《道路工程》讲义一零

《道路工程》

RoadEngineering中南大学土木工程学院道路工程系道路工程中南大学土木工程学院道路工程系

第二章道路交通特性本章主要内容道路交通基本特性人的特性及其影响人是交通系统中的最活跃的因素；人是交通需求之源；人是影响交通安全之关键；人是改善交通系统之主；道路交通系统应以人为本车辆类型车辆的属性车辆的性能和运行特性车辆污染

噪音污染废气污染腐蚀性液体污染道路车辆的特性机动车非机动车尺寸质量性能道路等级道路功能与需求地形条件道路工程及其设施的规划与设计要考虑并满足这些设施的使用对象—载运工具运行特性的要求。行驶在道路上的车辆种类很多，有机动车和非机动车。摩托车、小汽车、公共汽车、载重汽车、拖挂车和大型集装箱车等。电动车、自行车、三轮车、板车、兽力车等。车辆的类型行驶在道路上的不同车辆对道路规划、设计以及附属设施都提出了不同的要求。车辆的类型：客车和货车客车货车包括卡车（轻型、中型、重型）、组合式货车（各种拖挂式货车）

包括轿车、面包车、公共汽车（小型、中型、铰接式）车辆的类型车辆的属性在确定交通工程的某些任务中起着重要作用。属性参数包括：尺寸参数、质量（重量）参数和性能参数。车辆的尺寸由车辆的总长度、宽度和高度组成，它会影响到道路的线形（转弯半径）、车道的宽度、交通结构物的净空、停车场等交通设施的设计。道路设计的各种因素，如路幅组成、纵坡、视线、弯道加宽、交叉口设计等都与车辆的外部尺寸密切相关。影响道路几何设计和结构设计的其他尺寸参数还有：前悬距离、后悬距离、轴距、双轴中心距、三轴中心距、轮中心距等。车辆的属性和性能车辆的重量影响到对道路和桥梁的结构承受荷载能力的要求。车辆的重量特性主要由车的总重、轴重、轴型和轮型来表征。车辆的总重或轴重越大，对道路和桥梁结构承载能力的要求就越高，同时，在使用过程中对道路和桥梁的损坏程度也越严重，因而，所道路工程的造价、运营和管理费用就越高。为了兼顾道路建设和运营部门级道路使用者各方的利益，对道路上行驶车辆的总重和轴重的最高值都进行了定量限制。车辆的属性和性能公路设计车辆外轮廓尺寸公路设计车辆注：①前悬：指车体前面至前轮车轴中心的距离；

②轴距：指前轮车轴中心至后轮车轴中心的距离；

③后悬：指后车轴中心至车体后面的距离。鞍式列车适用于大型集装箱运输，其作为有大型集装箱车通行的高等级道路的设计依据。

公路设计车辆城市道路非机动车包括：电动车、自行车、三轮车、板车和兽力车。其外部参考尺寸见下表：城市道路设计车辆我国汽车行业强制性标准标准GB1589—89对汽车的外廓尺寸限界作了如下规定：

汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高、总宽、总长的限制规定，这项规定适用于公路和城市道路运输用的汽车及汽车列车。

汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定：

总高4.0m；

总宽（不包括后视镜）2.5m；

总长：

载重汽车（包括越野载重汽车）12.0m；

客车12.0m；铰接式客车18.0m；

牵引车拖半挂车16.5m；

汽车全挂汽车列车20.0m。汽车的尺寸道路交通流特性及通行能力道路设计的基本依据设计车辆计算行车速度交通量通行能力与服务水平小客车载重汽车鞍式列车设计速度行车速度交通流分析设计交通量交通流的三个基本要素：速度、交通量、交通密度1、设计车辆规范对各种车辆进行分类，将其尺寸标准化，称为设计车辆。路上行驶的车辆类型繁多，各具不同的尺寸，对道路的几何和结构尺寸提出了不同的要求。所以在道路设计时，通常选择一些车辆作为设计车辆，这些车辆的尺寸和行驶特性要求将对道路设计起控制作用。设计车辆

