第三章 高速公路的設(shè)計標準

第三章高速公路的設(shè)計標準第三章高速公路的設(shè)計標準第三章高速公路的設(shè)計標準V:1.0精細整理，僅供參考第三章高速公路的設(shè)計標準日期：20xx年X月第三章高速公路的設(shè)計標準所謂公路的設(shè)計標準，就是在公路設(shè)計時為使各斷面組成的線形要素之間保持相互均衡而制訂的技術(shù)標準。不同的道路等級具有不同的技術(shù)標準，等級越高技術(shù)標準越高，而高速公路為最高。對于一個設(shè)計路段，設(shè)計標準應(yīng)盡量保持一致。設(shè)計車輛原因：設(shè)計道路最基本的目的就是使車輛能在其上行駛，所以，設(shè)計車輛是高速公路設(shè)計的重要依據(jù)之—。定義：是設(shè)計所采用的代表性車型。如果實際車輛尺寸與設(shè)計車輛不一致時，則以規(guī)定的設(shè)計車輛外廓尺寸、重量、轉(zhuǎn)動特性等特征作為道路設(shè)計依據(jù)。我國的汽車種類很多，隨著改革開放和汽車市場的日益國際化，汽車品種會不斷增加和變化，設(shè)計車型應(yīng)能代表這些汽車中的大部分。為了更好的作到這一點，設(shè)計車型實際上并不一定是某一種具體牌號的汽車，其外形尺寸往往是虛構(gòu)的，但能代表某一類的汽車。4、作用：主要用于制定公路設(shè)計各項控制指標，其外形尺寸直接影響公路的平面設(shè)計，如曲線半徑、車道寬度、彎道加寬、視距及凈空高度等。設(shè)計車輛的動力性能則與縱斷面的最大縱坡、坡長有關(guān)。5、幾種設(shè)計車型：在設(shè)計時，必須考慮遠景汽車交通的情況及有關(guān)指標的變化。目前，我國高速公路在設(shè)計時主要按小汽車和中型載重汽車考慮。小汽車主要從視距要求考慮，而中型載重汽車主要從外型尺寸和動力性能考慮，考慮到集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展，半掛車也應(yīng)作為主要設(shè)計車型。我國目前采用的設(shè)計車型外廓尺寸見表3—1。設(shè)計車輛外廓尺寸（單位：m）表3—1尺寸類型總長總寬總高前懸軸距后懸小客車62載重車1244半掛車1644+2第二節(jié)設(shè)計車速為什么設(shè)計車速是設(shè)計依據(jù)汽車在道路上以一定車速行駛，除了車輛本身要有良好的性能外，還要求道路提供相應(yīng)的技術(shù)保證．例如行車部分的寬度、道路的平面線型、縱坡是否平緩，道路的幾何形狀乃至路面質(zhì)量等均與行駛速度有關(guān)，即設(shè)計車速是確定公路線形幾何設(shè)計的基本要素之一。行駛速度不同，對道路的要求亦不相同，因此道路設(shè)計前所確定的計算行車速度是道路設(shè)計的一項重要依據(jù)。一、設(shè)計車速的定義設(shè)計車速（又稱計算行車速度）是公路設(shè)計最基本的設(shè)計依據(jù)。設(shè)計所采用的車速，稱為計算行車速度，也稱設(shè)計車速，它是在氣候良好、交通量小、路面干凈的條件下，中等技術(shù)水平的駕駛員在道路受限制部分能夠保持安全、舒適行駛的最大速度。計車速的確定：（要考慮下述一系列問題）計算行車速度值會影響道路的規(guī)模，并影響道路建設(shè)投資。所以，1、設(shè)計車速的確定考慮了汽車行駛的實際需要和經(jīng)濟性，是汽車行駛要求與經(jīng)濟性平衡的結(jié)果。汽車的行駛要求表現(xiàn)為汽車的最高時速，即汽車的機械性能所能達到的最高速度。不同車輛的最高時速是不同的。公路的設(shè)計車速不可能也沒有必要達到這一速度，但應(yīng)盡量滿足汽車機械性能的發(fā)揮。汽車行駛的經(jīng)濟性要求表現(xiàn)為汽車的經(jīng)濟時速，即：汽車的機械損耗和燃油消耗為最小的車速。汽車越接近經(jīng)濟時速運營費用越低。但通常經(jīng)濟時速較低，從時間效益考慮，通常駕駛員不會追求以經(jīng)濟時速行駛。因此，設(shè)計車速應(yīng)該是最高時速與經(jīng)濟時速之間的一個速度。