第5章 道路通行能力分析

第五章道路通行能力分析第五章道路通行能力分析

通行能力和服务水平道路路段通行能力平面交叉口通行能力高速公路通行能力非机动车道通行能力5.1概述国外：美国从40年代起，为了加强国防和适应战后经济发展的需要．加快了全国公路网的建设，针对公路的规划、设计、修筑、养护及运营中出现的问题，美国开始了通行能力方面的研究，以求使公路建设在合理、科学、规范的基础上进行。1950年，美国交通工程师协会在道路通行能力的研究成果基础上，编写出版了《道路通行能力手册》（HCM），至今已连续修订了四版，继1994年HCM的修订版问世后，一个名为《HCM2000》的新手册业已完成。继美国之后，许多发达国家．如：英、法、德、澳、日本等，也根据本国的实际情况．编制了适合各自国情的HCM手册。一、通行能力概述1．通行能力研究的沿革国内：80年代前期，基本上是引用美国的通行能力手册；1983年以来，由交通部牵头．连同一些大专院校，先后对通行能力进行了较大规模的研究，但这些研究都是地方性的、逐步的，未能形成通行能力的核心与框架，难以作为修订标准和规范的技术依据；

1996年，国家成立了“九五”科技攻关“公路通行能力”课题组．对我国道路通行能力进行了深人研究，取得了出版《公路通行能力》的最终研究成果。2、通行能力的定义（1）《美国通行能力手册》(HCM)定义：在一定的时段和道路、交通、管制条件下，人和车辆通过车道或道路上的一点或均匀断面的最大小时交通量。条件（理想条件）：A:道路条件：指的是街道或公路的几何特征，包括：交通设施的种类及其形成的环境、每个方向的车道数、车道和路肩宽度、侧向净空、设计速度以及平面和纵面线形。B、交通条件：涉及使用该道路的交通流特性。它由交通流中车辆种类的分布，设施的可用车道中交通量和交通分布以及交通流的方向分布共同确定。C、管制条件：是指设施上的管制设备和具体设计的种类，以及交通规则。交通信号的位置、种类和配时是影响通行能力的关键性管制条件。其他重要管制包括停车和让路标志、车道使用限制、转弯限制以及类似的措施。指道路设施疏导交通流的能力。即在一定的时段(通常为1h)和正常的道路、交通、管制以及运行质量要求下，通过道路设施交通流质点的能力为交通容量或简称容量。它是道路设施在一定条件下所能通过车辆的极限数值。（2）我国对通行能力的定义：（1）基本通行能力是指在理想的道路、交通、控制和环境条件下，公路组成部分的一条车道或一车道的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大数量；（2）可能通行能力是指在实际或预测的道路、交通、控制及环境条件下，一已知公路的一组成部分中一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段或一横断面上，不论服务水平如何，lh所能通过的车辆(在混合交通公路上为标准汽车)的最大数量；（3）设计(或实用)通行能力是指在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一设计中的公路的一组成部分的一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上，在所选用的设计服务水平下、1h所能通过的车辆(在混合交通公路上为标准汽车)的最大数量。3、通行能力的分类（按作用性质分）

(1)高速公路(控制进入)的基本路段；

(2)不控制进入的汽车多车道公路路段；

(3)不控制进入的汽车双车道公路路段；

(4)混合交通双车道公路路段；

(5)匝道，包括匝道一主线连接部分；

(6)交织区；

(7)信号控制的平面交叉口；

(8)无信号控制的平面交叉口；

(9)市区及近郊干线道路；4、需分别进行通行能力和服务水平分析的

公路组成部分二、服务水平概述定义：HCM中规定为描述交通流内的运行条件及其影响驾驶员与乘客感受的一种质量标准。亦即道路在某种交通条件下所提供的运行服务的质量水平：1．服务水平的分级及各级服务水平的运行质量描述

