第二章城市道路交通分析__城市道路设计.ppt

LOGO城市道路设计城市道路设计建筑工程与力学学院建筑工程与力学学院高嫄嫄高嫄嫄2021/9/241第二章第二章 城市道路交通分析城市道路交通分析2.1 汽车行驶的速度汽车行驶的速度1.设计速度设计速度2.瞬时速度瞬时速度3.运行速度运行速度4.行程速度行程速度5.平均速度平均速度6.最大速度最大速度7.时域均速时域均速8.空域均速空域均速9.85%高位速度高位速度10.15%低位速度低位速度2021/9/242v2.1.1 设计速度设计速度设计速度是道路几何设计依据的车速，几何设计的其他要设计速度是道路几何设计依据的车速，几何设计的其他要素，如平纵横设计的平曲线半径、缓和曲线、视距、超素，如平纵横设计的平曲线半径、缓和曲线、视距、超高、加宽纵坡等都必须从属于设计速度的要求以达到几何高、加宽纵坡等都必须从属于设计速度的要求以达到几何设计的均衡性。设计的均衡性。城市道路设计速度：城市道路设计速度：（老规范）（老规范）2021/9/243城市道路工程设计规范城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）（新规范）（新规范）道路类别道路类别快速路快速路主干路主干路次干路次干路支路支路道路级别道路级别I IIIIIIIIIIII IIIIIIIIIIII IIIIIIIIIIII IIIIIIIIIII设计速度设计速度（km/hkm/h）10010080806060606060606060 50504040505040403030303040403030202020202021/9/244公路的设计速度：公路的设计速度：公路等公路等级级高速公高速公路路一级公一级公路路二级二级公路公路三级三级公路公路四级四级公路公路速度速度（km/h）12010080100806080604030202021/9/2452.1.2 速度特征速度特征瞬时速度：瞬时速度：也称点速度，是指车辆通过道路上某一点时的瞬态速度，可以通过人工量测尽可能短的距离内的行驶时间计算得到，也可以通过雷达测速仪或埋入式电子速度仪测取。时域均速：时域均速：是指在一定时间段内，在道路上某一定断面交通流中的车辆通过该断面时的瞬时速度的算术平均值。（）空域均速：空域均速：是指在较长的路段内同一时间交通流中车辆瞬时速度的算术平均值。（）限制速度：限制速度：是指交管部门或路政部门在认为必要的条件下对路段提出的限制值，该值一般小于设计速度。运行速度：运行速度：是指在较长的路段内，车辆处于连续行驶状态时的速度平均值。行程速度：行程速度：是指在较长的路段内，单位时间内车辆行驶的距离。运行速度和行程速度的区别是运行速度不包括延误，而行程运行速度和行程速度的区别是运行速度不包括延误，而行程速度将延误包括在时间内。速度将延误包括在时间内。2021/9/246时域均速、空域均速及时域均速和空域均速的关系：时域均速、空域均速及时域均速和空域均速的关系：式中 观测到的第i辆车的瞬时速度，km/h；观测到的车辆总数。式中 路段长度，km；观测到的第i辆车行驶距离长为d的路段所需的时间，s。式中 车辆瞬时速度在路段内分部的方差。2021/9/2472.2 城市交通流特征城市交通流特征交通要素：交通要素：驾驶者、行人、车辆和道路。交通流指标：交通流指标：流量、交通量、密度、速度。流量：流量：是指一定时间段内（小于1h，通常采用15min）通过的车辆数除以该段时间所得到的当量单位小时内汽车的通过数量，也称小时流量，或流量率，简称流量，单位为辆/小时（veh/h）。交通量：交通量：是指单位时间（每小时，每天，每分钟）内通过道路上某点（断面）的车辆数。密度：密度：是指在某一时刻单位路段长度内的平均车辆数，通常以辆/千米（veh/km）表示。