第五章-1-通行能力分析课件.ppt

1、为什么会发生交通阻塞为什么会发生交通阻塞？n 通行能力通行能力 交通需求交通需求无交通拥挤无交通拥挤n 通行能力通行能力 交通需求交通需求交通拥挤发生交通拥挤发生n 都市都市中早晚交通拥挤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交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？1010？、？、2020？3030倍以上倍以上？n 交通需求超过通行能力的交通需求超过通行能力的 5 5 1010 的的程度程度 交通拥挤发生交通拥挤发生 严重交通拥堵严重交通拥堵交通阻塞发生示意图交通阻塞发生示意图时刻时刻累计交通量需要需要容量増加容量増加阻塞消除容量容量阻塞发生阻塞消除n 通行能力是道路系统规划、设

2、计、建设、管理的指南针通行能力是道路系统规划、设计、建设、管理的指南针n 通过交通需求与通行能力比较，可以评价道路交通服务水平通过交通需求与通行能力比较，可以评价道路交通服务水平n 交通需求与通行能力之间的关系，是交通环境评价的依据交通需求与通行能力之间的关系，是交通环境评价的依据国内外道路通行能力研究的概况国内外道路通行能力研究的概况为什么要研究通行能力？交通需求与交通供给交通需求与交通供给交通拥堵问题交通拥堵问题交通事故问题交通事故问题环境污染问题环境污染问题能源消耗问题能源消耗问题道路通行能力是道路规划、设计及交通管理等方面的道路通行能力是道路规划、设计及交通管理等方面的基本参数，其具体

3、数值的变化随道路等级、线形、路况、基本参数，其具体数值的变化随道路等级、线形、路况、交通管理与交通状况的不同而有显著的变化。交通管理与交通状况的不同而有显著的变化。城市道路通行能力实际上主要受交叉口通行能力的制城市道路通行能力实际上主要受交叉口通行能力的制约，如交叉口管理不善致使通行能力不高，路段上通行能约，如交叉口管理不善致使通行能力不高，路段上通行能力再大也无法发挥作用。力再大也无法发挥作用。因此，除研究路段上通行能力外，主要应研究与提高因此，除研究路段上通行能力外，主要应研究与提高各种类型交叉口的通行能力。各种类型交叉口的通行能力。道路的通行能力和服务水平从不同的角度反映了道路道路的通行

4、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。通行能力和服务水平两者是不能分开的。满意程度。通行能力和服务水平两者是不能分开的。学习要点学习要点1 1、基本概念：、基本概念：掌握道路通行能力的定义、作用与交通量的差别和内掌握道路通行能力的定义、作用与交通量的差别和内在联系；掌握影响通行能力的主要因素；道路通行能力可分为三种在联系；掌握影响通行能力的主要因素；道路通行能力可分为三种不同性质，其定义为

5、何？掌握服务水平的概念、定义等；不同性质，其定义为何？掌握服务水平的概念、定义等；2 2、掌握掌握高速公路基本路段、交织区段、互通立体交叉匝道、高速公路基本路段、交织区段、互通立体交叉匝道、双车道双车道公路路段、城市道路路段、道路平面交叉口、公共交通线路以及自公路路段、城市道路路段、道路平面交叉口、公共交通线路以及自行车道行车道通行能力通行能力定义、理想条件、服务水平、计算思路定义、理想条件、服务水平、计算思路;掌握掌握 各种设施的交通运行特征、通行能力的主要影响因素，计算各种设施的交通运行特征、通行能力的主要影响因素，计算思路以及计算方法。思路以及计算方法。1 1、了解什么是通行能力（、了解

6、什么是通行能力（traffic capacitytraffic capacity）？）？在一定的道路条件在一定的道路条件、交通条件、控制条件、环境条件下交通条件、控制条件、环境条件下、道路道路断面在一定的时间内能够通过的最大车辆数断面在一定的时间内能够通过的最大车辆数它与交通量、高峰小时交通量有何区别？有何内在联系？它与交通量、高峰小时交通量有何区别？有何内在联系？2 2、了解了解车辆数量的表现车辆数量的表现 交通量交通量1 1换算系数换算系数2 2交通量交通量2 2换算系数换算系数2 2 换算成小汽车数换算成小汽车数（pcupcu：p passenger assenger c car ar