在达到基本通行能力(或可能通行能力)之前，交通量愈大，则交通密度也愈大．而车速愈低，运行质量也愈低，即服务水平愈低。达到基本通行能力(或可能通行能力)之后，交通量不可能再增加。而运行质量愈低交通量也愈低，但交通密度仍很大，直至车速及交通量均下降至零为止。高速公路交通量与车速及交通密度关系图分别见图5-1和图5-2。图5—1理想条件下交通量—车速的关系图图5—2理想条件下交通量—密度的关系图服务水平A：交通量很小，交通为自由流，使用者不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，有非常高的自由度来选择所期望的速度，为驾驶员和乘客提供的舒适和便利程度极高。服务水平B：交通量较前增加，交通处在稳定流范围内的较好部分。在交通流中，开始易受其他车辆的干扰，但选择速度的自由度相对来说还未受影响，只是驾驶自由度比服务水平A稍有下降：由于其他车辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响，因此所提供的舒适和便利程度较服务水平A低一些。服务水平C：交通量大于服务水平B，交通处在稳定流范围的中间部分，车辆间的相互作用变得大起来．选择速度受到其他车辆的制约，驾驶时需特别注意其他车辆的动态，舒适和便利程度有明显下降。美国将服务水平分为A至F六级：服务水平D：交通量再增大，交通处在稳定交通流范围的较差部分。速度和驾驶自由度均受到严格约束，舒适和便利程度低下。当接近这一服务水平的下限时，交通量有少量增加就会在运行方面出现问题。

服务水平E：此服务水平下的交通常处于不稳定流范围．接近或达到该水平最大交通量时，交通量稍有增加，或交通流内部有小的扰动就将产生较大的运行障碍，甚至发生交通中断。此水平下所有车速均降到一个较低的但相对均匀的值，驾驶自由度极低，舒适和便利程度也非常低，驾驶员受到的限制通常是很大的。此服务水平下限时的最大交通量即为基本通行能力(理想条件下)或可能通行能力(具体公路)。

服务水平F：交通处于强制流状态，车辆经常排成队，跟着前面的车辆停停走走，极不稳定。在此服务水平下，交通量与速度同时由大变小，直到零为止，而交通密度随交通量的减少而增大。以上六级服务水平的描述是针对非中断性交通流的公路设施的。我国公路服务水平现分为四级，一级相当于美国的A、B两级，二、三级分别相当于美国的C级及D级，四级相当于美国的E、F两级。道路通行能力与其通行时运行质量的要求有关．只有将这些要求用服务水平衡量时，才能进行通行能力的分析。因此，为了清楚地表述服务水平的概念，对每种道路设施需要采用最能说明其运行质量的一项或几项运行参数来确定其服务水平。现分别介绍美国和我国的不同设施服务水平的衡量指标，如表5—1和表5—2所示：2、服务水平的衡量指标

设施类型服务水平评价指标

高速公路

基本路段

交织区

匝道连接点密度（辆小型车/km/车道）密度（辆小型车/km/车道）流率（辆小型车/h）

一级公路等多车道公路密度（辆小型车/km/车道）双车道公路时间延误百分率（%）运行速度（km/h）

v/C比（饱和度）无信号交叉口平均延误（s/辆）收费站平均延误（s/辆)我国不同设施服务水平的衡量指标

表5-1美国不同设施服务水平的衡量指标

表5-2设施种类效率度量高速公路高速公路基本路段交织区匝道连接处多车道公路双车道公路

信号交叉口无信号交叉口干道公共交通行人交通密度（辆小客车/英里/车道）平均行程速度（英里/h）流率（辆小客车/h）密度（辆小客车/英里/车道）时间延误百分率（%）平均行程速度（英里/h）平均每辆车停车延误（s/辆）储备（或预备）通行能力（辆小客车/h）平均行程速度旅客占位系数（客/座）空间（英尺