2021/9/2482021/9/249速度、流量、密度三者的关系速度、流量、密度三者的关系K=Q/V K=Q/V 式中：式中：式中：式中：K K为交通密度（辆为交通密度（辆为交通密度（辆为交通密度（辆/公里）；公里）；公里）；公里）；Q Q为交通量（辆为交通量（辆为交通量（辆为交通量（辆/小时）；小时）；小时）；小时）；V V为车速（公里为车速（公里为车速（公里为车速（公里/小时）。小时）。小时）。小时）。也常写作：也常写作：也常写作：也常写作：Q=KV Q=KV2021/9/2410连续流特征连续流特征2021/9/2411间断流特征间断流特征2021/9/2412v平均日交通量：任意期间的交通量累计和除以该平均日交通量：任意期间的交通量累计和除以该 期间的总天数。期间的总天数。v周平均日交通量：一周内交通量之和除以周平均日交通量：一周内交通量之和除以7 7v月平均日交通量：一月内交通量之和除以月天数月平均日交通量：一月内交通量之和除以月天数 （28 29 30 3128 29 30 31）v年平均日交通量年平均日交通量：一年内交通量之和除以全年天：一年内交通量之和除以全年天 数（数（365 366365 366）v年平均月交通量：一年内交通量之和除以年平均月交通量：一年内交通量之和除以1212交通量特征交通量特征2021/9/24132021/9/24142021/9/24152021/9/24162.3 道路通行能力及服务水平道路通行能力及服务水平我国我国道路通行能力道路通行能力是指道路上某一车道或某一断面处单位时是指道路上某一车道或某一断面处单位时间内可能通过的最大交通量，行人的通行能力以（人间内可能通过的最大交通量，行人的通行能力以（人/h）表）表示，车辆的通行能力以（示，车辆的通行能力以（veh/h或或veh/昼夜）表示。昼夜）表示。服务水平（服务水平（LOS）是对某一交通流运行状态，如速度、运行是对某一交通流运行状态，如速度、运行时间、自由操作程度、交通间断、舒适方便感觉等方面的量时间、自由操作程度、交通间断、舒适方便感觉等方面的量度。通常安全因素并不包括在服务水平的衡量当中。度。通常安全因素并不包括在服务水平的衡量当中。通行能力与服务水平是道路规划、设计、管理、养护和改建通行能力与服务水平是道路规划、设计、管理、养护和改建的重要技术指标，也是综合交通运输体系中道路交通的重要的重要技术指标，也是综合交通运输体系中道路交通的重要特征指标。特征指标。2021/9/24172021/9/24182021/9/2419设计小时交通量设计小时交通量v机动车道通行能力按单位时间通过道路某断面的标准小客机动车道通行能力按单位时间通过道路某断面的标准小客车数计算（单位为车数计算（单位为pcu/h）。）。v确定车道数的设计小时交通量计算式：确定车道数的设计小时交通量计算式：v式中式中 设计小时交通量，设计小时交通量，pcu/h；设计年限的年平均日交通量，设计年限的年平均日交通量，pcu/h；设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值；设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值；当不能取得年平均交通量时，可用代表性的平均日交通量当不能取得年平均交通量时，可用代表性的平均日交通量代替；代替；主要交通方向交通量与断面交通量的比值。主要交通方向交通量与断面交通量的比值。2021/9/2420路段通行能力路段通行能力v路段通行能力分为可能通行能力与设计通行能力。在城市路段通行能力分为可能通行能力与设计通行能力。在城市一般道路与一般交通条件下，不受平面交叉口影响时的一一般道路与一般交通条件下，不受平面交叉口影响时的一条机动车道的可能通行能力按下式计算。