7、u unitnit）例例:标准辆数标准辆数 2,000 2,000 pcupcu/h/h;实际辆数实际辆数 1,8001,800 辆辆 /h h3 3、了解了解计量通行能力的时间单位计量通行能力的时间单位 时间单位愈大交通不均匀性也愈大，无法准确反映交通量与服时间单位愈大交通不均匀性也愈大，无法准确反映交通量与服务水平的关系。通常用小时为单位，美国用务水平的关系。通常用小时为单位，美国用15min15min4、了解影响道路通行能力的因素有哪些？各表现在哪些方面？、了解影响道路通行能力的因素有哪些？各表现在哪些方面？5、了解道路通行能力分为哪三个方面？这三个方面是如何定义的、了解道路通行能力分为

8、哪三个方面？这三个方面是如何定义的？三者间有何联系？试说明之。？三者间有何联系？试说明之。6、了解什么叫服务水平？评定服务等级主要指标有哪些？有何用、了解什么叫服务水平？评定服务等级主要指标有哪些？有何用途？途？标准车辆标准车辆 通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化,还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力力,如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。总之如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。总之,道路通行能力不是一个一成不变的定值道路通行能力不是一个一成不变的定值,是随其运行质是随其运行质量

9、变化而变动的疏解交通能力的极限。通行能力分析量变化而变动的疏解交通能力的极限。通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量下的主要目的是求得在不同运行质量下1h1h所能通行的最所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通运行质量条件下所大交通量，即可求得在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力。能承担交通的能力。如条件有任何变化都会引起通行能力的变化如条件有任何变化都会引起通行能力的变化通行能力是随运行质量变化而变动的疏解交通的能力通行能力是随运行质量变化而变动的疏解交通的能力通行能力分析即求得在指定的运行质量下所能承担交通的能力通行能力分析即求得在指定的运行质量下所能承担交通的能力与交通量、

10、高峰小时交通量的区别和联系与交通量、高峰小时交通量的区别和联系计算通行能力的条件计算通行能力的条件u 运行质量运行质量 道路条件道路条件 是指公路的是指公路的（车道数、车道、路肩、中央车道数、车道、路肩、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等）带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等）交通条件交通条件 是指是指（交通流中的交通组成、交通量、不（交通流中的交通组成、交通量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布）控制条件控制条件 是指交通是指交通的形式及特定设计和的形式及特定设计和 环境条件环境条件 指横向干扰程度以及

11、指横向干扰程度以及等。等。u 基本参照通行能力基本参照通行能力 通行能力计算时需要有一种具体公路均能与之对比的基本参照通行能力计算时需要有一种具体公路均能与之对比的基本参照通行能力通行能力例如：例如：基本基本通行能力中的理想条件通行能力中的理想条件车道幅宽十分大（车道幅宽十分大（3.5m3.5m以上）以上）到路旁障碍物的距离足够大到路旁障碍物的距离足够大(侧向净空在侧向净空在1.75m1.75m以上以上)线性条件良好线性条件良好交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合没有任何速度限制没有任何速度限制是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规划是指交通控

12、制设施的形式及特定设计和交通规划指横向干扰程度以及交通秩序等指横向干扰程度以及交通秩序等 一、道路通行能力概述一、道路通行能力概述(一一)基本概念基本概念道路通行能力是道路能够疏导或处理交通流的能力。道路通行能力是道路能够疏导或处理交通流的能力。日本道路通行能力定义为：在一定时间内能通过道路某日本道路通行能力定义为：在一定时间内能通过道路某截面的最大车辆数。截面的最大车辆数。美国定义为：一定时段和通常的道路、交通与管制条件美国定义为：一定时段和通常的道路、交通与管制条件下，能合情合理地希望人或车辆通过道路或车行道的一点或下，能合情合理地希望人或车辆通过道路或车行道的一点或均匀路段的最大流率，通

