公路通行能力概述

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1、 第一节 概述 第二节 交通流要素 第三节 公路通行能力第一节 概述 一、定义 二、公路设施的分类一、定 义 公路通行能力或称公路容量是指在通常的道路 、交通条件和人为度量标准下，在一定的时间 段内道路某断面可以通过的最大车辆数 道路条件是指公路的几何特征，包括每个方向 的车道数、车道的宽度和路肩的宽度、侧向净 空、设计速度以及平面和纵面线形 交通条件涉及使用该道路的交通流特性。他是 指交通流中车辆组成、车道分布、交通量的变 化、交通管理和交通控制方式等通行能力分成以下三种 基本通行能力 容许通行能力 设计通行能力二、公路设施的分类 非间断交通流设施 不在交通流外部引起流量中断 间断交通流设施

2、 有引起交通流周期性中断的固定因素，这 些因素包括交通信号、停车标志和其他类 型的管制设备，不管交通量多少，这些设 备都引起交通周期性停止。第二节 交通流要素 一、速度 二、交通量和流率 三、交通密度一、速度 速度是每公里行程时间的倒数，是车辆在 路段上运行效率的简单度量指标。 一般采用的速度指标是平均行程速度。 平均行程速度与平均行驶速度区别： 距离除以通过此距离的平均行驶时间，平 均行驶时间只包括车辆处于运动中的时间 。二、交通量和流率 交通量是指单位时间内通过一条车道或道 路某一点或某一段面的车辆总数，可用下 式表示。三、交通密度 交通密度是单位长度路段上，一个车道某 一瞬时的车辆数四、

3、速度流量和密度的关系 1、速度密度关系 道路上行驶的车辆增多，车速就会降低 2、流量密度关系 3、流量速度关系第三节 公路通行能力 基本通行能力 容许通行能力 设计通行能力1、基本通行能力 基本通行能力是指道路组成部分在理想的道路、交 通、控制和环境条件下，该组成部分一条车道或一 车行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辆数。 理想交通条件是指道路上单一小客车行驶，车头间 隔能保持以设计车速行驶所要求的最小车头间隔， 无混合车种和行人干扰。衡量的一般标准是指车道 宽度大于3.50m，侧向余宽大于1.75m，无纵坡，线 型好，有足够视距，能满足设计车速要求，无

4、街道 化干扰。 基本通行能力又称 为理论通行能力。 如图所示。n设车流为单一标准车型的连续流，其行驶车速为（km/h），n与之相适应的最小车头间距为（m）和最小车头时距为（m），n则基本通行能力为：2、可能通行能力 可能通行能力是指一已知公路的一组成部分在实际 或预测的道路、交通、控制及环境条件下，该组成 部分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，不论服务水平如何，1h所 能通过的车辆（在混合交通公路上为标准汽车）的 最大辆数。 由于通常道路和交通条件与理想的道路和交通条件 有较大的差距，所以可能通行能力是以基本通行能 力为基础，考虑到实际的道路和交通状况，确定其 修

5、正系数，再以此修正系数乘以基本通行能力，即 得实际道路、交通与一定环境条件下的可能通行能 力。（1）道路条件修正系数 道路条件影响通行能力的因素很多，不可能一一修正，只能选 择影响大的主要方面予以修正。包括下述5种修正系数：车道宽度修正系数 根据国外对道路宽度影响通行能力的实际观测认为，当车道宽 度达到某一数值时，其通过量达到理论上得最大值。当车道宽 度小于该值时，则通过能力降低。侧向净宽修正系数 侧向净宽是指车道外边缘至路侧障碍物（护墙、桥栏、挡墙、 灯柱、临时停放的车辆等）的横向距离。当侧向净宽小于理想 条件的数值时，会使驾驶员产生不安全感，驾驶车辆偏向路中 行驶，致使边车道无法利用，这意

