城市快速路设计规程第四章通行能力及服务水平分析

城市快速路通通行能力及服服务水平分析析荣建教授授北京工业大学学交通研究中中心2009/10/20内容提要要概述1

条文\条文说明2

算例分析3

补充材料4一、概述1-1城市快速路的的定义“快速路”是是在城市内修修建的，中央央分隔、全部部控制出入、、控制出入口口间距及型式式，具有单向向双车道或以以上的多车道道，并设有配配套的交通安安全与管理设设施的城市道道路。规划层面：交交通功能，服服务长距离、、快速交通1-2城市快速路组组成基本路段车辆运行不受受交织、分流流和合流影响响的路段。1-2城市快速路组组成匝道（分/合流点）影响范围：分分（合）流点点上（下）游游450m内的车道1、车道2和减速车道。。快速分/合流示意图1-2城市快速路组组成交织区不借助任何交交通控制设备备（指示标志志除外），沿沿同一方向运运行的两股或或多股交通流流，具有一定定长度的路段段。1-3通行能力道路通行能力力：是指道路某一一断面或均匀匀路段，在单位时间内所能通过的合理的人或车辆的最最大小时流率率是度量道路疏导交通能力力指标，也是道道路规划、设设计和运营的的一项重要参参数快速路通行能能力：是指快速路某某一断面或均均匀路段，在在单位时间内内所能通过的的合理的车辆辆的最大小时时流率是度量快速道道路疏导交通通能力城市快速路通通行能力分为为基本通行能力力在理想条件下，一条车道或或均匀路段或或典型横断面面上，在特定定时段内，合合理地期望快快速路所能通通过的最大标标准车辆小时时流率设计通行能力力在设计条件下下，设计服务务水平等级所所对应的最大大服务交通量量，或对理想想通行能力乘乘以设计服务务水平对应的的V/C以及相应的修修正系数后得得到的通行能能力1-3通行能力城市快速路通通行能力分为为实际通行能力力：在特定条件下，一条实际车车道或均匀路路段或典型横横断面上，在在特定时段内内，合理地期期望快速路所所能通过的最最大标准车辆辆小时流率是根据某具体体的道路、交交通和管制条条件，对理想通行能力力进行修正后得到的通行行能力1-3通行能力1-4服务水平是衡量交通流运运行条件以及及驾驶员和乘乘客所感受的的服务质量的的一项指标反映道路在某某种交通条件件下所提供运运行服务的质质量水平通常以交通量量、速度、行行驶时间、驾驾驶自由度、、交通间断、、舒适和方便便等指标来衡衡量设计服务水平平等级：快速速路为三级服服务水平交通安全？1-4服务水平通行能力与服服务水平的关关系都反映道路提提供的服务质质量通行能力是疏疏导交通能力力的极限值服务水平是在在满足特性交交通运行状态态条件下的极极限值，是对对交通运行质质量更为细致致的分析1-4服务水平设计服务水平平的选择原则则：城市道路规划划、设计既要要保证道路服服务质量兼顾道路建设设的成本与效效益最大服务交通通量指在通常的道道路条件、交交通条件和交交通管制条件件下，并保持特定的服务水平时时，道路的某某一断面或均均匀路段在单单位时间内所所能通过的最最大小时交通通量。反映的是在某某一特定服务务水平下道路路所能提供的的疏导交通的的最大能力对应设计服务务水平的最大大服务交通量量，就是设计计通行能力1-5服务交通量1-6分析通行能力力/服务水平的目目的规划阶段优化路网结构可行性研究阶段确定道路建设规模设计阶段确定道路几何参数管理阶段评价服务质量，制定改善措施快速路通通行能力力分析二、规程条文文/条文说明4.1分类4.1.1城市快速路通通行能力可分分为基本通行行能力和设计计通行能力。。4.1.1条文说明快速路基本通通行能力：指指在一定的时时段，基本的的道路、交通通、控制和环环境条件下，，道路的一条条车道或一均均匀段，期望望能通过车辆辆的合理的最最大小时流率率。