高速公路城市道路通行能力分析(与“能力”有关优秀)课件.ppt

1、第1页，共85页。Page 2第2页，共85页。Page 3课程导入正线正线正线正线匝道匝道匝道匝道匝道第3页，共85页。Page 4匝道匝道匝道匝道正线正线正线课程导入第4页，共85页。Page 5课程导入n本章将重点学习高速公路基本路段本章将重点学习高速公路基本路段、交织区、匝道的通行能力！、交织区、匝道的通行能力！第5页，共85页。Page 6本章的重点内容第6页，共85页。Page 7下列计算行车速度（km/h）的主线单向交通量a(pcu/h)道路通行能力与服务水平的概念假设驾驶员技术熟练、遵守交通法规，行驶经验丰富且身体健康，取 fp=1。最大服务交通量pcu/(km.fHV 大型车

2、对通行能力的修正系数；道路通行能力与服务水平的概念每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。公共交通线路的通行能力（自学）车道宽度及侧向宽度的修正系数fW我国现行规范中对城市道路通行能力的规定城市道路路段通行能力C型交织构造：存在1股车流至少变道2次大交通量条件下大型车导致周围车辆行驶路线偏移第7页，共85页。Page 8 通行能力 交通需求无交通拥挤 通行能力 交通需求交通拥挤发生 都市中早晚交通拥挤 交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？10？、20？30倍以上？交通需求超过通行能力的 5 10 的程度 交通拥挤发生 严重交通拥堵道路通行能力与服务水平

3、的概念第8页，共85页。Page 9道路通行能力与服务水平的概念第9页，共85页。Page 10 两者都是单位时间内通过道路某断面的交通体数量。通行能力反映了道路的容量，是道路容纳性能的一种量度。交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小，是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。道路通行能力与服务水平的概念第10页，共85页。Page 11 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。道路通行能力与服务水平的概念第11页，共85页。Page 12道路通行能力与服务水平的概念第12页，共85页。Page 13道路通行能力与

4、服务水平的概念 也被称为理想通行能力。第13页，共85页。Page 14n 所谓理想条件，原则上是指对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。（1）道路条件是指公路的几何特征。包括车道数、车道、路肩和中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等。（2）交通条件是指交通特征。包括交通流中的交通组成，交通量以及在不同车道中的交通量分布和上、下行方向的交通量分布。（3）控制条件是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规则。其中交通信号的设置地点，形式和配时对通行能力的影响最大。其他重要的交通控制包括“停车”和“让路”标志，车道使用限制及转弯限制等。（4）交通环境主要是指横向干扰程度以及交

5、通秩序等。道路通行能力与服务水平的概念第14页，共85页。Page 15道路通行能力与服务水平的概念是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）第15页，共85页。Page 16道路通行能力与服务水平的概念 是道路规划、设计的依据（设计通行能力）第16页，共85页。Page 17理想条件下的通行能力理想条件下的通行能力实际条件下的通行能力实际条件下的通行能力预测条件下的通行能力预测条件下的通行能力基本通行能力基本通行能力可能通行能力可能通行能力设计通行能力设计通行能力中央分中央分隔带隔带隔离带隔离带绿化带绿化带道路道路段面段面第17页，共85页。Page 18n 基本通行能力基本通行能力可能通

6、行能力可能通行能力 设计通行能力设计通行能力各种修正系数各种修正系数指定服务水平指定服务水平下的下的V/C比比道路通行能力与服务水平的概念第18页，共85页。Page 19道路通行能力与服务水平的概念公路工程技术标准（公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定车辆折算系数）规定车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车城市道路工程设计规范（城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）规定车辆折算系数）规定车辆折算系数车辆类型小客车大型客车

7、大型货车铰接车换算系数1.02.02.53.0第19页，共85页。Page 20道路通行能力与服务水平的概念 是交通流中车辆运行的以及驾驶员和乘客所感受的质量量度；即公路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。通常根据交通量、速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便等指标确定服务水平。应该注意的是，安全性并不包括在服务水平的影响因素之列。第20页，共85页。Page 21道路通行能力与服务水平的概念美国的服务水平分级中国的服务水平分级服务水平A服务水平一级服务水平B服务水平二级服务水平C服务水平三级服务水平D服务水平E服务水平四级服务水平F速度速度高高、密度小密度小 速度速度低、低、

