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1、第二章 道路交通基础,2-1 设计车辆、设计车速 2-2 交通量 2-3 城市道路路段通行能力 2-4 公路通行能力 2-5 自行车道、人行道通行能力 2-6 平面交叉口通行能力 2-7 环型交叉口通行能力 2-8 立体交叉通行能力,目的要求： 通过该次课的学习，学生应重点掌握：设计车速的概念、交通量的概念、道路通行能力的概念及计算、交通量与通行能力的区别。熟悉：设计速度的选用、确定设计车速应考虑的因素。了解：机动车设计车辆的尺寸。 重点、难点： 本次授课的重点是：设计车速的概念、确定设计车速应考虑的因素、交通量的概念、道路通行能力。设计速度的选用、交通量与通行能力的区别。 本次授课的难点是：
2、道路通行能力的计算。,本次授课的目的、重点 、难点,一 机动车设计车辆 1 小汽车：包括小客车、三轮摩托车、轻型越野汽车及2.5吨以下的客、货运汽车。 2 普通汽车：包括单机式公共汽车、电车和载重汽车，不包括拖车，半拖车。 3 大型车：以铰链车、鞍式列车。,2-1 设计车辆、设计车速,机动车设计车辆的尺寸 表1-2-1,铰接式客车,二 非机动车设计车辆,主要是自行车及少量的三轮车。尺寸见表1-2-2。,三 设计车速,1 设计车速：道路几何设计所采用的车速为设计车速，是指在气候条件良好、车辆行驶只受道路本身的条件影响时，具有中等驾驶技术的人员能够安全、顺适驾驶车辆的速度。 2 确定设计车速应考虑
3、的因素：公路设计车速根据公路的功能、等级及交通组成，结合沿线地形、地质等状况，经论证确定，见下表。,3 设计速度的选用,（1）高速公路应根据交通量、地形等情况选用高的设计速度。高速公路特殊困难的局部路段且因新建工程可能诱发工程地质病害时经论证并报主管部门批准该局部路段的设计速度可采用 60km/h 但长度不宜大于15km 或仅限于相邻两互通式立体交叉之间与其相邻路段的设计速度不应大于80km/h。,（2）一级公路作为干线公路，且纵、横向干扰小时，设计速度宜采用100km/h 或80km/h 。 一级公路作为集散公路时，根据混合交通量、平面交叉间距等因素，设计速度宜采用60km/h 或80km/
4、h 。,3 设计速度的选用,（3）二级公路作为干线公路时，设计速度宜采用80km/h。 二级公路作为集散公路时，混合交通量较大、平面交叉间距较小的路段，设计速度宜采用60km/h。 二级公路位于地形、地质等自然条件复杂的山区，经论证该路段的设计速度可采用40km/h 。,3 设计速度的选用,（4）三级公路作为支线公路时，设计速度宜采用40km/h ；地形、地质等自然条件复杂的路段，设计速度可采用30km/h 。 （5）地形、地质等自然条件复杂的山区，或交通量很小的路段，可采用设计速度为20km/h 的四级公路。,3 设计速度的选用,2-2 交通量,一 交通量 交通量：是指在单位时间内通过道路某
5、一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。,（一）平均日交通量（ADT）,为一年中给定时间段内统计所得双向车辆的总和除以观测期间内的总天数，所得的平均值为平均日交通量。,式中：Q：各规定时间段内的双向交通量。 n：各规定时间段内的天数。,（二）年平均日交通量（AADT）,（Annual Average Day Traffic ） 将全年统计的日交通量总和除以全年总天数，所得平均值为年平均日交通量。 年平均日交通量是确定道路等级的依据。,二 设计小时交通量,1 设计小时交通量：将一年中测得的8760小时交通量按大小顺序排列，取序号为第30位的小时交通量作为设计交通量。,2 设计高峰小时交通量系数K：
6、 设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值。 K的取值见15页。 公路：K=11%15%，K平均=13.3%； 城市道路：K=9%14%。,3 设计年限第t年的交通量：,N1：设计年限起算年的年平均日交通量。 ：设计年限内的交通量平均年增长率（%）。 t：设计年限。,4 单向设计小时交通量：,DDHV=AADTDK DDHV：单向设计小时交通量。 AADT：设计年限内平均日交通量。 D：方向分布系数，即主要方向交通量与断面双向交通量的比值，一般取0.5-0.6。 K：设计高峰小时交通量系数，设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值。,三 交通量的换算,将各种车辆换算为单一车种，称当量交通量。,