13、常以（人均匀路段的最大流率，通常以（人h）或（辆）或（辆h)表示。表示。我国的定义：道路通行能力是指道路上某一点、某一车我国的定义：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(车辆车辆或行人或行人)数，数，亦称道路通行能量，用（辆亦称道路通行能量，用（辆h）或用（辆昼）或用（辆昼夜）或（辆秒）表示的，车辆多指小汽车，当有其它车辆夜）或（辆秒）表示的，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混入时，均采用等效通行能力的当量车当量车为单位为单位(pcu)。城市道路和公路中的高速公路、一级公路采

14、用城市道路和公路中的高速公路、一级公路采用小客车小客车为基本单为基本单位，其它车辆均换算为当量小客车位，其它车辆均换算为当量小客车(pcu)。其它各级公路均以其它各级公路均以中型货车中型货车为基本单位，其它车辆均换算为中为基本单位，其它车辆均换算为中型货车。型货车。通行能力是一般指所分析的道路、设施没有任何变化，还假定通行能力是一般指所分析的道路、设施没有任何变化，还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力，如条件有任何变其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力，如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。化都会引起通行能力的变化。总之，道路通行能力不是一个一成不变的定值，是随其影响因总之

15、，道路通行能力不是一个一成不变的定值，是随其影响因素变化而变动的疏解交通的能力。素变化而变动的疏解交通的能力。(二二)影响因素影响因素通行能力影响因素：通行能力影响因素：1)道路条件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、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、侧向净车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平、纵面线形空以及平、纵面线形等。等。2)交通条件交通条件是指使用道路的交通流特性设计速度、客车、货车、是指使用道路的交通流特性设计速度、客车、货车、大车、小车、长途、短途等大车、小车、长途、短途

16、等交通组成和分布交通组成和分布，车道中，车道中交通密度、流交通密度、流量，流向及方向分布，横向干扰量，流向及方向分布，横向干扰等。等。3)控制条件控制条件是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次，交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。它还有停车让路标志、车道使用限制，转弯禁限等措施。4)横向干扰（不同的车辆横向位置范围有差别）以及交通秩序（横向干扰（不同的车辆横向位置范围有差别）以及交通秩序（车辆行驶秩序）；车辆行驶秩

17、序）；5）其它条件）其它条件有气候、温度、地形、风力、心理因素等。有气候、温度、地形、风力、心理因素等。(三三)道路通行能力的作用道路通行能力的作用道路通行能力是道路道路通行能力是道路交通特征交通特征的一个重要方面，也是一项重要的一个重要方面，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经济管理人员的一项重要任务，同时也要，也是道路交通工程技术经济管理人员的一项重要任务，同时也是解决以下诸课题的基础和依据是解决以下诸课题的基础和依据：1)规划方面规划方面。道路通行能力可以作为铁路、公路、

18、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依据等各种方式的方案比选依据；线形改善方案；交通枢纽的规划、设线形改善方案；交通枢纽的规划、设计改建及交通设施配置计改建及交通设施配置；城市街道网规划、公路网设计和方案比选；城市街道网规划、公路网设计和方案比选的依据。的依据。2)道路设计方面道路设计方面。通过道路通行能力和设计交通量的具体分析。通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素；，可确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素；老路或旧街改建的主要依据老路或旧街改建的主要依据。3)交通管理交通管理方面。方

19、面。服服 务务 水水 平平 的的 分分 级级n 美国美国HCMHCM中规定为：描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感受的一中规定为：描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。种质量标准。n A A B B C C D D E E F F 速度速度高高、密度小、密度小 速度速度低、密度大低、密度大舒适度高舒适度高 舒适度低舒适度低一级一级二级二级三级三级四级四级 A B A B C D C D E F E Fn 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。然。每一服务水平有其服务质量

20、的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大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。服务交通量。A A 级级F F 级级E E 级级D D 级级C C 级级B B 级级美国将服务水平分为美国将服务水平分为A A至至F F六级描述摘要如下：六级描述摘要如下：n服务水平服务水平A A：交通量很小，为自由流，使用者不受或基本不受交：交通量很小，为自由流，使用者不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，有非常高的自由度来选择所期望的速度通流中其他车辆的影响，有非常高的自由度来选择所期望的速度和进行驾驶，为驾驶员和乘客提供的舒适便利程度极高。和进行驾驶，为驾驶员和乘客提供