8、密度大密度大舒适度高舒适度高 舒适度低舒适度低第21页，共85页。Page 22A A 级级F F 级级E E 级级D D 级级C C 级级B B 级级第22页，共85页。Page 23第23页，共85页。Page 24第24页，共85页。Page 25第25页，共85页。Page 26第26页，共85页。Page 27速速度度自由流自由流稳稳 定定 流流强制流强制流0ABC不稳定流不稳定流DEF流量流量道路通行能力与服务水平的概念第27页，共85页。Page 28不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦然。每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为

9、最大服务交通量。道路通行能力与服务水平的概念第28页，共85页。Page 29n 指最大服务交通量与基本通行能力之比。V/C越大，即说明交通量越接近通行能力，即道路的服务水平就越低；V/C越小，说明最大服务交通量与基本通行能力之间的差距就越大，即道路的服务水平就越高。道路通行能力与服务水平的概念第29页，共85页。Page 30 道路的通行能力和服务水平从不同的角度反映了道路的性质与功能,通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小；服务水平主要反映了道路服务质量或服务的满意程度。道路通行能力与服务水平的概念第30页，共85页。Page 31第31页，共85页。Page 32高速公路基本路段

10、的通行能力第32页，共85页。Page 33高速公路基本路段的通行能力 高速公路基本路段的理想条件 3.75 m车道宽度4.5 m；侧向净空1.75 m；交通组成全部为小客车；驾驶人员均熟悉高速公路几何线形，且驾驶技术熟练、遵守交通法规。第33页，共85页。Page 34高速公路基本路段的通行能力第34页，共85页。Page 35理想条件下一车道所能通行的最大交通量（pcu/(hln)）设计车速V=120km/h，CB=2000 pcu/(hln)；设计车速V=100km/h，CB=2000 pcu/(hln)；设计车速V=80km/h，CB=1900 pcu/(hln)；设计车速V=60km

11、/h，CB=1800 pcu/(hln)；高速公路基本路段的通行能力第35页，共85页。Page 36 最大服务交通量 MSVi 最大服务交通量=基本通行能力服务水平 MSVi 第i级服务水平的最大服务交通量（pcu/(hln)）；CB 基本通行能力；(V/C)i 第i级服务水平最大服务交通量与基本通行能力比值。高速公路基本路段的通行能力iBSViCVCM/第36页，共85页。Page 37 单向车行道的可能通行能力 CP 单向车行道的可能通行能力 =基本通行能力单向车道数运行质量 CP 单向车行道的可能通行能力(pcu/h)；N 单向车行道的车道数；fW 车道宽度和侧向净空对通行能力的修正系

12、数；fHV 大型车对通行能力的修正系数；fP 驾驶员条件对通行能力的修正系数。pHVwBPfffNCC高速公路基本路段的通行能力运行质量运行质量第37页，共85页。Page 38 单向车行道的设计通行能力单向车行道的设计通行能力 CD 单向车行道的设计通行能力 =最大服务交通量单向车道数运行质量 CD 单向车行道的设计通行能力(pcu/h)；N 单向车行道的车道数；fW 车道宽度和侧向净空对通行能力的修正系数；fHW 大型车对通行能力的修正系数；fP 驾驶员条件对通行能力的修正系数。高速公路基本路段的通行能力pHVwSViDfffNMC运行质量运行质量第38页，共85页。Page 391.车道

13、宽度及侧向宽度的修正系数fW 2.大型车的修正系数fHV 3.驾驶员条件的修正系数fP高速公路基本路段的通行能力第39页，共85页。Page 401.车道宽度及侧向宽度的修正系数fW高速公路基本路段的通行能力第40页，共85页。Page 412.大型车的修正系数fHV式中：PHV大型车交通量占总交通量的百分比；EHV大型车换算成小客车的车辆换算系数。高速公路基本路段的通行能力)1(11HVHVHVEPf第41页，共85页。Page 42大交通量条件下大型大交通量条件下大型车导致周围车辆行驶车导致周围车辆行驶路线偏移路线偏移小交通量条件下大型车导小交通量条件下大型车导致周围车辆行驶路线偏移致周围