7、换算系数见表1-2-4。,通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路等级、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不可能大，路段的通行能力再高也发挥不了作用（见图）。,2-3 城市道路路段通行能力,一 通行能力的基本概念 1 道路通行能力：指在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一横断面的最大车辆数或行人数。 2 交通量与通行能力的区别：交通量是某段时间内实际通过的车辆数。 交通量小于通行能力时：车辆可自由行驶，变更车道、超车等。 交通量接近通行能力时：一般只能以同一速度列队循序行进。 交通量超过通行能力时：车辆出现拥挤或堵车。3通行能力是道
8、路交通特征的一项重要指标，是道路与交通设施方案比选的依据，也是道路改建的依据。,二 机动车通行能力的类别,（一）基本通行能力 是指在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，由技术性能相同的一种标准车辆，以最小的车头间距连续行驶，在单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数。 是一种理想状态下的通行能力，也称理论通行能力。,（二）可能通行能力,是在通常道路交通条件下，单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数。,Np：一条车道可能通行能力。 ti：连续小客车车流平均车头时距。,（三）设计通行能力,1设计通行能力：指道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，道路上某一路段的
9、通行能力。2 服务水平：以道路上的运行速度和交通量与可能通行能力之比，综合反映道路的服务质量。,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。,3 不受平面交叉口影响的一条机动车车道的设计通行能力Nm：,不受平面交叉口影响的交通流一般指快速路、高架道路上的车流或者两相邻交叉口相距特长，其间存在的连续流。 Nm=cNP c：道路分类系数，见下表。 NP：一条车道的通行能力。,4 不计交叉口影响多车道的设计通行能力,不受平面交叉口影响多车道的设计通行能力。,NP：可能的通行能力。 c：道路分类系数，见表1-2-6。 m：车道通行能力折减系数，见表1-2-7。,5
10、受平面交叉口影响多车道的设计通行能Nn,a：交叉口折减系数，见式1-2-9。,交叉口折减系数,三 道路通行能力实例计算,例：某高架路作为城市快速路，设计车速为80km/h，可能通行能力为2200pcu/h。匝道上的车速为30km/h，可能通行能力为1550pcu/h，按支路考虑，0.95的纵坡系数。地面道路为主干路，可能通行能力为1690pcu/h，设计车速为50km/h，四车道，交叉口折减系数为0.6。 计算单向二车道、单向三车道高架路的设计通行能力，匝道以及地面道路的设计通行能力。,解：（1）高架路通行能力：,设计车速为80km/h，可能通行能力为2200pcu/h，则设计通行能力为： 单
11、向2车道：N2=22000.751.85=3050 pcu/h 单向3车道：N3=22000.752.64=4356 pcu/h,（2）匝道设计通行能力：,设计车速为30km/h，可能通行能力为1550pcu/h。 道路分类系数按支路取0.9，考虑0.95的坡度系数。 则设计通行能力为：N=15500.90.95=1325 pcu/h。,（3）高架路下地面道路机动车道通行能力：,地面道路机动车道路车速为设计车速为50km/h，可能通行能力为1690pcu/h。 道路分类系数按主干路取0.8，单向2车道的折减系数是1.85 ，交叉口折减系数a=0.6。,练习：,某高架路作为城市快速路，设计车速为
