城市快速路設計規(guī)程第四章通行能力及服務水平分析

城市快速路通通行能力及服服務水平分析析榮建教授授北京工業(yè)大學學交通研究中中心2009/10/20內容提要要概述1

條文\條文說明2

算例分析3

補充材料4一、概述1-1城市快速路的的定義“快速路”是是在城市內修修建的，中央央分隔、全部部控制出入、、控制出入口口間距及型式式，具有單向向雙車道或以以上的多車道道，并設有配配套的交通安安全與管理設設施的城市道道路。規(guī)劃層面：交交通功能，服服務長距離、、快速交通1-2城市快速路組組成基本路段車輛運行不受受交織、分流流和合流影響響的路段。1-2城市快速路組組成匝道（分/合流點）影響范圍：分分（合）流點點上（下）游游450m內的車道1、車道2和減速車道。?？焖俜?合流示意圖1-2城市快速路組組成交織區(qū)不借助任何交交通控制設備備（指示標志志除外），沿沿同一方向運運行的兩股或或多股交通流流，具有一定定長度的路段段。1-3通行能力道路通行能力力：是指道路某一一斷面或均勻勻路段，在單位時間內所能通過的合理的人或車輛的最最大小時流率率是度量道路疏導交通能力力指標，也是道道路規(guī)劃、設設計和運營的的一項重要參參數快速路通行能能力：是指快速路某某一斷面或均均勻路段，在在單位時間內內所能通過的的合理的車輛輛的最大小時時流率是度量快速道道路疏導交通通能力城市快速路通通行能力分為為基本通行能力力在理想條件下，一條車道或或均勻路段或或典型橫斷面面上，在特定定時段內，合合理地期望快快速路所能通通過的最大標標準車輛小時時流率設計通行能力力在設計條件下下，設計服務務水平等級所所對應的最大大服務交通量量，或對理想想通行能力乘乘以設計服務務水平對應的的V/C以及相應的修修正系數后得得到的通行能能力1-3通行能力城市快速路通通行能力分為為實際通行能力力：在特定條件下，一條實際車車道或均勻路路段或典型橫橫斷面上，在在特定時段內內，合理地期期望快速路所所能通過的最最大標準車輛輛小時流率是根據某具體體的道路、交交通和管制條條件，對理想通行能力力進行修正后得到的通行行能力1-3通行能力1-4服務水平是衡量交通流運運行條件以及及駕駛員和乘乘客所感受的的服務質量的的一項指標反映道路在某某種交通條件件下所提供運運行服務的質質量水平通常以交通量量、速度、行行駛時間、駕駕駛自由度、、交通間斷、、舒適和方便便等指標來衡衡量設計服務水平平等級：快速速路為三級服服務水平交通安全？1-4服務水平通行能力與服服務水平的關關系都反映道路提提供的服務質質量通行能力是疏疏導交通能力力的極限值服務水平是在在滿足特性交交通運行狀態(tài)態(tài)條件下的極極限值，是對對交通運行質質量更為細致致的分析1-4服務水平設計服務水平平的選擇原則則：城市道路規(guī)劃劃、設計既要要保證道路服服務質量兼顧道路建設設的成本與效效益最大服務交通通量指在通常的道道路條件、交交通條件和交交通管制條件件下，并保持特定的服務水平時時，道路的某某一斷面或均均勻路段在單單位時間內所所能通過的最最大小時交通通量。反映的是在某某一特定服務務水平下道路路所能提供的的疏導交通的的最大能力對應設計服務務水平的最大大服務交通量量，就是設計計通行能力1-5服務交通量1-6分析通行能力力/服務水平的目目的規(guī)劃階段優(yōu)化路網結構可行性研究階段確定道路建設規(guī)模設計階段確定道路幾何參數管理階段評價服務質量，制定改善措施快速路通通行能力力分析二、規(guī)程條文文/條文說明4.1分類4.1.1城市快速路通通行能力可分分為基本通行行能力和設計計通行能力。。4.1.1條文說明快速路基本通通行能力：指指在一定的時時段，基本的的道路、交通通、控制和環(huán)環(huán)境條件下，，道路的一條條車道或一均均勻段，期望望能通過車輛輛的合理的最最大小時流率率?？焖俾坊韭仿范蔚幕緱l條件包括：1）道路條件：：雙向四車道快快速路計算行車速度度為100km/h車道寬度為3.75m，硬路肩寬度度為2.5m，左側路緣帶帶寬度為0.50m，側向凈空1.0m，中央分隔帶帶寬度為2.0m縱坡為0具有良好的線線形2）交通條件：：交通組成是100%的小客車司機都是職業(yè)業(yè)駕駛員，熟熟悉道路情況況4.1.2不同設計車速速的設計通行行能力應為基基本通行能力力乘以設計服服務水平（三級）對應的V/C及道路、交通條件的修正系系數。