21、的舒适便利程度极高。n服务水平服务水平B B：交通量较前增加，交通在稳定流范围内的较好部分：交通量较前增加，交通在稳定流范围内的较好部分。在交通流中，开始易受其他车辆的影响，选择速度的自由度相。在交通流中，开始易受其他车辆的影响，选择速度的自由度相对来说还不受影响，但驾驶自由度比服务水平对来说还不受影响，但驾驶自由度比服务水平A A稍有下降。由于稍有下降。由于其他车辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响，因此所提供的其他车辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响，因此所提供的舒适和便利程度较服务水平舒适和便利程度较服务水平A A低一些。低一些。n服务水平服务水平C C：交通量大于服务水平：交通量大于

22、服务水平B B，交通处在稳定流范围的中间，交通处在稳定流范围的中间部分，但车辆间的相互影响变得大起来，选择速度受到其他车辆部分，但车辆间的相互影响变得大起来，选择速度受到其他车辆的影响，驾驶时需相当留心部分其他车辆，舒适和便利程度有明的影响，驾驶时需相当留心部分其他车辆，舒适和便利程度有明显下降。显下降。n服务水平服务水平D D：交通量又增大，交通处在稳定交通流范围的较差部：交通量又增大，交通处在稳定交通流范围的较差部分。速度和驾驶分。速度和驾驶自由度受到严格约束自由度受到严格约束，舒适和便利程度低下。当，舒适和便利程度低下。当接近这一服务水平下限时，交通量有少量增加就会在运行方面出接近这一服

23、务水平下限时，交通量有少量增加就会在运行方面出现问题。现问题。流量流量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道路通行能力与服务水平的关系道路通行能力与服务水平的关系 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,服务服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度。严格地说严格地说,没有无没有无通行能力的服务水平通行能力的服务水平,也没有无服务质量的通行能

24、力也没有无服务质量的通行能力,两者是不能分两者是不能分开。开。确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段 根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估，根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估，确定路网改进办法与实施步骤确定路网改进办法与实施步骤 根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施车安车安制反最大辆lliVtVlllllhlVVltN)(2546.310006.3360036002最小车头时距最小车头时距h ht t计算示意计算示意)(txn)(ts)(1txn反l制l车l0l安l)1()1(11RRTTH

25、VEPEPf%59205.420100100100100TTTHVPEPf%6.283600/149.2480大TP%6.43600/49.270特TP724.0)1(11TTHVEPf则：则：。取，实hpcuhpcufffCCHVSWCW/1600 /1593724.01122000)1(11TTHVEPf 三、规划（或设计、实用）通行能力三、规划（或设计、实用）通行能力 设计通行能力或称规划通行能力，是指道路根据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，不同服务水平条件下所具有的通行使用要求的不同，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

26、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。只要确定道路的基本通行为道路规划和设计的依据。只要确定道路的基本通行能力，再乘以给定服务水平的服务交通量与通行能力能力，再乘以给定服务水平的服务交通量与通行能力之比，就得到规划之比，就得到规划(设计设计)通行能力，即：通行能力，即：上例中服务交通量与通行能力之比上例中服务交通量与通行能力之比V VC C0.680.68，故上，故上列中列中 N N规划规划220022000.680.681496pcu1496pcuh h，大于负荷较重，大于负荷较重右侧车道的右侧车道的1080pcu1080pcuh h，若以实际交通负荷计算其服

27、，若以实际交通负荷计算其服务水平，务水平，10801080220022000.490.49，则介于表，则介于表5-15-1一级一级0.320.32与二级与二级0.680.68之间，之间，交通流状态处于自由流与稳定流交通流状态处于自由流与稳定流之间的状态，超车速度选择基本自由状态，延误与干之间的状态，超车速度选择基本自由状态，延误与干扰很少。扰很少。通行能力服务交通量规划（设计）0CC 对于高速公路，左侧为超车道，右侧通行车道，故右侧对于高速公路，左侧为超车道，右侧通行车道，故右侧车道行驶的车辆常较左侧为多，实际设计时如有实测数据，车道行驶的车辆常较左侧为多，实际设计时如有实测数据，最好以实测值

