第20講道路通行能力

第20講 道路通行能力（2）高速公路—

高速公路的定義及其組成高速公路是指中央有分隔帶，上下行每個(gè)方向至少為兩車道，所有交叉口都建立交，完全控制車輛出入，專供汽車行駛的公路。高速公路是連續(xù)流道路，在正常情況下，車輛可不停頓地連續(xù)行駛。高速公路基本路段交織區(qū)匝道第二節(jié) 高速公路基本路段通行能力2二高速公路基本路段通行能力1

高速公路基本路段是指不受匝道附近的合流、分流以及交織流的影響的高速公路路段。344高速公路基本路段通行能力分析的基本思路：5可能通行能力(實(shí)際條件下最大值)基本通行能力(理想條件下最大值)=

×折減系數(shù)理想的條件：主要是指車道寬度應(yīng)3.75m≤B≤4.50m;側(cè)向凈寬≥1.75m;交通組成全部為小客車;駕駛員均為熟悉高速公路幾何線形且駕駛技術(shù)熟練、遵守交通法規(guī)的司機(jī)。HCM2000中高速公路基本路段的理想條件66Minimumlanewidthsof12ft;Minimumright-shoulderlateralclearanceof6ftbetween theedgeofthetravellaneandthenearestobstacleor objectthatinfluencestrafficbehavior;Minimummedianlateralclearanceof2ft;Trafficstreamcomposedentirelyofpassengercars;Five

or

more

lanes

for

one

direction

(in

urban

areas only);Interchange

spacing

at

2

mi

or

greater;Level

terrain,

with

grades

no

greater

than

2

percent;A

driver

population

composed

principally

of

regular

users of

the

facility.7889高速公路基本路段通行能力計(jì)算過(guò)程2000

1900

1800↑

↑

↑100

80

60高速公路基本路段的基本通行能力2000↑設(shè)計(jì)速度(km/hr)

120最大服務(wù)交通量

(pcu/hr·lane)Mservice

i=

CB

· (V/C)i最大服務(wù)交通量=基本通行能力×服務(wù)水平fW

·

fHW

·fP單向車道的可能通行能力CP

=

CB

·

N

·單向車道的設(shè)計(jì)通行能力CD

=

CB

·(V

/

C

)iMservice

i最大服務(wù)交通量N

單向車道數(shù)fW

車道寬度和側(cè)向凈空影響修正系數(shù)fHW大型車混行影響修正系數(shù)fP

駕駛員條件影響修正系數(shù)服務(wù)水平·

N

·

fW

·

fHW

·

fP運(yùn)行質(zhì)量運(yùn)行質(zhì)量影響高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法①車道寬度與側(cè)向凈空修正系數(shù)fW10②大型車的修正系數(shù)fHVPHV

EHV11大型車交通量占總交通量的百分比；

大型車換算成小客車的車輛換算系數(shù)。③駕駛員條件的修正系數(shù)fPfP

＝1.00~0.90一四車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為100km/h，單向高峰小時(shí)交通量=1800veh/h，大型車占

40%

，車道寬

3.50m

，側(cè)向凈空為

1.75m

，緊挨行車道兩邊均礙物，重丘地形。分析其服務(wù)水平，問(wèn)其達(dá)到可能通行能力之前還可增加多少交通量。實(shí)地觀測(cè)的平均速度為56km/h。解：為求服務(wù)水平要計(jì)算V／C：（l）查表5-14～22，得諸修正系數(shù)（2）計(jì)算V／C（3）該公路服務(wù)水平屬三級(jí)12例（運(yùn)行質(zhì)量分析）（4）求算達(dá)到可能通行能力前可增加的交通量行車道的可能通行能力:達(dá)到可能通行能力前可增加的交通量△V：13例（大型車爬坡車道設(shè)計(jì)）14已知：要設(shè)計(jì)一長(zhǎng)段鄉(xiāng)區(qū)高速公路，采用的服務(wù)水平為二級(jí)，DDHV＝2800veh/h，大型車以總重/千瓦為122kg/kW者占優(yōu)勢(shì)，大型車占總交通量的20%，在7km平原地形路段后接著就是1200m的3%的坡段。問(wèn)在這坡段上及平原地形中路段各需多少車道。例（道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)）1155已知：要在鄉(xiāng)區(qū)設(shè)計(jì)一延伸的高速公路路段，設(shè)計(jì)速度120km/h，要求二級(jí)服務(wù)水平，單向設(shè)計(jì)小時(shí)交通量DDHV=2400veh/h，大型車占30%，駕駛員技術(shù)熟練，遵紀(jì)守法，熟悉高速公路運(yùn)行，確定車道數(shù)N。（按標(biāo)準(zhǔn)要求：車道寬3.75m，右路肩寬3.75m，路緣帶寬0.75m，中央分隔帶寬3.00m，其中間2.00m有設(shè)施。）1166第三節(jié) 雙車道公路路段通行能力17雙車道是我國(guó)公路網(wǎng)中最普遍的一種公路形式每條車道用于一個(gè)方向的交通，在視距和對(duì)向交通流間隔允許的地點(diǎn)，可占用對(duì)向車道，超越慢速車輛。然后再回到本向車道雙車道公路中任一方向的車輛在行駛過(guò)程中,不僅受到同向車輛的制約,還受到反向車流的影響必須對(duì)車行道雙向通行能力和服務(wù)水平進(jìn)行總的分析計(jì)算WB18WWSWS雙車道公路的理想道路條件:二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度路面寬度WB路肩寬度WS雙車道寬度80km/h12.0m1.5m9.0m雙車道公路的理想交通和地形條件:設(shè)計(jì)速度大于或等于80km/h;車道寬度大于或等于4.00m但不大于4.50m；側(cè)向凈寬大于或等于1.75m；在公路上無(wú)不準(zhǔn)超車區(qū)；交通流中全部為中型載重汽車；兩個(gè)方向交通量之比為50/50；對(duì)過(guò)境交通沒(méi)有橫向干擾且交通秩序良好；處于平原微丘地形。19雙車道公路的服務(wù)水平等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分為四等,與延誤率有關(guān)20雙車道公路路段通行能力行車道設(shè)計(jì)通行能力比值,第i級(jí)服務(wù)交通量與基本通行能力之比交通量方向分布對(duì)通行能力的修正系數(shù)基本通行能力設(shè)計(jì)速度小于

