第二节-城市道路通行能力201249

平面交叉口的通行能力一般可分为三大类：不加任何交通管制的交叉口的通行能力；中央设圆形岛的环行交叉口的通行能力；设置交通信号的交叉口的通行能力。

一、信号交叉口通行能力我国城市道路的路口：90%以上仍是平面交叉口整个交叉口的通行能力—各个流向的通行能力。HCM中的运行分析法，研究进口道或车道组的通行能力。（一）信号交叉口的通行能力

交叉口的通行能力是对每一进口道规定的。它是在现行的交通状况、车行道和信号设计条件下，某一指定进口道所能通过交叉口的最大流率。观测流率的间隔时间一般为15min。通行能力以辆/小时表示。

信号交叉口的通行能力是以饱和流率的概念为基础。饱和流率是指在现行的道路和交通条件下，指定的进口道或车道组能通过交叉口的最大流率。饱和流率的符号为S，其单位用有效绿灯小时通过的车辆数表示(辆／绿灯小时)。指定的车道组或进口道的通行能力可表示为：

（二）信号交叉口的服务水平信号交叉口的服务水平通常是以平均延误时间作为评价标准的，国际上一般将信号交叉口的服务水平分为3级延误是反映驾驶员不舒适、受阻、油耗和行驶时间损失的指标。服务水平标准用15min分析期间内每辆车的平均停车延误来表示。交叉路口服务水平相当于美国路口服务水平平峰期间服务水平高峰小时服务水平信号周期长度(s)1A~C<30<30<702D~E30~18030~36070~1003F>180>360>100车辆的平均延误时间(s)（三）交叉口的运行分析

（四）前苏联使用的方法前苏联使用的计算信号交叉口通行能力的公式：Cs=ΣCi(i=1-d)交叉口进口车道使用功能的不同组合，常见的几种车道功能组合方式下的通行能力的计算：1、组合方式一交叉口的停车线断面，若左边车道为左转车专用道，中间车道为直行车道，右边车道为直行车和右转车合用车道，则进口停车线断面的通行能力：Ci=KLCT(n-1)n—某进口车道数；CT—停车线断面上一条直行车道的通行能力；KL—左转车辆影响系数，根据左转车比例而定。2、组合方式二交叉口的停车线断面，若左边车道为左转车专用道，中间车道为直行车道，右边车道为右转车道，则进口停车线断面的通行能力：Ci=KLRCT(n-2)n—某进口车道数；CT—

停车线断面上一条直行车道的通行能力；KLR—

左、右转车辆影响系数，根据左、右转车比例而定。一般条件下取1.2---1.4。

3、一条直行车道的通行能力

CT=3600

(tg-Δ)/htT

CT—停车线断面上一条直行车道的通行能力；tg—绿灯时间；Δ—排队的第一辆车驶过停车线之前的绿灯损失时间；T—信号灯周期；ht—车辆通过停车线时的车头时距。

(五)我国使用的通行能力计算方法停车线法原理：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。例题：已知某交叉口设计如图。东西干路一个方向有3条车道，南北支路一个方向有1条车道。T=120s，tg=52s，t0=2.3s，=0.9。车种比例大车:小车为2:8，东西方向左转车占该进口交通量的15%，右转车占该进口交通量的10%，南北方向左、右转车占本进口交通量的15%。求交叉口的设计通行能力。

交叉口车道使用功能示意图大车：小车0:102:83:74:65:56:47:38:2实测ht2.02.652.963.123.26（3.3）3.343.42左转车比例（%）51015202530KL0.9750.950.9250.900.8750.85大车：小车0:102:83:74:65:57:38:2NLmax142134120114109106104NRmax196185165157150146143混合车队平均车头时距不影响直行车通行的左、右转车流量极限值左转车影响系数冲突点法：冲突点法认为计算信号交叉口通行能力应以直行和左转冲突点为控制断面，即认为车辆只有通过冲突点之后才视为通过交叉口;冲突点法提出以直行和左转车辆通过冲突点的通行能力与右转通行能力之和作为通过交叉口的通行能力.二．无信号交叉口通行能力

两条或两条以上的道路在同一平面相交，形成车流的转向、交汇与交叉现象，且相交的位置没有设置信号控制灯，这一位置可能通过的相交车流的最大交通量就是无信号控制交叉口的通行能力。

