fA道路通行能力课件.ppt
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- fA 道路 通行 能力 课件
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1、1第五章第五章 道路通行能力道路通行能力第一节第一节 通行能力与服务水平通行能力与服务水平 2023-1-112一、概述一、概述l通行能力又称为交通容量,通行能力是随着道路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就可能大,路段的通行能力再高也发挥不了作用(见图)。(见图)。钉子户钉子户钉子户钉子户2023-1-123二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平 通行能力通行能力
2、反应道路服务数量与能力的指标。反应道路服务数量与能力的指标。服务水平服务水平反应道路服务质量与满意度的指标。反应道路服务质量与满意度的指标。l通行能力基本概念通行能力基本概念: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(车辆或行人)数,亦称道路通行能量,用辆/h或用辆或用辆/昼夜或辆昼夜或辆/秒表示,车辆多指小汽车,当秒表示,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有其它车辆混入时,均采用等效通行能力的当量标准车辆
3、(小汽车)为单位(标准车辆(小汽车)为单位(pcu)。)。2023-1-134二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平l道路通行能力分类:道路通行能力分类:l基本通行能力:基本通行能力:是指在是指在理想的理想的道路、交通、控制及环境条件道路、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,上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上,不论服务水平如何不论服务水平如何,1h所能通过的车辆的最大车所能通过的车辆的最大车辆数。辆数。2023-1-145二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与
4、服务水平实际通行能力:实际通行能力:是指在是指在实际的实际的道路、交通、控制及环境条件道路、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,上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上,不论服务水平如何不论服务水平如何,1h所能通过的车辆的最大车所能通过的车辆的最大车辆数。辆数。2023-1-156二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平设计通行能力:设计通行能力:是指在是指在预测的预测的道路、交通、控制及环境条件道路、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下,一设
5、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车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上,一端面上,在所选用的设计服务水平下在所选用的设计服务水平下,1h所能所能通过的车辆的最大车辆数。通过的车辆的最大车辆数。2023-1-167二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平l影响通行能力的因素影响通行能力的因素:l道路条件:是指街道或公路的几何条件,包括交道路条件: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车道数、车道和路肩宽度、侧向
6、净空以及平面纵面线形等。面线形等。l交通条件:是指使用车道路的交通流特性设计速交通条件: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,流向及方向分布组成和分布,车道中交通流量,流向及方向分布等。等。2023-1-178管制条件:是指道路管制设施装备的类型、管理管制条件: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
7、措施。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、横向干扰与视距组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。等。2023-1-189二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平l道路通行能力的作用:道路通行能力的作用:l通过道路通行能力和设计交通量的具体分析,可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
8、新建道路的等级、性质、主要技术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指标和线形几何要素;l通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定,通过对现有道路通行能力的观测、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案或措施,作为老路或旧街改建的主要依据;l道路通行能力可以作为铁路、公路、水运、空运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等各种方式的方案比选与采用的依据;202