在公路设计过程中，“设计车辆”是一种设计所采用的有代表性的车型，其外廓尺寸、载重量和运行性能是用于确定公路几何设计、交叉几何设计和路基宽度的主要依据。因此将设计车辆作为道路设计的依据之一。

设计车辆的选择依据是道路的功能等级和使用该道路的车辆组成。轿车和卡车一般是道路设计需要考虑的最小车辆。大多数公路设计应考虑选择一种半挂式组合货车作为设计车辆，特别是在弯道处设计路缘石或分隔带时。设计车辆小客沿车胖载重伶汽车若鞍蛾式列确车我国《公路答工程务技术继标准》和《城市汗道路衫设计炮规范》选用灾的设笨计车于辆有近三种券类型贵：小客泥车、载重竭汽车和鞍式急列车。并腰分别忧规定爪了它艇们的镇外廓塔尺寸快，作案为设遵计式敬的控待制指覆标。设计轧车辆鞍式列车公路设计车辆（单位：m）小客车载重汽车设计丈车辆2、设朽计车标速（花计算断行车要速度惜）道路挣设计拢标准求的高研低取鸡决于配设计剑车速扛的高恰低，稍即计皮算行呈车速宵度的碗高低参。设虚计车眠速（定计算利行车粗速度盐）是友道路秀几何永设计涨的一出项主抽要控涨制指客标。2、设身计车甩速（藏计算悟行车券速度赔）定义暑：具有于中等盾驾驶等水平璃的驾控驶员喘，在弓天气私良好嚼、低弓交通坡密度貌时，范安全剪行驶撤所能切维持只的最稳大速测度。设计顿车速屡是决水定公陈路几萄何形枣状的睛基本准依据伏，曲悦线半盆径、野超高铃、视响距等泻技术疮指标每都起裤着决茂定的金作用案，同叠时也栽影响重着车咱道的良尺寸侵和数课目以狗及路薪肩宽乳度等预指标旷的确盾定。所选叶用的筋设计盼速度棕（计看算行垫车速妈度）经越高酿，道紫路几讽何设骨计的晴标准岗也越舱高，歇道路这的修荣建费细用也归相应丽提高，特别匀是在史地形径复杂撑的地魄段。丛然而胸，依宴据过腐低的婆设计准速度泄修建北的道云路，童如果夏需要膝日后堪再进竞行改贯善提蛇高，尤往往筛会耗央资巨椅大，领甚至渠因不姻可能役实施爆而被雪迫放千弃。按设律计速均度所拿建立绘的几迟何设匪计标富准是竞低限匠要求。条件至许可眯时，庭应采弄用尽裳可能屿高的竞线形悔标准吧。由歪于地毅形或象使用拘要求绕变化坝，整评条道汁路的秒不同范路段趁可能暗需要黄选择锋不同撤的设还计速荡度，尼但路银段的帅长度演不宜互过长曾，同堵时，立不同俊设计艰速度身的路禾段之美间应盏有设均计速祥度逐大渐变衰化的或过渡跑段。2、设古计车例速（振计算浪行车维速度假）从工程糊的难河易程培度、工程汗量大经小及技术死经济的合慈理性位考虑挑，我旗国各全级公勉路按圣不同秋的使泄用要铲求分政为不恩同的努设计象速度喝，二维至四肥级公钉路分阶为两资种，肃高速披公路脚与一锋级公竭路由圣于设喜计的兴速度授高、分线形亲指标尺高、决工程淘造价泛大，杂设计为速度喊对其捆影响你的程烛度相煮对较连大，饲将高处速公暗路与垂一级妹公路柜的设祖计速同度分亭为三盈种，摧供设屈计时捏增加济灵活浆度、干更好勾地配族合地箩形和锋景观咐、合访理优念化设刷计用绕。2、设兼计车补速（隶计算凡行车普速度灵）项目类别级别设计车速(km/h)快速路80，60主干路I60，50II50，40III40，30次干路I50，40II40，30III30，20支路I40，30II30，20III20各级舞城市知道路圣设计夫车速行车全车速纲与设佳计车半速的垮关系行车劲速度是指惜在道粪路上廊的实际鲜行驶钢速度，它讽受气严候、泥地形禾、交兴通密漠度和歪道路虽本身夸条件画的影储响，卸同时或与驾快驶员川的技深术也谜有很液大关案系。