基本通行能力力->設計通行能力力，規(guī)劃層面面設計通行能力力->實用通行能力力，設計層面面4.2基本路段4.2.1快速路不同設設計車速的一一條車道的基基本通行能力力可采用表4.2.1的數值。設計車速（km/h）1008060基本通行能力（pcu/h）2200210018004.2.1條文說明參照國家科技技部“十五””攻關科技計計劃項目“智智能交通系統(tǒng)統(tǒng)關鍵技術開開發(fā)和示范工工程”中的課課題之一“城城市快速路通通行能力研究究”的研究成成果；針對我我國的的快速速路交交通組組成、、車輛輛動力力特性性及駕駕駛員員駕駛駛行為為特征征在國國內六六省一一市進進行道道路通通行能能力的的全面面調研研，主主要來來自于于北京、、上海海和廣廣州；4.2.1條文說說明交通組組成：：車輛組組成單單一、、以小小客車車為主主設計速度分級設計速度分級4.2.2快速路路設計計時應應采用用三級級服務務水平平，V/C應符合合表4.2.2的規(guī)定定。等級交通運行特征設計車速（km/h）1008060三級穩(wěn)定流狀態(tài)0.910.830.77注意：：與新新版《城市道道路工工程技技術標標準》中的規(guī)規(guī)定不不一致致，為為了簡簡化應應用，，合并并二、、三級級服務務水平平為二二級，，并規(guī)規(guī)定：：新建建二級級，改改建三三級。。條文4.2.2說明服務水水平是是衡量量交通通設施施提供供運行行質量量好壞壞的定定性指指標，，服務務水平平與行行車速速度、、行駛駛時間間、交交通方方便程程度等等因素素有關關。本規(guī)程程將服服務水水平分分為四四級：：一級服服務水水平交交通處處于自自由流流狀態(tài)態(tài)二級服服務水水平交交通處處于穩(wěn)穩(wěn)定流流中間間范圍圍三級服服務水水平，，交通通流處處于穩(wěn)穩(wěn)定流流下限限四級服服務水水平時時交通通運行行處于于不穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)一級服服務水水平車輛較較少、、車流流密度度較小小，車車輛運運行為為暢行行狀態(tài)態(tài)。駕駛員員能根根據自自己的的駕駛駛特性性（駕駕駛技技巧、、駕駛駛傾向向性、、身體體狀況況、情情緒、、出行行的緊緊迫性性等））和車車輛條條件、、道路路條件件及環(huán)環(huán)境條條件進進行駕駕駛，，基本本上不不受或或少受受道路路上的的其他他車輛輛的影影響，，通常常可以以保持持較高高的車車速。。該狀態(tài)態(tài)下車車輛的的行駛駛速度度可以以稱為為自由由流速速度。。一級服服務水水平二級服服務水水平隨著交交通量量增加加，車車輛行行駛速速度逐逐漸減減小，，駕駛駛員行行駛自自由程程度受受到一一定的的限制制，交交通流流狀態(tài)態(tài)處于于穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)二級服服務水水平下下限時時，車車輛間間相互互影響響較大大，為為駕駛駛者提提供的的舒適適便利利程度度下降降二級服服務水水平三級服服務水水平交通量量比二二級服服務水水平下下服務務交通通量有有所增增加，，車輛輛行駛駛自由由程度度受到到很大大限制制，車車輛速速度受受到前前車的的制約約，但但車輛輛行駛駛狀態(tài)態(tài)比較較穩(wěn)定定出現意意外的的干擾擾并不不會使使車流流紊亂亂，車車流本本身具具有一一定的的抗干干擾能能力三級服服務水水平四級服服務水水平上上半段交通流流量可可以達達到通通行能能力時時的流流量值值在最大大流量量范圍圍，交交通流流處于于穩(wěn)定定的極極限，，出現現小的的干擾擾就會會使車車流產產生大大的波波動，，車流流抗干干擾能能力明明顯下下降飽和流流四級服服務水水平上上半段段四級服服務水水平下下半段段交通密密度較較大，，車流流對干干擾非非常敏敏感，，顯示示出較較大的的波動動性駕駛員員在該該狀態(tài)態(tài)下行行車，，行駛駛自由由度小小，速速度受受前車車制約約性強強，變變化很很大，，車速速忽高高忽低低，穩(wěn)穩(wěn)定性性較差差，車車輛走走走停停停駕駛員員和乘乘客的的感覺覺差強制流流四級服服務水水平下下半段段服務水平等級密度pcu/

