道路通行能力分析资料

道路通行能力分析资料第1页/共112页2023/5/13:102目录

(contents)5-1道路通行能力和服务水平5-2道路路段通行能力5-3交织区与匝道的通行能力5-4平面交叉口的通行能力--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第2页/共112页2023/5/13:103§5-1道路通行能力和服务水平通行能力主要反映了道路服务的数量或负荷能力;服务水平主要反映了道路服务的质量或满意程度5-1-1道路通行能力(道路容量）基本概念在一定的时间段内和在通常的道路、交通、管制条件下，能合理的期望人和车辆通过道路某一断面或地点的最大交通体数量。通行能力是度量道路疏导车辆或人流能力的物理量，是道路本身的一种性能。第3页/共112页2023/5/13:1042、道路通行能力与交通量的区别两者都是单位时间内通过道路某断面的交通体数量。一般道路的交通量均小于道路的通行能力。当道路上的交通量比其通行能力小得多时，则司机驾车行进时操作的自由度就越大，既可以随意变更车速，转移车道，还可以方便地实现超车。当交通量等于或接近于道路通行能力时，车辆行驶的自由度就逐渐降低，一般只能以同一速度循序行进，如稍有意外，就会发生降速、拥挤，甚至阻滞。当交通量超过通行能力时，车辆就会出现拥挤，甚至堵塞。通行能力反映了道路的容量,是道路容纳性能的一种量度；交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小，是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。第4页/共112页2023/5/13:105道路通行能力分析的主要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第5页/共112页2023/5/13:1064、道路通行能力的种类

（1）按照影响因素分：基本通行能力可能通行能力设计通行能力在一定的时段，理想的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一均匀段或一交叉点，合情合理地期望能通过人或车辆的最大小时流率。在一定的时段，在具体的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道或一均匀段或一交叉点，合情合理地期望能通过人或车辆的最大小时流率。在一定的时段，在具体的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道或一均匀段或一交叉点，对应服务水平的通行能力。理想通行能力<实用通行能力第6页/共112页2023/5/13:107基本通行能力可能通行能力设计通行能力三者间的关系各种修正系数指定服务水平下的V/C比第7页/共112页2023/5/13:108各级公路通用的车辆换算系数车型中型汽车小客车拖挂车摩托车大中小型拖拉机畜力车人力车自行车换算系数1.00.51.50.51.02.00.50.1在公路方面高速公路与一级公路采用小客车为基本单位,其它车辆均换算为当量小客车(pcu),其它各级公路均以中型货车为基本单位,其它车辆均换算为中型货车,城市道路方面均采用小客车为单位(pcu),其它车辆均换算为当量小客车(pcu)。

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信号交叉口交叉口通行能力无信号交叉口环型交叉口立体交叉口城市道路通行能力路段通行能力公交线路通行能力自行车道通行能力人行道通行能力高速公路基本路段通行能力高速公路交织区段通行能力公路通行能力高速公路互通了立体交叉匝道的通行能力双车道公路路段通行能力多车道公路路段通行能力（2）按设施类型分：

第9页/共112页2023/5/13:10105、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第10页/共112页2023/5/13:1011高速公路（控制进入）的基本路段；不控制进入的多车道公路路段；不控制进入的双车道公路路段；混合交通双车道公路路段；匝道，包括匝道－主线连接部分；交织区；无信号控制的平面交叉；信号控制的平面交叉；市区及近郊干线道路。需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分第11页/共112页2023/5/13:10125-1-2道路服务水平基本概念道路使用者根据交通状态，从速度、舒适、方便、经济和安全等方面得到的服务程度，即在某种交通条件下所提供运行服务的服务质量。服务流率与评价指标服务流率:

在通常的道路条件、交通条件和管制条件下，在给定时间周期内保持规定的服务水平，合理地期望人或车辆通过一条车道或道路的一点或均匀断面，所能达到的最大小时流量。评价指标:

①行车速度和运行时间;②车辆行驶时的自由程度;③交通受阻或干扰的程度,以及行车延误和每公里停车次数等;④行车安全性;⑤行车的舒适性和乘客满意的程度;⑥经济性。第12页/共112页2023/5/13:1013服务水平的划分指标行车速度和运行时间;车辆行驶时的自由程度(通畅性);交通受阻或受干扰的程度,以及行车延误和每公里停车次数等;行车的安全性(事故率和经济损失等);行车的舒适性和乘客满意的程度;最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度;经济性(行驶费用)