80km/m時(shí)對(duì)通行能力的修正系數(shù)路面寬度及側(cè)向凈寬不同于理想條件時(shí)對(duì)通行能力的修正系數(shù)交通流中有非小客車時(shí),交通組成對(duì)設(shè)計(jì)通行能力的修正系數(shù)橫向干擾及交通秩序處于非理想條件時(shí)對(duì)通行能力的修正系數(shù)21兩條或兩條以上的道路在同一平面相交稱為平面交叉,兩條不同方向的車流通過(guò)平交路口時(shí)產(chǎn)生車流的轉(zhuǎn)向,交匯與交叉,平交路口可能通過(guò)此相交車流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。22第四節(jié) 平面交叉口通行能力一、定義：無(wú)信號(hào)交叉口通行能力暫時(shí)停車方式環(huán)行方式兩向停車方式全向停車方式主道優(yōu)先無(wú)主次之分常規(guī)環(huán)行交叉口23小型環(huán)行交叉口微型環(huán)行交叉口d>25md<25m,引道加寬成喇叭形渠化交通的方式信號(hào)交叉口通行能力/v_show/id_XNTUzMTQxNTQ4.html（美國(guó)沒(méi)有紅綠燈路口實(shí)拍）二．無(wú)信號(hào)交叉口通行能力24無(wú)信號(hào)交叉口通行能力的計(jì)算一般根據(jù)車流的運(yùn)行情況分為間隙分析法和車隊(duì)分析法。1．間隙分析法。（1）行車規(guī)定在無(wú)信號(hào)燈控制的交叉口上，主要道路上的車輛優(yōu)先通行；次要道路上的車輛，尋找機(jī)會(huì)，穿越主要道路上車流的空檔，通過(guò)路口。主要道路上能夠通過(guò)的車輛，按路段計(jì)算。次要道路上能夠通過(guò)多少車輛受主要道路上車流的車頭間隔分布、次要道路上的車輛穿越主要道路的車流所需時(shí)間、次要道路上車輛跟馳的車頭時(shí)距、主要道路上車流的流向分布等因素影響：25無(wú)信號(hào)交叉口通行能力，等于主要道路上的交通量加上次要道路上的車輛穿越空檔所能通過(guò)的車輛數(shù)。若主要道路上的車流已經(jīng)飽和，則次要道路上的車輛一輛也通不過(guò)。無(wú)信號(hào)交叉口的通行能力最大等于主要道路路段的通行能力。一般無(wú)信號(hào)交叉口，主要道路上的交通量并不大，否則加設(shè)信號(hào)控制。2627（2）交通流向分析在無(wú)信號(hào)交叉口，次要道路上的車流，每一流向都面臨與之發(fā)生沖突的交通流。圖6—6

交通流向分析圖穿越間隙可穿越間隙的大小與次要道路上的車流通過(guò)交叉口的狀態(tài)有關(guān)。若在進(jìn)口處停車等候，則所需間隙時(shí)間為7~9秒；若駛近路口減速待機(jī)，則所需間隙時(shí)

