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1、2018/9/19,1,第5讲 道路通行能力 交通与物流工程系 交通工程教研室 纪英,2018/9/19,2,1、概述,通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路路线、等级、线型、交通管理和交通状况的不同而变化的参数。如果某交叉口管理不善通行能力就可能大，路段的通行能力再高也发挥不了作用（见图）。,2018/9/19,3,2、道路通行能力与服务水平,通行能力反应道路服务数量与能力的指标。 服务水平反应道路服务质量与满意度的指标。 通行能力基本概念 ： 道路通行能力是指道路上某一点某一车道或某一断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体（车辆或行人）数，亦称道路通行能量，用辆/h或用辆/昼夜或辆/
2、秒表示，车辆多指小汽车，当有其它车辆混入时，均采用等效通行能力的当量标准车辆（小汽车）为单位（pcu）。,2018/9/19,4,2、道路通行能力与服务水平,道路通行能力分类： 基本通行能力： 是指在理想的道路、交通、控制及环境条件下，道路的一组成部分的一车行道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大车辆数。,2018/9/19,5,2、道路通行能力与服务水平,实际通行能力： 是指在实际的道路、交通、控制及环境条件下，道路的一组成部分的一车行道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大
3、车辆数。,2018/9/19,6,2、道路通行能力与服务水平,设计通行能力： 是指在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一设计中的道路的一组成部分的一车行道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，在所选用的设计服务水平下，1h所能通过的车辆的最大车辆数。,2018/9/19,7,2、道路通行能力与服务水平,影响通行能力的因素 ： 道路条件：是指街道或公路的几何条件，包括交通设施的种类、性质及其形成的环境，每个方向车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平面纵面线形等。 交通条件：是指使用车道路的交通流特性设计速度、客车、货车、大车、小车、长途短途等交通组成和分布，车道中交通流量，流向
4、及方向分布等。,2018/9/19,8,管制条件：是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次，交通信号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键性管制条件，其它还有停车让路标志、车道使用限制，转弯禁限等措施。 其它条件：有气候、温度、地形、风力、心理等因素。但其中直接影响通行能力数值的主要因素有：车行道宽度及侧向净空，车行道数量、交通组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。,2、道路通行能力与服务水平,2018/9/19,9,2、道路通行能力与服务水平,道路通行能力的作用： 通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以正确地确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素; 通过对现有道
5、路通行能力的观测、分析、评定，并与现有交通量对比，可以确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对问题提出改进的方案或措施，作为老路或旧街改建的主要依据; 道路通行能力可以作为铁路、公路、水运、空运等各种方式的方案比选与采用的依据;,2018/9/19,10,2、道路通行能力与服务水平,道路通行能力的分类 较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，一般称为路段通行能力，它是所有道路交通系统都必须考虑的; 在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流的通行能力，如具有平面信号交叉口的城市道路的通行能力; 在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力，如各类匝道收费口及其附近连接段的通行能力; 交织运行状态
6、下的通行能力，如立体交叉的各类匝道、常规环道上车流的通行能力。,2018/9/19,11,2、道路通行能力与服务水平,服务水平概念： 服务水平是指道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。如可以提供的行车速度、舒适、方便、驾驶员的视野，以及经济安全等方面所能得到的实际效果与服务程度。,2018/9/19,12,2、道路通行能力与服务水平,服务水平的划分标准： 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
7、道每公里范围内车辆的最大密度; 经济性（行驶费用）。,2018/9/19,13,道路服务水平分级 我国分为四个等级：一、二、三、四级 美国定为6个等级：A、B、C、D、E、F,2、道路通行能力与服务水平,2018/9/19,14,3、路段通行能力,（1）基本通行能力： 或称理想通行能力是指道路与交通处于理想情况下，每一条车道（或每一条道路）在单位时间内能够通过的最大交通量。 理想条件：理想的道路条件：主要是车道宽度应不小于3.65m（我国公路则定为3.75m），路旁的侧向余宽不小于1.75m，纵坡平缓，并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。理想的交通条件：主要是车辆组成为单一的标准型汽车，
8、在一条车道上以相同的速度连续不断地行驶，各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔，且无任何方向上的干扰。,2018/9/19,15,3、路段通行能力,（2）实际通行能力： 实际通行能力指的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。计算实际通行能力是以基本通行能力为基础，考虑到实际的地形、道路和交通状况，确定其修正系数，再以此修正系数乘以前述的基本通行能力，即得实际道路、交通在一定环境条件下的通行能力。,2018/9/19,16,3、路段通行能力,（3）影响通行能力的修正系数 道路条件修正 车道宽度修正系数fw 侧向净空受限修正系数fcw 纵坡度修正系数fHV 视距