2、設(shè)計車速（計算行車速度）的取值要根據(jù)道路類別，級別，地形特征等具體情況決擇，并在道路設(shè)計規(guī)范或技術(shù)標準一類文件中有所規(guī)定。遠離城市的公路設(shè)計車速相對較高，而市郊公路的設(shè)計車速則相對較低；公路等級高，則多考慮行車要求，公路等級低，則多考慮經(jīng)濟性；平原區(qū)公路工程實施較容易，設(shè)計車速定的較高，山嶺區(qū)地形起伏，工程實施困難，設(shè)計車速定的較低。二、高速公路設(shè)計車速根據(jù)高速公路的運營要求與交通需求的變化和上述確定設(shè)計車速的原則，我國《公路工程技術(shù)標準》(TIT001—97)(以下簡稱《標準》)規(guī)定：1、高速公路一般選用120km／h的計算行車速度，當受條件限制時，可選用100km／h或80km／h的計算行車速度，對個別特殊困難路段，允許采用60km／h的計算行車速度，但應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證。與以前的技術(shù)標準不同，現(xiàn)行技術(shù)標準中高速公路的設(shè)計車速不再與地形直接相關(guān)，設(shè)計人員可根據(jù)交通量、交通組成和性質(zhì)，結(jié)合地區(qū)、地形特點，考慮技術(shù)和經(jīng)濟條件，選定合理的計算行車速度。2、對于高速公路，設(shè)計車速應(yīng)以小客車為主考慮。雖然目前我國高速公路上行駛的車輛種類仍較多，大貨車也有相當比例，但車輛性能正在不斷地改善，實際運行車速呈增大趨勢，以小客車作為確定高速公路設(shè)計車速的標準是合適的。3、對同一條高速公路，如果途經(jīng)的地區(qū)地形有較大差異，設(shè)計車速可根據(jù)實際情況分段確定。但是，為了保證行車的連續(xù)性，應(yīng)拄意以下幾點：(1)分段之間的設(shè)計速度差÷般按20km/h；為一級，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的限速標志；(2)不同設(shè)計車速分段不宜過短，通常高速公路分段長度不宜小于20km；(3)需要改變計算行車速度時，應(yīng)設(shè)置過渡段，過渡段長度可根據(jù)具體地形條件結(jié)合各方面的使用效果，靈活確定；(4)計算行車速度變更點的位置，應(yīng)選擇在駕駛?cè)藛T能夠明顯判斷路況發(fā)生變化而需要改變行車速度的地點，如村鎮(zhèn)、車站、交叉口或地形明顯變化等處，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的標志。各級公路計算行車速度表3—2公路等級高速公路一二三四計算行車速度120100806010060804060304020高速公路一般選用120km／h的計算行車速度，當受條件限制時，可選用100km／h或80km／h的計算行車速度。對個別特殊困難路段，允許采用60km／h的計算行車速度，但應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證。在平原微丘地區(qū)的一級、二級、三級、四級公路的計算行車速度應(yīng)分別采用表3—2所列100km／h、80km／h，60km／h、0kin／h，山嶺重丘地區(qū)的一級、二級、三級、四級公路的計算行車速度分別采用表列60kin／h、40km／h、30km／h、20km／h。第三節(jié)交通量一、交通量1、概念：交通量是指在單位時間內(nèi)通過道路某一地點或某一斷面的車輛數(shù)量或行人數(shù)量。前者稱車流量，后者稱人流量。（注意：雙向交通量）2、交通量的作用及影響因素：⑴是道路規(guī)劃、設(shè)計和交通規(guī)劃、交通管理的依據(jù)。⑵交通量的大小與經(jīng)濟發(fā)展速度、文化生活水平、氣候、物產(chǎn)等多方面因素有關(guān)，并且隨時間的不同而變化。3、進行道路設(shè)計時，常用的交通量有：（1）平均交通量交通量不是一個靜止的量，它是隨時間變化的，在表達方式上通常取某—時段內(nèi)的平均值作為該時段的代表交通量。