快速路基本路路段的基本条条件包括：1）道路条件：：双向四车道快快速路计算行车速度度为100km/h车道宽度为3.75m，硬路肩宽度度为2.5m，左侧路缘带带宽度为0.50m，侧向净空1.0m，中央分隔带带宽度为2.0m纵坡为0具有良好的线线形2）交通条件：：交通组成是100%的小客车司机都是职业业驾驶员，熟熟悉道路情况况4.1.2不同设计车速速的设计通行行能力应为基基本通行能力力乘以设计服服务水平（三级）对应的V/C及道路、交通条件的修正系系数。基本通行能力力->设计通行能力力，规划层面面设计通行能力力->实用通行能力力，设计层面面4.2基本路段4.2.1快速路不同设设计车速的一一条车道的基基本通行能力力可采用表4.2.1的数值。设计车速（km/h）1008060基本通行能力（pcu/h）2200210018004.2.1条文说明参照国家科技技部“十五””攻关科技计计划项目“智智能交通系统统关键技术开开发和示范工工程”中的课课题之一“城城市快速路通通行能力研究究”的研究成成果；针对我我国的的快速速路交交通组组成、、车辆辆动力力特性性及驾驾驶员员驾驶驶行为为特征征在国国内六六省一一市进进行道道路通通行能能力的的全面面调研研，主主要来来自于于北京、、上海海和广广州；4.2.1条文说说明交通组组成：：车辆组组成单单一、、以小小客车车为主主设计速度分级设计速度分级4.2.2快速路路设计计时应应采用用三级级服务务水平平，V/C应符合合表4.2.2的规定定。等级交通运行特征设计车速（km/h）1008060三级稳定流状态0.910.830.77注意：：与新新版《城市道道路工工程技技术标标准》中的规规定不不一致致，为为了简简化应应用，，合并并二、、三级级服务务水平平为二二级，，并规规定：：新建建二级级，改改建三三级。。条文4.2.2说明服务水水平是是衡量量交通通设施施提供供运行行质量量好坏坏的定定性指指标，，服务务水平平与行行车速速度、、行驶驶时间间、交交通方方便程程度等等因素素有关关。本规程程将服服务水水平分分为四四级：：一级服服务水水平交交通处处于自自由流流状态态二级服服务水水平交交通处处于稳稳定流流中间间范围围三级服服务水水平，，交通通流处处于稳稳定流流下限限四级服服务水水平时时交通通运行行处于于不稳稳定状状态一级服服务水水平车辆较较少、、车流流密度度较小小，车车辆运运行为为畅行行状态态。驾驶员员能根根据自自己的的驾驶驶特性性（驾驾驶技技巧、、驾驶驶倾向向性、、身体体状况况、情情绪、、出行行的紧紧迫性性等））和车车辆条条件、、道路路条件件及环环境条条件进进行驾驾驶，，基本本上不不受或或少受受道路路上的的其他他车辆辆的影影响，，通常常可以以保持持较高高的车车速。。该状态态下车车辆的的行驶驶速度度可以以称为为自由由流速速度。。一级服服务水水平二级服服务水水平随着交交通量量增加加，车车辆行行驶速速度逐逐渐减减小，，驾驶驶员行行驶自自由程程度受受到一一定的的限制制，交交通流流状态态处于于稳定定状态态二级服服务水水平下下限时时，车车辆间间相互互影响响较大大，为为驾驶驶者提提供的的舒适适便利利程度度下降降二级服服务水水平三级服服务水水平交通量量比二二级服服务水水平下下服务务交通通量有有所增增加，，车辆辆行驶驶自由由程度度受到到很大大限制制，车车辆速速度受受到前前车的的制约约，但但车辆辆行驶驶状态态比较较稳定定出现意意外的的干扰扰并不不会使使车流流紊乱乱，车车流本本身具具有一一定的的抗干干扰能能力三级服服务水水平四级服服务水水平上上半段交通流流量可可以达达到通通行能能力时时的流流量值值在最大大流量量范围围，交交通流流处于于稳定定的极极限，，出现现小的的干扰扰就会会使车车流产产生大大的波波动，，车流流抗干干扰能能力明明显下下降饱和流流四级服服务水水平上上半段段四级服服务水水平下下半段段交通密密度较较大，，车流流对干干扰非非常敏敏感，，显示示出较较大的的波动动性驾驶员员在该该状态态下行行车，，行驶驶自由由度小小，速速度受受前车车制约约性强强，变变化很很大，，车速速忽高高忽低低，稳稳定性性较差差，车车辆走走走停停停驾驶员员和乘乘客的的感觉觉差强制流流四级服服务水水平下下半段段服务水平等级密度pcu/