28、为据。若为一般公路则由内侧车道驶出通过外最好以实测值为据。若为一般公路则由内侧车道驶出通过外侧车道，这种车道转移常常影响正常行驶的汽车，主要是外侧车道，这种车道转移常常影响正常行驶的汽车，主要是外侧车道受干扰最大，故处于不同位置的车行道所受干扰不同侧车道受干扰最大，故处于不同位置的车行道所受干扰不同，受影响的程度也不同。，受影响的程度也不同。通常以靠近路中线或中央分隔带的车行道为第一条车行通常以靠近路中线或中央分隔带的车行道为第一条车行道，其通行能力为道，其通行能力为1(1(即即100100)，第二条车行道的通行能力为，第二条车行道的通行能力为第一条车道的第一条车道的0.80.80.90.9，

29、第三条车道的通行能力则为，第三条车道的通行能力则为 0.650.650.80.8，第四条车道的通行能力则为，第四条车道的通行能力则为0.50.50.650.65。这样，多车。这样，多车道的总通行能力可以写成：道的总通行能力可以写成：式中：式中：N1-N1-为第一条车道的通行能力为第一条车道的通行能力(辆辆h)h)；KnKn-为相应于各车道的折减系数。为相应于各车道的折减系数。具体选用的范围，可根据街道性质、车辆出入与转移车具体选用的范围，可根据街道性质、车辆出入与转移车道的频率、两旁慢行车辆的影响情况等合理选定。道的频率、两旁慢行车辆的影响情况等合理选定。)/(1hKNNn辆多n基本通行能力基

30、本通行能力basic capacitybasic capacity公路的某组成部分在公路的某组成部分在的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一横断面上，横断面上，1h1h所能通过标准车辆的最大辆数所能通过标准车辆的最大辆数(pcu)(pcu)n可能通行能力可能通行能力possible capacitypossible capacity公路的某组成部分在公路的某组成部分在的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，横断面上，1h1h所能通过的车辆的最大辆数所能通过的车辆的最大辆数(pcu)(pc

31、u)n设计通行能力设计通行能力design capacitydesign capacity公路的某组成部分在公路的某组成部分在的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，横断面上，1h1h所能通过的车辆的最大辆数所能通过的车辆的最大辆数(pcu)(pcu)影响因素影响因素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三者间的关系三者间的关系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比比一、高速公路基本路段通行能力一、高速公路基本路段通行能力有中央分割带有中央分割带,上下行每方向至少有两个车道上下

32、行每方向至少有两个车道,全部立体交叉全部立体交叉,完完全控制出入的公路全控制出入的公路.高速公路是彻底的非中断性高速公路是彻底的非中断性交通流设施交通流设施.三个组成部分三个组成部分:1)高速公路基本路段高速公路基本路段;2)交织区交织区;3)匝道，其中包括匝道匝道，其中包括匝道主线处及匝道主线处及匝道横交公路横交公路连接。连接。2.高速公路交通流特征高速公路交通流特征n速度速度(km/h)-密度密度(veh/km)-流量流量(veh/min)自由行驶状态自由行驶状态:80100;25;30;不稳定状态不稳定状态:4080;2540;3040;拥挤状态拥挤状态:45;30;n车辆跟踪特征车辆跟

33、踪特征:当当Q=20veh/min时时,约有一半车辆车头距约有一半车辆车头距30veh/min时时,行驶在路上行驶在路上85%的车辆处于跟踪状态的车辆处于跟踪状态;当当Q40veh/min时时,车辆处于跟踪状态车辆处于跟踪状态.n车道分布特性车道分布特性:单向双车道单向双车道,平均饱和状态流量为平均饱和状态流量为1950veh/h/ln;各方向各方向34条车道时条车道时,平均饱和状态流量为平均饱和状态流量为17501850veh/h/ln;单向三车道时单向三车道时,关闭一条通行能力下降关闭一条通行能力下降50%,关闭两条关闭两条,下降下降69%.主线上不受匝道附近车流汇合、分流、交织运行影响的

