《雙車道通行能力》PPT課件.ppt

1、雙車道公路-通行能力分析8,交通工程教研室,基本內容,雙車道公路 交通特征 理想條件 自由流速度影響因素 服務水平指標及分析 通行能力分析,雙車道公路,雙車道公路是供車輛分向、分車道行駛，行車道數量為2的公路。鄉(xiāng)村雙車道公路的鋪砌和易達性，我國公路網中最普遍的一種公路形式。 雙車道公路的每個行車方向有一條車道，車行道沒分隔。當視距和對向車流中的間隙有可能時，借用對向車道超越慢速車,雙車道公路橫斷面形式及幾何數據,雙車道公路交通特性,1）雙車道公路的每條車道用于一個方向的交通，只有在視距和對向交通流間隔允許的情況下，車輛才可占用對向車道，超越慢速車輛。具體過程見圖,雙車道公路中任一方向的車輛在行

2、駛過程中，不僅受到同向車輛的制約，還受到對向車流的影響,2）超車需求隨著交通量的增加而增加，而進入對向車道伺機超車的能力卻因交通量的增加而減少。隨著交通量的增大，駕駛員必須調整自己的車速，減少超車。 3）幾何特征會對運行速度有較大影響 4）混合交通，車型中會有畜力車等慢行車，受慢行車運行影響較大。 5）速度是敏感參數，受流量的變化非常敏感，可以表征雙車道公路營運質量的一個指標,雙車道公路速度流量關系示意圖,雙車道公路理想條件,設計速度大于或等于80km/h； 車道寬度大于或等于4.50m 側向凈空寬大于或等于1.75米 在公路上無不準超車區(qū) 交通流中全部為小型車 兩個方向交通量之比為50/50

3、 對過境交通沒有橫向干擾且交通秩序良好 處于平原微丘區(qū)地形,二級公路標準條件,三級公路標準條件,自由流速度影響因素,1）路面寬度的影響,2）地形條件的影響,地形條件主要影響交通流的自由流速度，其不同等級的影響大約為5km/h，即平原區(qū)的自由流速度分別比丘陵和山嶺區(qū)高5 km/h和10 km/h,3）交通組成的影響 在雙車道公路，交通組成與多車道公路一樣復雜，分為小型車、中型車、大型車、拖掛車、拖拉機進行交通組成的分析,4）橫向干擾的影響 影響一般公路通行能力的因素很多，尤其是混合交通條件下，影響因素遠比國外的交通情況復雜,服務水平指標體系,盡管都是雙車道公路，由于二級公路和三級公路在擔負的功能

4、上有所區(qū)別，因此，在建立評價其服務質量的指標體系時也就有所不同。 二級公路是城市間的主要連接道路，或者是連接高速公路的主要道路，其使用者追求一定的機動性，因此，其服務水平評價指標是運行速度和延誤率； 而三級公路主要連接小城鎮(zhèn)，或作為農村道路，主要解決的是可達性的問題，因此，其使用者并不強調快速，服務水平指標也就不采用運行速度，而僅采用延誤率。延誤率是指車頭時距小于等于6s的車輛所占全部車輛的百分比，以此來衡量車輛運行的自由度,連接重要交通源或服務于州（國家）公路網的干線雙車道公路，機動性是其主要功能。這種路線服務于長距離的商貿和旅游交通，很長的路段通過鄉(xiāng)村，沒有交通控制中斷交通。這種設施，希望

5、保持高速運行，超車延誤少。 雙車道公路也服務于風景區(qū)和旅游區(qū)，在這類地區(qū)，景致和環(huán)境對游玩很有意義，希望沒有交通中斷，沒有延誤。希望道路安全，對高速行車，沒思想準備，也不期望。出于這種理由，用兩個性能指標描述雙車道公路服務質量，一個是跟馳時間百分比，一個是平均行程速度,跟馳時間百分比表示衡量交通的自由、舒適和方便的程度。跟馳時間百分比由于不能超車，車輛在慢速車后面，成隊行駛時間的平均百分率。在野外測量跟馳時間百分比很困難。然而，可用在有代表性的路段以車頭時距小于3s行進的時間百分比作為替代測量。 平均行程速度反映雙車道公路的機動性。平均行程速度是在選定時間內，公路路段的長度除以路段上雙向所有車

