05道路通行能力分析(新)课件.ppt

1、1/1/2023-1/1/20231/1/20231/1/20231/1/20231/1/2023通行能力的分类通行能力的分类基本通行能力：基本通行能力：其含义是其含义是“理想条件理想条件”下，公路设施在四下，公路设施在四级服务水平时所能通行的最大小时交通量，即理论上所能通行级服务水平时所能通行的最大小时交通量，即理论上所能通行的最大小时交通量。的最大小时交通量。通常以高速公路上观测到的最大交通通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准量为基准(理想、理论通行能力理想、理论通行能力)实际通行能力：实际通行能力：其含义是根据该设施具体的公路几何构造、其含义是根据该设施具体的公路几何构造、交通条件以

2、及交通管理水平，对交通条件以及交通管理水平，对基本通行能力基本通行能力按实际公路条件、按实际公路条件、交通条件等进行相应修正后的小时交通量。交通条件等进行相应修正后的小时交通量。是现实条件道是现实条件道路上的最大交通量（可能通行能力）路上的最大交通量（可能通行能力）设计通行能力：设计通行能力：其含义是设计某一公路设施时，根据对交其含义是设计某一公路设施时，根据对交通运行质量的要求，即通运行质量的要求，即在一定服务水平要求下在一定服务水平要求下，公路设施所能，公路设施所能通行的最大小时交通量。因此，设计通行能力与选取的服务水通行的最大小时交通量。因此，设计通行能力与选取的服务水平级别有关。平级别

3、有关。是道路规划、设计的依据（实用通行能力）是道路规划、设计的依据（实用通行能力）1/1/2023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1/1/2023需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分1/1/20231/1/2023各类公路设施评价服务水平的主要参数各类公路设施评价服务水平的主要参数pcu当量小汽车（当量小汽车（passenger car unit）ln 车道数车道数1/1/2023美国道路设施服务水平标准美国道路设施服务水平标准1/1

4、/2023LOS ALOS BLOS CLOS DLOS ELOS F美国道路设施服务水平标准美国道路设施服务水平标准1/1/2023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DEF1/1/2023LOS ILOS IIILOS IILOS IV1/1/20231/1/2023t0t0l0l0l反反l制制l安安l车车计算的最大交通量为计算的最大交通量为:00360036001000(/h)/3.6tVNVhll最大辆行驶车辆之间的最小安全间距为：行驶车辆之间的最小安全间距为：20/h)3.6254VVllllltll反制安车安车（辆l安安一般取用一般取用2

5、m,t可取可取1s,附着系数附着系数与轮胎花纹、路面粗糙与轮胎花纹、路面粗糙度、平整度、表面湿度、行车速度等因素有关度、平整度、表面湿度、行车速度等因素有关(如如表表5-9)。车辆。车辆长度对于小汽车采用长度对于小汽车采用6m,对于解放牌汽车采用对于解放牌汽车采用12m:210001000(/h)1142123.62543.6254VNVVVtV解辆1/1/20231/1/20231/1/20231/1/2023实际通行能力实际通行能力是在实际的道路和交通条件下是在实际的道路和交通条件下,单位单位时间内通过道路上某一点的时间内通过道路上某一点的最大可能交通量最大可能交通量。123pBmCCNf

6、fff式中：式中：CP可能通行能力可能通行能力 CB基本通行能力基本通行能力 fi各项修正系数各项修正系数(道路道路和和交通交通条件的修正系数条件的修正系数)道路条件道路条件:1)车道数修正系数车道数修正系数fN；2)车道宽度修正系数车道宽度修正系数fw；3)侧向净侧向净空受限修正系数空受限修正系数fcw；4)车道硬路肩宽度修正车道硬路肩宽度修正fsw；5)交通组成修正系交通组成修正系数数fHV；6)方向分布修正系数方向分布修正系数fd；7)路侧干扰修正系数路侧干扰修正系数ff；8)平面交叉平面交叉修正系数修正系数fj；9)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fp。交通