条机动车道的可能通行能力按下式计算。v式中式中 一条机动车车道的路段可能通行能力，一条机动车车道的路段可能通行能力，pcu/h;连续车流平均车头间隔时间，即车头时距，连续车流平均车头间隔时间，即车头时距，s。受平面交叉口影响的机动车车道的设计通行能力应根据不同受平面交叉口影响的机动车车道的设计通行能力应根据不同的计算行车速度、绿信比、交叉口间距等进行折减。的计算行车速度、绿信比、交叉口间距等进行折减。2021/9/2421信号灯管制十字交叉口通行能力信号灯管制十字交叉口通行能力v1、各种直行车道的设计通行能力、各种直行车道的设计通行能力（加图片）（加图片）根据各进口道的车道形式特征，直行车道、直右车道、直左根据各进口道的车道形式特征，直行车道、直右车道、直左车道、直左右车道的通行能力分别为：车道、直左右车道的通行能力分别为：式中式中 一条直行车道的设计通行能力，一条直行车道的设计通行能力，pch/h；信号周期，信号周期，s；信号周期内的绿灯时间，信号周期内的绿灯时间，s；变为绿灯后第一辆车启动并通过停止线的时变为绿灯后第一辆车启动并通过停止线的时间，间，s；直行或右行车辆通过停止线的平均间隔时间，直行或右行车辆通过停止线的平均间隔时间，s/pcu;直行车道通行能力折减系数，可采用直行车道通行能力折减系数，可采用0.9；一条直右车道的设计通行能力，一条直右车道的设计通行能力，pcu/h；一条直左车道的设计通行能力，一条直左车道的设计通行能力，pcu/h；直左车道中左转车所占比例；直左车道中左转车所占比例；直左右车道的设计通行能力，直左右车道的设计通行能力，pcu/h。2021/9/2422v2、专用左转车道和专用右转车道同时设置时通行能力、专用左转车道和专用右转车道同时设置时通行能力若进口道同时设有专用左转车道和专用右转车道时，设计通若进口道同时设有专用左转车道和专用右转车道时，设计通行能力应按照该断面左、右转比例计算。先计算该断面进口行能力应按照该断面左、右转比例计算。先计算该断面进口道的设计通行能力，再分别计算专用左转及专用右转车道的道的设计通行能力，再分别计算专用左转及专用右转车道的设计通行能力。计算公式为：设计通行能力。计算公式为：2021/9/2423v3、设有专用左转车道时通行能力、设有专用左转车道时通行能力进口道若设有专用左转车道而未设专用右转车道时，先计算进口道若设有专用左转车道而未设专用右转车道时，先计算该断面的设计通行能力，在计算专用左转车道的设计通行能该断面的设计通行能力，在计算专用左转车道的设计通行能力。计算公式为：力。计算公式为：2021/9/2424v4、设有专用右转车道时通行能力、设有专用右转车道时通行能力进口道若设有专用右转车道而未设专用左转车道时，先计算进口道若设有专用右转车道而未设专用左转车道时，先计算该断面的设计通过能力，再计算专用右转车道的设计通行能该断面的设计通过能力，再计算专用右转车道的设计通行能力。计算公式为：力。计算公式为：2021/9/2425v5、对面左转车较多时通行能力、对面左转车较多时通行能力在一个信号周期内，对面到达的左转车超过在一个信号周期内，对面到达的左转车超过34pcu时，应时，应折减该断面各种直行车道的设计通行能力，包括直行、直折减该断面各种直行车道的设计通行能力，包括直行、直左、直右及直左右车道。折减后的设计通行能力为：左、直右及直左右车道。