如，年平均日交通量就是將一年內(nèi)的交通量總數(shù)除以當年的總天數(shù)所得出的平均值。常用的平均日交通量還有月平均日交通量、周平均日交通量以及任意期間(依特定分析目的而定)的平均日交通量等。以上平均交通量可以概括成如下的表達式：平均日交通量=式中：Qi—計算期內(nèi)各單位時間的交通量；n—計算期內(nèi)的單位時間總數(shù)。如果計算年平均日交通量(AADT)時，n為365或366，則年平均日交通量(AADT)=（3-1）由此類推月平均日交通量(MADT)=（3-2）周平均日交通量(MADT)=（3-3）（2）高峰小時交通量：一天中各小時的交通量不均衡，一般上下午各有一個高峰，交通量呈現(xiàn)高峰的那一個小時稱為高峰小時。所以，一定時間內(nèi)(通常指一日或上午)交通量出現(xiàn)的最大小時交通量稱為高峰小時交通量。（指一天內(nèi)的交通高峰期間連續(xù)1h的最大小時交通量）（3）第30位小時交通量：將一年當中8760個小時的小時交通量，按大小次序排列，從大到小排列序號為第30位的那個小時的交通量，稱為第30位小時交通量。將一年中8760小時交通量依大小次序排列，然后計算出每一個小時交通量與年平均日交通量之比值，稱為小時交通量系數(shù)，以此為縱坐標，以排列次序為橫坐標，可以繪制出一年中小時交通量曲線圖(圖3-1)。從圖上可以發(fā)現(xiàn)：從第1到第30位左右的小時交通量減少的比較顯著，即曲線斜率大；而從第30位以后，交通量減少得非常緩慢，曲線較為平直，即曲線斜率小。據(jù)此規(guī)律，美國和日本等選取第30位小時交通量為設(shè)計小時交通量。這樣，使道路設(shè)計既滿足了%時間內(nèi)的交通需求，將交通擁擠時間保持在最低限度(只占0．33％)，又大大降低了公路建設(shè)費用，經(jīng)濟合理。第30位小時交通量是國外經(jīng)驗數(shù)值，由于我國公路交通組成情況不同于國外，美國日本等國的交通組成中，小汽車所占比例很高，我國則以中型載貨汽車為主，并有自行車、人力車等混合交通。其次，我國公路的技術(shù)狀況也不同于國外，因此，在對我國交通量調(diào)查的基本數(shù)據(jù)作了系統(tǒng)處理與分析之后，分析資料表明小時交通量系數(shù)曲線的顯著變化位置一般在第20位小時交通量附近，這時的系數(shù)值偏高，而第30位小時之后的曲線較平緩，考慮技術(shù)與經(jīng)濟效益方面的因素，確定設(shè)計小時交通量的位數(shù)一般取第30位小時，各地可根據(jù)當?shù)鼐唧w情況，在第20至40位小時交通量之間，選用最為經(jīng)濟合理的位數(shù)，作為設(shè)計小時交通量的位數(shù)。二、設(shè)計交通量設(shè)計交通量作為道路規(guī)劃和設(shè)計依據(jù)的交通量，稱為設(shè)計交通量。進行道路規(guī)劃和設(shè)計，必須考慮交通量隨時間變化出現(xiàn)高峰的特點。若以平均日交通量或平均時交通量作為設(shè)計依據(jù)，必將在很大一部分時間內(nèi)不能滿足實際交通量的通行要求而發(fā)生交通擁擠阻塞；若按年最大的小時交通量作為設(shè)計依據(jù)，又嫌偏大而浪費。美國和日本的研究認為，取一年的第30位最大小時交通量作為設(shè)計小時交通量，即將一年中測得的8760小時交通量按大小順序排列，取序號為第30位的小時交通量作為設(shè)計交通量。由圖可以看出，在第30位以上，曲線斜率較大，而第30位以下，曲線變得平緩。采用第30位小時交通量做設(shè)計；全年只有29個小時的交通量超出交通設(shè)施的容量，保證率達%。但我們在進行道路設(shè)計時，并不是用它去做設(shè)計小時交通量，因為它只是當年的交通量數(shù)據(jù)，我們設(shè)計道路是為了20年后也能夠滿足交通的需求，所以我們是在其基礎(chǔ)上求出設(shè)計小時交通量，于是我們在此引入一個系數(shù)K值。系數(shù)K⑴第30位小時交通量與年平均巳交通量的比值，稱為第30位小時交通量系數(shù)，以K表示。我國國家干線公路9個省的10個觀測站資料統(tǒng)計得出，K值的分布為11%一15%，平均為%。