因此实现左转有以下三种可能: 利用初绿时间通过；利用对向直行车的可插车间间隙通过；利用黄灯时间通过。2022-6-26（3）车道的通行能力计算直、左混合行驶时一条车道的通行能力 KnNN）（左直直左75. 01直、右混行一条车道的通行能力 KnNN）（右直直右2/1直、左、右混行一条车道的通行能力KnnNN)2/1)(75. 01 (右左直直左右2022-6-26（4）进口道的通行能力计算 进口道设有专用左转与专用右转车道时，设计通行能力应按照本面车辆左、右转比例计算。先计算本面进口道