9、3-1-1910二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平l道路通行能力的分类道路通行能力的分类l较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力,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都必须考虑的;l在有横向干扰条件下,时通时断、不连续车流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,如具有平面信号交叉口的城市道路的通行能力通行能力;l在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力,如在合流、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
10、接段的通行能力各类匝道收费口及其附近连接段的通行能力;l交织运行状态下的通行能力,如立体交叉的各类交织运行状态下的通行能力,如立体交叉的各类匝道、常规环道上车流的通行能力。匝道、常规环道上车流的通行能力。2023-1-11011二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平l服务水平概念: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
11、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。到的实际效果与服务程度。2023-1-11112二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平l服务水平的划分标准:服务水平的划分标准:l行车速度和运行时间行车速度和运行时间;l车辆行驶时的自由程度(通畅性)车辆行驶时的自由程度(通畅性);l交通受阻或受干扰的程度,以及行车延误和每公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里停车次数等;l行车的安全性(事故率和经济损失等)行车的安全性(事故率和经济损失等);l行车的舒适性和乘客满意的程度行车的舒适性和乘客满意的程度;l最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度
12、最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度;l经济性(行驶费用)。经济性(行驶费用)。2023-1-11213l道路服务水平分级道路服务水平分级 l我国分为四个等级:一、二、三、四级我国分为四个等级:一、二、三、四级l美国定为美国定为6个等级:个等级:A、B、C、D、E、F 二二、道路通行能力与服务水平二、道路通行能力与服务水平2023-1-11314第二节第二节 路段通行能力路段通行能力2023-1-11415一、基本通行能力一、基本通行能力 l概念:概念:l基本通行能力或称理想通行能力是指道路与交通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)处于理想
13、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。在单位时间内能够通过的最大交通量。l 理想条件:理想的道路条件:主要是车道宽度应理想条件:理想的道路条件:主要是车道宽度应不小于不小于3.65m(我国公路则定为(我国公路则定为3.75m),路旁的),路旁的侧向余宽不小于侧向余宽不小于1.75m,纵坡平缓,并有开阔的,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,在条件:主要是车辆组成为单一的标准型汽车,在一条车道上以相同的速度连续不断地行驶,各车一条车道上以相同的速度连续不断地行
14、驶,各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔,且无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。任何方向上的干扰。2023-1-11516二、实际通行能力二、实际通行能力l概念概念 实际通行能力指的是在实际的道路和交通条件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其修正系数,再以此修正系数乘以
15、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行能力,即得实际道路、交通在一定环境条件下的通行能力。的通行能力。2023-1-11617二、实际通行能力二、实际通行能力l影响通行能力的修正系数影响通行能力的修正系数l道路条件修正道路条件修正l车道宽度修正系数车道宽度修正系数fwl侧向净空受限修正系数侧向净空受限修正系数fcw l纵坡度修正系数纵坡度修正系数fHVl视距不足修正系数视距不足修正系数S1 l沿途条件修正系数沿途条件修正系数S2 2023-1-11718二、实际通行能力二、实际通行能力交通条件修正交通条件修正 交通条件的修正主要是指车辆的组成,特别是交通条件的修正主要是指车辆
16、的组成,特别是混合交通情况下,车辆类型众多,大小不一,占混合交通情况下,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,即涉及到车辆换同类型的车辆换算成同一车型,即涉及到车辆换算系数。算系数。2023-1-11819三、规划(设计)通行能力三、规划(设计)通行能力l概念:概念:设计通行能力或称规划通行能力,是指道路根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据使用要求的不同,按不同服
17、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。通量,通常作为道路规划和设计的依据。l计算:计算:只要确定道路的实际通行能力(只要确定道路的实际通行能力(Co),再乘以),再乘以预先给定服务水平的服务交通量与通行能力之比预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:),就得到规划(设计)通行能力,即:C规划规划(设计设计)=Co v/c2023-1-11920第三节第三节 交叉口通行能力交叉口通行能力 2023-1-12021一、概述一、概述l定义定义 两条或两条以上