34、路段主线上不受匝道附近车流汇合、分流、交织运行影响的路段部分。即驶入匝道部分。即驶入匝道主线连接处上游主线连接处上游150m至下游至下游760m以外、驶出以外、驶出匝道匝道主线连接处上游处主线连接处上游处750m至下游至下游150m以外以及表示交织区开以外以及表示交织区开始的汇合点上游始的汇合点上游150m至表示交织区终端的分离点下游至表示交织区终端的分离点下游150m以外的以外的主线路路段。主线路路段。是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及交织运行影响的路段部分；交织运行影响的路段部分；(1)3.75m 车道宽度车道宽度 4.50m；(2)侧向净宽侧

35、向净宽 1.75m；(3)车流中全部为小客车；车流中全部为小客车；(4)驾驶员驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者匝道、交织影响区 基本路段 匝道、交织影响区 高速公路基本路段服务水平高速公路基本路段服务水平：依据最大交通密度（：依据最大交通密度（pcu/(kmln)）分为分为4级。（级。（高速公路基本路段服务水平分级表）；高速公路基本路段服务水平分级表）；4.通行能力的运用通行能力的运用n用于道路设计用于道路设计;(设计通行能力设计通行能力/设计小时交通流量设计小时交通流量)n用于交通管理用于交通管理;n用于道路规划用于道路规划;(评

36、估道路网承受交通的适应能力评估道路网承受交通的适应能力;)5.高速公路基本路段通行能力高速公路基本路段通行能力1)最大服务交通量：最大服务交通量：第第i级服务水平的最大交通量；级服务水平的最大交通量；pcu/h/ln CB 基本通行能力；基本通行能力；（V/C）i第第i级服务水平最大交通量与基本通行能力的比值；级服务水平最大交通量与基本通行能力的比值；2)单向车行道的可能通行能力单向车行道的可能通行能力Cp 单向车行道可能通行能力；单向车行道可能通行能力；N 单向车行道的车道数；单向车行道的车道数；fw 车道宽度和側向净宽对通行能力的修正系数；车道宽度和側向净宽对通行能力的修正系数；fHV大型

37、车对通行能力的修正系数；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；驾驶员条件对通行能力的修正系数；3)单向车行道的设计通行能力单向车行道的设计通行能力iBsvCVCMi)/(isvMpBwH VpCC N fff pHVwiDfffNMSVC 2000 2000 1900 1800 设计速度设计速度(km/hr)120 100 80 60(pcu/hrlane)Mservice i =CB (V/C)i 最大服务交通量最大服务交通量=基本通行能力基本通行能力服务水平服务水平CD=CB N fW fHW fP CD=CB (V/C)i N fW fHW fPMservic

38、e i最大服务交通量最大服务交通量N单向车道数单向车道数fW车道宽度和侧向净空影响修正系数车道宽度和侧向净空影响修正系数fHW大型车混行影响修正系数大型车混行影响修正系数fP驾驶员条件影响修正系数驾驶员条件影响修正系数服务水平服务水平运行质量运行质量运行质量运行质量影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法正方法车道宽度与侧向净空修正系数车道宽度与侧向净空修正系数f fW W 影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法车的修正系数车的修正系数f fHVHV)1(11HVHVHVEPfP PHV

39、HV大型车交通量占总交通量的百分比；大型车交通量占总交通量的百分比；E EHVHV大型车换算成小客车的车辆换算系数。大型车换算成小客车的车辆换算系数。(1)特定纵坡度特定纵坡度坡长范围及相应的坡长范围及相应的上坡段上坡段大型车换算大型车换算系数系数EHV1000m,4%400m,4%;177 kg/kw,321200m,34%400m,4%;下坡下坡EHV可用同样可用同样EHV上坡段值的上坡段值的1/2。坡度坡度坡长小于上述情况者可参考平原微丘地形。坡长小于上述情况者可参考平原微丘地形。1.000.9074.00.1625.097.022000/1800/PHVWBPfffNCVCV【例例】一