14、车辆行驶路线偏移第42页，共85页。Page 43大型车导致交通流中出现大间隙大型车导致交通流中出现大间隙第43页，共85页。Page 443.驾驶员条件的修正系数fP在1.000.90范围内取fP值高速公路基本路段的通行能力第44页，共85页。Page 45n 例题：一双向四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通量VP=1800pcu/h，大型车占40%，车道宽 3.50m，侧向净空为1.75m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。高速公路基本路段的通行能力第45页，共85页。Page 46解:（1）求服务水平 为

15、求服务水平，应首先计算V/C，然后查表8-3确定其服务水平。pHVwBPPfffNCCVCV单向高峰小时交通量。和，分别查表或计算求出pHVwBfffNC第46页，共85页。Page 47 基本通行能力CB 因为道路为高速公路，且设计车速为100km/h，所以CB=2000 pcu/(hln)单向车行道车道数N 因为是双向四车道高速公路，所以N=2 车道宽度与侧向净空修正系数 fW 因为双向四车道高速公路，车道宽3.50m，紧挨行车道两边都有障碍物，所以查表8-4得 fW=0.97第47页，共85页。Page 48 大型车修正系数 fHV 因为道路为高速公路，且为重丘地区，所以查表5-3得到大

16、型车换算成小客车的车辆换算系数EHV=2.5。已知大型车占40%，所以PHV=0.4。根据公式8-5得：625.015.24.011)1(11HVHVHVEPf第48页，共85页。Page 49驾驶员条件的修正系数 fp 假设驾驶员技术熟练、遵守交通法规，行驶经验丰富且身体健康，取 fp=1。hpcufffNCCpHVwBP/24251625.097.022000第49页，共85页。Page 50 查表8-3，可知该道路服务水平为三级服务水平。（2）求达到可能通行能力之前可增加的交通量74.024251800PPCVCVhpcuVCVPP/62518002425第50页，共85页。Page 5

17、1第51页，共85页。Page 52高速公路交织区的定义两股或多股交通流在没有交通控制设施的情况下，沿相同的大方向在相当长的公路路段中运行，其中相交而过的交通流称为交织。交织区长度从汇合三角区上一点，即从车道1右边缘至入口（汇合）车道左边缘的距离为0.6m的那一点，至分离三角区车道1右边缘至出口（分离）车道走边缘距离3.7m的点的距离。交织区长度示意图第52页，共85页。Page 53交织区构造形式及宽度n 我国由于高速公路的设计标准比较高，且目前的高速公路网密度比较低，所以，我国高速公路中几乎不存在交织区，交织区多存在于城市快速路系统。第53页，共85页。Page 54A型交织构造：两股交织

18、车流都至少变道1次 B型交织构造：1股无须变道，1股至少变道1次 C型交织构造：存在1股车流至少变道2次交织区构造形式及宽度第54页，共85页。Page 55n A型交织构造交织区构造形式及宽度第55页，共85页。Page 56n B型交织构造交织区构造形式及宽度第56页，共85页。Page 57n C型交织构造交织区构造形式及宽度第57页，共85页。Page 58交织区构造形式及宽度n 交织宽度是以交织区的车道数来计量。第58页，共85页。Page 59交织区构造形式及宽度 分析方法（HCM2000）第59页，共85页。Page 60交织区通行能力分析 影响交织区通行能力的因素有很多，包括交

19、织区构造形式、车道数、高速公路或多车道公路的自由流速度、交织段长度以及流量比等。PHVPffCC可能通行能力值，pcu/h；理想条件的通行能力值，pcu/h；大型车修正系数；驾驶人员修正系数。PCCHVfPf第60页，共85页。Page 61第61页，共85页。Page 62匝道的通行能力分析 高速公路的匝道由三部分组成：匝道与高速公路连接处（或称匝道与主线连接处）；匝道车行道；匝道与相连道路的连接处。第62页，共85页。Page 63匝道的服务水平及标准 服务水平标准：匝道与主线连接处对主线过境交通及总的运行影响最大，因此，匝道服务水平主要取决于驶入或驶出匝道与主线连接处的服务水平。服服务务