⑵我國《城市道路設(shè)計規(guī)范》把系數(shù)X稱為設(shè)計高峰小時交通量與年平均日交通量的比值。K值的分布在9％一14％之間。當城市道路交通量飽和度較高時，則K值較小，當交通量飽和度較低時，則尺值較大，所以，K值一般可如下取值：城市道路用11％；公路：平原區(qū)用13％，山區(qū)用15％。各地區(qū)道路K值可取用上述平均值，也可自行長期觀測統(tǒng)計得出。設(shè)計小時交通量，則根據(jù)X值和通過預測推算設(shè)計年限末預期的平均日交通量求得。3、設(shè)計年限年平均日交通量的推求：一般應(yīng)由規(guī)劃部門整理的OD調(diào)查表，并經(jīng)遠景出行分布分配到道路上的數(shù)據(jù)取得。如無此數(shù)據(jù)，改建道路可以調(diào)查年的交通量為準，推算增長交通量、吸引交通量與發(fā)展交通量，從而估算出遠景年平均日交通量或平均日交通量；新建道路可根據(jù)鄰近道路轉(zhuǎn)移到新路的交通量進行估算。⑴增長交通量可按下列公式計算：Nt=Ni(1+γ)t-1（2-3-4）式中Nt——設(shè)計年限第t年的年平均日交通量(pcu／d)；Ni——起算年份的交通量(pcu／d)；t——設(shè)計年限(a)，指確定道路寬度而采用的交通量增長年限，在該年限內(nèi)車行道的寬度能滿足道路交通增長的要求；γ——交通量的年遞增率。交通量年遞增率r，應(yīng)由各地分別確定。它與當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展有關(guān)，確定過程中宜用多種途徑反復求證。⑵吸引交通量，是指道路改建后或新路出現(xiàn)時吸引過來的交通量，應(yīng)從各項交通資料的綜合分析得出。⑶發(fā)展交通量，是指隨道路兩側(cè)建筑物發(fā)展而增加的交通量，可根據(jù)未來建筑物性質(zhì)預估。（根據(jù)以上可求得設(shè)計年限末的年平均日交通量）4、方向分布系數(shù)δ一條道路往返兩個方向的交通量，在較長的時間內(nèi)可能是平衡的，但在某段時間內(nèi)兩個方向的交通量會有差別，這樣我們就要考慮方向分布系數(shù)。主要方向交通量與斷面雙向交通量的比值，稱為方向分布系數(shù)，以δ表示。按國外資料上下班路線δ=，主要干道δ=，市中心干道δ=。我國郊區(qū)主要干道上來往變化不大，根據(jù)六個城市的觀測資料，機動車高峰小時δ值為—，為安全起見，δ值可取0．6。5、求設(shè)計小時交通量對于雙車道道路，設(shè)計小時交通量可取雙向交通量，不必考慮方向分布系數(shù),計算公式如下：Nh(雙)＝Nda*k（2-3-5）單向兩車道以上的道路，設(shè)計小時交通量取單向交通量。計算公式如下：Nh(單)＝Nda*k*δ（2-3-6）式中:Nh—設(shè)計小時交通量(pcu/h)；k—設(shè)計高峰小時交通量系數(shù)或第30位小時交通量系數(shù)；取,,等；δ—方向不均勻系數(shù)。三、交通量的觀測1.觀測是道路規(guī)劃或設(shè)計的重要前期工作。2.觀測方法：⑴工與計數(shù)器相結(jié)合的觀測的方法。⑵用自動觀測儀進行長期連續(xù)觀測的方法。四、交通量的換算交通量觀測所得結(jié)果是混合交通量。為計算設(shè)計交通量，應(yīng)將各種車種在一定的道路條件下?lián)Q算為單一車種，即當量交通量(pcu)。國外多以小客車為標準換算車輛。2、我國高速公路、一級公路和大城市亦以小客車為標準換算車輛。3.二、三、四級公路以普通汽車為標準換算車輛，中小城市小型汽車比重尚未超過20%，可以普通汽車為標準換算車輛。設(shè)計中車種換算系數(shù)可根據(jù)下表采用。交通部規(guī)定的車種換算系數(shù)表2—3車輛種類換算系數(shù)載貨汽車、大客車、重型載貨汽車、拖拉機10.