行车隶速度约与计很算行套车速阴度的鸭区别硬在于搂前者校是车茧辆的趴实际石运行搭速度肃，后缠者为劫用来专确定袜道路师设计略参数通的一裙个规指定车滋速。当行袍车条蚁件比酬较好边时，厚行车扇速度挽能够榨达到镇或超债过设岁计速冈度；秩相反碎，如茶果公胸路上录行车脚条件臂较差辣则行疫车速窄度大箱多低师于设肢计速筒度。影响诸行车劫速度帅的主冰要因典素：1）驾莫驶员厕因素兆；2）车奥辆因爬素；3）道粥路因吩素；4）交费通因昂素；5）环捕境因再素。设计长速度躲较高耳时，凯平均舞实际屯行车坚速度缸约为委设计棒速度庸的60竟%～70问%；设济计速狭度较务低时堵，实喜际行歉车速音度约群为设携计速猴度的80岛%～90扔%，甚茎至超兆过设顶计速牲度。态超过练设计煌速度递的情冒况是产危险排的，评所以辣在地碰形良骄好，修线形踢顺适止，视勒野开顽阔容稀易产疮生超初速行新驶（送超过先设计榆速度陶）的促路段滨，要鲜特别星注意法曲线矿半径慈、超橡高、橡纵坡看等方当面的棕合理兔配置凯。3、交民通量交通劈燕量：是指孔单位进时间域内通舞过道帽路某寄断面谊的交筹通流总量（即单厕位时唤间通否过道爪路某樱断面吩的车劣辆数炎目）。交通宣密度：是累在一做定时准间内肿（一透般以贷平均斯昼夜膏计算塞），求在一脚定长凉度路杰段上贞的车绪辆数爬量，新他反趟映了率道路番上车宿辆的箭密集投程度始。以巨“K（辆/敬km）”记偿。它茅是表绕征交茂通流晨特性遍的主揪要参视数之泥一，斩用以呢度量羽交通觉流的岔拥挤本程度胸。交通负量（Q）、已交通买密度偶（K）和迅平均湖速度督（V）之荐间的甜关系殊：3、交清通量小时炉交通衔量(H障V)：单普位小总时内酱通过源的车释辆数粪（辆/h）；年平刺均日考交通英量(A旨AD桑T)：指日一年36翼5天内湿观测谦交通遭量结怜果的针平均星值。N＝一汉年内杏交通优量总盯和/3丢65平均草日交堪通量(A疑DT侍)：在偿少于长一年佳的时桑段内爱的每饲日交量通量网的平题均数迫（辆/d），岛即该誓时段臭内通电过的辣车辆滥总数子除以裁时段迈天数弃。所谓杆的道特路交片通量考，通渴常是汁指通劝过道运路某索断面蚀的双向铃交通妹量。两缝个方剥向的太交通援量在被某些数时候托是不董平衡能的，沿所以谷道路享设计竿时，尸应考控虑交拥通量俭的方延向分款布，轮按主要钞方向边的交治通量确定弊道路央所需洞提供政的通坊行能茅力。3、交羽通量设计愿交通疫量设计雄交通悬量为缓预期纳到设壮计年途限末额，用葛以作择为道瞎路设有计依纹据而糖确定砍的交批通量惹。道路逃设计烈交通统量用林于确定怕车道摔数、交叉占口选屠型及王设计，交通程信号及其翼他交通屋设施的设董计等灵。路面柔的设性计交杆通量权，则筛以年平炮均日汪交通价量换算富为使干用年赠限内调一条醒车道格上标校准车逗轴载袖的累成计有鞭效作舞用次微数为谁准。设计咐小时免交通异量是嫩确定公路症等级、评答价公路芹运行赞状态和服务杠水平的重僵要参萌数。道路蛙规划遵设计椅时，估通常仙依据活运输恨需求艘估计临年平竿均日翅交通傍量。针但是嫩按照校平均驻日交责通量性确定扩道路流实施铅所需身的容沙量，音由于臂交通管量的佩月变芳化和严日变斯化，年内天有很肯多时规间出家现交势通量痕超出查平均个日交初通量胳的情侮况，趋所以仙设计愁时会铲出现魄很多丘时间白因容折量不吩足而葵产生极的交速通拥顾堵。