道路通行能力绪论

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1、道路通行能力,交通工程教研室,绪 论,1、通行能力的定义与用途 2、通行能力分析的目的和意义 3、国内外研究现状 4、攻关目标和关键技术 5、本课程的内容安排和要求 6、通行能力以及相关概念,1、道路通行能力,1.1定义： 交通设施的通行能力是指在通常的道路、交通和管制条件下，在一定时间段内能合情合理地期望人或车辆通过车道、道路中某一点或均匀断面的最大小时流率。 车辆通行能力是指在通常的道路、交通和管制条件下，在一定时间段内车辆能够通过道路某一点的最大数量。 人员通行能力是指在通常条件下，一定时间段内能够通过道路某一点的最大人员数。,HCM2000:合情合理地期望是定义通行能力的基础。也就是说

2、，对于已知的交通设施而言，手册所指的通行能力是指在足以满足交通需求的高峰期间能反复达到的交通流率。手册给出的通行能力值是指在具有与全北美地区类似交通特性的交通设施所能达到的值。通行能力不是在该交通设施中观测到的绝对最大的流率。驾驶员特性因地而异，绝对的最大流率在每一天、每一个地方都各不相同。,1.2 用途 服务水平的评价：交通设施中交通流的运行状况 道路的规划设计和改建 ：道路的建设规模和标准,2、通行能力分析的目的,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；设计与通行能力相适应的道路交通设施，通过对实际道路通行能力观

3、测值的比较，评价道路系统，找出影响通行能力的因素，提出改善车流运行状况的建议和措施，以期望达到所要求的最大交通量。,2、道路通行能力的意义,道路通行能力是道路交通特征的一个重要方面，也是一项重要指标。确定道路通行能力是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通工程技术管理人员的一项任务。与交通量适应性分析，不仅可以确定道路建设的合理规模及合理建设模式，还可以为道路网规划、道路工程可行性研究、道路设计、道路建设后评价等方面提供更为科学的理论依据。,3、道路通行能力研究进展与发展趋势,道路通行能力研究始于美国,从20世纪40年代尤其是二次世界大战结束以后,美国加速建成了公路网,并对公路的规

4、划、设计、修建养护及营运中出现的问题,开始道路通行能力研究。1950年美国交通研究委员会(TRB)出版了道路通行能力手册(Highway Capacity Manual,简称HCM)第一版随后于1965年修订出版了第二版HCM。,1985年第三版HCM问世。与前两版相比,第三版除详细论述了公路与城市道路的通行能力外,又增加了分析高速公路、自行车道、人行道和无信号交叉口等交通设施通行能力的内容。随着时间的推移,车辆拥有量、交通条例和交通行为均发生了变化,美国的道路通行能力手册仍在继续修订中。 1994和1997年又先后对第三版进行了修订。2001年又再次修订出版了新的HCM(命名为HCM2000

5、),并以车流密度作为评定道路服务水平等级的主要影响因素。事实上,随着交通运输业的飞速发展,道路通行能力的标准一直在不断地进行调整,通行能力的指标也在不断提高。,如早期版本的HCM将高速公路通行能力标准定为1 400veh/h/ln,1985年版才定为2 000 veh/h/ln1。而国外有关专家通过对最新的观测结果分析后建议,高速公路的通行能力应较原建议值2 000 veh/h/ln高200300 veh/h,并认为随着车辆性能的不断提高,道路设施的逐步完善,高速公路的通行能力标准宜作相应的调整。加拿大、法国等西方国家已采纳这一建议,美国1994年版HCM也已将新的标准提高到2 2002 30

6、0 pcu/h/ln2。,德国、瑞典、加拿大、澳大利亚、日本等国,均根据本国实情组织专门研究队伍开展了这方面的实地调研,编制出版各自的HCM手册。 如1977年,瑞典出版了瑞典通行能力手册;1984年,加拿大出版了加拿大信号交叉口通行能力规程; 1986年,日本出版了道路通行能力; 1994年,德国出版了道路通行能力手册(HBS)。 20世纪8090年代初,一些发展中国家如印度、巴西、印度尼西亚、韩国、马来西亚等国也在各国政府的支持下,对道路通行能力进行研究,编制出适合各自国情的通行能力手册。,一直以来,由于中国对道路通行能力的研究尚未形成统一系统的方法,缺少适合中国国情的参数、模式和通行能力