然而,由于实际确定服务等级时,难以全面考虑和综合上述诸因素,往往仅以其中的某几项指标作为代表。如行车速度及服务交通量与通行能力之比,作为路段评定服务等级的主要影响因素。同时,由于这几项指标比较易于观测,而且车速和服务交通量也同其它因素有关,所以取此二者作为评价服务水平的主要指标是有一定根据的。第13页/共112页2023/5/13:1014服务水平分级美国分为六级：A级自由流；B级低密稳定流；C级中密稳定流；D级高密稳定流；E级接近饱和状态；F级过饱和状态。服务水平双车道公路（平原地形）市区干线道路信号交叉口时间延误率(%)平均行驶速度(km/h)平均行驶速度(km/h)每辆车停车延误(s)A≤30≥93≥56≤5.0B≤45≥88≥455.1~15.0C≤60≥83≥3515.1~25.0D≤75≥80≥2725.1~40.0E>75≥72≥2140.1~60.0F100<72<21>60.0美国道路设施服务水平标准第14页/共112页2023/5/13:1015服务水平分级美国ABCDEF中国一二三四服务水平的划分:高速公路一级公路以车流密度作为主要指标,其相应的服务水平与运行状态,一级为自由流,二级为稳定流上限,三级为稳定流下限,四级为饱和流。二三级公路以延误率和平均运行速度作为主要指标,其相应的服务水平与运行状态应为一级自由流或较为自由,二级处于稳定流中间范围自由受到限制,三级处于稳定流的下限,接近饱和流;四级为处于不稳定的强制流状态。交叉口则用车辆延误来描述其服务水平.第15页/共112页2023/5/13:1016各类公路设施评价服务水平的主要参数公路设施类型评价服务水平的主要参数高速公路和一级公路的路段互通式立体交叉的匝道及其交织区密度（pcu/(km·ln)）和V/C密度和交通量（pcu/(h·ln)）80km/h、60km/h的二级公路路段延误率（%）和平均速度（km/h）40km/h的三级公路路段(含40km/h的山区二级公路路段)延误率（%）平面交叉（无信号控制）延误（s）收费站延误（s）和车辆排队数（辆）pcu——当量小汽车（passengercarunit）ln——车道数第16页/共112页2023/5/13:1017LOSALOSBLOSCLOSDLOSELOSF美国道路设施服务水平标准第17页/共112页2023/5/13:1018①A级：车流畅通，平均车速大于48km/h，交通量小于道路通行能力的60%②B级：车流稳定，稍有延迟，平均车速大于40km/h，交通量接近道路通行能力的70%③C级：车流稳定，有延迟，平均车速大于32km/h，交通量接近道路通行能力的80%④D级：车流不大稳定，延迟尚可忍受，平均车速大于24km/h，交通量接近道路通行能力的90%⑤E级：车流不稳定，延迟不能忍受，平均车速降到24km/h，交通量接近道路通行能力⑥F级：交通阻塞，平均车速小于24km/h，交通量可能超过道路通行能力，但已没有意义