因指此，忆设计雁时应续该按偏照小慕时交淋通量尿，特感别是塔年内航的高蔑峰小芒时交颜通量猪来确角定设棚计的邮容量研。什么喘是设想计小它时交塔通量(D漏HV随)？设计散交通工量设计芬小时粘交通糟量博为纹拟订盗道路侨（主码要是股城市碧道路垫和交访通量垮大的烫公路吃）、雪交通勤设施廊的设健计指沉标而垃定的奥交通屈量，漏一般越采用高设计忧年限绑最后减一年长的预歇期第30位小愤时交净通量接。设计棚小时楚交通币量越尺小，同公路妖的建律设规蓝模就摇越小模，建帐设费默用也吧就越母低。燥但是赞，不恰饭当地戒降低咬设计甚小时匠交通耽量会种使公涨路的叨交通它条件桌恶化姐、交愤通阻恐塞和陡交通绵事故保增多抵，公法路的案综合哭经济央效益劝降低。设计限交通康量设计恩小时影交通奥量DH坚V设计薯交通虹量设计秆小时艘交通瓣量DH吊V设计厕交通贝量第二愤章姜道路言交通贯特性坐与特擦征4）交迹通密高度3、交抗通量第二折章艳道路逼交通肠特性研与特鸦征车头袍间距眠与车邻间时选距3、交阔通量4、通燥行能植力和院服务孙水平道路扣通行堤能力是在殖一定租的道嗽路和侧交通窜条件究下，至道路瞒上某旗一路码段适忠应车大流的娘能力或，以单位加时间盛内通尊过的韵最大焰车辆困数表祝示。单矛位时考间通撇常以耍小时降计（预辆/小时汉）。基本昏通行浅能力是指草在理想错条件下，卫单位片时间朴内一韵个车哲道或愤一条始车道英某一某路段踢可以亚通过信的小绍客车或最大罗数，是计份算各记种通狡行能旅力的交基础。通越常按报照四垃级服禁务水然平时耻所能宽通过蹄的最匠大小葬时交痛通量拦，即咐理论反上所誉能通择行的伏最大握小时央交通羽量确证定。可能外通行神能力是由易于通筒常现遣实的离道路搏和交革通条粗件与联理想泊条件业有较摸大差绢距，谱考虑沾了影盛响通延行能沾力的粘诸多区因素检（如仆车道仓宽度攻、侧制向净念宽和然大型渣车混返入后贱）对酒基本坏通行总能力店进行修正谅后的通看行能槽力。1.通行菌能力4、通专行能妙力和国服务磁水平设计牲通行钓能力是指薪公路腾交通避的运吃行状偶态保持凝在某剥一设睬计的偿服务炉水平橡时，单妻位时源间内劲公路孟上某仔一路椒段可赴以通义过的孕最大星车辆故数。因此衰，设陵计通鼻行能叫力与估选取第的服鹅务水短平级遮别有耗关；设计牛通行跪能力甩是实槐际道晕路可铸能接事受的江通过鱼能力阵，考盛虑了有人为个主观创对道乖路的预要求煮，按拜照道戒路运率行质种量要肢求及经济可、安疏全、蔽出入受口交茎通条丙件等因变素而维确定条作为域设计竿依据婆的。1.通行哲能力4、通嘱行能描力和味服务白水平类别条件服务水平基本通行能力在理想的道路、交通管制条件下不论服务水平如何可能通行能力在实际或预测的道路、交通管制条件下不论服务水平如何设计行能力在预测的道路、交通管制条件下在所选用的设计服务水平下1.通行宋能力4、通穴行能塘力和引服务创水平基本铲通行狐能力可能宣通行丛能力设计曲通行清能力三者校间的裳关系各种特修正喉系数指定如服务问水平阅下的锁V/赢C比1.通行冒能力4、通慎行能锹力和蜂服务迟水平通行讲能力＞交通独需求醒无元交通兰拥挤通行量能力＜交通念需求浸交租通拥鸡挤发蹦生都市中早测晚交扮通拥称挤交通春需求泛究竟院在多为大程窃度上配超过恨了通卷行能掠力？10％？答、20％？30％……中…倍以组上？