2/行人）3、道路设计采用的服务水平等级（1）高速公路基本路段、匝道——主线连接处、交织区均采用二级服务水平。但在不得已的情况下，匝道——主线连接处及交织区可降低要求采用三级服务水平；（2）不控制进入的多车道公路路段在平原微丘的地区采用二级服务水平，在重丘山岭地形及近郊采用三级服务水平；（3）不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平；（4）混合交通双车道公路路段采用三级服务水平

。三、道路通行能力和服务水平的作用1用于道路设计

根据设计通行能力与设计小时交通量的对比，可分析得出所设计公路的技术等级及多车道公路的车道数，以及是否需要设置爬坡车道，亦可在道路设计阶段，进行公路各组成部分的通行能力和服务水平分析，发现潜在的瓶颈路段予以改进，从而在设计阶段就消除了将来可能形成的瓶颈路段。2用于道路规划

在分析当前交通流的质量水平．评估现有公路网承受交通的适应程度的基础上，通过交通量预测及投资效益和环境影响的评估，提出改善相提高公路网的规模和建设项目及其实施步骤。3用于道路交通管理

根据预测交通量的增长情况和运行条件的分析，制定各阶段的交通管理措施。

5.2通行能力和服务水平通行能力

主要反映道路服务的数量或负荷能力服务水平

主要反映道路服务的质量或满意程度5.1.1道路通行能力1）定义：通行能力是指在一定的条件下，单位时间内，任何车辆能合理地期望通过道路某一断面或均匀路段，所能达到的最大小时流率2）研究目的确定某道路设施在通常条件下能容纳的最大交通量确定在保持与规定运行特性相适应的条件下，某道路设施所能容纳的最大交通量3）通行能力分析的作用确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对问题提出改进方案和措施，为道路改建和改善提供依据作为交通枢纽的规划、设计及交通设施配置的依据为制定交通组织、交通疏导、交通引导、交通量均衡、交通总量控制和综合治理等交通系统管理方案提供依据为制定交通管理、交通控制方案，以及交通渠化、信号配时优化方案设计及选择等提供依据4）通行能力影响因素道路条件车道宽度、车道数、侧向净空、附加车道、几何线形、视距、坡度和设计车速交通条件车流中的车辆组成、车道分布、方向分布管制条件交通法规、控制方式、管理措施环境条件街道化程度、商业化程度、横向干扰、非交通占道气候条件风、雨、雪、雾等恶劣天气规定运行条件计算通行能力的限制条件5）通行能力的分类根据道路设施和交通体的不同机动车道通行能力、非机动车道通行能力、人行道通行能力根据车辆运行状态的特征不同路段通行能力、交叉口通行能力、匝道和匝道连接点通行能力、交织路段通行能力根据通行能力的性质和使用要求的不同基本（理想、理论）通行能力实际（可能）通行能力规划（设计）通行能力5.1.2服务水平1）服务水平定义服务水平是指道路使用者根据交通状态，从行车速度、舒适、方便、经济和安全等方面所能得到的服务程度服务水平的实质是描述车流之间的运行条件及其驾驶员和乘客感觉的一种质量测定标准2）服务交通量服务交通量是指在通常的道路条件、交通条件和管制条件下，并保持规定的服务水平时，道路的某一断面或均匀路段，在单位时间内所能通过的最大小时交通量。3）评价指标行车速度和行程时间车辆行驶时的自由程度交通堵塞或受干扰的程度，以及行车延误和每公里停车次数等行车安全性行车的舒适性和方便性最大密度经济性4）服务水平分级服务水平亦称服务等级，是用来衡量道路为驾驶员、乘客所提供的服务质量，其范围可以从自由运行、高速、舒适、方便、完全满意的最高水平到拥挤、受阻、走走停停、难以忍受的最低水平。美国道路设施服务水平标准5.2道路路段通行能力基本路段是指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交织、交叉影响的路段，它是道路的主干和重要组成部分。包括：基本（理想、理论）通行能力实际（可能）通行能力规划（设计）通行能力5.2.1基本（理论、理想）通行能力C0道路与交通处于理想的道路和交通条件下，每一条车道（或道路）在单位时间内能够通过的最大交通量。理想条件：