第18页/共112页2023/5/13:1019流量速度自由流稳定流强制流0ABC不稳定流DEF第19页/共112页2023/5/13:1020一级服务水平（公路工程技术标准>>(JTBB01-2003)）交通量小，驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由流状态，超车需求远小于超车能力，被动延误少，为驾驶者和乘客提供的舒适便利程度高。第20页/共112页2023/5/13:1021二级服务水平：随着交通量的增大，速度逐渐减小，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较大，驾驶者选择行车速度的自由度受到一定限制，交通流状态处于稳定流的中间范围，有拥挤感，到二级下限时车辆间的相互干扰较大开始出现车队被动延误增加，为驾驶者提供的舒适便利程度下降，超车需求与超车能力相当。第21页/共112页2023/5/13:1022三级服务水平：当交通需求超过二级服务水平对应的服务交通量后，驾驶者选择车辆运行速度的自由度受到很大限制，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰很大交通流处于稳定流的下半部分并已接近不稳定流范围，流量稍有增长就会出现交通拥挤，服务水平显著下降，到三级下限时行车延误的车辆达到80%，所受的限制已达到驾驶者所允许的最低限度，超车需求超过了超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。第22页/共112页2023/5/13:1023四级服务水平：交通需求继续增大，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态，靠近下限时每小时可通行的交通量达到最大值，驾驶者已无自由选择速度的余地，交通流变成强制状态，所有车辆都以通行能力对应的但相对均匀的速度行驶。一旦上游交通需求和来车强度稍有增加或交通流出现小的扰动，车流就会出现走走停停的状态，此时能通过的交通量很不稳定，其变化范围从基本通行能力到零时，常发生交通阻塞。第23页/共112页2023/5/13:1024第24页/共112页2023/5/13:10254、最大服务交通量一、二、三、四级上半段服务水平都有相应于该级服务水平最差的服务交通量，该服务交通量在该级服务水平中是最大的，故称最大服务交通量。它反映是是在某一特定服务水平下道路所能提供的疏导交通的能力极限。5、设计服务水平等级为保证道路在具备较好的运行质量的同时，又不至于浪费道路设施的能力，通常设计道路时不采用最大通行能力，而采用设计服务水平等级对应的最大服务交通量。中国现行的设计服务水平等级规定如后：第25页/共112页2023/5/13:1026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。第26页/共112页2023/5/13:1027不控制进入的汽车多车道公路路段在平原微丘区采用二级服务水平，在山岭重丘区及城市近郊采用三级服务水平。第27页/共112页2023/5/13:1028不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平。混合交通双车道公路路段采用三级服务水平。第28页/共112页2023/5/13:1029第29页/共112页2023/5/13:1030第30页/共112页2023/5/13:1031①#为平均行程速度;②不准超车区(%)为指超车视距小于设计速度所要求的最小超车视距的路段长度占区段总长的百分率（双向的平均值）第31页/共112页2023/5/13:1032通行能力和服务水平的作用用于道路设计确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段

用于道路规划根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估，确定路网改进办法与实施步骤

用于道路交通管理根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施第32页/共112页2023/5/13:1033通行能力和服务水平的关系通行能力和服务水平是一个事物的两个方面，从不同的角度反映了道路的性质与功能,通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小,服务水平主要反映了道路服务质量或服务的满意程度。严格地说,没有无通行能力的服务水平,也没有无服务质量的通行能力,两者是不能分开的。第33页/共112页2023/5/13:1034§5-2道路路段通行能力5-2-1基本通行能力基本通行能力：在理想的道路和交通条件下，单位时间一个车道或一条道路某一路段通过小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。理想道路条件：车道宽度不小于3.75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。基本路段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。由于两个方向上的交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分别进行计算。第34页/共112页2023/5/13:1035基本路段处于任何匝道和交织区的影响区域之外

一般，高速公路匝道连接处及交织区的影响范围为：进口匝道：从匝道连接处起，其上游150m-200m，下游760m-800m的范围为进口匝道影响范围；出口匝道：从匝道连接处起，其上游760m，下游150m的范围为进口匝道影响范围；交织区：合流点上游150m为交织区的起点，分流点下游150m为交织区的终点；第35页/共112页2023/5/13:1036t0t0l0l0l反l制l安l车计算的最大交通量为:行驶车辆之间的最小安全间距为：l安一般取用2m,t可取1s,附着系数φ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(如表5-9)。车辆长度对于小汽车采用6m,对于解放牌汽车采用12m:

（5-2）第36页/共112页2023/5/13:1037按实际观测到的最小车头时距计算则可达2000辆/h以上，这主要是由于路面干燥使附着系数Φ增大，并且道路的平纵线形和视距好，驾驶员估计不会出现意外停车，从而减少了车头应保持的最小间隔。我国在作通行能力分析时作出了如下的规定：基本通行能力1800190020002000Cpcu/（h·车道）60km/h80km/h100km/h120km/h设计速度第37页/共112页2023/5/13:10385-2-2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,单位时间内通过道路上某一点的最大可能交通量。式中：CP—可能通行能力

CB—基本通行能力

fi—各项修正系数(道路和交通条件的修正系数)N—单向车道数道路条件:1)车道数修正系数fN；2)车道宽度修正系数fw；3)侧向净空受限修正系数fcw；4)车道硬路肩宽度修正fsw；5)交通组成修正系数fHV；6)方向分布修正系数fd；7)路侧干扰修正系数ff；8)平面交叉修正系数fj；9)驾驶员条件对通行能力的修正系数fp。交通条件:使不同类型的车辆换算为同一车型。第38页/共112页2023/5/13:10391）高速公路：单向车道的通行能力fN：六车道及其以上取0.98一0.99；fp：通常在0.95一1.00之间。车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数单向车行道的车道数驾驶员条件对通行能力的修正系数（1.0~0.9）大型车对通行能力的修正系数第39页/共112页2023/5/13:1040第40页/共112页2023/5/13:1041侧向净空是指车道边缘至路侧障碍物（护墙、灯柱等）的横向距离，当小于1.75m时，驾驶员感到不安全，从而减速、偏离车道线，使旁侧车道利用率降低。第41页/共112页2023/5/13:1042第42页/共112页2023/5/13:1043第43页/共112页2023/5/13:1044PHV