6、輛的平均行程時間。 一般公路的可達行最重要，機動性次之，服務水平只用跟馳時間百分比定義，平均行程時間次之。服務水平標準采用這兩種性能測度，干線雙車道公路的機動性最為重要，用跟車時間百分比和車輛平均行程速度定義服務水平,計算行車速度80km/h的雙車道公路服務水平分級指標表,計算行車速度60km/h的雙車道公路服務水平分級指標表,通行能力基本計算公式及參數,1、理想通行能力 下表給出了不同計算行車速度的理想通行能力值,不同計算行車速度下的速度飽和度關系圖,2、延誤率與飽和度的關系,延誤率在實際應用過程中很難觀測，為了方便使用，圖給出了雙車道公路中延誤率與飽和度之間的關系圖。這樣可以根據雙車道公路

7、中飽和度的情況計算延誤率,2、延誤率與飽和度關系圖,雙車道公路延誤率與飽和度存在如下式表示的關系式。 其中，延誤率，%； s飽和度,3、實際通行能力計算公式,雙車道公路的實際通行能力計算公式如式（6-2）所示,路面寬度對通行能力的修正系數， 方向分布對通行能力的修正系數， 橫向干擾對通行能力的修正系數； 重車對通行能力的修正系數,1）路面寬度對通行能力的修正系數表給出了不同路面寬度對通行能力的修正系數，需要注意的是，盡管給出了二、三級公路的標準路面寬度和相應的理想通行能力值，但是在具體計算時，僅以9m寬二級路作為理想條件來對待，這樣更便于計算。另外，由于雙車道公路的路面寬度及路肩寬度不僅影響計

8、算行車速度，而且將嚴重影響道路的通行能力，在此，與其他各交通設施不同，專門提出了路面寬度對通行能力的修正，而不是對計算行車速度進行修正,路面寬度對通行能力的修正系數,2）方向分布對通行能力的修正系數,3）橫向干擾對通行能力的修正系數,4）交通組成對通行能力的修正系數,交通組成對通行能力的修正系數按照式進行計算,雙車道公路的車輛折算系數,通行能力分析,運行狀態(tài) 確定服務水平 規(guī)劃設計 驗證服務水平,運行狀況分析,1、數據要求 進行雙車道公路運行狀況分析所需資料如下： 1）高峰小時交通量，或者觀測小時交通量及高峰小時系數； 2）交通特性，包括交通組成：大、中、小型車以及拖掛車、拖拉機所占的百分比，

9、橫向干擾，街道化程度，方向分布情況等； 3）道路特性，包括分析路段長度，路面寬度及其它幾何線形數據等,2、運行狀況分析步驟,設計和規(guī)劃分析,1、數據要求 設計分析需要的資料包括預測的雙方向設計小時交通量及其交通流特性描述方面的數據。同時，還需要事先假設計算行車速度和路面寬度等規(guī)劃和設計數據。如果需要對設計方案進行詳細的運行狀況分析，則還需要假設道路平、縱線形的有關資料,通常進行設計分析所需的數據如下 1）預測設計年限的年平均日交通量AADT； 2）在考慮分析路段地形條件的基礎上，假設道的道路特性，包括分析路段長度，計算行車速度、路面寬度及其它幾何線形數據等。 3）假設的交通特性，包括交通組成：

10、大、中、小型車以及拖掛車、拖拉機所占的百分比，橫向干擾，街道化程度，方向分布情況等,相比之下，規(guī)劃分析的數據要求相對較粗，通常需要如下數據： 預測設計年限的年平均日交通量AADT； 預測大、中型車和拖掛車在交通中所占百分比； 規(guī)劃路段的橫向干擾情況,2、規(guī)劃和設計分析步驟,明確已知條件：設計年限的年平均日交通量AADT、規(guī)劃路段地形條件，假設路面寬度、交通組成、橫向干擾等,2）計算規(guī)劃、設計條件所需的最大服務交通量： A）將設計年限的年平均日交通量按照下式換算成為設計小時交通量,B）將預測的雙方向設計小時交通量，按照下式，利用15分鐘高峰小時系數折算成為15分鐘高峰小時交通量,C）假定路面寬度

