城市快速路设计规程第四章通行能力及服务水平分析

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

条文\条文说明2

算例分析3

补充材料4一、概述1-1城市快速路的定义“快速路”是在城市内修建的，中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及型式，具有单向双车道或以上的多车道，并设有配套的交通安全与管理设施的城市道路。规划层面：交通功能，服务长距离、快速交通1-2城市快速路组成

基本路段车辆运行不受交织、分流和合流影响的路段。1-2城市快速路组成匝道（分/合流点）影响范围：分（合）流点上（下）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城市快速路组成交织区不借助任何交通控制设备（指示标志除外），沿同一方向运行的两股或多股交通流，具有一定长度的路段。

1-3通行能力道路通行能力：是指道路某一断面或均匀路段，在单位时间内所能通过的合理的人或车辆的最大小时流率是度量道路疏导交通能力指标，也是道路规划、设计和运营的一项重要参数快速路通行能力：

是指快速路某一断面或均匀路段，在单位时间内所能通过的合理的车辆的最大小时流率是度量快速道路疏导交通能力城市快速路通行能力分为基本通行能力在理想条件下，一条车道或均匀路段或典型横断面上，在特定时段内，合理地期望快速路所能通过的最大标准车辆小时流率设计通行能力在设计条件下，设计服务水平等级所对应的最大服务交通量，或对理想通行能力乘以设计服务水平对应的V/C以及相应的修正系数后得到的通行能力1-3通行能力城市快速路通行能力分为实际通行能力：在特定条件下，一条实际车道或均匀路段或典型横断面上，在特定时段内，合理地期望快速路所能通过的最大标准车辆小时流率是根据某具体的道路、交通和管制条件，对理想通行能力进行修正后得到的通行能力1-3通行能力1-4服务水平是衡量交通流流运行条件件以及驾驶驶员和乘客客所感受的的服务质量量的一项指指标反映道路在在某种交通通条件下所所提供运行行服务的质质量水平通常以交通通量、速度度、行驶时时间、驾驶驶自由度、、交通间断断、舒适和和方便等指指标来衡量量设计服务水水平等级：：快速路为为三级服务务水平交通安全？？1-4服务水平通行能力与与服务水平平的关系都反映道路路提供的服服务质量通行能力是是疏导交通通能力的极极限值服务水平是是在满足特特性交通运运行状态条条件下的极极限值，是是对交通运运行质量更更为细致的的分析1-4服务水平设计服务水水平的选择择原则：城市道路规规划、设计计既要保证证道路服务务质量兼顾道路建建设的成本本与效益最大服务交交通量指在通常的的道路条件件、交通条条件和交通通管制条件件下，并保持特定的服务水平平时，道路路的某一断断面或均匀匀路段在单单位时间内内所能通过过的最大小小时交通量量。反映的是在在某一特定定服务水平平下道路所所能提供的的疏导交通通的最大能能力对应设计服服务水平的的最大服务务交通量，，就是设计计通行能力力1-5服务交通量量1-6分析通行能能力/服务水平的的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分分析二、规程条条文/条文说明4.1分类4.1.1城市快速路路通行能力力可分为基基本通行能能力和设计计通行能力力。4.1.1条文说明快速路基本本通行能力力：指在一一定的时段段，基本的的道路、交交通、控制制和环境条条件下，道道路的一条条车道或一一均匀段，，期望能通通过车辆的的合理的最最大小时流流率。快速路基本本路段的基基本条件包包括：1）道路条件件：双向四车道道快速路计算行车速速度为100km/h车道宽度为为3.75m，硬路肩宽宽度为2.5m，左侧路缘缘带宽度为为0.50m，侧向净空空1.0m，中央分隔隔带宽度为为2.0m纵坡为0具有良好的的线形2）交通条件件：交通组成是是100%的小客车司机都是职职业驾驶员员，熟悉道道路情况4.1.2不同设计车车速的设计计通行能力力应为基本本通行能力力乘以设计计服务水平平（三级）对应的V/C及道路、交通通条件的修正正系数。