18、的道路在同一平面相交称为平两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉。两条不同方向的车流通过平交路口时产面交叉。两条不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉,在平交路口可能通生车流的转向、交汇与交叉,在平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能力。力。分类:分类:无控制交叉口无控制交叉口 环行交叉口环行交叉口 信号控制交叉口信号控制交叉口2023-1-12122二、无信号控制的交叉口通行能力二、无信号控制的交叉口通行能力 l不设信号管制的交叉口大致可分为两类,一是暂不设信号管制的交叉口大致可分为两类,一是暂时停车方式,一
19、是环行方式。而暂时停车方式的时停车方式,一是环行方式。而暂时停车方式的交叉口又可分为四路停车和两路停车两种。交叉口又可分为四路停车和两路停车两种。l四路停车用于同等重要的道路相交的路口,不分四路停车用于同等重要的道路相交的路口,不分优先与非优先(即主干道与次干道),所有车辆优先与非优先(即主干道与次干道),所有车辆至交叉口均需停车而后通过。至交叉口均需停车而后通过。l两路停车通常用于主干道(优先方向)与次干道两路停车通常用于主干道(优先方向)与次干道相交(非优先方向),主干道可优先通过,次干相交(非优先方向),主干道可优先通过,次干道上车辆一律停车等待,等待优先通行方向交通道上车辆一律停车等待
20、,等待优先通行方向交通流的间隙通过或转弯。流的间隙通过或转弯。2023-1-12223二、无信号控制的交叉口通行能力二、无信号控制的交叉口通行能力l十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法:十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法:根据可插间隙理论,直接计算优先方向交通流根据可插间隙理论,直接计算优先方向交通流中的可插间隙(车头时间间隔),即非优先方向中的可插间隙(车头时间间隔),即非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数,作为非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数,作为非优先方向可以通过的最大交通量。可以通过的最大交通量。计算原理:将主干道(优先方向)上的车流视计算原理:将主干道(优先方向)上的车流视
21、为连续行驶的交通流,并假定车辆到达的概率分为连续行驶的交通流,并假定车辆到达的概率分布符合泊松分布,则车辆之间出现的时间间隔分布符合泊松分布,则车辆之间出现的时间间隔分布为负指数分布,但不是所有间隔均可供次干道布为负指数分布,但不是所有间隔均可供次干道车辆通过或插入,只有当此间隙大于临界间隙(车辆通过或插入,只有当此间隙大于临界间隙(即即50的驾驶员可以接受)时才有可能的驾驶员可以接受)时才有可能。2023-1-12324二、无信号控制的交叉口通行能力二、无信号控制的交叉口通行能力l十字形交叉口通行能力计算方法:当出现可插间十字形交叉口通行能力计算方法:当出现可插间隙时间隙时间时,次要方向的车
22、流可以相继通过的随时,次要方向的车流可以相继通过的随车时距为车时距为,推导出下列计算公式:,推导出下列计算公式:l式中:式中:Q非非非优先通行次干道上可以通过的交非优先通行次干道上可以通过的交通量(辆通量(辆/h););Q优优主干道优先通行的双向交通主干道优先通行的双向交通量(辆量(辆/h););=Q优优/3600(辆(辆/s););临界间隙临界间隙时间(时间(s)()(68s或或57s););次干道上车辆次干道上车辆间的最小车头时距(间的最小车头时距(3s或或5s)。)。eeQQ1优优非非2023-1-12425二、无信号控制的交叉口通行能力二、无信号控制的交叉口通行能力例:一无信号控制交叉
23、口,主要道路双向流量为例:一无信号控制交叉口,主要道路双向流量为1200辆辆/h,车辆到达符合泊松分布,车流允许次,车辆到达符合泊松分布,车流允许次要道路穿越或左右转弯并线的车头时距为要道路穿越或左右转弯并线的车头时距为6s,如,如次要道路采用让路控制,平均车头时距为次要道路采用让路控制,平均车头时距为3s,求,求次干道上可以通过的交通量。次干道上可以通过的交通量。解:解:Q优优=1200辆辆/h,=1200/3600=0.333辆辆/s,=6s,=3sh/2571120013333.06333.0辆辆优优非非 eeeeQQ 2023-1-12526三、环行交叉口的通行能力三、环行交叉口的通行
24、能力l概述:环行交叉口是指在几条道路相交的交叉口概述:环行交叉口是指在几条道路相交的交叉口中央,设置圆岛或带圆弧形状的岛,使进入交叉中央,设置圆岛或带圆弧形状的岛,使进入交叉口的所有车辆均以同一方向绕岛行驶,其运行过口的所有车辆均以同一方向绕岛行驶,其运行过程一般为先在不同方向汇合(合流),接着于同程一般为先在不同方向汇合(合流),接着于同一车道先后通过,最后分向驶出,可以避免直接一车道先后通过,最后分向驶出,可以避免直接交叉、冲突和大角度碰撞,其实质为自行调节的交叉、冲突和大角度碰撞,其实质为自行调节的渠化交通形式。渠化交通形式。l 优点:车辆可以连续行驶,安全,无需管理设优点:车辆可以连续
25、行驶,安全,无需管理设施,平均延误时间短,很少刹车、停车,节约用施,平均延误时间短,很少刹车、停车,节约用油,减少噪声、污染。油,减少噪声、污染。l 缺点:占地面积大,绕行距离长。缺点:占地面积大,绕行距离长。l分类:常规环交、小型环交、微型环交。分类:常规环交、小型环交、微型环交。2023-1-12627三、环行交叉口的通行能力三、环行交叉口的通行能力l常规环常规环 形交叉形交叉 口通行口通行 能力计能力计 算方法算方法2023-1-12728三、环行交叉口的通行能力三、环行交叉口的通行能力 沃尔卓普公式沃尔卓普公式 式中式中:QM交织段上最大通行能力(辆交织段上最大通行能力(辆/h););
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