交通刺需求冻超过油通行啄能力柔的场5～10％的程度交通乒拥挤拜发生严重根交通客拥堵为什锄么会敬发生状交通虽阻塞扇？1.通行叙能力4、通临行能阴力和委服务赞水平为什籍么要蹄分析著通行吵能力渐？交通简需求列≠交羽通供箩给－交通樱拥堵抵问题－交通伤事故他问题－环境猎污染沈问题－能源穗消耗辽问题1.通行优能力4、通船行能龙力和桐服务倘水平为什蛇么要朽重视怖通行鞋能力速？1.通行突能力4、通截行能最力和璃服务仓水平1辆拖丸拉机霜＝？赠辆3吨货炊车1辆摩守托车粗＝？椅辆轿赚车？车辆乐换算泳系数腐和换拼算交弯通量4、通厨行能幕力和搏服务光水平车辆岸数量浊的表冰现交通疤量1召×换悟算系浮数1＋交捕通量言2×非换算银系数惩2＋鹅…丘…→纠换炊算成抗小汽馒车数（pc位u：pa寇ss熔en预ge金r缺ca喂r桃un踢it，标准复车当尾量数克：是俗将实亡际的诱各种母机动度车和甩非机川动车王交通壁量按踩一定搅的折牵算系更数换既算成骡某种陡标准辜车型阴的当帜量交升通量）【例鸟】标准鲁辆数2,巧00竭0咬pc滩u只/看h←赖实际械辆数1,搜80贱0辆/h车辆蠢换算币系数恳和换咸算交摸通量4、通堪行能近力和和服务探水平 设计速度120km/h100km/h80km/h基本通行能力220022002000设计通行能力160014001150注：H=明Ho虑ur小时鉴；LN泊=L书an促e车道掀；PC障U=搜Pa楚ss硬en患ge拳r丽Ca厦r星Un建it标准喜车当姨量数高速虏公路肆基本鼠通行娘能力沿与设社计通露行能芬力晴（pc朵u/绣h/乱ln）设计速度100km/h80km/h60km/h作为干线公路的一级公为集散公路的一级公路850～1000700～900550～700一级欲公路纯基本苹通行则能力眉与设岂计通睬行能鬼力吵（pc乏u/盼h/铁ln）各级卫公路暴适应评的通惰行能考力双车端道二置、三形和四萄级公丽路基荐本通夜行能搏力与烛设计丹通行猾能力侨（pc击u/孤h/奖ln）公路等级设计速度（km/h）基本通行能力(pcu/h)不准超车区（%）V/C比折减后的设计通行能力(pcu/h)二级公路608014002500(79m)<30%、30%70%0.640.487001600三级公路304012001300(6.57m)<30%、30%70%0.540.35400700四级公路20小于1200(<6m)>70%<0.35小于

400注：V/史C—最大训服务古交通校量与舱基本纵通行肚能力害之比亦；V/雨C越大啄，即雾说明倒交通捧量越意接近还基本后通行留能力悼，即佛道路戚的服要务水图平就采越低暑。各级味公路岩适应迎的通盘行能报力道路洞的服务容水平是指秋用户蚂在使拢用道辆路时舌所感锁到的瞒交通培流的戒运行伤状况届，它处反映板了道滔路的县使用睛质量爪。按照依运行搂状况页随交棕通密处度和建交通厦量的鄙变化昏情况笋，美塑国将寨道路俱的服家务水网平分悦为6级。妄我国旅则分腿为4个等谊级(新版惧规范竟分为6个等朝级)。服务朋水平1234评定警服务路水平泄的各牢项因旺素：行车类速度用和行失驶时忘间；车辆撑行驶洲时的昌自由笑程度挣；行车蚀受阻避或受四限制旧的情艘况，撕可用返每公县里停萍车次轨数和衫车辆芬延误窜时间跃来衡干量；行车啊的安恋全性歌，以锤事故篮率和闷所造改成的疲经济染损失锻来衡顽量；行车虾的舒骄适性份和乘心客满沿意的雪程度禾；经济觉性，