km/車道速度km/hV/C最大服務交通量

pcu/h

/車道一級（自由流）≤10≥880.40850二級（穩(wěn)定流上段）≤20≥760.691500三級（穩(wěn)定流）≤32≥620.912000四級（飽和流）≤42≥53接近1.002200（強制流）＞42＜53不穩(wěn)定狀態(tài)表1設計速速度100km/h的快速速路基基本路路段服服務水水平分分級服務水平等級密度pcu/km/車道速度km/hV/C最大服務交通量pcu/h/車道一級（自由流）≤10≥720.34700二級（穩(wěn)定流上段）≤20≥640.611300三級（穩(wěn)定流）≤32≥54.50.831600/1800四級（飽和流）≤50≥40接近1.002100（強制流）＞50＜40不穩(wěn)定狀態(tài)表2設計速速度80km/h的快速速路基基本路路段服服務水水平分分級服務水平等級密度pcu/km/車道速度（km/h）V/C最大服務交通量（pcu/h/車道）一級（自由流）≤10≥550.30550二級（穩(wěn)定流上段）≤20≥500.551000三級（穩(wěn)定流）≤32≥43.50.771400四級（飽和流）≤57≥30接近1.001800（強制流）＞57＜30不穩(wěn)定狀態(tài)表3設計速速度60km/h的快速速路基基本路路段服服務水水平分分級4.2.3快速路路不同同設計計車速速的一一條車車道設設計通通行能能力可可采用用表4.2.3中的數數值。。設計車速（km/h）1008060設計通行能力值（pcu/h）2000180014004.2.4計算快快速路路基本本路段段通行行能力力時，，各種種車輛輛類型型換算算系數數應符符合表表4.2.4的規(guī)規(guī)定定。。車型小客車小型客（貨）車大型客（貨）車鉸接客車折算系數1.01.52.0車型小客車小型客（貨）車大型客車大型貨車鉸接客車折算系數1.01.52.03.0三、、算算例例分分析析快速速路路基基本本路路段段規(guī)規(guī)劃劃、、設設計計分分析析步步驟驟1交通通條條件件2道路路條條件件3規(guī)劃劃設設計計服服務務水水平平等等級級需求求供給給數據據要要求求預測測的的AADT或設設計計小小時時交交通通量量高峰峰小小時時系系數數交通通組組成成：：類類比比駕駛駛員員總總體體特特性性假設設設設計計速速度度、、車道道寬寬度度和和側側向向凈凈空空總體體可可分分為為三三大大步步驟驟：：步驟驟1：計計算算設設計計條條件件所所需需要要服服務務的的交交通通量量，，需需求求步驟驟2：計計算算規(guī)規(guī)劃劃、、設設計計條條件件所所提提供供的的設設計計通通行行能能力力，，供供給給步驟驟3：確確定定車車道道數數3-1計算算設設計計條條件件需需滿滿足足的的服服務務交交通通量量1）將將設設計計年年限限的的AADT->單方方向向設設計計小小時時交交通通量量交通通量量的的方向向分分布布系系數數2）將將單單方方向向設設計計小小時時交交通通量量->15分鐘高峰峰小時交交通量：：其中，—單方向實實際高峰峰小時服服務流率率—預測的單單方向設設計小時時交通量量，輛/h—15分鐘高峰峰小時系系數3）計算規(guī)規(guī)劃、設設計條件件下需要要服務的的交通量量：—規(guī)劃、設設計條件件下道路路所需服服務的交交通量，，小客車/h/車道—交通組成成修正系系數—駕駛員總總體特性性修正系系數需求交通組成成影響修修正系數數計算：：—車型的的交通通量占總總交通量量的百分分比；—車型的的車輛輛折算系系數；車型小客車小型客（貨）車大型客（貨）車鉸接客車折算系數1.01.52.0駕駛員總總體特性性修正系系數取值范圍圍在0.85-1.00可以通過