理想道路条件

车道宽度不小于3.66米，侧向余宽不小于1.75米，纵坡平缓并有足够的行车视距、良好的平面线形和路面状况理想交通条件

车流组成为单一的标准型汽车，在一条车道上，比相同的速度连续行驶，车辆之间均保持与车速相适应的最小安全车头间隔，且流向分配均衡，无任何方向干扰t0

t0l0l0l反l制l安l车式中：t0：最小车头时距，l0：最小车头间距

t为驾驶员反应时间，一般取2s；Φ为轮胎纵向附着系数，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。5.2.2可能（实际）通行能力CP

可能通行能力是在实际的道路和交通条件下，单位时间内通过道路的最大可能交通量。其计算表达式为：CP=C0f1f2f3····fm

式中：f1，f2，f3，····，fm为一系列修正系数

影响通行能力的修正系数，主要是道路条件修正系数（宽度、侧向净空、坡度、视距、沿途条件等）和交通条件修正系数（大车、重车等混入率）5.2.3设计（规划）通行能力CD

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交通量，通常作为道路规划和设计的依据。多车道道路规划（设计）通行能力通常以靠近路中线或中央分隔带的车行道为第一条车行道，其通行能力为1，第二、三、四条行车道折减系数分别为0.8～0.9、0.65～0.8和0.5～0.65。5.3.1交织路段通行能力1）交织概念：行驶方向大致相同而不完全一致的两股或多股车流，沿着一定长度的路段，不借助于交通控制与指挥设备，自主进行合流而后又实现分流的运行方式。2）交织段长度：交织的整个运行过程所需路段。国外研究认为从入口段三角端部宽0.6m处至出口三角端宽度3.6m处之间的一段距离称为交织区长度。其间的距离以50m～600m为宜。5.3交织区与匝道通行能力3）交织类型：

根据交织车辆穿过交织路段时必须进行车道交换的最少次数划分，交织路段可分为3种：

A类交织区所有交织车辆都要进行一次车道交换B类交织区交织车流中有一股车流可无需进行任何车道交换，其他车流需要最多一次车道交换C类交织区交织车流中有一股车流可无需进行任何车道交换，其他车流需要两次或多次车道交换A类交织区（图示）：所有交织车辆都要进行一次车道交换B类交织区（图示）：交织车流中有一股车流可无需进行任何车道交换，其他车流需要最多一次车道交换C类交织区（图示）：交织车流中有一股车流可无需进行任何车道交换，其他车流需要两次或多次车道交换

4）交织区通行能力计算4）交织区通行能力计算通行能力计算交织区的通行能力和运行速度，同交织区的长度、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，其计算公式为：式中：Cw—交织区通行能力（pcu/h）；