分类:暂时停车方式两向停车方式：主干道（优先方向）与次干道相交（非优先方向），主干道可优先通过，次干道上车辆一律停车等待，等待优先通行方向交通流的间隙通过或转弯。全向停车方式：用于同等重要的道路相交的路口，不分优先与非优先（即主干道与次干道），所有车辆至交叉口均需停车，然后根据交通法规的规定，选择适当时机通过。环形方式

1．间隙分析法（1）两向停车方式行车规定在无信号灯控制的交叉口上，主要道路上的车辆优先通行；次要道路上的车辆，寻找机会，穿越主要道路上车流的空档，通过路口。

两向停车方式1）通行能力，等于主要道路上的路段通行能力加上次要道路上的车辆穿越空当所能通过的车辆数。2）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。两向停车方式（续）3）两向停车通行能力计算方法根据可插间隙理论，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。当出现可插间隙时间t时，次要方向的车流可以相继通过的随车时距为t0，推导出下列计算公式：式中：N次—次干道上可以通过的交通量（辆/h）；

N主—主干道优先通行的双向交通量（辆/h）；

λ—主要干道单位时间车辆的到达率，N主/3600，辆/s;

t—临界间隙时间（s）（6～8s或5～7s）；

t0—次干道上车辆间的最小车头时距（3s或5s）。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：N主=1200辆/h，λ=1200/3600=0.333辆/s，t=6s

，t0=3s无信号交叉口通行能力，等于......若主要道路上的车流已经饱和，则.....无信号交叉口的通行能力最大等于......2．车队分析法经典的通行能力分析计算是建立在间隙理论基础上的，但实际上，多数交叉口的相交车流中，难以区分主次，也不存在主路车流优先的问题。为此，自由通行交叉口的通行能力的计算采用车队分析法。

三、环形交叉口通行能力

环形交叉口是自行调节的交叉口。

车辆行驶过程一般为合流、交织、分流，避免了车辆交叉行驶。

优点：车辆连续行驶，安全，不需要设置管理设施，避免停车，节省燃料，噪声低、污染小。同时，起到美化城市的作用。

缺点：占地大，绕行距离长。非机动车和行人较多及有轨道交通线路时不宜采用。

环形交叉口类型

1

常规环形交叉口>25m2小型环形交叉口<25m3微型环形交叉口<4m(二)分类1．常规环形交叉口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，现在我国各城市的主要环交均属此类。

2．小型环型交叉口中心岛的直径小于25m，引道入口处适当加宽建成喇叭形，使车辆便于进入交叉口.此类环交为英国所常用，其优点可以提高环交的通行能力，少占用地。我国有些旧城市也有这类小型环交，如福州的南门兜小环。

小型环交的特点有：(1)在停车线上增加车道数；(2)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)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。入口出口3．微型环交多为二路或四路相交，其中心岛直径一般小于4m；主要起引导与分隔作用；此外，还有双环形交叉、引道错位环交、让路原则设计的环交、多岛式环交和双向行车环交等。我国不少城市，如长春、沈阳、哈尔滨、大连、南京、长沙、广州等城市均有不少环交，担负着繁重的交通运转任务，使用效果一般均很好。特别是结合城市的规划布局，作为小区中心、城乡结合处以及解决复杂畸形交叉方面起了巨大作用，但是交通量过大就不适宜采用。在国外，特别是英国在这方面进行了长期认真的研究；自1966年起对环交实行了左侧优先通行法规；为使环道上的车辆能有更多的机会驶入环道，常需要增加引道的车道数，这样就发展成为带扩大喇叭口的新型交叉。由于利用间隙插入，无需过长的交织段，故中心岛直径亦可减少，环道宽度可以加大，其通行能力可以增大20％左右。(三)常规环交的通行能力常规环交的通行能力计算，各国均有独特的公式，其中较著名的和使用较广泛的公式有：1．沃尔卓普公式(1)引道上没有因故暂停的车辆；(2)环交位于平坦地区，纵坡<4％；(3)各参数应在下列范围内：W＝6.1~18m，e/W=0.4~1，W/l=0.12~0.4，e1/e2=0.34~1.41，P=0.4~1.0。一般驶入角宜大于30。，驶出角一般应小于60。，两交织路段内角A不应大于95。