大型车交通量占总交通量的百分比；EHV

大型车换算成小客车的车辆换算系数。③驾驶员条件的修正系数fPfP

＝1.00~0.90第44页/共112页2023/5/13:1045【例】一四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通量VP＝1800veh/h，大型车占40%，车道宽3.50m，侧向净空1.75m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。解为求服务水平要计算V/C：(1)查表（9-4、9-5）得诸修正系数

fW＝0.97，EHV＝2.5，

fHV=1/[1+0.40×(2.5-1)]=0.625,fP=1.0(2)计算V/C(3)该公路服务水平属三级(4)求算达到可能通行能力前可增加的交通量行车道的可能通行能力达到可能通行能力前可增加的交通量V＝2425-1800＝625veh/h(5)求理想条件下之速度及密度

1800veh/h的V/C在(2)中已求出为0.74。查图得平均行程速度为78km/h，远大于观测到的速度56km/h，这由于有大型车及非平原的重丘地形所致。第45页/共112页2023/5/13:10462）一级公路路段：fN：取0.95一0.97；fp：通常在0.95一1.00之间。fjff第46页/共112页2023/5/13:10473）二级公路、三级公路：fdfswff第47页/共112页2023/5/13:10485-2-3设计（或规划）通行能力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：在公路设计中，原则上：高速公路和一级公路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采用三级服务水平设计；四级公路为支线公路和地方公路，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，可视其用途、作用、目的等需求而确定。第48页/共112页2023/5/13:1049例5-1某微丘地区四车道高速公路设计车速100km/h,路基宽26m，其中两侧路肩与路绿带均为0.75m,硬路肩均为3m中央分隔带2m，纵坡为1％，设计小时交通量为小汽车2400辆，大中型汽车480辆，特大型汽车70辆.试求该路有无超过其通行能力,如无其服务水平如何?解：先进行交通量换算,按表5-19,经内插计算分别为再求算实际条件下通行能力，由表5-1得知查修正系数:第49页/共112页2023/5/13:1050计算实际通行能力:近似取为:再计算负荷度:查表，得知二级V／C＝0.68,故其服务水平为二级。第50页/共112页2023/5/13:1051例5-2一四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通量=1800veh/h，大型车占40%，车道宽3.50m，侧向净空为1.75m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。实地观测的平均速度为56km/h。解：为求服务水平要计算V／C：（l）查表5-12～20，得诸修正系数（2）计算V／C（3）该公路服务水平属三级第51页/共112页2023/5/13:10524）求算达到可能通行能力前可增加的交通量行车道的可能通行能力:达到可能通行能力前可增加的交通量△V：第52页/共112页2023/5/13:1053图1理想条件下高速公路速度-流量关系图(中国高速公路)V=78km第53页/共112页2023/5/13:1054小结

道路通行能力计算的基本思路是：先确定基本通行能力，对其进行修正得到可能通行能力，再考虑服务水平要求，可能通行能力乘以服务水平修正系数得到设计通行能力。个别设施，如环形交叉口，由经验公式直接求得可能通行能力，再考虑服务水平修正得设计通行能力。第54页/共112页2023/5/13:1055§5-3交织区与匝道的通行能力5-3-1交织区基本概念1.定义：交织路段是指两股或两股以上交通流运行总方向基本相同的车流，先实现合流而后分流的整个运行过程所需的路段。交织路段图示(50m≤交织区长度≤600m)交织区的运行特征----车道变换第55页/共112页2023/5/13:1056第56页/共112页2023/5/13:1057第57页/共112页2023/5/13:10582.交织区分类：简单交织区和多重交织区两类。简单交织区：由单一汇合点连着单一分离点形成；多重交织区：由1个汇合点连着2个分离点，或2个汇合点连着1个分离点。通常也可简单分Ⅰ类和Ⅱ类：Ⅰ类交织区示意图Ⅱ类交织区示意图第58页/共112页2023/5/13:10593.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，它影响到行驶车速、车头时距以及行车安全。交织长度和交织断面车道数是交织运行效率的2个主要参数。随交织流量的增加，交织区的运行效率会下降。交织区流量之和为：Q总=Q01+Q02+Qw1+Qw2交织流量比：VR=(Qw1+Qw2)/Q总设：Qw1<Qw2，则交织比：r=Qw1/Qw2第59页/共112页2023/5/13:10605-3-2交织区通行能力和速度计算1.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、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。式中：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=1.0。rN