C0—单条车道基本通行能力（pcu/h）；

rs—交织区类型修正系数，其中：

Ⅰ类交织区rs=0.95，Ⅱ类交织区rs=0.95。rN

—交织区内车道数修正系数；对于2、3、4和5条车道交织区，rN分布取1.8、2.6、3.4和4；

rL

—交织区长度修正系数由下式计算：式中L为交织长度。

rVR

—交织流量比修正系数，见P98表5-235）交织和非交织车速计算研究一：

a,b,c,d—常数

SW

—交织车辆的平均行驶速度

SnW

—非交织车辆的平均行驶速度

VR

—

交通量比值，VR=VW/VVW

—

交织区内总交流量

V—

交织区内总流量

N—

交织区内车道总数

L—交织区段长度A类交织区内交织和非交织车速公式常数值交织类别交织车速SW的常数非交织车速SnW的常数abcdabcd非约束的0.2662.21.00.90.024.01.31.0约束的0.282.21.00.90.024.00.880.6B类交织区内交织和非交织车速公式常数值交织类别交织车速SW的常数非交织车速SnW的常数abcdabcd非约束的0.11.20.770.50.022.01.420.95约束的0.161.20.770.50.0152.01.30.9C类交织区内交织和非交织车速公式常数值交织类别交织车速SW的常数非交织车速SnW的常数abcdabcd非约束的0.11.80.80.50.0151.81.10.5约束的0.12.00.850.50.0131.61.00.5研究二：《交通工程总论》徐吉谦2002第二版P97～98评价交织区运行质量的因素有密度、流速和服务流率，但重要为行车密度和服务流率，按四级标准划分列于下表中：服务水平等级密度（辆/车道公里）服务交通量/通行能力（V/C）一级80.35二级180.75三级260.90四级421.006）交织区服务水平匝道是联系不同高程上两交叉线路、供两线路车辆实现转换方向的连接道路，长度较短，一般有一个入口和一个出口，线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，通行能力较正常路段稍低。与路段通行能力基本相似，主要是在修正系数上有较大差别。

5.3.2匝道通行能力略……正线正线正线正线匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道正线正线正线匝道的形式、类型与基本参数匝道基本形式：右转匝道与左转匝道；匝道特殊形式：定向匝道和对角线匝道，单向单匝道和单向双匝道，亦有采用双向双匝道的形式。基本参数：匝道车辆的运行特征：有出入口车辆的运行及在匝道上的运行，包括分流运行、合流运行与交织运行，亦有加速运行与减速运行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行，匝道上车辆行驶状况比较复杂。匝道通行能力计算的主要参数有：自由流速度FV、按匝道转弯半径计算的行车速度FV0、大车混入率修正值CH。自由流速度实际条件下，自由流速度FV的可按下式计算：

FV0—按匝道转弯半径计算的行车速度（km/h）；

FFVW—行车宽度修正系数（km/h）；

FFVV—视距修正系数（km/h）；

FFVSL—纵坡修正系数（km/h）；

FFVS—分隔带修正系数（km/h）；

FFVUD—驶入道路修正系数（km/h）。按匝道转弯半径计算的行车速度FV0

利用线性设计的基本公式：

R—匝道最小曲率半径（m）；

i—匝道最大超高横坡度（%）；

μ—最大侧向力系数，一般采用0.12。大车混入率修正值CH

大车混入率修正值算式：

P2、P3—大中型车及特大型车所占比重（％）；

E2、E3—大中型车与特大型车的换算系数，见P101，换算方法为：

Q—标准小汽车交通量；Q1—小汽车交通量；

Q2—大中型车交通量；Q1—特大型车交通量匝道通行能力计算

匝道通行能力定义为在一定道路交通状态、环境和良好气候条件下，单位时间内，匝道的一条行车道上能够通过的最大车辆数以pcu/h计，一般影响通行能力的因素很多，但就匝道而言，其长度较短绝大部分均为单向单车道，其影响的主要因素为车道宽度和车辆组成，至于半径、纵坡的影响已在速度方面考虑。匝道通行能力计算：式中：C—匝道一条车道实际通行能力（辆/h）；

C0—基本通行能力（辆/h）；

CW—匝道断面总宽度修正系数；

CH—大车混入率修正系数。各参数的具体值可查阅有关表格。

5.4高速公路与匝道连接处通行能力匝道与高速公路连接处的通行能力，是高速公路分、合流点处导引与疏通交通流的能力，它关系到高速公路外侧车道与进出口车辆能否正常运行。包括独立式和非独立式出入口独立式是指点分流点上游900m、合流点上游610m范围内没有分、合流点的出入口；否则为非独立式。5.4.1概述在分流点处，车辆分离运行，首先是转移车道的过程，在分流区离开原车道的车辆逐步从内侧车道向外侧车道移动。由于分离运行对最右侧车道正常交通流产生很大的影响，故分流点的交通运行必须考虑上游单向的总交通量，与最右侧车道交通流之间的关系及相互影响。合流车辆绝大部分汇合于主线右侧车道，故右侧车道受影响最大，经过右侧车道逐步移换到速度较快的中间或内侧车道，在合流区范围内，留在最右侧车道的车辆逐步减少。5.4.2分、合流点车流运行特征分合流点通行能力的相关因素分析：根据国内外理论分析与实际观测主要相关因素为：匝道交通量Qr，驶入匝道上游主路单向交通量，主路单向最大交通量Qf