。如交叉口四周进出口处过街行人众多，影响车流进出，应对通过能力适当折减。在混合交通情况下，应将各类车辆换算成小汽车，对环交的换算系数可采用小汽车为1，中型车为1.5，大型车为3.0，特大型(拖挂车)为3.5进行换算。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％，故可将上式修改为2．英国环境部暂行公式由于实行“左侧先行”法规，沃尔卓普公式不能适应，英国为适应新的法规，又重新制定此暂行公式，它适用于采取优先通行的常规环交，其具体形式如下：式中：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％。其它各参数意义与数值同前。例：某常规环交为四路交汇，其几何图形与车流量、流向示于图，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已超过其通行能力。解：由公式，有设计通行能力采用最大值的85％，故可绘出流向流量网状图如图所示，然后计算各交织段车流量，列于表。由上表可知各交织路段的车流量均小于设计通行能力2472pcu/h，其中东南交织段的车流量较接近，但未超过。用沃尔卓普公式计算，设P＝0.9

设计通行能力按规定应采用最大值的80％，故各交织路段车流量均未超过此值，故可以通过。通过大量的实测资料和理论分析，在科学管理的条件下，建议常规环交的通行能力，采用下表所列数值。(四)小型环交通行能力的计算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方式，各入口车流可按同一方向相互插穿运行，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。(四)小型环交通行能力的计算1．英国运输与道路研究所公式式中：Q——进入环交的实用的总通行能力(小汽车辆／h)；——所有引道基本宽度的总和(m)；A——引道拓宽所增加的面积(m2)；K1——系数，3路交叉为80(70)(小汽车辆／h·m，下同)；4路交叉为60(50)；5路交叉为55(45)。设计通行能力Qp应采用上述公式计算值的80％。

2．纽卡塞(NewCastle)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：式中：Q——实用总通行能力(小汽车辆／h)；

D——内接圆直径(m)，如交叉口为椭圆中心岛，则取长轴与短轴的平均值；

K2——系数：三路交叉口取150(小汽车辆／h)，四路交叉口取140(小汽车辆／h)。实际设计时，车流量应保持在此公式计算值交通量的85％以下。此式由于仅归结为K、D两参数、忽略了交通情况，使用时不易掌握。四．立体交叉口设计通行能力

立体交叉口的设计通行能力，主要取决于立交形式、层数及机非分离方式。根据立体交叉口的直行车道数和匝道数确定其总通行能力。计算时，一个无干扰直行车道取通行能力1200pcu/h，转弯匝道取300~500pcu/h，总通行能力为各进口的直行车道，转弯匝道的通行能力总和。五、城市路段通行能力一、一条车道的理想通行能力

一条车道的基本通行能力是指在理想的道路与交通条件下，车辆以连续车流形式通过时的通行能力。其计算公式为或连续车流条件下的车头间距L，可采用下式计算：

速度U（km/h）2030405060理想通行能力（pcu/h）13801550164016901730《城市道路设计规范》建议的一条车道理想通行能力二、路段设计通行能力（一）通行能力计算式城市道路某路段的设计通行能力，可根据一个车道的理想通行能力修正得到。车道数、车道宽、自行车影响、交叉口影响（二）通行能力的影响因素1.自行车影响修正系数的确定机动车道与非机动车道之间有分隔带或隔离带：=1机动车道与非机动车道之间无分隔带或隔离带，但自行车道负荷不饱和：=0.8

机动车道与非机动车道之间无分隔带或隔离带，但自行车道负荷超饱和：2.车道宽度影响系数的确定W0（m）2.533.544.555.56（%）5075100111120126129130车道宽度影响系数与车道宽度W0关系表车道数修正系数n’采用值单向车道数1234车道数修正系数n’11.872.603.203.车道修正系数n’的确定4.交叉口影响修正系数的确定S-交叉口间距，m；

-交叉口有效通行时间比，视路段起点交叉口控制方式而定，信号交叉口即为绿信比。例题：某路段单向机动车道宽为8m，交叉口间距离为300m，设计车速为60km/h,两端交叉口采用信号控制，绿信比为0.48，机动车道