7、条件交通条件:使不同类型的车辆换算为同一车型。使不同类型的车辆换算为同一车型。HVii11(1)fP E1/1/2023pBNwHVPCCNffff1 1）高速公路：）高速公路：fN：六车道及其以上取：六车道及其以上取0.98一一0.99；fp：通常在：通常在0.95一一1.00之间。之间。1/1/2023pBNwHVPjfCCNffffff2 2）一级公路路段：）一级公路路段：fN：取：取0.95一一0.97；fp：通常在：通常在0.95一一1.00之间。之间。1/1/2023pBwHVdfCCNffff3 3）二级公路、三级公路：）二级公路、三级公路：1/1/2023设计通行能力是由不同服

8、务水平规定条件下的通设计通行能力是由不同服务水平规定条件下的通行能力，也就是要求道路所承担的服务交通量，通常行能力，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：作为道路规划和设计的依据：DPVCCC服务交通量通行能力在公路设计中，原则上：在公路设计中，原则上：高速公路和一级公路高速公路和一级公路采用二级服务水平进行设计；采用二级服务水平进行设计；二级公路、三级公路和平面交叉二级公路、三级公路和平面交叉采用三级服务水平设计；采用三级服务水平设计；四级公路为支线公路和地方公路，四级公路为支线公路和地方公路，主要提供短途的可达性主要提供短途的可达性运输服务，因此，四级公路服务水平

9、不作规定，可视其用运输服务，因此，四级公路服务水平不作规定，可视其用途、作用、目的等需求而确定。途、作用、目的等需求而确定。1/1/2023例例5-1 某微丘地区四个道高速公路设计车速某微丘地区四个道高速公路设计车速100km/h,路基宽路基宽26m，其中两侧路肩与路绿带均为，其中两侧路肩与路绿带均为0.75m,硬路肩均为硬路肩均为3m中央分中央分隔带隔带2m，纵坡为，纵坡为1，设计小时交通量为小汽车，设计小时交通量为小汽车2400辆，大中辆，大中型汽车型汽车480辆，特大型汽车辆，特大型汽车70辆辆.试求该路有无超过其通行能力试求该路有无超过其通行能力,如无其服务水平如何如无其服务水平如何?

10、解：先进行交通员换算解：先进行交通员换算,按表按表5-19,5-19,经内插计算分别为经内插计算分别为TT2.149,2.490EE大特2400480 2.14970 2.493594,3600 pcu/hQ当量取3600/2 60%1080 pcu/hQ右再求算实际条件下通行能力，由表再求算实际条件下通行能力，由表5-15-1得知得知2200 pcu/hBC 查修正系数查修正系数:wsw1,1ffTT480 2.149/360028.6%,70 2.49/36004.6%PP大特HVTT10.7241(1)fP E1/1/2023wswHV2200 1 1 0.7241593pcu/hCCf

11、ff PB计算实际通行能力计算实际通行能力:近似取为近似取为:1600pcu/h1080pcu/hCQP右再计算负荷度再计算负荷度:/1080/16000.67Q C 查表，得知二级查表，得知二级V VC C0.68,0.68,故其服务水平为二级。故其服务水平为二级。1/1/2023例例5-2 一四车道高速公路，设计速度为一四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小，单向高峰小时交通量时交通量=1800veh/h，大型车占，大型车占40%，车道宽，车道宽 3.50m，侧向净，侧向净空为空为1.75m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析

12、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。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。实地观测的平均速度为实地观测的平均速度为56km/h。解：为求服务水平要计算解：为求服务水平要计算VC：（l）查表）查表5-1220，得诸修正系数，得诸修正系数 0.97wf 5.2HVE625.0)15.2(40.01/1HVf0.1Pf（2）计算）计算VC/1800/2000 2 0.97 0.625 1.00.74PBwHVpV CQCNfff（3）该公路服务水平属三级）该公路服务水平属三级1/1/20234 4）求算达到可能通行能力前可增加的交通量行车道的可能）求算达到可能通行