11、；根據假定的橫向干擾資料， D）確定路面寬度修正系數；查表，確定橫向干擾修正系數；按照式，根據上一步驟確定的交通組成和各車型的車輛折算系數，計算交通組成修正系數,算例1,設一條雙車道鄉(xiāng)村公路具有每小時180輛的高峰小時流率，并且具有以下特征：設計速度60公里/小時,車道寬度8米，路肩寬度1.5米，山嶺地形，不準超車區(qū)80%，橫向干擾等級為2等，長度10公里；方向分布60/40，貨車5% 問：運行狀態(tài)如何,解：fHV=1/(1+5%*(3.0-1)=0.91 fw=1.00，fd=0.94,fL=0.85 VP=180/(0.91*1.00*0.94*0.85)=248 60km/h C=230

12、0 VP/C=248/2300=0.11 P=0.30 一級服務水平上限,算例2,具有年平均日交通量6600輛/日，設計系數k=0.2,位于平原區(qū)的雙車道，交通增長率為10%，PHF=0.90;若高峰期內服務水平達到四級，就擴寬成四車道公路。問：擴建在多少年內完成,解：6600*0.2/0.90=1468 80KM/H:ln(2500/1468)/ln1.1=7年 60KM/H:ln(2300/1468)/ln1.1=5年,HCM2000l理想條件,基本條件包括： 車道寬度3.6m， 路肩凈寬1.8m， 沒有不準超車區(qū)段， 全為小客車， 不妨礙直行交通，如交通控制或車輛轉彎， 平原地形 交通流

13、雙向分配為50/50，也列為基本條件,I類雙車道公路服務水平標準,注：流率超過路段通行能力時是F級服務水平,II類雙車道公路服務水平標準,注：流率超過路段通行能力時，是F級服務水平,自由流速度,FFS 估計自由流速度（km/h）； BFFS 基本自由流速度（km/h）； fLS 車道寬度和路肩寬度的修正，參見圖表20-5； fA 出入口數量修正，參見圖表20-6,表車道寬度和路肩寬度修正值（fLS,出入口密度修正值（fA,交通流率,vp 高峰15分鐘小客車當量流率（輛小客車/時）， V 高峰小時需求交通量（輛/時）， PHF 高峰小時系數， fG 縱坡修正系數， fHV 重型車組成修正系數,雙

14、向、定向路段縱坡對行程車速的修正系數,雙向、定向路段縱坡對跟馳時間百分數的修正系數,雙向、定向路段用于確定跟馳時間百分數的貨車和旅游車的小客車當量值,雙向、定向路段用于確定速度的貨車和旅游車的小客車當量值,跟馳百分率,式中： PTSF 跟馳時間百分數， BPTSF 雙向合計交通流的基本跟馳時間百分數， fd/np 交通流方向分布和禁止超車區(qū)比例對跟馳時間百分數的綜合影響修正,雙向路段上，交通方向分布和禁止超車區(qū)百分比 對跟馳時間百分數影響的修正系數fd/np,平均行程車速,ATS 雙向合并交通流的平均行程速度（km/h）， fnp 禁止超車區(qū)比例修正 vp 高峰15分鐘小客車當量流率,禁止超車

15、區(qū)比例對雙向路段的平均行程速度影響的修正值fnp,算例3,公路 I類雙車道公路路段 問題 雙向路段在高峰小時的服務水平是多少？ 實際情況 1600輛/小時（雙向交通量）貨車和公共汽車占14% 高峰小時系數 PHF0.95 丘陵地形 路肩寬 1.2米禁止 超車區(qū)百分比 50 方向分布 50/50 旅游車輛比例 4 基本自由流速度 100km/h車道寬 3.4米 路段長度 10km 出入口密度 20個/km,算例4,公路 景點和旅游線路上的II類雙車道公路路段 問題 雙向路段的服務水平是多少？ 實際情況 1050輛/小時（雙向交通量），5的貨車和公共汽車， 高峰小時系數 PHF0.85，丘陵地區(qū)， 路肩寬0.6米，禁止超車區(qū)百分比為 60 方向分布 70/30，旅游車比例 7 基本自由流速度 90km/h，車道寬