折减后的设计通行能力为：2021/9/2426v信号灯管制信号灯管制T字形交叉口通行能力字形交叉口通行能力v环形交叉口通行能力环形交叉口通行能力v自行车道通行能力自行车道通行能力v人行通道通行能力人行通道通行能力2021/9/2427机动车道服务水平机动车道服务水平2021/9/24282021/9/24292021/9/2430 服务水平是描述交通流的运行条件及其对汽车驾驶者和服务水平是描述交通流的运行条件及其对汽车驾驶者和乘客感觉的一种质量测定标准，是道路使用者从道路状况、乘客感觉的一种质量测定标准，是道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量，如可以提供行车速度、舒适、安全及经济等方面所能得量，如可以提供行车速度、舒适、安全及经济等方面所能得到的实际效果与服务程度。到的实际效果与服务程度。服务水平是用来供车辆驾驶者对道路上的车流情况作出服务水平是用来供车辆驾驶者对道路上的车流情况作出判断的一个定性的尺度，它所描述的范围要从驾驶者可自由判断的一个定性的尺度，它所描述的范围要从驾驶者可自由地操纵车辆以他所需车速行驶的最高水平，直至道路上出现地操纵车辆以他所需车速行驶的最高水平，直至道路上出现车辆拥塞现象，驾驶者不得不停停开开的最低水平。虽然车车辆拥塞现象，驾驶者不得不停停开开的最低水平。虽然车辆驾驶者一般缺乏有关道路交通流的知识，但他能感觉和意辆驾驶者一般缺乏有关道路交通流的知识，但他能感觉和意识到道路上交通量的变化，会影响车辆行驶的速度，以及舒识到道路上交通量的变化，会影响车辆行驶的速度，以及舒适、方便、经济和安全的程度。因此，评定服务水平的高低适、方便、经济和安全的程度。因此，评定服务水平的高低应包括下列各项因素：应包括下列各项因素：2021/9/2431v行车速度和行驶时间；行车速度和行驶时间；v车辆行驶时的自由程度；车辆行驶时的自由程度；v行车受阻或受限制的情况，可用每公里停车次数行车受阻或受限制的情况，可用每公里停车次数和车辆延误时间来衡量；和车辆延误时间来衡量；v行车的安全性，以事故率和造成的经济损失来衡行车的安全性，以事故率和造成的经济损失来衡量；量；v行车的舒适性和乘客满意的程度；行车的舒适性和乘客满意的程度；v经济性，以行驶费用来衡量。经济性，以行驶费用来衡量。2021/9/2432美国美国公路通行能力手册公路通行能力手册（19651965年）将道路的服务水平分年）将道路的服务水平分为为A A至至F F六个等级，对这六个等级的描述如下六个等级，对这六个等级的描述如下：A级自由车流，交通量低、车速高、行车密度小，驾驶者可按自己的意自由车流，交通量低、车速高、行车密度小，驾驶者可按自己的意愿控制车速，不因其它车辆的存在而有干扰和延误。愿控制车速，不因其它车辆的存在而有干扰和延误。B级稳定车流，车速开始受到限制，但驾驶者仍能自由选择行驶的车稳定车流，车速开始受到限制，但驾驶者仍能自由选择行驶的车道，车道稍有降低，但延误很小，该级可作为市击际公路的设计标准。道，车道稍有降低，但延误很小，该级可作为市击际公路的设计标准。C级仍为稳定车流，但车速和机动性已受到较大交通量的影响，多数驾仍为稳定车流，但车速和机动性已受到较大交通量的影响，多数驾驶者在选择车速、改变车道或超车等方面的自由度已受到限制，但尚能获驶者在选择车速、改变车道或超车等方面的自由度已受到限制，但尚能获得较满意的车速。此级可作为市区道路的设计标准。得较满意的车速。此级可作为市区道路的设计标准。D级接近不稳定车流，虽然已在很大程度上受运行条件变化的影响，但接近不稳定车流，虽然已在很大程度上受运行条件变化的影响，但尚能维持驾驶人可接受的车速，而交通量的变动和车流的暂时受阻将引起尚能维持驾驶人可接受的车速，而交通量的变动和车流的暂时受阻将引起运行车速显著降低，驾驶操作已很少有自由度，舒适性和方便性都已降运行车速显著降低，驾驶操作已很少有自由度，舒适性和方便性都已降低，但若行驶时间不长则尚可忍受。低，但若行驶时间不长则尚可忍受。2021/9/2433E级不稳定车流，行车已时停时开，车速很低，交通量已接近或等于道不稳定车流，行车已时停时开，车速很低，交通量已接近或等于道路的通行能力。路的通行能力。