6、味着减小车道宽度，影响通 行能力。视距修正系数 道路线形的几何要素应满足设计车速的条件 ，但由于客观原因视距不足，往往不能满足 行车要求，特别是超车的要求。据美国有关 方面研究，在超车视距小于450m（1500ft） 的路段，如平曲线或竖曲线路段，可按其占 道路全长的百分数进行修正。视距不足的路 段越长，则其影响越大。视距不足的修正只 适用于双车道道路。沿途条件修正系数 沿途条件是指道路两旁街道化，由于道路两 侧有建筑物，常产生行人和非机动车流对汽 车的干扰，从而迫使汽车降速和通行能力降 低。因此，需要对不限制出入的公路的计算 通行能力进行修正（限制出入的公路无修正 必要）。对沿途条件的修正，

7、在定量上未能 较好解决时，用沿途街道化的程度来反映修 正系数，但这种修正不包括交叉所造成的直 接影响。凡有交叉口的以交叉口的通行能力 为准。 （2）交通条件修正系数 鉴于交通条件极其复杂，仅取车辆组成 作为主要修正系数来考虑。特别是混合 交通情况，车种繁多，它们不仅多占道 路面积，且因车速各自不同，相互间干 扰尤其严重，严重影响通行能力。日本 道路技术标准中的载货车混入时的 通行能力修正系数，即是交通条件修正 系数的一个体现，也就是大型车混入率 修正系数。3、设计通行能力 设计通行能力是指一设计中的公路的一 组成部分在预测的道路、交通、控制及 环境条件下，该组成部分一条车道或一 车行道对上述诸

8、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）的最大辆数。 设计通行能力是道路根据使用要求的不 同，按不同服务水乎条件下所具有的通 行能力，也就是要求道路所承担的服务 交通量，作为道路规划和设计的依据。 只要确定道路的可能通行能力，再乘以 给定服务水平的服务交通量与通行能力 之比，就得到设计通行能力，即：4、道路服务水平 道路通行能力的分析计算离不开交通运行质量。因 此通行能力的分析计算必须与服务水平的分析计算 一起进行。1、道路服务水平的定义及划分 服务水平是在各种交通量条件下，在给定车道或行 车道上发生的各种行驶状态的无

9、数组合中，评价某 一状态时的速度与旅行时间、交通中断、行动的自 由、安全性、行车的舒适性和行车费用等多种因素 影响的定性尺度。服务水平反映了道路可向使用者 所能提供的综合效果。 服务水平所描述的范围是从驾驶员可自由选择行驶 车速的最高服务水平起，直至路上车辆拥塞，迫使 驾驶人不得不停停开开的最低服务水平为止的各种 运行条件。所以，服务水平的高低可以反映出一定 的条件下，道路上的不同车流状态和与之相应的通 行能力以及驾驶人驾车的自由程度。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

10、后，则交通量不可能再增加，而是运行质 量愈低交通量也愈低，但交通密度仍愈大，直至车 速及交通量均下降至零为止。 美国的HCM将道路服务水平分为A、B、C、D、E 、F六个服务等级，其中A级代表车流运行条件最佳 ，而F级则是最差的运行条件。 服务水平A：交通量很小，交通流为自由流，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和进行驾驶，为 驾驶员和乘客提供的舒适便利程度极高。服务水平 B：交通量较前增加，交通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影响。选 择速度的自由度相对来说还不受影响，但驾驶自由 度比服务水平A稍有下降。由于其他车辆开

11、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，但车辆间的相 互影响变得大起来，选择速度受到其他车辆 的影响，驾驶时需相当留心部分其他车辆， 舒适和便利程度有明显下降。 服务水平D：交通量又增大，交通处在稳定 交通流范围的较差部分。速度和驾驶自由度 受到严格约束，舒适和便利程度低下。当接 近这一服务水平下限时，交通量有少量增加 就会在运行方面出现问题。 服务水平E：此服务水平的交通常处于不稳定流范 围，接近或达到水平最大交通量时，交通量有小的 增加，或交通流内部有小的扰动就将产生大的运行 问