—交织区内车道数修正系数；rL

—交织区长度修正系数。0.128ln(L)+0.181rVR

—交织流量比修正系数第60页/共112页2023/5/13:10612.速度的计算

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。式中：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，

V—交织区内总流量

N—交织区内车道总数

L—交织区段长度第61页/共112页2023/5/13:10623.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。第62页/共112页2023/5/13:10635-3-3匝道的通行能力1.匝道的定义：是联系不同高程上两条交叉线路、供两线路车辆实现方向转换的连接道路。一般有一个入口和一个出口，由于线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，故通行能力较正常路段要低。2．匝道的形式、类型基本形式：右转、左转特殊形式：定向对角线单向单车道单向双车道3.运行特征：有出入口车辆的运行及其在匝道上的运行，包括分流、合流、交织运行，亦有加速、减速运行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行。单向单车道匝道不允许超车。第63页/共112页2023/5/13:10644.匝道的通行能力计算1)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）。式中：第64页/共112页2023/5/13:10652)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。式中：3）匝道通行能力计算Cw——匝道断面总宽度修正系数CH——大车混入率修正值第65页/共112页2023/5/13:1066注意匝道里的大货车

作者:车评网

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高速公路上的很多事故发生在匝道与主路相接的那块区域，而在这些事故中，因大车从匝道并入高速公路而引起的事故占了很大一部分。这是因为匝道车辆行驶的速度跟在高速公路干道上车流的速度有差别，特别是大车，大型客车和大型货车。即使司机很清楚，进入高速公路应该适当提速，也往往因车重、体积大而使提速变得比较困难。更有些责任心不够的司机，想不到那么多，仗着自己个子大，直接就进入主车道上，有时甚至会斜插两个车道。从主路车辆的角度讲，当你接近高速公路入口、发现有大车要并入高速主路时，必须特别小心。首先，大车的速度之慢是你始料不及的，你以为足够的刹车距离，很可能远远不够；你以为鸣笛晃灯它就会让路，一般不可能。其次，这个庞然大物很阻碍视线，如果你楞头楞脑地以较快速度接近大车，发现不对再选择从左边或者右边超车，就太危险了，因为你根本不知道左、右前方的情况，等发现情况就来不及了。所以，我们的建议是：主路司机，如果你行驶在最右侧车道，那么在接近匝道时必须减速，确保安全距离。如果可能，请尽量选择提前并入左侧车道。不要等事故发生了再去争辩事故责任吧。第66页/共112页2023/5/13:1067例某平原地区高速公路互通立交的匝道最小半径R=150m，最大超高横坡2%，行车道宽度6m，停车视距大于135m，纵坡度为1.9%的下坡，匝道类型属于单向单车道，进入高速公路的匝道长450m，交通量为小车250辆/h，大中型车为100辆/h，特大型车为20辆/h，计算自由流速度、通行能力和服务水平。解：

=（127*150（0.019+0.12））1/2第67页/共112页2023/5/13:1068合流两股分开的车流运行于同一方向，合并成一股车流的过程；分流一股单独的交通流分成两股或多股车流；合流、分流部分的通行能力是指高速公路与匝道连接部分的通行能力,是高速公路分、合流点处导引与疏通交通流的能力。5-3-4匝道与主线连接处的通行能力合流、分流、交织示意图第68页/共112页2023/5/13:1069高速公路组成和影响范围第69页/共112页2023/5/13:1070连接处的主要形式：独立式和非独立式分流点上游980米范围内、合流点上游610米范围内没有分、合流点。独立式单车道驶入匝道独立式单车道驶出匝道邻近有驶入匝道的单车道驶入匝道邻近有驶入匝道的单车道驶出匝道有加速车道的双车道驶入匝道有减速车道的双车道驶出匝道第70页/共112页2023/5/13:1071匝道交通量Vr驶入匝道上游主路单向交通量Vf’主路单向最大交通量Vf与相邻上游和（或）下游匝道的距离Du、Dd相邻上游和（或）下游匝道的交通量Vu、Vd匝道型式（驶入还是驶出、在连接处的匝道车道数等）分合流点通行能力的相关因素分析：