帶掛車的載貨汽車、大平板車小汽車、吉普車、摩托車、人力車（架子車）獸力車自行車城市道路設(shè)計規(guī)范規(guī)定的車種換算系數(shù)表2—4車型類別小汽車普通汽車鉸接汽車路段1環(huán)形交叉口1信號交叉口1第四節(jié)道路路段通行能力一、通行能力1、基本概念：通常定義為在一定的道路、交通狀態(tài)和環(huán)境下，單位時間內(nèi)(良好的天氣情況下)，一條車行道或道路的某一斷面上能夠通過的最大車輛或行人數(shù)量，亦稱道路容量、交通容量或簡稱容量。一般以輛／h、人／h表示，亦有用輛／晝夜或輛／s表示的。車輛多指小汽車，當有其它車輛混入時，均采用等效通行能力的當量小客車單位。在我國公路方面采用當量解放牌汽車為單位，城市采用當量小汽車為單位。注意以下幾點：⑴定的道路和交通條件下⑵車輛數(shù)，（車輛中有混合交通時，則采用當量交通量）⑶與交通量的關(guān)系：①區(qū)別：道路通行能力與交通量概念不同，交通量指某時段內(nèi)實際通過的車輛數(shù)。道路通行能力是一定條件下通過車輛的極限值，不同的道路條件和交通條件下，有不同的通行能力。②二者聯(lián)系：一般情況下，交通量均小于道路的通行能力。⑴在小得多的情況下，駕駛員可以自由行駛，可以變更車速、轉(zhuǎn)移車道，還可以超車。⑵交通量等于或接近于道路通行能力時，車輛行駛的自由度就明顯降低，一般只能以同一速度列隊循序行進。⑶當交通量稍微超過通行能力時，車輛就會出現(xiàn)擁擠、甚至堵塞。⑷所以，道路通行能力是一定條件下通過車輛的極限值，不同的道路條件和交通條件下，有不同的通行能力。⑸通常在交通擁擠經(jīng)常受阻的路段上，應(yīng)力求改善道路或交通條件，以期提高通行能力。2、影響因素影響道路通行能力的主要因素有道路狀況、車輛性能、交通條件、交通管理、環(huán)境、駕駛員技術(shù)和氣候等。此外，還有些影響因素至今尚未能作出定量的分析，因此，目前國內(nèi)外不少專家學者都致力于確定和提高通行能力的研究。二、機動車通行能力的類別（強調(diào)的是機動車通行能力的研究）（一）、基本通行能力基本通行能力是指道路與交通處于理想情況下，每一條車道(或每一條道路)在單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通量。作為理想的道路條件，主要是車道寬度應(yīng)不小于，路旁的側(cè)向余寬不小于，縱坡平緩并有開闊的視野、良好的平面線形和路面狀況。作為交通的理想條件，主要是車輛組成為單一的標準型汽車，在一條車道上以相同的速度，連續(xù)不斷地行駛，各車輛之間保持與車速相適應(yīng)的最小車頭間隔，且無任何方向的干擾。在這樣理想條件下建立的車流計算模式所得出的最大交通通過量，即基本通行能力，亦稱理論通行能力，其公式推導如下：圖3—2為連續(xù)運行車流前后車頭間隔的示意圖。理論通行能力采用車頭間距推算，車頭間距指連續(xù)車流中的兩車之間的距離，計算公式如下：L=l車+U×t+S制+l安=l車++l安(2-4-1)式中：l車—汽車長度(m)；V—行車速度(km／h)；t—司機反應(yīng)時間(s)，為司機在反應(yīng)時間內(nèi)車輛行駛的距離(m)，反應(yīng)時間為1—(s)；k2—后車剎車安全系數(shù)；k1—前車剎車安全系數(shù)；據(jù)蘇聯(lián)測設(shè)載重汽車導出k2-k1=；ψ—輪胎與路面間的附著系數(shù)，通常??；f—滾動阻力系數(shù)，可??；i—道路縱坡，上坡取正號，下坡取負號；—后車正常制動剎車與前車緊急剎車的制動距離之差值；l安--車輛間的安全間距(m)；可取2-5m。理論通行能力公式如下：N=(2-4-2)式中：N—通行能力（vep/h）;L—車頭間距（m）；V—行車速度（m/s）;V—行車速度（km/h）。把車頭間距公式帶入上式，得理論通行能力的計算公式：N最大=(2-4-3)車輛長度對于小汽車采用5m,對于解放牌汽車采用8m，現(xiàn)以解放牌汽車為例，代入上述數(shù)值則得：N解=1000v/[vt/+v2/(254φ)+8+2]=1000/[t/+v/(254φ)+10/v]以不同車速及不同車速的φ值代入上式，則得出各車速時相應(yīng)的基本通行能力，列于下表縱向附著系數(shù)φ與車速q的關(guān)系表2-5v(km／h)120100806050403020φ值一條車道計算的通行能力表2-6V(km／h)12010080605