40、四车道高速公路，设计速度为一四车道高速公路，设计速度为100km/h100km/h，单向高峰小时交通量，单向高峰小时交通量V VP P1800veh/h1800veh/h，大型车占，大型车占40%40%，车道宽，车道宽3.50m3.50m，侧向净空，侧向净空1.75m1.75m，紧挨行车道两，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。还可增加多少交通量。解解 为求服务水平要计算为求服务水平要计算V/CV/C：(1)(1)查表得诸查表得诸修正系数修正系数 f fW W0.970.

41、97，E EHVHV2.52.5，f fHVHV=1/1+0.40=1/1+0.40(2.5-1)=0.625,(2.5-1)=0.625,f fP P=1.0=1.0(2)(2)计算计算V/CV/C(3)(3)该公路服务水平属三级该公路服务水平属三级(4)(4)求算达到可能通行能力前可增加的交通量求算达到可能通行能力前可增加的交通量行车道的可能通行能力行车道的可能通行能力达到可能通行能力前可增加的交通量：达到可能通行能力前可增加的交通量：V V2425-18002425-1800625veh/h625veh/h(5)(5)求理想条件下之速度及密度求理想条件下之速度及密度 1800veh/h1

42、800veh/h的的V/CV/C在在(2)(2)中已求出为中已求出为0.740.74。查图。查图1 1得平均行程速度为得平均行程速度为78km/h78km/h，远大于观测到的速度，远大于观测到的速度56km/h56km/h，这由于有大型车及非平原的重丘地形所致，这由于有大型车及非平原的重丘地形所致0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.0002004006008001000120014001600180020002200流量（pcu/h/车道）速度（km/h）一级二级三级四级图1 理想条件下高速公路速度-流量关系图(中国高速公路)V=78km/h二、高速公路交织区段

43、通行能力二、高速公路交织区段通行能力1.概述概述：两个或更多交通流沿公路相当长路段运行的总方向且在：两个或更多交通流沿公路相当长路段运行的总方向且在没有交通控制设施的情况下相交而过的运行。没有交通控制设施的情况下相交而过的运行。简单和多重交织。简单和多重交织。对驾驶员完成所需的全部车道变换所用的对驾驶员完成所需的全部车道变换所用的时间和空间起着制约作用。时间和空间起着制约作用。交织区长度0.6m3.7m2.简单交织区构造形式简单交织区构造形式 由交织车辆在通过交织区段时所必须进行的最小车道变换数来区分。交织宽度:由车道数来量度。(1.4/A;3.5/B;3.0/C)交织运行形式(约束、非约束)

44、。1)交织运行形式的确定 交织车辆运行速度Sw和非交织车辆运行速度Snw的计算.影响交织区运行参数；交织区服务水平；(车流密度/USA;行驶速度/China;23级)交织区设计通行能力；2)简单交织区构造形式（简单交织区构造形式（HCM2000）ABDCABCD A型交织区ABDCABDCABDC B型交织区 C型交织区ABDCABDC3)交织段运行参数交织段运行参数影响交织段运行参数示意图影响交织段运行参数示意图 V01,V02 Vw1,Vw2 Vw1,Vw2 V01,V024)交织区服务水平分析流程交织区服务水平分析流程确定交织区交通确定交织区交通运行参数参数计算交通流率计算交通流率确定交

45、织区构型确定交织区构型确定交织区运行状态确定交织区运行状态计算交织区效率指标计算交织区效率指标确定交织区服务水平确定交织区服务水平计算交通流率v：pHVffPHFVvv-高峰小时15min交通量折算的小时流率,pcu/h；V小时流量，veh/h；fp驾驶员修正系数；交织区构型（确定方法/车道变换系数）：确定交织区运行状态确定交织区运行状态/计算流程计算流程计算交织强度系数计算交织强度系数Vw、Vnw计算平均运行速度计算平均运行速度Sw、Snw计算保持非约束运行所需的交织车道计算保持非约束运行所需的交织车道数数NwNwNnw约束运行约束运行非约束运行非约束运行假设交织运行为非约束运行假设交织运行