km/车道速度km/hV/C最大服务交通量

pcu/h

/车道一级（自由流）≤10≥880.40850二级（稳定流上段）≤20≥760.691500三级（稳定流）≤32≥620.912000四级（饱和流）≤42≥53接近1.002200（强制流）＞42＜53不稳定状态表1设计速速度100km/h的快速速路基基本路路段服服务水水平分分级服务水平等级密度pcu/km/车道速度km/hV/C最大服务交通量pcu/h/车道一级（自由流）≤10≥720.34700二级（稳定流上段）≤20≥640.611300三级（稳定流）≤32≥54.50.831600/1800四级（饱和流）≤50≥40接近1.002100（强制流）＞50＜40不稳定状态表2设计速速度80km/h的快速速路基基本路路段服服务水水平分分级服务水平等级密度pcu/km/车道速度（km/h）V/C最大服务交通量（pcu/h/车道）一级（自由流）≤10≥550.30550二级（稳定流上段）≤20≥500.551000三级（稳定流）≤32≥43.50.771400四级（饱和流）≤57≥30接近1.001800（强制流）＞57＜30不稳定状态表3设计速速度60km/h的快速速路基基本路路段服服务水水平分分级4.2.3快速路路不同同设计计车速速的一一条车车道设设计通通行能能力可可采用用表4.2.3中的数数值。。设计车速（km/h）1008060设计通行能力值（pcu/h）2000180014004.2.4计算快快速路路基本本路段段通行行能力力时，，各种种车辆辆类型型换算算系数数应符符合表表4.2.4的规规定定。。车型小客车小型客（货）车大型客（货）车铰接客车折算系数1.01.52.0车型小客车小型客（货）车大型客车大型货车铰接客车折算系数1.01.52.03.0三、、算算例例分分析析快速速路路基基本本路路段段规规划划、、设设计计分分析析步步骤骤1交通通条条件件2道路路条条件件3规划划设设计计服服务务水水平平等等级级需求求供给给数据据要要求求预测测的的AADT或设设计计小小时时交交通通量量高峰峰小小时时系系数数交通通组组成成：：类类比比驾驶驶员员总总体体特特性性假设设设设计计速速度度、、车道道宽宽度度和和侧侧向向净净空空总体体可可分分为为三三大大步步骤骤：：步骤骤1：计计算算设设计计条条件件所所需需要要服服务务的的交交通通量量，，需需求求步骤骤2：计计算算规规划划、、设设计计条条件件所所提提供供的的设设计计通通行行能能力力，，供供给给步骤骤3：确确定定车车道道数数3-1计算算设设计计条条件件需需满满足足的的服服务务交交通通量量1）将将设设计计年年限限的的AADT->单方方向向设设计计小小时时交交通通量量交通通量量的的方向向分分布布系系数数2）将将单单方方向向设设计计小小时时交交通通量量->15分钟高峰峰小时交交通量：：其中，—单方向实实际高峰峰小时服服务流率率—预测的单单方向设设计小时时交通量量，辆/h—15分钟高峰峰小时系系数3）计算规规划、设设计条件件下需要要服务的的交通量量：—规划、设设计条件件下道路路所需服服务的交交通量，，小客车/h/车道—交通组成成修正系系数—驾驶员总总体特性性修正系系数需求交通组成成影响修修正系数数计算：：—车型的的交通通量占总总交通量量的百分分比；—车型的的车辆辆折算系系数；车型小客车小型客（货）车大型客（货）车铰接客车折算系数1.01.52.0驾驶员总总体特性性修正系系数取值范围围在0.85-1.00可以通过过调查通通勤出行行和旅行行出行情情况下交交通流率率和速度度