20、水水平平等等级级汇合交汇合交通量通量(pcu/h)(pcu/h)分离交分离交通量通量(pcu/h)(pcu/h)下列计算行车速度（下列计算行车速度（km/hkm/h）的主线单向交通量）的主线单向交通量a a(pcu/h)(pcu/h)120km/h100km/h80km/h60km/h60km/h四车道六车道四车道六车道四车道六车道四车道六车道六车道一一100010502200330020003000bbbb b二二14501500320046002600420026003900230034503450三三17501800380057003400510032004800290043504350

21、四四20002000c c20002000c c40004000c c60006000c c40004000c c60006000c c38003800c c57005700c c36003600c c54005400c c第63页，共85页。Page 64匝道的服务水平及标准第64页，共85页。Page 65第65页，共85页。Page 66n城市道路路段通行能力n城市道路平面交叉口的通行能力n公共交通线路的通行能力（自学）n自行车道与人行道的通行能力（自学）本章的重点内容第66页，共85页。Page 67第67页，共85页。Page 68n对城市道路路段通行能力的分析将从对城市道路路段通行

22、能力的分析将从理论通理论通行能力行能力的分析开始。的分析开始。城市道路路段通行能力第68页，共85页。Page 69城市道路路段通行能力thC36000车车 型型小客车小客车（含三轮卡车）（含三轮卡车）大客车大客车卡车卡车通道车通道车车头时距车头时距（s s）2.6712.6713.6963.6963.3713.3714.8044.804基本通行能力基本通行能力（pcu/hpcu/h）1348134897497410681068749749按车头时距计算的基本通行能力按车头时距计算的基本通行能力第69页，共85页。Page 70城市道路路段通行能力按车头按车头间间距计算的基本通行能力距计算的基

23、本通行能力shVC10000（km/hkm/h）202030303535404050506060 （mm）14.3214.3219.0819.0821.8221.8224.7824.7831.3131.3138.6738.67（pcu/hpcu/h）140614061572157216041604161416141597159715521552vLC第70页，共85页。Page 71城市道路路段通行能力nCCb0 城市道路路段设计通行能力可根据一条车道的进行修正得到。对基本通行能力的修正应包括影响。修正参数的具体修正参数的具体计算公式见教材。计算公式见教材。第71页，共85页。Page 72影

24、响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法：驾驶人员均熟悉高速公路几何线形，且驾驶技术熟练、遵守交通法规。高速公路基本路段的通行能力城市道路平面交叉口的通行能力两股或多股交通流在没有交通控制设施的情况下，沿相同的大方向在相当长的公路路段中运行，其中相交而过的交通流称为交织。影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法：十字交叉口的车道功能区分交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小，是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。大型车修正系数 fHV无信号灯交叉口的两种通行方式19座的客车和载质量2t7t的货车交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？交织宽度是以交织区的车道数来计量。因为道

25、路为高速公路，且为重丘地区，所以查表5-3得到大型车换算成小客车的车辆换算系数EHV=2.最大服务交通量 MSVi道路通行能力与服务水平的概念城市道路路段通行能力快速路基本路段一条车道的通行能力快速路基本路段一条车道的通行能力设计速度设计速度(km/h)(km/h)10010080806060基本通行能力（基本通行能力（pcu/hpcu/h）220022002100210018001800设计通行能力（设计通行能力（pcu/hpcu/h）200020001750175014001400 我国现行城市道路工程设计规范（我国现行城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）中，对城市道路基本通）中，