，与相邻上、下游匝道的距离Du、Dd，相邻上游、下游匝道的交通量Qu、Qd，及匝道的形式。一般分析计算连接处通行能力时，要分析三个关键交通量：汇合交通量Qm、分离交通量Qd、主线交通量Qf等因素。根据匝道形式，共有11种计算图式。1）四车道高速公路单车道驶入图式

5.4.3分、合流点通行能力计算计算式：四车道高速公路单车道驶入匝道，有或无加减速车道。仅用于上游610m内无相邻驶入匝道。使用范围：=360~3100veh/h=50~1300veh/h2）四车道高速公路单车道驶出图式

四车道高速公路单车道驶出图式计算式：四车道高速公路单车道驶出匝道，有或无加减速车道。仅用于上游980m内无相邻驶入匝道。使用范围：=360~3800veh/h=50~1400veh/h3）四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道图式

四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道图式计算式：当Du≤120m或Vu≥900veh/h，计算结果不精确使用范围：＝720~3300veh/h，＝90~1400veh/h

＝90~900veh/h，＝120~610m4）四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶出单车道图式

四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道图式计算式：四车道高速公路单车道驶出匝道其上游980m内有相邻驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道使用范围：＝65~3800veh/h，＝50~1450veh/h

＝50~810veh/h，＝210~980m5）六车道高速公路单车道驶入图式

六车道高速公路单车道驶入图式计算式：上游有相邻驶入匝道六车道高速公路上单车道驶入匝道，有或无加速车道。使用范围：＝1620~4900veh/h，＝90~1350veh/h

＝90~1260veh/h，＝150~300m6）六车道高速公路单车道驶出图式

六车道高速公路单车道驶出图式计算式：六车道高速公路单车道驶出匝道，上游有或无驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道。如果上游1700m内无相邻驶入匝道使用65.5Vu/Du＝2。使用范围：＝1000~5600veh/h，＝20~1620veh/h

＝45~1100veh/h，＝280~1700m7）六车道高速公路双车道驶出匝道图式

六车道高速公路双车道驶出匝道图式计算式：六车道高速公路至少具有210m长减速车道的双车道驶入匝道。使用范围：＝1900~5400veh/h，＝1000~2700veh/h

汇合交通量Vm和分离交通量Vd的计算式：

Vm＝V1+VrVd＝V1

8）六车道高速公路双车道驶入匝道图式

六车道高速公路双车道驶入匝道图式计算式：六车道高速公路至少具有240m长减速车道的双车道驶入匝道。使用范围：＝540~2700veh/h，＝1000~2700veh/h

1）车道分布与车辆换算大型车在最右侧车道上交通量占单向车行道上总交通量的百分率与主线单向交通量的关系是计算最右侧车道小客车当量交通量的重要关系之一。公关组得出的关系如图所示。大中型与特大型车换算为小型车，大中型车的折算系数为1.5，特大型车为3.0。由于特大型车比重较小，有时均以大中型车进行换算，换算系数仍为1.5。5.4.4车道分布、车辆换算与服务水平分析大型车在最右侧车道上分布与主线单向交通总量的关系如图：2）服务水平分析分合流点服务水平主要根据Qm、Qd与Qf三个检验点交通量的大小来确定分、合流点的服务水平。三个检测点服务水平划分标准见表5-34。5.5.1概述1）定义两条不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉，在平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能力。2）分类：无控制交叉口环行交叉口信号控制交叉口5.5平面交叉口通行能力3）车型换算系数交叉口的换算系数应该不同于路段，路段可用连续运行中车辆的临界车头时间间隔之比换算，而交叉口则不同。而且，严格来说，不同类型交叉口应采用不同的换算系数。根据可插间隙理论，直接计算优先方向交通流中的可插间隙（车头时间间隔），即非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数，作为非优先方向可以通过的最大交通量。计算原理：将主干道（优先方向）上的车流视为连续行驶的交通流，并假定车辆到达的概率分布符合泊松分布，则车辆之间出现的时间间隔分布为负指数分布，但不是所有间隔均可供次干道车辆通过或插入，只有当此间隙大于临界间隙（一般为50％的驾驶员可以接受）时才有可能。5.5.2无信号十字行交叉口通行能力1）十字形交叉口通行能力计算方法当出现可插间隙时间α时，次要方向的车流可以相继通过的随车时距为β，推导出下列计算公式：