F级强制车流，车辆排队慢行，极易发生阻塞，到极限时，车速和交通强制车流，车辆排队慢行，极易发生阻塞，到极限时，车速和交通量都降至零量都降至零 根根据据以以上上六六级级服服务务水水平平的的划划分分，使使道道路路使使用用者者能能感感受受到到某某条条道道路路是是处处于于何何种种交交通通状状态态。对对道道路路规规划划设设计计人人员员来来说说，也也可可使使他他们们知知道道他他所所规规划设计的道路将处于何种交通状态。划设计的道路将处于何种交通状态。2021/9/24342.4道路交通调查及交通分析与预测道路交通调查及交通分析与预测v交通量调查交通量调查、车速调查车速调查和和道路通行能力调查道路通行能力调查是交通调查的三是交通调查的三个主要内容。个主要内容。v交通量调查的步骤：交通量调查的步骤：a.编制路网流量调查计划编制路网流量调查计划b.确定观测方案确定观测方案c.选择合理的观测方法进行调查选择合理的观测方法进行调查d.交通量调查资料分析交通量调查资料分析e.提交交通量调查报告提交交通量调查报告2021/9/2435v车速调查一般针对瞬时速度和行程速度进行。地点车速的车速调查一般针对瞬时速度和行程速度进行。地点车速的调查主要用于以下目的：调查主要用于以下目的：A.掌握某地的车速分布规律掌握某地的车速分布规律B.进行交通控制促进行车安全，如制定限速、设置标志等进行交通控制促进行车安全，如制定限速、设置标志等C.进行交通事故分析进行交通事故分析D.评价交通改善措施的有效性评价交通改善措施的有效性E.研究交通流研究交通流行车速度的调查主要目的：行车速度的调查主要目的：1、掌握道路的交通现状，衡量服务水平并提出交通改善目标、掌握道路的交通现状，衡量服务水平并提出交通改善目标2、确定交通管制措施、计算交叉口信号灯配时方案、确定交通管制措施、计算交叉口信号灯配时方案3、评价交通改善措施的有效性、评价交通改善措施的有效性4、研究交通流特征，特别是流量、速度和密度三者之间的关、研究交通流特征，特别是流量、速度和密度三者之间的关系。系。2021/9/2436v通行能力的调查包括通行能力的调查包括路段通行能力调查路段通行能力调查、交叉口通行能力交叉口通行能力调查调查和和饱和流量调查。饱和流量调查。v道路通行能力调查一般通过收集车头时距反算流量的方式道路通行能力调查一般通过收集车头时距反算流量的方式进行。路段通行能力调查必须充分考虑车道功能与车道特进行。路段通行能力调查必须充分考虑车道功能与车道特征。若路边车道设置公共汽车站，还应调查公共汽车停靠征。若路边车道设置公共汽车站，还应调查公共汽车停靠站的通行能力。站的通行能力。2021/9/2437vOD调查分析调查分析OD调查就是起讫点调查，主要调查出行的起点和讫点，是交调查就是起讫点调查，主要调查出行的起点和讫点，是交通路网规划的关键基础工作。通路网规划的关键基础工作。2021/9/2438v交通预测交通预测主要包括四部分：出行生成、出行分布、出行模式、交通量分配主要包括四部分：出行生成、出行分布、出行模式、交通量分配出行生成与以下三个要素的关系最为密切：出行生成与以下三个要素的关系最为密切：1、土地利用率（如居住密度、就业率）、土地利用率（如居住密度、就业率）2、土地利用特征（如平均家庭收入、车辆拥有率）、土地利用特征（如平均家庭收入、车辆拥有率）3、与主要经济活动中心的相对位置（如离市中心的距离）、与主要经济活动中心的相对位置（如离市中心的距离）出行生成的方法包括出行生成的方法包括出行产生率、对比类型分析、回归分析。出行产生率、对比类型分析、回归分析。出行分布模型常用的三种形式：出行分布模型常用的三种形式：重力模型、增长率模型、介入模重力模型、增长率模型、介入模型。型。2021/9/2439LOGOThank You!2021/9/2440