26、对城市道路基本通行能力、设计通行能力、最大服务交通量及服务水平给予了规范要求。行能力、设计通行能力、最大服务交通量及服务水平给予了规范要求。第72页，共85页。Page 73城市道路路段通行能力设计设计速度速度（km/hkm/h）服务水平等级服务水平等级密度密度pcu/(km.lpcu/(km.ln)n)平均速度平均速度（km/hkm/h）饱和度饱和度（V/CV/C）最大服务最大服务交通量交通量pcu/(km.pcu/(km.ln)ln)100100一级（自由流）一级（自由流）101088880.400.40880880二级（稳定流上段）二级（稳定流上段）202076760.690.69152

27、01520三级（稳定流）三级（稳定流）323262620.910.9120002000四级四级（饱和流）（饱和流）424253531.001.0022002200（强制流）（强制流）4242531.001.008080一级（自由流）一级（自由流）101072720.340.34720720二级（稳定流上段）二级（稳定流上段）202064640.610.6112801280三级（稳定流）三级（稳定流）323255550.830.8317501750四级四级（饱和流）（饱和流）505040401.001.0021002100（强制流）（强制流）5050401.001.006060一级（自由流）一级

28、（自由流）101055550.300.30590590二级（稳定流上段）二级（稳定流上段）202050500.550.55990990三级（稳定流）三级（稳定流）323244440.770.7714001400四级四级（饱和流）（饱和流）575730301.001.0018001800（强制流）（强制流）5757301.001.00第73页，共85页。Page 74城市道路路段通行能力快速路设计时采用的最大服务交通量应符合下列规定：（1）双向四车道快速路折合成当量小客车的年平均日交通量为40000 pcu80000 pcu。（2）双向六车道快速路折合成当量小客车的年平均日交通量为60000pc

29、u120000pcu。（3）双向八车道快速路折合成当量小客车的年平均日交通量为100000pcu160000pcu。第74页，共85页。Page 75第75页，共85页。Page 76平面交叉口的通行能力n 无信号灯交叉口的两种通行方式一、暂时停车方式二、环行方式第76页，共85页。Page 77平面交叉口的通行能力次要道路上能够通过多少车辆，受到下列因素的影响：（1）主要道路上车流的车头间隔分布。）主要道路上车流的车头间隔分布。（2）主要道路上车流的流向分布。）主要道路上车流的流向分布。（3）次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间。）次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间。（4）次要道路上车

30、辆跟驰的车头时距大小。）次要道路上车辆跟驰的车头时距大小。第77页，共85页。Page 78平面交叉口的通行能力 这种路口的通行能力，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。可见，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。如果主要道路的交通量过大，无法保证提供可穿插间隙，则必须加设信号灯。第78页，共85页。Page 79平面交叉口的通行能力qtqteeQQ10主次3600/主Qq无信号交叉口设置交通信号灯的临界通行能力（美国）无信号交叉口设置交通信号灯的临界通行能力（美国）主要道路为主要道路为两车

31、道两车道主要道路交通量主要道路交通量400400500500600600次要道路交通量次要道路交通量250250200200100100主要道路为主要道路为四车道四车道主要道路交通量主要道路交通量100010001500150025002500次要道路交通量次要道路交通量10010050502525第79页，共85页。Page 80平面交叉口的通行能力十字信号交叉口通行能力分析方法十字信号交叉口通行能力分析应首先了解其车道功能，并按照不同车道功能分别计算单条车道的通行能力，然后求和得之。十字交叉口的车道功能区分十字交叉口的车道功能区分第80页，共85页。Page 81平面交叉口的通行能力（1）

32、一条直行车道的设计通行能力（2）直右车道设计通行能力计算136000igstttTCssrCC第81页，共85页。Page 82平面交叉口的通行能力（3）直左车道设计通行能力计算（4）直左右车道设计通行能力计算21lsslCCslslrCC第82页，共85页。Page 83平面交叉口的通行能力（5）左转与右转专用车道设计通行能力计算（6）通行能力计算折减)1(rlselrCC)(leleseeCCnCCleleCC具体计算案具体计算案例见教材。例见教材。第83页，共85页。Page 84n基本通行能力n可能通行能力n设计通行能力n服务水平n第84页，共85页。Page 85未完待续！未完待续！第85页，共85页。