13、能力前可增加的交通量行车道的可能通行能力通行能力:(/)20002 1.00 0.970.625 1.02425/PBwHVpVV CCNfffveh h 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 V：2425 1800625/Vveh h1/1/2023交织路段图示交织路段图示(50m(50m交织区长度交织区长度600m)600m)1/1/20232.2.交织区分类：交织区分类：简单交织区和多重交织区两类。简单交织区和多重交织区两类。u 简单交织区：简单交织区：由单一汇合点连着单一分离点形由单一汇合点连着单一分离点形成；成；u 多重交织区：多重交织区：由由1 1个汇

14、合点连着个汇合点连着2 2个分离点，或个分离点，或2 2个汇合点连着个汇合点连着1 1个分离点。个分离点。通常也可简单分通常也可简单分类和类和类：类：类交织区示意图类交织区示意图类交织区示意图类交织区示意图1/1/20233.3.交织运行特性交织运行特性 交织区的车流运行关键在于车辆运行的交织操作，它影响交织区的车流运行关键在于车辆运行的交织操作，它影响到行驶车速、车头时距以及行车安全。到行驶车速、车头时距以及行车安全。交织长度交织长度和和交织断面车道数交织断面车道数是交织运行效率的是交织运行效率的2 2个主要参个主要参数。数。随交织流量的增加，交织区的运行效率会下降。随交织流量的增加，交织区

15、的运行效率会下降。交织区交织区流量之和为流量之和为：Q总总=Q01+Q02+Qw1+Qw2交织流量比：交织流量比：VR=(Qw1+Qw2)/Q总总设：设：Qw1Qw2，则，则交织比：交织比：r=Qw1/Qw21/1/20231.1.通行能力的计算通行能力的计算 交织区的通行能力和运行速度同交织区长度、交织区的通行能力和运行速度同交织区长度、车道数、交织流量比、总交通量及交织区车道构造车道数、交织流量比、总交通量及交织区车道构造等因素有关。等因素有关。wBsNLVRCCrrrr式中：式中：rs 交织区类型修正系数，其中：交织区类型修正系数，其中：类交织区类交织区rs=0.95，类交织区类交织区r

16、s=1.0。rN 交织区内车道数修正系数；交织区内车道数修正系数；rL 交织区长度修正系数。交织区长度修正系数。0.128ln(L)+0.181rVR 交织流量比修正系数交织流量比修正系数1/1/20232.2.速度的计算速度的计算 502011exp/()WnWrRSSaVVN L或 公式表明：交织区运行速度同交织区长度、车公式表明：交织区运行速度同交织区长度、车道数正相关，与交织流量比、总交通量负相关。道数正相关，与交织流量比、总交通量负相关。1/1/20233.3.交织区段服务水平交织区段服务水平 评价交织区运行质量的因素有密度、流速和流率，但最重要的是行车密度和V/C。1/1/2023

17、1.1.匝道的定义：匝道的定义：是联系不同高程上两条交叉线路、是联系不同高程上两条交叉线路、供两线路车辆实现方向转换的连接道路。一般有一供两线路车辆实现方向转换的连接道路。一般有一个入口和一个出口，由于线形变化较大且常有纵坡个入口和一个出口，由于线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，故通行能力较正常路段要低。和小半径的转弯，故通行能力较正常路段要低。2 2匝道的形式、类型匝道的形式、类型基本形式：基本形式：右转、左转右转、左转特殊形式：特殊形式：定向定向 对角线对角线 单向单车道单向单车道 单向双车道单向双车道3.3.运行特征：运行特征：有出入口车辆的运行及其在匝道上的运有出入口车辆的运行及其