Q非—非优先通行次干道上可以通过的交通量（辆/h）；Q优—主干道优先通行的双向交通量（辆/h）；λ=Q优/3600（辆/s）；α—临界间隙时间（s）（6～8s或5～7s）；β—次干道上车辆间的最小车头时距（3s或5s）。次干道通行能力（pcu/h）*次干道通行能力超过主干道双向交通量的一半是很少出现的采用时间间隔(s)主干道双向交通量(pcu/h)α值β值8001000120014001600停车标志852001401007545752501901401108065316250200160125让车标志733502501851359563*33525520015053*440360290230美国规定的主干道优先时支路通行能力的经验值路别主干道为双车道主干道为四车道主干道400500650100015002500支路2502001001005025例：一无信号控制交叉口，主要道路双向流量为1200辆/h，车辆到达符合泊松分布，车流允许次要道路穿越或左右转弯并线的车头时距为6s，如次要道路采用让路控制，平均车头时距为3s，求次干道上可以通过的交通量。解：Q优=1200辆/h，λ=1200/3600=0.333辆/s，

α=6s

，β=3s2）T形交叉口通行能力计算方法T形交叉路口交通流向图式中：α—次干道车辆可穿越汇入主干道车流的车

头时距

β1—优先车流的最小车头时距

β2—非优先车流的最小车头时距

5.5.3环行交叉口的通行能力避免了直接交叉、冲突和大角度碰撞，其实质为自行调节的渠化交通形式。优点：车辆可以连续行驶，安全，无需管理设施，平均延误时间短，很少刹车、停车，节约用油，减少噪声、污染。缺点：占地面积大，绕行距离长。分类：常规环交、小型环交、微型环交。环形交叉口类型常规环形交叉口

中心岛为圆形或椭圆形，直径一般在25米以上，交织段长度和交织角大小有一定要求，入口引道一般不扩大成喇叭形

小型环形交叉口

中心岛的直径小于25米，引道入口处适当加宽成喇叭形，便于车辆进入交叉口

微型环形交叉口

中心岛直径一般小于4米，不一定作成圆形或高出路面，可以在路面上施划各种标志和设置交通岛，主要起引导与分隔作用一、常规环行交叉口的通行能力1、沃尔卓普公式

式中:QM—交织段上最大通行能力（辆/h）；

l—交织段长度（m）；

W—交织段宽度（m）；

e—环交入口引道平均宽度：

e=(e1+e2)/2（m）；

P—交织段内交织车辆与全部车辆之比(%)。适用条件：引道上没有因故暂停的车辆；环交位于平坦地区，纵坡不大于4％；各参数应满足：W＝6.1～18.0m，e/W＝0.4～1.0，W/l＝0.12～0.4，e1/e2＝0.34～0.41，P＝0.4～1.0。一般驶入角α宜大于30度，驶出角δ应小于60度，两交织路段内角β不应大于95度。根据经验检验，一般设计通行能力应为沃尔卓普公式计算最大值的80%，因此沃尔卓普公式应修改为：计算时，应将车型换算成小汽车，换算系数为：小汽车为1，中型车尾1.5，大型车为3.0，特大型车为3.5。2、英国环境部暂行公式该公式适用于采取位于环形交叉口上的车辆优先通行的常规环交，其具体形式如下：