9、不足修正系数S1 沿途条件修正系数S2,2018/9/19,17,3、路段通行能力,交通条件修正 交通条件的修正主要是指车辆的组成，特别是混合交通情况下，车辆类型众多，大小不一，占用道路面积不同，性能不同，速度不同，相互干扰大，严重影响了道路的通行能力，因而需将不同类型的车辆换算成同一车型，即涉及到车辆换算系数。,2018/9/19,18,3、路段通行能力,规划（设计）通行能力： 设计通行能力或称规划通行能力，是指道路根据使用要求的不同，按不同服务水平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，通常作为道路规划和设计的依据。 计算： 只要确定道路的实际通行能力（ Co），再乘以预
10、先给定服务水平的服务交通量与通行能力之比（v/c），就得到规划（设计）通行能力，即： C规划(设计) =Co v/c,2018/9/19,19,4、高速公路交织区通行能力,概述 由于交织区车流运行方向不完全相同，车流相互交织，操作复杂，所以交织区车辆运行速度一般较低，车头时距也较正常路段上稍大，通行能力降低而成为制约道路系统通行能力的瓶颈。 交织运行特征 所谓交织，系行驶方向大致相同而不完全一致的两股或多股车流，沿着一定长度的路段，不借助与交通控制与指挥设备，自主进行合流而后又实现分流的运行方式。,2018/9/19,20,4、高速公路交织区通行能力,交织区长度 根据国外研究，认为从入口段三角
11、端部宽0.6m处至出口三角端宽度3.6处之间的一段距离。 经国内外研究认为交织区长度不应小于50m也不应大于600m，太短则操作困难，速度降低太大，太长则费用太高，且进出口之间的交织运行与操作过分分散，紧迫性不明显，车流不具备交织特点。（见图）,2018/9/19,21,交织区类型（ 类交织区示意图 ）,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,22,交织区类型（ 类交织区示意图 ）,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,23,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等问题，交织长度与交织断面车道数关系是交织运行效率的两个
12、主要参数，另一方面随着交织流量增加，操作困难，速度大降，时距大增，会导致交织区运行效率下降。,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,24,交织流量比（VB）与交织比（r）概念，见图 ： 交织区流量之和为：Q总=Q01+Q02+Qw1+Qw2 交织流量比：VB =(Qw1+Qw2)/Q总 设：Qw1Qw2，则： 交织比 ：r= Qw1/Qw2,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,25,通行能力计算 交织区的通行能力和运行速度，同交织区的长度、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，其计算公式为： 式中：Cw交织区通行能力（pcu/h）； C0 单条车道基本通
13、行能力（pcu/h）； rs 交织区类型修正系数，其中： 类交织区rs =0.95，类交织区rs =0.95。,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,26,rN 交织区内车道数修正系数；对于2、3、4和5条车道交织区， rN分布取1.8、2.6、3.4和4； rL 交织区长度修正系数由下式计算： 式中L为交织长度。 rVR 交织流量比修正系数，见P98表5-23,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,27,服务水平 评价交织区运行质量的因素有密度、流速和服务流率，但重要为行车密度和服务流率，按四级标准划分列于下表中：,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,28,概
14、述 匝道是联系不同高程上两交叉线路、供两线路车辆实现转换方向的连接道路，长度较短，一般有一个入口和一个出口，线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，通行能力较正常路段稍低。,4、高速公路交织区通行能力,2018/9/19,29,正线,正线,正线,正线,匝道,匝道,匝道,匝道,匝道,2018/9/19,30,匝道,匝道,匝道,匝道,正线,正线,正线,2018/9/19,31,5、高速公路匝道通行能力,匝道的形式、类型与基本参数 匝道基本形式：右转匝道与左转匝道；匝道特殊形式：定向匝道和对角线匝道，单向单匝道和单向双匝道，亦有采用双向双匝道的形式。 基本参数：匝道车辆的运行特征：有出入口车辆的运行及
15、在匝道上的运行，包括分流运行、合流运行与交织运行，亦有加速运行与减速运行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行，匝道上车辆行驶状况比较复杂。匝道通行能力计算的主要参数有：自由流速度FV、按匝道转弯半径计算的行车速度FV0、大车混入率修正值CH 。,2018/9/19,32,自由流速度 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 ）。,5、高
16、速公路匝道通行能力,2018/9/19,33,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（% ）； 最大侧向力系数，一般采用0.12。,5、高速公路匝道通行能力,2018/9/19,34,大车混入率修正值CH 大车混入率修正值算式： P2、P3大中型车及特大型车所占比重（）； E2、E3大中型车与特大型车的换算系数，见P101 ，换算方法为： Q标准小汽车交通量；Q1小汽车交通量； Q2大中型车交通量； Q1特大型车交通量,5、高速公路匝道通行能力,2018/9/19,35,匝道通行能力计算 匝道通行能力定义为在一定道路交通状态、环境和良好气候条件下，单位时间内，匝道的一条行车道上能够通过的最大车辆数以pcu/h计，一般影响通行能力的因素很多，但就匝道而言，其长度较短绝大部分均为单向单车道，其影响的主要因素为车道宽度和车辆组成，至于半径、纵坡的影响已在速度方面考虑。,5、高速公路匝道通行能力,2018/9/19,