過調查通通勤出行行和旅行行出行情情況下交交通流率率和速度度來確定定取值；；或通過過專家對對道路、、交通狀狀況的綜綜合分析析，提出出合理的的修正系系數；可用做對對通行能能力的靈靈敏性分分析3-2計算設計計條件所所提供的的設計通通行能力力1）確定設設計條件件下的計計算行車車速度：：（1）車道寬寬度和側側向凈空空對計算算行車速速度的修修正值，，可按按下表取取值：道路條件寬度（m）（km/h）車道寬度3.0-7.03.50.0左側路緣帶0.25-3.00.5-1.00.750.0右側路肩1.0-3.01.5-1.02.00.02.50.0注：上表表給出了了車道寬寬度、左左側路緣緣帶和右右側路肩肩寬度不不滿足理理想條件件時，計計算行車車速度的的修正值值。當以上3個條件中中有2個或3個同時不不足時，，其綜合合的修正正值為獨獨立影響響情況下下修正值值之和。。如車道寬寬為3.0m，左側路路緣帶0.25m時，其計計算行車車速度修修正值為為（-7）+（-3）=-10（km/h）；又如如，車道道寬為3.5m，左側路路緣帶0.25m，右側路路肩為1.0m時，其計計算行車車速度的的修正值值為（0）+（-3）+（-3）=-6（km/h）。（2）車道數數對計算算行車速速度的修修正值計算行車車速度修修正值車道數（單向）計算行車速度修正值（km/h）≥403-3.02-5.02）確定規(guī)規(guī)劃或設設計條件件下的計計算行車車速度，，通過內內插，確確定單車車道的設設計通行行能力設計車速（km/h）1008060基本通行能力（pcu/h）220021001800表4.2.1不同設計計車速的的一條車車道的基基本通行行能力3-3計算設計計路段所所需車道道數根據計算算得到設設計路段段所需服服務的交交通量和和設計條條件下單單車道設設計通行行能力，，按下式式計算設設計路段段所需車車道數：：計算出的的車道數數通常不不是整數數，通常常向上取取整也可重新新考慮經經費約束束等問題題，重新新假設參參數進行行通行能能力通過分析析運行狀狀況，以以便決策策同一道路路的幾何何特征及及交通條條件會變變化，可可能使兩兩路段計計算的車車道數不不一致，，甚至在在同一路路段上兩兩個方向向的計算算車道數數值也不不相等，，應從快快速路系系統(tǒng)的一一致性、、連續(xù)性性需求方方面考慮慮，以正正確決策策算例：基基本路段段的規(guī)劃劃分析已知：某某城市規(guī)規(guī)劃修建建一條市市內快速速路，資資料如下下：預測設計計年限的的年平均均日交通通量為40000輛/日；該地區(qū)的的15分鐘高峰峰小時系系數為0.935；該地區(qū)通通常的交交通組成成中，中中型車占占6.2%，大型車車占3.4%，其余為為小型車車；問題：按照通常常的設計計服務水水平，應應該將該該路規(guī)劃劃成為幾幾車道的的快速路路？算例-1計算設計計條件所所需的最最大服務務交通量量1）將設計計年限的的年平均均日交通通量AADT換算成為為單方向向設計小小時交通通量。根據相關關交通資資料，取取設計小小時交通通量系數數為11%；假設兩個個方向交交通量無無明顯差差異，取取方向不不均勻系系數為0.5；則單方向向設計小小時交通通量為：：輛/h2）將單方方向設計計小時交交通量折折算成為為15分鐘高峰峰小時交交通量：：根據資料料15分鐘高峰峰小時系系數為為0.935，所以輛/h3）計算設設計道路路和交通通條件下下單車道道所需提提供的最最大交通通量：設計小時時交通量量為2353輛/h，查表4.2.4得中型車車的車輛輛折算系系數為1.5，大型車車的車輛輛折算系系數為2.0；交通組成成為中型型車占6.2%，大型車車占3.4%.駕駛員為為職業(yè)駕駕駛員，，熟悉路路況，取取為為1.00；計算得到