Q—交织段通行能力，其中载货车占全部车辆数的15％，如重车超过15％时要进行修正，用于设计目的应采用Q值的85％所谓小型环交系指中心岛直径小于25m，环道较宽，而出入口均形成喇叭形，车流运行已不存在交织形式，各入口车流可按同意方向相互插穿运行，各类车辆运行时可较好地相互调剂，整个环交的流量变化要比个别路口的车流量变化为小。在所有引道入口均呈饱和状态情况下进行多次试验，得出整个环交通行能力的简化公式。二、小型环交通行能力计算1、英国运输与道路研究所公式

Q—进入环交的实用的总通行能力（pcu/h）

∑W—所有引道基本宽度的总和（m）；

A—引道拓宽所增加的面积（m2），A=∑a；

K1—系数：

3路交叉K1=80(70)（pcu/h/m）；

4路交叉K1=60(50)（pcu/h/m）；

5路交叉K1=55(45)（pcu/h/m）。注：括号内数字为英国H2/75技术文件所规定，括号外数字为OECT组织所规定。

设计通行能力仍然取其80％2、纽卡塞公式纽卡塞根据英国运输研究所的公式作进一步简化，将A、W两参数均归纳为内接圆直径D，然后根据道路条数取用K2来进行调整，即

Q＝K2DQ—实用总通行能力（pcu/h）；

D—内接圆直径（m），如交叉口为椭圆型中心岛，则取长轴与短轴的平均值；

K2—系数：三路交叉口K2＝150（pcu/h），四路交叉口K2＝140（pcu/h）。5.5.4信号交叉口的通行能力一、信号交叉口的运行特征：交叉口是两条或两条以上道路相交的区域，由于行驶状态的变化，不可避免地要减速、制动、停车或启动、加速、转向，导致停车等候和时间损失。同时，在交叉口范围内各种车辆混合行驶，转弯时相互穿插，尤其是当自行车高峰时，机动车差不多处于非机动车的包围之中，要实现方向转换是困难的。二、信号灯交叉口通行能力计算模式

1一条专用直行车道的通行能力2一条右转专用车道的通行能力3一条左转专用车道的通行能力4不设专用左转信号时一条左转车道的通行能力5直、左混合行驶时一条车道的通行能力(N直左)6直、右混行一条车道的通行能力(N直右)1、一条专用直行车道的通行能力：式中：T周—信号灯周期时间（s）；

t绿—每一个周期内的绿灯时间（s），各方向的绿灯时间根据各自的流量大小确定；

t间—前后两辆车通过停车线的平均间隔时间，小汽车平均为2.5s，大型车平均为3.5s，特大型车（铰接车、半挂车）平均为7.5s；对于不不同混合比的车辆，t间可按P116表5-41确定。t损—个周期内的绿灯损失时间（s）这里只计算加速时间损失，不计算起步反应时间损失。其中：V—直行车辆通过交叉口的车速，一般交叉口采用15m/s；

a—平均加速度（m/s2）：小汽车：a=0.6～0.7（m/s2）；中型车：a=0.5～0.6（m/s2）；大型车：a=0.4～0.5（m/s2）。2、一条右转专用车道的通行能力

原则上可按直行方法计算，将直行的通过时间换成右转的通过时间，一般采用下式

C右＝3600/t右（辆/h）

注：t右为前后两右转车辆连续驶过停车线断面的间隔时间，大小车各半时为4.5s，全为小车时为3～3.6s，一般一条右转弯车道流量为1000～1200辆/h，如果有行人过街、自行车影响应将行人过街、自行车的时间减去再用上式计算。3、设置左转信号时一条左转专用车道的通行能力

式中：n——在一个周期内允许左转弯的车辆数；

t绿左——一个周期内专门用于通过左专车黄绿灯的时间（s）;

V左——左转车辆的行驶速度（m/s）；

a——左转车的平均加速度