基本通行能能力->设计通行能能力，规划划层面设计通行能能力->实用通行能能力，设计计层面4.2基本路段4.2.1快速路不同同设计车速速的一条车车道的基本本通行能力力可采用表表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科技部“十十五”攻关关科技计划划项目“智智能交通系系统关键技技术开发和和示范工程程”中的课课题之一““城市快速速路通行能能力研究””的研究成成果；针对我国的的快速路交交通组成、、车辆动力力特性及驾驾驶员驾驶驶行为特征征在国内六六省一市进进行道路通通行能力的的全面调研研，主要来来自于北京、上海海和广州；4.2.1条文说明交通组成：：车辆组成单单一、以小小客车为主主设计速度分级设计速度分级4.2.2快速路设计计时应采用用三级服务务水平，V/C应符合表4.2.2的规规定定。。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注意意：：与与新新版版《城市市道道路路工工程程技技术术标标准准》中的的规规定定不不一一致致，，为为了了简简化化应应用用，，合合并并二二、、三三级级服服务务水水平平为为二二级级，，并并规规定定：：新新建建二二级级，，改改建建三三级级。。条文文4.2.2说明明服务务水水平平是是衡衡量量交交通通设设施施提提供供运运行行质质量量好好坏坏的的定定性性指指标标，，服服务务水水平平与与行行车车速速度度、、行行驶驶时时间间、、交交通通方方便便程程度度等等因因素素有有关关。。本规规程程将将服服务务水水平平分分为为四四级级：：一级级服服务务水水平平交交通通处处于于自自由由流流状状态态二级级服服务务水水平平交交通通处处于于稳稳定定流流中中间间范范围围三级级服服务务水水平平，，交交通通流流处处于于稳稳定定流流下下限限四级级服服务务水水平平时时交交通通运运行行处处于于不不稳稳定定状状态态一级级服服务务水水平平车辆辆较较少少、、车车流流密密度度较较小小，，车车辆辆运运行行为为畅畅行行状状态态。。驾驶驶员员能能根根据据自自己己的的驾驾驶驶特特性性（（驾驾驶驶技技巧巧、、驾驾驶驶倾倾向向性性、、身身体体状状况况、、情情绪绪、、出出行行的的紧紧迫迫性性等等））和和车车辆辆条条件件、、道道路路条条件件及及环环境境条条件件进进行行驾驾驶驶，，基基本本上上不不受受或或少少受受道道路路上上的的其其他他车车辆辆的的影影响响，，通通常常可可以以保保持持较较高高的的车车速速。。该状状态态下下车车辆辆的的行行驶驶速速度度可可以以称称为为自自由由流流速速度度。。一级级服服务务水水平平二级级服服务务水水平平随着着交交通通量量增增加加，，车车辆辆行行驶驶速速度度逐逐渐渐减减小小，，驾驾驶驶员员行行驶驶自自由由程程度度受受到到一一定定的的限限制制，，交交通通流流状状态态处处于于稳稳定定状状态态二级级服服务务水水平平下下限限时时，，车车辆辆间间相相互互影影响响较较大大，，为为驾驾驶驶者者提提供供的的舒舒适适便便利利程程度度下下降降二级级服服务务水水平平三级级服服务务水水平平交通通量量比比二二级级服服务务水水平平下下服服务务交交通通量量有有所所增增加加，，车车辆辆行行驶驶自自由由程程度度受受到到很很大大限限制制，，车车辆辆速速度度受受到到前前车车的的制制约约，，但但车车辆辆行行驶驶状状态态比比较较稳稳定定出现现意意外外的的干干扰扰并并不不会会使使车车流流紊紊乱乱，，车车流流本本身身具具有有一一定定的的抗抗干干扰扰能能力力三级级服服务务水水平平四级级服服务务水水平平上上半半段交通通流流量量可可以以达达到到通通行行能能力力时时的的流流量量值值在最最大大流流量量范范围围，，交交通通流流处处于于稳稳定定的的极极限限，，出出现现小小的的干干扰扰就就会会使使车车流流产产生生大大的的波波动动，，车车流流抗抗干干扰扰能能力力明明显显下下降降饱和和流流四级级服服务务水水平平上上半半段段四级级服服务务水水平平下下半半段段交通通密密度度较较大大，，车车流流对对干干扰扰非非常常敏敏感感，，显显示示出出较较大大的的波波动动性性驾驶驶员员在在该该状状态态下下行行车车，，行行驶驶自自由由度度小小，，速速度度受受前前车车制制约约性性强强，，变变化化很很大大，，车车速速忽忽高高忽忽低低，，稳稳定定性性较较差差，，车车辆辆走走走走停停停停驾驶员和和乘客的的感觉差差强制流四级服务务水平下下半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设计速度度100km/h的快速路路基本路路段服务务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设计速度度80km/h的快速路路基本路路段服务务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设计速度度60km/h的快速路路基本路路段服务务水平分分级4.2.3快速路不不同设计计车速的的一条车车道设计计通行能能力可采采用表4.2.3中的数值值。