間為6~8秒。此外，應(yīng)當(dāng)說(shuō)還與穿越車流的流向有關(guān)。計(jì)算公式假設(shè)：主要道路上的車輛優(yōu)先通過(guò)路口；主要車道上的雙向車流視為一股車流；交通量不大，車輛之間的間隙分布符合負(fù)指數(shù)分布；當(dāng)間隙大于臨界間隙時(shí)，次要道路上的車輛方可穿越。次要道路上車輛跟馳行駛時(shí)的車頭時(shí)距t＝3s。28按可穿越間隙理論，推算出次要道路上的車輛每小時(shí)能穿越主要道路車流的數(shù)量為（6-18）29例題：一無(wú)信號(hào)控制的交叉口，主要道路的雙向交通量為1200輛/小時(shí)，車輛的到達(dá)符合泊松分布。次要道路上的車輛所需穿越的臨界車頭時(shí)距to＝6s。車輛跟馳行駛的車頭時(shí)距t=3s。求次要道路上的車輛可穿越主要道路車流的數(shù)量。解：30三、環(huán)形交叉口的通行能力311、概述環(huán)形交叉口是在幾條道路相交的交叉口中央，設(shè)置圓島或帶圓弧形狀的島，使進(jìn)入交叉口的所有車輛均以同一方向繞島行駛，其運(yùn)行過(guò)程一般為先在不同方向匯合（合流），接著于同一車道先后通過(guò)（交織），最后分向駛出（分流），可避免直接交叉、沖突和大角度碰撞，其實(shí)質(zhì)為自行調(diào)節(jié)的渠化交通形式。優(yōu)點(diǎn)：車輛可以連續(xù)行駛，安全，無(wú)需管理設(shè)施，平均延誤時(shí)間短，很少剎車、停車，節(jié)約用油，隨

之噪聲低、污染少。缺點(diǎn)：占地大，繞行距離長(zhǎng)，當(dāng)非機(jī)動(dòng)車和行人過(guò)多及有直向行駛的電車時(shí)不宜采用。32C

BAD2、分類33常規(guī)環(huán)形交叉口其中心島為圓形或橢圓形，直徑一般在

25m以上，交織段長(zhǎng)度和交織角大小有一定要求，入口引道一般不擴(kuò)大成喇叭形，在我國(guó)各城市的主要環(huán)交均屬此類。小型環(huán)形交叉口其中心島的直徑小于25m，引道入口適當(dāng)加寬建成喇叭形，使車輛便于進(jìn)入交叉口。其優(yōu)點(diǎn)可以提高環(huán)交的通行能力，少占用

地。34微型環(huán)交多為三路或四路相交,其中心島直徑一般小于4m,不一定做成圓形,也不一定非高于路面不可,可以用白漆涂成圓圈,或做成不同顏色,主要起引導(dǎo)與分隔作用,此外,還有雙環(huán)形交(圖5-16)、引道錯(cuò)位環(huán)交

(圖5-17)、讓路原則設(shè)計(jì)的環(huán)交、多島式環(huán)交和雙向行車環(huán)交等。353、常規(guī)環(huán)交的通行能力1、沃爾卓普公式：Qp——交織段上最大通行能力（輛/h）；l

——交織段長(zhǎng)度；W——交織段寬度；e——環(huán)交入口引道平均寬度p----交織段內(nèi)進(jìn)行交織的車輛與全部車輛之比根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際觀察資料的檢驗(yàn)，一般

設(shè)計(jì)通行能力采用上述公式計(jì)算最大值的80％。36例：某常規(guī)環(huán)交為四路交匯，其幾何圖形與車流量、流向如圖，主要參數(shù)W=15m,l=40m,e=10m,求其交織段的通行能力，并驗(yàn)算現(xiàn)有車流量是否超過(guò)其通行能力。37438四、信號(hào)交叉口通行能力39（一）信號(hào)交叉口的通行能力交叉口的通行能力是對(duì)每一進(jìn)口道規(guī)定的。它是在現(xiàn)行的交通狀況、車行道和信號(hào)設(shè)計(jì)條件下，某一指定進(jìn)口道所能通過(guò)交叉口的最大流率。觀測(cè)流率的間隔時(shí)間一般為15min。通行能力以輛/小時(shí)表示。信號(hào)交叉口的通行能力是以飽和流率的概念為基礎(chǔ)的。飽和流率是指在現(xiàn)行的道路和交通條件下，指定的進(jìn)口道或車道組能通過(guò)交叉口的最大流率。飽和流率的符號(hào)為S，其單位用有效綠燈小時(shí)通過(guò)的車輛數(shù)表示(輛／綠燈小時(shí))。指定的車道組或進(jìn)口道的通行能力可表示為：(6—2)40（二）信號(hào)交叉口的服務(wù)水平信號(hào)交叉口的服務(wù)水平用延誤來(lái)衡量。延誤是反映駕駛員不舒適、受阻、油耗和行駛時(shí)間損失的指標(biāo)。服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)用15min分析期間內(nèi)每輛車的平均停車延誤來(lái)表示。41（三）我國(guó)使用的分析方法：停車線斷面法：凡車輛通過(guò)停車線斷面就認(rèn)為車輛已經(jīng)進(jìn)

入交叉口。對(duì)于直行專用車道、右轉(zhuǎn)專用車道、左轉(zhuǎn)專用車道、不設(shè)左轉(zhuǎn)專用車道的左轉(zhuǎn)專用車道、直左混行車道、直右混行車道都有專門的計(jì)算公式。