7、分析体系,中国通行能力的研究一直是一个薄弱环节。公路工程技术标准中所采用的通行能力,基本上沿用了国外的一些研究成果,不能反映中国道路交通的实际运行特性。中国目前的交通组成、管理方式等方面与国外有着明显的差别,国外的研究成果并不能适合中国的国情,不能一味照搬。因此,制定一套适合中国国情的道路通行能力指标体系已刻不容缓。 城市道路设计规范 城市道路规划设计规范 王炜公路通行能力手册,4、攻关目标和关键技术,1、目标： 提出我国交通流运行特性、速度与流量关系模型以及在不同公路交通条件下各车型的当量换算方法。 提出高速公路和混合交通二、三级公路的通行能力、服务水平建议值以及相应的分析方法、数学模型和计

8、算机分析软件 提出各种常见类型公路交叉口、匝道、收费站的通行能力建议值以及相应的分析方法、数学模型和计算机分析软件 编制适合中国国情，同时又能与国际接轨的公路通行能力分析指南,2、关键技术 公路交通流参数采集、数据结构标准化及处理技术 交通流运行特性模拟技术及模拟模型 车型当量换算方法及其分析模型 交通流三参数关系模型及其建模技术 高速公路通行能力分析模型及其关键技术 双车道公路通行能力分析及其建模技术 交叉口交通流运行特性分析及其模拟模型,5、本课程的内容安排,1、绪论与通行能力的基本概念（2学时） 2、车辆换算系数（4学时） 3、高速公路通行能力（16学时） 4、多车道公路通行能力（4学时

9、） 5、双车公路通行能力（4学时） 6、道路交叉口通行能力（6学时） 7、城市道路通行能力（6学时） 8、复习答疑4学时，机动2学时,要求,教材：HCM2000 1、考核形式：开卷（1.5小时） 2、题型:选择题30、判断题10、多项选择题(问答题、填空题、小计算题）20、计算题40 3、成绩组成：平时20%+卷面80% 4、平时成绩=出勤+态度+作业 5、出勤考核按学校规定进行 6、注意课堂听讲，选择题和判断题不会非常容易在一个地方找到，或在明显位置找到；考试题已出完，考试的重点内容在课堂上讲，不在复习课上或答疑课上。,6、通行能力及其相关概念,6.1、交通设施类型 6.2、通行能力分类以及

10、影响因素 6.3、服务水平,6.1、交通设施,6.1.1交通设施：连续流和间断流 6.1.2 连续交通流交通设施（以下简称连续流），没有如交通信号等固定因素从外部来导致交通流的中断，交通流状况是交通流内部各车辆之间相互作用和影响以及道路几何构造、环境条件等对车辆作用和影响的结果。在这些道路设施上，交通流状态是车辆相互之间，以及车辆与道路线形、道路环境之间相互影响的结果，而没有停车或让路一类的交通标志，也不会由于信号灯控制平面交叉而中断车流。,6.1.3间断交通流交通设施（以下简称间断流），这类交通流设施是指由于外部条件而导致交通流周期性中断的交通设施，导致间断流的主要设施装置包括交通信号、停车

11、标志和其他类型的管制设备。不管车流量多大，这些设施会导致交通流产生周期性的停止或车速明显的减慢。 6.1.4连续流和间断流描述的是交通设施的类型，而与交通设施内部交通流性质无关。连续流和间断流描述的是交通设施的类型，而不是交通流在特定时间的特性。比如，已经非常拥挤的高速公路仍然是连续流交通设施，因为导致交通拥堵的原因来自交通流内部。,表1-1 交通设施型式表,6.2、通行能力,交通设施的通行能力是指在通常的道路、交通和管制条件下，在一定时间段内能合情合理地期望人或车辆通过车道、道路中某一点或均匀断面的最大小时流率。 通行能力是在通常的道路、交通和管制条件下确定的。对于任何交通设施的分析路段，这