18、在匝道上的运行，包括分流、合流、交织运行，亦有加速、减速运行，包括分流、合流、交织运行，亦有加速、减速运行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行。行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行。单向单向单车道匝道不允许超车。单车道匝道不允许超车。1/1/20234.4.匝道的通行能力计算匝道的通行能力计算1)实际条件下，自由流速度FV的可按下式计算：FV0按匝道转弯半径计算的行车速度（按匝道转弯半径计算的行车速度（km/h）；）；FFVW行车宽度修正系数（行车宽度修正系数（km/h）；）；FFVV视距修正系数（视距修正系数（km/h）；）；FFVSL纵坡修正系数（纵坡修正系数（km/h）；）；FFV

19、S分隔带修正系数（分隔带修正系数（km/h）；）；FFVUD驶入道路修正系数（驶入道路修正系数（km/h）。）。式中：式中：1/1/20232)2)按匝道转弯半径计算的行车速度按匝道转弯半径计算的行车速度FVFV0 0利用线性设计的基本公式：R 匝道最小曲率半径（匝道最小曲率半径（m）；）；i 匝道最大超高横坡度（匝道最大超高横坡度（%）；）；最大侧向力系数，一般采用最大侧向力系数，一般采用0.12。式中：式中：3）匝道通行能力计算）匝道通行能力计算0WHCCCC1/1/2023合流、分流、交织示意图合流、分流、交织示意图1/1/2023高速公路组成和影响范围高速公路组成和影响范围1/1/20

20、23匝道交通量匝道交通量Vr驶入匝道上游主路单向交通量驶入匝道上游主路单向交通量Vf主路单向最大交通量主路单向最大交通量Vf与相邻上游和（或）下游匝道的距离与相邻上游和（或）下游匝道的距离Du、Dd相邻上游和（或）下游匝道的交通量相邻上游和（或）下游匝道的交通量Vu、Vd匝道型式（驶入还是驶出、在连接处的匝道车道数等）匝道型式（驶入还是驶出、在连接处的匝道车道数等）分合流点通行能力的相关因素分析：分合流点通行能力的相关因素分析：一般分析计算连接处通行能力时，要分析三个一般分析计算连接处通行能力时，要分析三个关键交通量：关键交通量：汇合交通量汇合交通量Vm：用于驶入匝道用于驶入匝道 分离交通量分

21、离交通量Vd：用于驶出匝道用于驶出匝道 主线交通量主线交通量Vf：用于任何汇合或分离点用于任何汇合或分离点1/1/20231/1/20231/1/20231/1/2023eeQQ1优非1/1/20231/1/2023非优先右转弯的通行能力:132232321321211QQQQQee非优先左转弯的通行能力:1322323223322313212313111QQQQQQQQQee1/1/20231/1/2023m3541131ePWWQWl沃尔卓普公式：沃尔卓普公式：1/1/2023英国环境部暂行公式：lWWeWQ1)1(1602801131PePWWQWl适当折减公式：适当折减公式：1/1/2

22、023AWKQ1式中：式中：Q环形交叉口总通行能力环形交叉口总通行能力W所有引道基本宽度总和所有引道基本宽度总和 A引道拓宽所增加的总面积，引道拓宽所增加的总面积，A=a K1计算系数计算系数1/1/2023式中：Q交叉口实用总通行能力 D内接圆直径(m)K2计算参数Q=K2D1/1/20231/1/2023136000iGstttTC混合车与车辆组成有关：混合车与车辆组成有关：1/1/2023式中：式中：KL左转车影响系数左转车影响系数 PL左转车占进口交通量比例左转车占进口交通量比例CSR=CSCLSR=CSLCSL=CSKL=CS(1-0.5PL)1/1/2023式中：CE进口通行能力CL专用左转车道通行能力CR专用右转车道通行能力CS 进口左右直行车道通行能力PL 左转车占进口交通量比例PR 右转车占进口交通量比例1/1/2023nieiCC11/1/20231/1/2023冲突点法计算公式冲突点法计算公式:RiiCCTC3600mmmihmhGC1/1/2023车辆的平均延误时间车辆的平均延误时间(s)(s)1/1/20231/1/2023