来确定定取值；；或通过过专家对对道路、、交通状状况的综综合分析析，提出出合理的的修正系系数；可用做对对通行能能力的灵灵敏性分分析3-2计算设计计条件所所提供的的设计通通行能力力1）确定设设计条件件下的计计算行车车速度：：（1）车道宽宽度和侧侧向净空空对计算算行车速速度的修修正值，，可按按下表取取值：道路条件宽度（m）（km/h）车道宽度3.0-7.03.50.0左侧路缘带0.25-3.00.5-1.00.750.0右侧路肩1.0-3.01.5-1.02.00.02.50.0注：上表表给出了了车道宽宽度、左左侧路缘缘带和右右侧路肩肩宽度不不满足理理想条件件时，计计算行车车速度的的修正值值。当以上3个条件中中有2个或3个同时不不足时，，其综合合的修正正值为独独立影响响情况下下修正值值之和。。如车道宽宽为3.0m，左侧路路缘带0.25m时，其计计算行车车速度修修正值为为（-7）+（-3）=-10（km/h）；又如如，车道道宽为3.5m，左侧路路缘带0.25m，右侧路路肩为1.0m时，其计计算行车车速度的的修正值值为（0）+（-3）+（-3）=-6（km/h）。（2）车道数数对计算算行车速速度的修修正值计算行车车速度修修正值车道数（单向）计算行车速度修正值（km/h）≥403-3.02-5.02）确定规规划或设设计条件件下的计计算行车车速度，，通过内内插，确确定单车车道的设设计通行行能力设计车速（km/h）1008060基本通行能力（pcu/h）220021001800表4.2.1不同设计计车速的的一条车车道的基基本通行行能力3-3计算设计计路段所所需车道道数根据计算算得到设设计路段段所需服服务的交交通量和和设计条条件下单单车道设设计通行行能力，，按下式式计算设设计路段段所需车车道数：：计算出的的车道数数通常不不是整数数，通常常向上取取整也可重新新考虑经经费约束束等问题题，重新新假设参参数进行行通行能能力通过分析析运行状状况，以以便决策策同一道路路的几何何特征及及交通条条件会变变化，可可能使两两路段计计算的车车道数不不一致，，甚至在在同一路路段上两两个方向向的计算算车道数数值也不不相等，，应从快快速路系系统的一一致性、、连续性性需求方方面考虑虑，以正正确决策策算例：基基本路段段的规划划分析已知：某某城市规规划修建建一条市市内快速速路，资资料如下下：预测设计计年限的的年平均均日交通通量为40000辆/日；该地区的的15分钟高峰峰小时系系数为0.935；该地区通通常的交交通组成成中，中中型车占占6.2%，大型车车占3.4%，其余为为小型车车；问题：按照通常常的设计计服务水水平，应应该将该该路规划划成为几几车道的的快速路路？算例-1计算设计计条件所所需的最最大服务务交通量量1）将设计计年限的的年平均均日交通通量AADT换算成为为单方向向设计小小时交通通量。根据相关关交通资资料，取取设计小小时交通通量系数数为11%；假设两个个方向交交通量无无明显差差异，取取方向不不均匀系系数为0.5；则单方向向设计小小时交通通量为：：辆/h2）将单方方向设计计小时交交通量折折算成为为15分钟高峰峰小时交交通量：：根据资料料15分钟高峰峰小时系系数为为0.935，所以辆/h3）计算设设计道路路和交通通条件下下单车道道所需提提供的最最大交通通量：设计小时时交通量量为2353辆/h，查表4.2.4得中型车车的车辆辆折算系系数为1.5，大型车车的车辆辆折算系系数为2.0；交通组成成为中型型车占6.2%，大型车车占3.4%.驾驶员为为职业驾驾驶员，，熟悉路路况，取取为为1.00；计算得到