12、些条件都应该相当的一致。任何通常条件的改变都将导致交通设施通行能力的变化。 通行能力分析是针对统一的道路、交通和管制条件下交通设施的路段或点（如信号交叉口）。这些道路、交通和管制条件决定其通行能力。因此，不同条件的路段，具有不同的通行能力。 由于交通设施类型和分析目的不同，计量通行能力的单位有人/h、辆小客车/h和辆/h。当对大出行量交通走廊中的交通方式进行战略决策，确定公共交通和高载客率车辆（HOV）优先措施的地位时，客流量的概念非常重要。人员通行能力和客流量是用交通流中每类车辆运载的乘客数来度量。,6.2、 通行能力,以下几个问题需要明确： 1）通行能力是指特定时段内讨论的 2）通行能力实

13、质上是一个统计值，是指在交通需求充足的高峰期间交通设施能反复达到的某个交通流率。 3）通行能力分析必须与运行质量相联系。,6.2.1通行能力分类,根据道路设施和交通体的不同，通行能力可分为机动车道通行能力、非机动车道、人行道通行能力 根据车辆运行状态的特征不同，可分为路段、交叉口、匝道与匝道连接处、交织区通行能力 根据通行能力的性质和使用要求的不同，通行能力可以分为：基本通行能力、可能通行能力、设计通行能力,6.2.1.1理想通行能力,在理想的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的均匀路段或典型横断面上，道路在特定时段内（通常为15min.）所能通过的最大标准车辆小时流率，也称基本通行能力。

14、,6.2.1.2实际通行能力,已知的公路设施在实际或预计的道路、交通及控制条件下，该组成部分的某车道或条件基本一致的横断面上，道路在特定时段内（通常为15min.）所能通过的最大车辆小时流率。在混合交通的公路上，通行能力以实际车辆数，辆/h作为计量单位。,6.2.1.3设计通行能力,在预计的道路、交通和管制条件下，有代表性的一条车道均匀路段或典型横断面上，在所选用的设计服务水平下，设计道路在特定时段内（通常为15min）所能通过的最大车辆小时流率。在混合交通的公路上，通行能力以标准车折算数，即小客车/h作为计量单位。,6.2.2 影响因素,道路条件：几何特性（车道数、路肩宽度等） 交通条件：交

15、通分布（组成、空间、方向） 管制条件：交通法规、控制方式、管理措施 环境条件：天气以及道路干扰（占道、停靠站、横向干扰） 规定运行条件：计算通行能力的限制条件，如限速、安全性等 其他：驾驶员特点、车辆状况等,6.2.3理想条件,理想条件是指天气良好、路面状况良好、用路者熟悉交通设施以及对交通流没有障碍。另外，其他一些特定的理想条件在以后的相关章节中进行说明。下面以连续流交通设施和交叉口引道的理想条件为例对理想条件进行说明。 在大多数通行能力分析中，通常条件都不同于理想条件，计算通行能力、服务流率和服务水平时，必须进行修正。一般地，通常条件分为道路、交通和管制条件。,连续流交通设施的理想条件：

16、车道宽3.6米； 车行道边线与最近的障碍物，或与路边、中央分隔带中物体之间的净宽为1.8米； 多车道公路的自由流速度为100km/h； 交通流中只有小客车，没有重型车； 平原地形； 双车道公路中没有禁止超车区； 没有交通控制或转弯车辆对直行车造成的阻碍。 交叉口引道的理想条件包括： 车道宽3.6米； 坡度为零； 交叉口引道上没有路边停车； 交通流中只有小客车； 没有（市内）公交车停在行车道上； 交叉口位于非中心商务区； 没有行人。,6.3、 服务水平,6.3.1服务水平定义 服务水平是衡量交通设施提供的运行质量好坏的定性指标。服务水平定义为衡量交通流内的运行条件及其为驾驶员和乘客提供服务质量的一种衡量指标，通常与行车速度、行驶时间、驾驶自由度、交通阻塞程度以及舒适和方便程度等因素有关。需要指出的是，因交通安全程度与许多因素有关，故服务水平并没有考虑安全因素。,6.3.2服务流率,是指在通常道路条件、交通条件和管制条件下，并保持规定的服务水平时，合理地期望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。 服务水平高，服务流率小 服务流率（服务量）不是一系列连续值，而是不同的服务水平条件允许通过的最大值。服务交通量规定了不同服务水平之间的流量界限。,