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Vm：用于驶入匝道分离交通量Vd：用于驶出匝道主线交通量Vf：用于任何汇合或分离点第71页/共112页2023/5/13:1072合流部分的通行能力：V1=136+0.345Vf-0.115Vr

式中：V1—高速公路外侧车道交通量

Vf—高速公路总交通量

Vr—匝道交通量适用条件：4车道高速公路上单车道驶入匝道(不是环形)，有或没有加速车道；在610米范围内没有相邻上游驶入匝道存在时；使用交通量范围：Vf=400~3400pcu/h,Vr=50~1500pcu/h。以四车道单车驶入式为例第72页/共112页2023/5/13:1073分流部分通行能力：V1=165+0.345Vf+0.52Vr

式中：V1—高速公路外侧车道交通量

Vf—高速公路总交通量

Vr—匝道交通量适用条件：4车道高速公路上单车道驶出匝道，有或没有减速车道在975米范围内没有相邻上游驶入匝道存在时使用交通量范围：Vf=400~4200pcu/h,Vr=50~1500pcu/h以四车道单车驶出式为例第73页/共112页2023/5/13:1074三检测点服务水平划分标准服务水平等级汇合交通量Vm分离交通量Vd不同设计车速高速公路交通量Vf1201008060四车道六车道四车道六车道四车道六车道四车道六车道一≤1000≤1050≤2200≤3000≤2000≤3000————————二≤1750≤1800≤3800≤5700≤3400≤5100≤3200≤2900≤2900≤4350三≤2000≤2000≤4000≤6000≤4000≤6000≤3800≤3600≤3600≤5400第74页/共112页2023/5/13:1075例题

四车道高速公路的单车道驶入匝道，其上下游1800m范围内无相邻匝道，处于平原地区，主线设计车速为120Km/h，匝道上游主线单向交通量Vf’=2000辆/h，大型车占50%。驶入匝道交通量为400辆/h，大型车占40%，试分析其运行状态属于何种服务水平。第75页/共112页2023/5/13:1076§5-4平面交叉口的通行能力5-4-1概述基本概念两条不同方向的车流通过平交路口时会产生车流的转向、交汇与交叉,平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力.它不仅与交叉口所占面积、形状、入口引道车道条数、车道宽度、几何线形及环境条件有关，而且受相交车流通过交叉口的运行方式交通管理措施等方面的影响。分类不加任何交通管制的交叉口；中央设圆形岛的环形交叉口；设置色灯信号交叉口第76页/共112页2023/5/13:1077平面交叉口的形式（一）

十字形T形X形Y形

第77页/共112页2023/5/13:1078平面交叉口的形式（二）错位交叉口畸形交叉口第78页/共112页2023/5/13:1079平面交叉口的形式（三）多路交叉口环形交叉口第79页/共112页2023/5/13:1080无信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力暂时停车方式环行方式两向停车方式全向停车方式主道优先无主次之分常规环行交叉口小型环行交叉口微型环行交叉口d>25md<25m,引道加宽成喇叭形渠化交通的方式第80页/共112页2023/5/13:1081第81页/共112页2023/5/13:1082第82页/共112页2023/5/13:1083第83页/共112页2023/5/13:1084

十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法：根据可插间隙理论计算此类交叉口的通行能力。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（即50％的驾驶员可以接受）时才有可能。5-4-2无信号管制的交叉口通行能力第84页/共112页2023/5/13:10855-4-2无信号管制的交叉口通行能力十字形交叉路口通行能力计算方法：式中：Q非—非优先的次干道上可以通过的交通量

Q优—主干道优先通行的双向交通量

λ—主干道车辆到达率

α—可供次干道车辆穿越主干道车流的临界车头时距β—次干道上车辆间的最小车头时距(停车标志5s，让路标志3s)第85页/共112页2023/5/13:1086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让路标志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第86页/共112页2023/5/13:1087T行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第87页/共112页2023/5/13:10885-4-3环形交叉口通行能力