46、为非约束运行交织区的效率指标交织区的效率指标交织区速度：)()(nwnwwwSvSvvSS交织区内所有车辆的区间平均速度；km/hSw-交织区内交织车辆的区间平均速度；km/hSnw-交织区内非交织车辆的区间平均速度；km/hv交织区内总流率；pcu/hvw-交织区内交织流率；pcu/hvnw-交织区内非交织流率；pcu/h交织区的效率指标交织区的效率指标n车流密度车流密度D交织区内所有车辆的平均车流密度交织区内所有车辆的平均车流密度,pcu/km/lnN交织区内车道数交织区内车道数;SNvD)(三、高速公路匝道通行能力三、高速公路匝道通行能力1.匝道基本情况匝道基本情况1)匝道的组成成分匝道

47、的组成成分:匝道与高速公路连接处匝道与高速公路连接处;匝道行车道匝道行车道;匝道与连接公路连接处匝道与连接公路连接处;2)设计要求设计要求:减少对高速公路的干扰减少对高速公路的干扰.3)匝道运行特征匝道运行特征:450m主线车道1车道3车道24)匝道运行状态的影响因素匝道运行状态的影响因素n汇合交通量汇合交通量Vm;n分离交通量分离交通量Vd;n主线交通量主线交通量Vf;VrVfVmV1Vd1800m2.匝道服务水平及其标准匝道服务水平及其标准n取决于驶入取决于驶入/出匝道与主线连接处的服出匝道与主线连接处的服务水平务水平;n设设4级级;确定匝道几何构造及关键交通量计算车道1交通量确定当量交通

48、量和大型车交通量计算检查点交通量Vm、Vd、Vf确定检查点服务水平等级确定匝道服务水平匝道与主线连接处的服务水平分析流程3.匝道行车道通行能力匝道行车道通行能力n单车道匝道行车道通行能力单车道匝道行车道通行能力:匝道设计速度匝道设计速度50km/h时时,为为1200pcu/h;匝道设计速度匝道设计速度60km/h时时,为为1500pcu/h;n双车道匝道行车道通行能力双车道匝道行车道通行能力:以单车道以单车道2倍计倍计;n大型车大型车(交通量占总交通量的比交通量占总交通量的比)影响通行能力影响通行能力;一、双车道一般公路路段车流运行特性一、双车道一般公路路段车流运行特性n设计速度设计速度 80

49、km/h;n车道宽度车道宽度 4.00m,但但 4.50m；n测向净宽测向净宽 1.75m；n在公路上无在公路上无“不准超车区不准超车区”；n交通流中全部为中型载重汽车；交通流中全部为中型载重汽车；n两方向交通量之比为两方向交通量之比为50/50；n对过境交通没有横向干扰且交通次序良好；对过境交通没有横向干扰且交通次序良好；n处于平原微丘地形；处于平原微丘地形；双车道公路中车辆超车过程示意图双车道公路中车辆超车过程示意图n计算思路计算思路双车道公路中任何一方向的车辆在行驶过程中，不仅受到同向车辆的制约，还受到反向车流的影响。因此，对通行能力和服务水平的计算要采用双向同时分析的思路。车行道最大服

50、务交通量车行道最大服务交通量M Msvsv i i 在理想条件下第在理想条件下第i i级服务水平的车行道双向最大服务交级服务水平的车行道双向最大服务交通量通量(mvumvuh)h)；C CB B基本通行能力，理想条件下车行道每小时双向合理的期基本通行能力，理想条件下车行道每小时双向合理的期望能通行的最大交通量，望能通行的最大交通量，C CB B=2000mvu=2000mvuh h；(V(VC)C)i i第第i i级服务交通量与基本通行能力之比级服务交通量与基本通行能力之比车行道的设计通行能力车行道的设计通行能力iBSVCVCMi)/(LTwdsSVDfffffMCi设计速度设计速度80km/