设计车速（km/h）1008060设计通行能力值（pcu/h）2000180014004.2.4计算快速速路基本本路段通通行能力力时，各各种车辆辆类型换换算系数数应符合合表4.2.4的规定。。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、算例例分析快速路基基本路段段规划、、设计分分析步骤骤1交通条件件2道路条件件3规划设计计服务水水平等级级需求供给数据要求求预测的AADT或设计小小时交通通量高峰小时时系数交通组成成：类比比驾驶员总总体特性性假设设计计速度、、车道宽度度和侧向向净空总体可分分为三大大步骤：：步骤1：计算设设计条件件所需要要服务的的交通量量，需求求步骤2：计算规规划、设设计条件件所提供供的设计计通行能能力，供供给步骤3：确定车车道数3-1计算设计计条件需需满足的的服务交交通量1）将设计计年限的的AADT->单方向设设计小时时交通量量交通量的的方向分布布系数2）将单方方向设计计小时交交通量->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）车道宽度度和侧向净净空对计算算行车速度度的修正值值，，可按下下表取值：：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：上表给给出了车道道宽度、左左侧路缘带带和右侧路路肩宽度不不满足理想想条件时，，计算行车车速度的修修正值。当以上3个条件中有有2个或3个同时不足足时，其综综合的修正正值为独立立影响情况况下修正值值之和。如车道宽为为3.0m，左侧路缘缘带0.25m时，其计算算行车速度度修正值为为（-7）+（-3）=-10（km/h）；又如，，车道宽为为3.5m，左侧路缘缘带0.25m，右侧路肩肩为1.0m时，其计算算行车速度度的修正值值为（0）+（-3）+（-3）=-6（km/h）。（2）车道数对对计算行车车速度的修修正值计算行车速速度修正值值车道数（单向）计算行车速度修正值（km/h）≥403-3.02-5.02）确定规划划或设计条条件下的计计算行车速速度，通过过内插，确确定单车道道的设计通通行能力设计车速（km/h）1008060基本通行能力（pcu/h）220021001800表4.2.1不同设计车车速的一条条车道的基基本通行能能力3-3计算设计路路段所需车车道数根据计算得得到设计路路段所需服服务的交通通量和设计计条件下单单车道设计计通行能力力，按下式式计算设计计路段所需需车道数：：计算出的车车道数通常常不是整数数，通常向向上取整也可重新考考虑经费约约束等问题题，重新假假设参数进进行通行能能力通过分析运运行状况，，以便决策策同一道路的的几何特征征及交通条条件会变化化，可能使使两路段计计算的车道道数不一致致，甚至在在同一路段段上两个方方向的计算算车道数值值也不相等等，应从快快速路系统统的一致性性、连续性性需求方面面考虑，以以正确决策策算例：基本本路段的规规划分析已知：某城城市规划修修建一条市市内快速路路，资料如如下：预测设计年年限的年平平均日交通通量为40000辆/日；该地区的15分钟高峰小小时系数为为0.935；该地区通常常的交通组组成中，中中型车占6.2%，大型车占占3.4%，其余为小小型车；问题：按照通常的的设计服务务水平，应应该将该路路规划成为为几车道的的快速路？？算例-1计算设计条条件所需的的最大服务务交通量1）将设计年年限的年平平均日交通通量AADT换算成为单单方向设计计小时交通通量。根据相关交交通资料，，取设计小小时交通量量系数为11%；假设两个方方向交通量量无明显差差异，取方方向不均匀匀系数为0.5；则单方向设设计小时交交通量为：：辆/h2）将单方向向设计小时时交通量折折算成为15分钟高峰小小时交通量量：：根据资料15分钟高峰小小时系数为为0.935，所以辆/h3）计算设计计道路和交交通条件下下单车道所所需提供的的最大交通通量：设计小时交交通量为2353辆/h，查表4.2.4得中型车的的车辆折算算系数为1.5，大型车的的