环形交叉口是在几条道路相交的交叉口中央，设置圆岛或带圆弧形状的岛，使进入交叉口的所有车辆均以同一方向绕岛行驶，其运行过程一般为先在不同方向汇合（合流），接着于同一车道先后通过（交织），最后分向驶出（分流），可避免直接交叉、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，随之噪声低、污染少。

缺点：占地大，绕行距离长，当非机动车和行人过多及有直向行驶的电车时不宜采用。第88页/共112页2023/5/13:1089分类（1）常规环形交叉口

其中心岛为圆形或椭圆形，直径一般在25m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，在我国各城市的主要环交均属此类。（2）小型环形交叉口

其中心岛的直径小于25m，引道入口适当加宽建成喇叭形，使车辆便于进入交叉口。其优点可以提高环交的通行能力，少占用地。我国有些城市也有这类小型环交。第89页/共112页2023/5/13:1090小型环交的特点：(1)在停车线上增加车道数；(2)中心岛直径d约为D/3,并小于8m;(3)x不小于25m(为停车线至右侧冲突点距离);(4)环道宽a小于前一个入口宽b;(5)引入口渐变段为1:6,

出口则为1:12;(6)设偏向导车岛,不使进入车辆直穿

第90页/共112页2023/5/13:1091

3、微型环交

多为三路或四路相交,其中心岛直径一般小于4m,不一定做成圆形,也不一定非高于路面不可,可以用白漆涂成圆圈,或做成不同颜色,主要起引导与分隔作用,此外,还有双环形交(图5-16)、引道错位环交(图5-17)、让路原则设计的环交、多岛式环交和双向行车环交等。第91页/共112页2023/5/13:1092常规环形交叉口计算图示常规环形交叉口通行能力计算式中：Qm—交织段最大通行能力，pcu/h

l—交织段长度，mW—交织段宽度，m

P—交织段内参与交织车辆占全部车辆的比例

e—入口引道平均宽度，m，e=(e1+e2)/2沃尔卓普公式：第92页/共112页2023/5/13:1093英国环境部暂行公式：左侧优先适当折减公式：根据使用经验和实际观察资料的检验，一般设计通行能力采用上述公式计算最大值的80％。用于设计目的，应采用Q值的85%第93页/共112页2023/5/13:1094例：某常规环交为四路交汇，其几何图形与车流量、流向如图，主要参数W=15m,l=40m,e=10m,求其交织段的通行能力，并验算现有车流量是否超过其通行能力。第94页/共112页2023/5/13:1095354354第95页/共112页2023/5/13:1096小型环形交叉口通行能力计算用图(1)英国运输与道路研究所(TRRL)在所有进口引道交通量均呈饱和状态情况下，经多次实验后得出小型环形交叉口总通行能力的简化计算公式:小型环形交叉口通行能力计算式中：

Q—环形交叉口总通行能力ΣW—所有引道基本宽度总和

A—引道拓宽所增加的总面积，A=ΣaK1—计算系数用于设计目的，应采用Q值的80%第96页/共112页2023/5/13:1097(2)纽卡塞(NewCastle)根据TRRL公式作进一步简化，将A、W两参数均归纳为内接圆直径D，然后根据交叉道路条数选取K2值来进行调整，即式中：Q—交叉口实用总通行能力

D—内接圆直径(m)K2—计算参数Q=K2D用于设计目的，应采用Q值的85%以下第97页/共112页2023/5/13:10985-4-4信号交叉口机动车的通行能力停车线法原理：计算信号控制交叉口通行能力时应以停车线为控制断面，即认为无论左转、直行还是右转，只要在有效绿灯时间内通过停车线，就视为通过了交叉口。第98页/共112页2023/5/13:1099一条直行车道的通行能力式中：

T—信号灯周期，一般取用60～90s，亦有用到120sCs—一条直行车道的设计通行能力，veh/h

tG—周期内绿灯时间，s

t0—绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间，s，平均取t0=2.3s

ti—直行车通过停车线的车头时距，s

α—折减系数，建议采用0.9混合车与车辆组成有关：第99页/共112页2023/5/13:10100混合行驶车道的通行能力

混行车道有3种组合方式，即直左车道、直右车道和左直右车道，其通行能力分别用CSL、CSR、CLSR来表示，计算公式为：式中：KL—左转车影响系数

PL—左转车占进口交通量比例CSR=CSCLSR=CSLCSL=CSKL=CS(1-0.5PL)第100页/共112页2023/5/13:10101专