040302010計算的車道通行能力(輛／h)502592703861933106211551055696職整后的采用值(輛／h)5006007009001000110012001000700從表中數(shù)值可知，N解為v、φ的函數(shù)，φ值越大則N解亦增大，速度增加則通行能力增大，但增大至某一數(shù)值后，通行能力開始減小，一般變化于500-1200之間，而按現(xiàn)場實際觀察的最小車頭時距計算則可達2000輛／h以上，這主要由于路面干燥使附著系數(shù)大，平縱線形視距好，駕駛員估計不會出現(xiàn)意外停車，從而減小了車頭應(yīng)保持的最小間隔。下表為美國和日本關(guān)于基本通行能力的規(guī)定及我們的建議值。美、日對于基本通行能力的規(guī)定及建議值表2-7道路斷面形式計算單位基本通行能力(輛／L)日本的道路技術(shù)標準美國公路通行能力手冊(19655)建議我國采用值雙向雙車道雙向往返合計250020002000小汽車1000解放牌貨車多車道平均每一條車道25002000上列數(shù)值可視情況適當折減（二）、可能通行能力可能通行能力是在實際的道路和交通條件下，單位時間內(nèi)通過道路上某一斷面的最大可能交通量。計算可能通行能力是以基本通行能力為基礎(chǔ)，考慮到實際的道路和交通狀況，確定其修正系數(shù)，再以此修正系數(shù)乘以前述的基本通行能力，即得實際道路、交通與一定環(huán)境條件下的可能通行能力。影響通行能力的修正系數(shù)為：1、道路條件的修正系數(shù)道路條件影響通行能力的因素很多，不能一一修正，只能選擇其影響大的主要方面予以修正。①車道寬度修正系數(shù)γ1根據(jù)國外對道路寬度影響通行能力的實際觀測認為，當車道寬度達某一數(shù)值時其通過量能達到理論上的最大值，當車道寬度小于該值時，則通行能力降低。美國規(guī)定該寬度為，日本規(guī)定為，小于此寬度的修正系數(shù)列于表3—8。車道寬度對通行能力影響的修正系數(shù)γ1值表3—8日本公路技術(shù)標準美國公路通行能力手冊規(guī)定車道寬度修正系數(shù)γ1車道寬度雙車道γ1多車道γ188②側(cè)向凈空的修正系數(shù)γ2側(cè)向凈空是指車道外邊緣至路側(cè)障礙物(護墻、橋欄、擋墻，燈柱、臨時停放的車輛等)的橫向距離，根據(jù)實際調(diào)查表明，當側(cè)向凈空小于某一數(shù)值時(理想條件規(guī)定的數(shù)值)會使駕駛員感到不安全，從而降速、偏離車道線，使旁側(cè)車道利用率降低。故當側(cè)向凈空不足時應(yīng)予以修正，其修正系數(shù)γ2，列于表3—9。側(cè)向凈空對通行能力影響的修正系數(shù)γ2值表3—9側(cè)向凈空日本公路技術(shù)標準美國公路通行能力手冊雙車道一側(cè)凈空不足兩側(cè)凈空不足多車道一側(cè)凈空不足兩側(cè)凈空不足③縱坡度修正系數(shù)γ3道路縱坡的大小對行車速度有很大的影響，特別是對于載重貨車、拖掛車，當縱坡越大，車速降低越多，通行能力亦隨之而降低。國外均以小汽車為標準車型，由于小汽車后備功率大，當縱坡小于7%時，車速降低很少，因而可不予修正。但我國當前在街道上行駛的多為大客車和載重貨車，在坡道上行駛，車速降低很多，因此應(yīng)予以修正。通過國內(nèi)行車的實踐我們認為，坡度大小和坡道長短對車速和通行能力均有影響，故兩者應(yīng)同時考慮。美國的修正方法有兩種，一是當量法，將一輛載貨汽車換算成多少輛小汽車，然后用小汽車的當量值來計算。不同坡度和坡長情況下載貨汽車對通行能力的影響列于表3—10。其修正系數(shù)γ3根據(jù)載貨汽車所占百分數(shù)按下式計算：γ3=100/（100-ρT+ETρT）（）式中：ρT--載貨汽車所占百分率；ET--載貨汽車換算為小汽車的當量值，可按表3—10一定坡度和坡長查得。貨車在雙車道交通條件下的換算系數(shù)表3—10一輛載貨汽車相當于小汽車數(shù)坡道長度(m)平均縱坡3%4%5%6%7%1603204809601201600注：如修正貨車因坡度影響的通行能力時，可用表中數(shù)值除以2，即換算成以貨車為單位。