12、题，甚至发生交通中断。此水平内所有车速降到 一个低的但相对均匀的值，驾驶员受到的挫折通常 是大的，此服务水平下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 务水平中，交通量与速度同时由大变小，直到零为 止，而交通密度则随交通量的减少而增大。 选择服务水平的主要指标，需根据不同形式公路车 辆运行规律的差异，采取不同的指标。通常混合交 通双车道公路车辆不成队列行驶，快车与慢车的横 向行驶位置各不相同，常常互相交错，因此只能用 平均运行速度和车辆延误作为衡量服务质量的主要 指标。

13、对于高速公路和一级公路来说，仅以运行速 度作为衡量服务水平的指标是不够的，还必须考虑 车辆间相互靠近的程度即车头间距的大小，只有当 车头间距达到一定程度后，才不会影响司机自由选 择车速。因此，从车辆特征出发，宜选用车流密度 、平均运行速度和交通流状态（V/C比）作为高速 公路、一级公路衡量服务水平的主要指标。 根据实际观测分析并综合考虑美国、日本的 分级标准，从便于公路规划设计、使用方便 、可操作性强的原则出发，以区分稳定流和 不稳定流为基本条件，将服务水平划分为一 、二、三、四共四个等级。一级服务水平相 当于美国公路服务水平的A级到B级；二级服 务水平相当于美国C级；三级服务水平相当 于美国

14、D级；四级服务水平大致相当于美国 公路E级到F级。 一级服务水平为自由车流，车辆的驾驶自由度高， 道路使用者不受车流中其他使用者的影响，可自由 选择车速。平均车头时距比较大，但是车道利用率 较低。如果道路是交通干路，并且长期处于这个水 平，从近期状况讲，道路等级是偏高的。 二级服务水平的交通流还比较稳定，如果不发生意 外交通事故，一般不会出现阻塞现象，车道利用率 是道路所能承受最大交通的中等水平，并且车辆被 动延误是司机还可以忍受的。如果交通流长期处于 该水平，说明道路等级是比较适当的。 三级服务水平的交通流已经显得很拥挤，且不稳定 ，当流率未超过道路通行能力时，尽管车道利用率 很高，但刹车频

15、繁度、停车次数及被动延误均超过 了道路使用者所能忍受的程度。若交通长期处于该 水平，需要加强交通管理，防止发生事故，同时从 长远角度出发，需要改造并提高道路等级以提高疏 导交通的能力。 四级服务水平的交通流基本处于阻塞断流状态，必 须采取果断措施对现有道路进行改造，提高道路通 行能力以满足交通正常运行的要求。二、典型道路交叉口通行能力计算方法 根据有无信号灯控制，道路平面交叉口分为 无信号控制交叉口和信号控制交叉口两种。（一）无信号控制交叉口通行能力1、行车规定 在无信号灯控制的交叉口上，我国未采取其 他交通管理措施。按照惯例，主要道路上的 车辆，优先通行，通过路口不用停车，一直 通过；沿次要

16、道路行驶的车辆，让主要道路 上的车辆先行，寻找机会，穿越主要道路上 车流的空档，通过路口第二节 间断流的交通线路能力计算 主要道路上能够通过的车辆多少，按路段计 算。次要道路上能够通过多少车辆，受下列 因素影响：主要道路上车流的车头间隔分布 、次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时 间、次要道路上车辆跟驰的车头时距大小、 主要道路上车流的流向分布。第二节 间断流的交通线路能力计算 无信号控制交叉口的通行能力，等于主要道 路上的交通量加上次要道路上车辆穿越空档 能通过的车辆数。若主要道路上的车流已经 饱和，则次要道路上的车辆一辆也通不过。 因此，无信号交叉口的通行能力最大等于主 要道路路段的通行能力。 事实上，在无信号交叉口，主要道路上的交 通量不大，车辆呈随机到达，有一定空档供 次要道路的车辆穿越，相交车流无过大阻滞 ，否则，需加设信号灯，分配行驶权。第二节 间