12、80km/h，可能通行能力为2000pcu/h，匝道上的车速为30km/h，可能通行能力为1480 pcu/h，按支路考虑，0.90的纵坡系数。地面道路为主干路，可能通行能力为1750 pcu/h，设计车速为60km/h，四车道，交叉口折减系数为0.54，计算二、三车道高架路的设计通行能力、匝道、地面道路的设计通行能力。,解： （1）高架路通行能力：,设计车速为80km/h，可能通行能力为2000pcu/h，则设计通行能力为： 单向2车道：N2=20000.751.85=2775 pcu/h 单向3车道：N3=22000.752.64=3960 pcu/h（2）匝道设计通行能力： 设计车速为3
13、0km/h，可能通行能力为1480pcu/h，道路分类系数按支路取0.9，考虑0.90的坡度系数，则设计通行能力为：N=14800.90.90=1199 pcu/h。,（3）高架路下地面道路机动车道通行能力：,地面道路机动车道路车速为设计车速为60km/h，可能通行能力为1690pcu/h，道路分类系数按主干路取0.8，单向2车道的折减系数是1.85 ，交叉口折减系数a=0.54。,目的要求： 通过该次课的学习，学生应重点掌握：实际通行能力的计算步骤、平面交叉口通行能力计算。熟悉美国服务水平分级、中国公路服务水平。了解公路路段设计通行能力计算。 重点、难点： 本次授课的重点是：实际通行能力的计
14、算步骤、平面交叉口通行能力计算。美国服务水平分级、中国公路服务水平。 本次授课的难点是：平面交叉口通行能力计算。,本次授课的目的、重点 、难点,2-4 公路通行能力,一 服务水平分级： （一）美国服务水平分级 1 A级：表示自由流。每位使用者实际上不受交通流中其他使用者的影响，驾驶的舒适度和方便性是最优越的。 2 B级：在稳定流范围内，车流是畅通和稳定的。驾驶的舒适度和方便性较A级略有下降。 3 C级：是在稳定流范围内，但使用者的运行显著地受到交通流内其他使用者的相互影响，这样一种流量范围的开始，总的驾驶的舒适度和方便性显著下降。,4 D级：表示高密度但仍是稳定的交通流。速度和驾驶的自由度受到
15、严格限制，使用者缺少舒适及方便性。 5 E级：表示运行条件接近或等于通行能力值。交通流中驾驶自由度极小，舒适度和方便度极差，在这个水平上运行通常不稳定，交通量稍有增大或微小波动，都会引起交通中断。 6 F级：表示强制或间断阻塞流。达到交通量超过允许通过量，车辆运行极不稳定。,（二）中国公路服务水平：,1 一级：交通量小，驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由状态，超车需求远小于超车能力，被动延误少，为驾驶者和乘客提供的舒适及便利程度高。相当于美国的A、B级。 2 二级：车辆间的相互干扰较大，开始出现车队，被动延误增加。为
16、驾驶者提供的舒适度及便利度下降，超车需求等于超车能力。相当于美国的C级。,3 三级：行驶车辆受到其他车辆或行人的干扰很大，交通流接近不稳定的范围，流量稍有增加就会出现交通拥挤，服务水平显著下降。超车需求超过超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。相当于美国的D级。 4 四级：交通流处于不稳定的状态，接近交通量的最大值。驾驶者无自由选择的余地，所有车辆都以通行能力对应的、但相对均匀的速度行驶。一旦上游交通需求和来车强度稍有增加，或交通流出现小的扰动，车流会出现走走停停的状态，时常发生交通堵塞。相当于美国的E、F级。,高速公路的服务水平分级,双车道公路的服务水平分级,各级公路设计服务水平,二 公路路段设计通行能力：,（一）高速公路设计通行能力 1 V/C：在理想状态，最大服务交通量与基本通行能力之比。 2 设计通行能力：见表1-2-14。3实际条件下的设计通行能力：见24页式1-2-11。 C=CDfcwfswfhv,（二）一级公路的设计通行能力,