另一種方法是采用上坡時的最大車流量與平坡的最大車流量進行對比的百分數(shù)來表示，這樣查得的百分數(shù)即為縱坡的修正系數(shù)，因限于篇幅不作介紹o④視距不足修正系數(shù)γ4道路線形的幾何要素應(yīng)滿足設(shè)計車速的條件，但由于客觀原因視距不足，往往不能滿足行車要求，特別是超車的要求。在超車視距小于450m的路段，如平曲線或豎曲線路段，可按其占道路全長的百分數(shù)進行修正。視距不足的路段越長，則其影響越大。視距不足的修正只適用于雙車道道路，其修正值見表3—11。視距不足對通行能力影響的修正系數(shù)γ4值表3—11視距小于450m的路段占全長的百分比%行車速度(Km/h)35—6464—7272—8080—88020406080100⑤沿途條件修正系數(shù)γ5沿途條件是指道路兩旁街造化程度，由于道路兩側(cè)有建筑物，常產(chǎn)生行人和非機動車流對汽車的干擾，從而迫使汽車降速和通行能力降低，因此計算的通行能力應(yīng)予以修正(表3—12)。街道沿線條件對通行能力影響的修正系數(shù)γ5表3—12街道化程度未街道化區(qū)段少許街道化區(qū)段街道化區(qū)段修正系數(shù)———2、交通條件修正系數(shù)γ6交通條件的修正主要是指車輛的組成，特別是混合交通情況下，車輛類型眾多，大小不一，占用道路面積不同，性能不同，速度不同，相互干擾大，嚴重地影響了道路的通行能力。為了使不同類型的車輛換算為同一車型，一般根據(jù)所占道路面積和行車速度的比值進行換算，亦可用平均車頭時距的比值進行換算。國外都以小汽車作為換算標準，而我國由于載貨汽車的數(shù)量占汽車總數(shù)的80％左右。因此，我國公路工程技術(shù)標準規(guī)定以載貨汽車為標準車，其它車輛需換算成載貨汽車(表3—3)。而城建部門亦有采用小汽車為標準(表3—4)。例某道路上坡坡度為4%，坡長為960m，載貨汽車占交通量的20%，求坡度修正系數(shù)。（ρT=20，載貨汽車所占百分率）解：當坡度為4%，坡長為960m，由表得ET=，已知ρT=20，代入式（）則得：γ3=100/（100-ρT+ETρT）=100/（100-20+*20）=57%例某城的入城干道，地處平原區(qū)，初建按三級公路標準，即路基寬為，路面寬為，設(shè)計車速為60km／h（時一條車道的理論通行能力采用900輛/h），該路段縱坡為2％，視距不足路段長度占全路段的20％。根據(jù)交通量調(diào)查，該路段載貨車交通量為875輛／h，吉普車8輛／h，自行車115輛／h，板車13輛／h，馬車5輛／h，試求該路交通量是否超過其本身的通行能力。解：按V=60km／h，查表得一條車道的計算通行能力采用值為900輛／h，對雙車道為1800輛／h。求可能通行能力需確定以下修正系數(shù)：1．車道寬為，得γ1=。2．兩側(cè)路肩寬度均為，得γ2=。3．縱坡為2％，即γ3=，可不予修正。4．超車視距不足路段占20％，得γ4=。5．它是城市出入口干道，兩側(cè)已經(jīng)街道化，得γ5=。因此其可能通行能力N可能為：N可能=N基*γ1*γ2*γ3*γ4*γ5=961(輛／h)按調(diào)查交通量的車輛組成，查表和參照我國實踐經(jīng)驗，認為自行車的車種換算系數(shù)采用，板車為和馬車為，則換算為載重汽車的交通量:Q2=875+8*+115*+13*+5*2=907(輛／h)。N可能>Q2，該路段的調(diào)查交通量尚未達到該路段的可能通行能力。（三）、設(shè)計通行能力1、概念：設(shè)計通行能力是指道路交通的運行狀態(tài)保持在某一設(shè)計的服務(wù)水平時，道路上某一路段的通行能力。2、目前我們通常是按一定的修正系數(shù)來修正可能通行能力獲得設(shè)計通行能力。路段設(shè)計通行能力分為四種情況：⑴不受平面交叉口影響的一條機動車道的通行能力：Nm=αc×Nppcu/d式中αc--道路分類系數(shù)，數(shù)值查表3—13Np--一條車道的可能通行能力機動車道的道路分類系數(shù)表3—13道路分類快速路主干路次干路支路αc表中，快速路分類系數(shù)較小，而支路分類系數(shù)最大。這體現(xiàn)了等級高的道路要求服務(wù)水平較高，亦即容許通行能力降低，因而分類系數(shù)小。相反，等級低的支路，分類系數(shù)較大，使用條件較差。⑵受平面交叉口影響的一條機動車道的通行能力：要考慮交叉口折減系數(shù)αa，受交叉口之間距離和交叉口信號燈周期的影響。公路上，路段距交叉口遠，可不考慮交叉口影響；城市道路上，因為交叉口之間距離近，車流不能連續(xù)通行，因此對路段設(shè)計通行能力還應(yīng)予以修正，修正系數(shù)主要受交叉口之間距離與信號燈配時的影響，稱為交叉口折減系數(shù)αa，可查表獲得。那么受平面交叉口影響的一條機動車道的通行能力：Nm=αc×Np×αapcu/d⑶不受平面交叉口影響的多條機動車道的通行能力：當在一個方向上的車行道有兩條或多于兩條車道時，因車輛經(jīng)常由外側(cè)車道轉(zhuǎn)入內(nèi)側(cè)車道，或由內(nèi)側(cè)駛出通過外側(cè)車道，這種車道轉(zhuǎn)移對外側(cè)車道干擾最大，所以多車道的車行道、要考慮車道轉(zhuǎn)移影響。位于外側(cè)位置的車道通行能力應(yīng)予折減。通常以靠近中線的第一條車道的通行能力作為1(即100％)，第二條車道的通行能力為第一條車道的，第三條車道的通行能力則為，第四條車道為詳見表3—14：車道通行能力折減系數(shù)值表3—14車道數(shù)單向一車道單向二車道單向三車道單向四車道折減系數(shù)由上表可見，車道數(shù)增加，通行能力相應(yīng)折減，故從實際效果出發(fā)，過多的車道并不能提高太大的通行能力。不計交叉口影響多車道的設(shè)計通行能力為：Nm1=αc×Np×αmpcu／h式中，Nm1——不受平面交叉口影響的多車道設(shè)計通行能力；Np——可能通行能力；αc--道路分類系數(shù)；αm--通行能力車道折減系數(shù)。受平面交叉口影響的多條機動車道設(shè)計通行能力。Nm1=αc×Np×αa×αmpcu／h第五節(jié)機動車車行道寬度的確定關(guān)于機動車車行道寬度的確定方法對于城市道路、公路均適用。一、車行道：是道路上供車輛行駛的部分。高速公路、一級公路的車行道專供汽車行駛，二三四級公路的車行道供各種車輛混合行駛。道寬度：與車行道不同（機動車車行道是由數(shù)條車道組成的）1、車道寬度概念：在車行道上供單一縱列車輛安全行駛的地帶，稱為一條車道，一條車道所必需的寬度，稱為車道寬度。2影響因素：機動車車道的寬度決定于設(shè)計車輛外廓寬度、橫向安全距離、以及不同車速行駛時的車輛擺動寬度等。3、取值：不同車種和不同行駛車速要求不同車道寬度與之適應(yīng)。根據(jù)我國對公路和大、中、小城市道路的行駛車輛觀測得出，車速>40km／h時，采用3．75m；反之，車速〈40km／h時采用3．5m?？焖俾窓C動車道寬度也有采用4m的。我國各級公路車行道寬度可查表。三、機動車車行道寬度的確定：機動車車行道由數(shù)條機動車車道組成，其寬度應(yīng)是車道條數(shù)和一條車道寬度的乘積與兩側(cè)路緣帶寬度之和，如道路中間設(shè)有雙黃線時，整個道路寬度尚應(yīng)包括雙黃線的寬度；如道路上設(shè)有分隔帶，附加車道(變速車道或爬坡車道)、緊急停車帶或錯車帶等設(shè)施時，還應(yīng)包括這些部分的寬度。（不同于路面寬度）機動車車行道寬度Wc=N×b+2ωmcWc---機動車車行道寬度N---雙向車道數(shù)，通常取整數(shù)b---一條車道寬度ωmc---路緣帶寬度（—）1、估算車道數(shù)N=雙向設(shè)計小時交通量/一條車道的設(shè)計通行能力，N通常取整數(shù)（其中，一條車道的設(shè)計通行能力Nm=αc×Np×αapcu/d）⑴若求得N=,則N取2，既雙向為二車道，機動車車行道寬度Wc=N×b+2ωmc⑵若求得N=,則N取4，既雙向為四車道，單向為二車道，此時應(yīng)考率設(shè)計小時交通量受方向分布系數(shù)δ的影響，通行能力受通行能力車道折減系數(shù)αm的影響。所以要驗算上式估算出的4是否滿足要求?？矗簡蜗蛟O(shè)計小時交通量/單向多條車道的設(shè)計通行能力≤1是否成立