道路通行能力手册尹其畅A详细.ppt

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1、学学 院：院：电子与控制工程学院电子与控制工程学院专专 业：业：交通信息工程及控制交通信息工程及控制学学 号：号：2012132029姓姓 名：名：尹其畅尹其畅道路通行能力手册通行能力和服务水平通行能力和服务水平 一 通行能力概述二 服务水平概述道路通行能力手册通行能力的概述1.通行能力的定义通行能力是指在给定的服务水平条件下，单位时间内通过道路某一断面的最大交通实体数。我国对通行能力的定义是指道路设施疏导交通流的能力。交通量是指在单位时间内通过道路某一个断面的交通实体数,交通量是一个随机数;通行能力是一个确定的数值，通行能力在道路设计时就已经确定好了。道路通行能力手册为什么要研究通行能力？u

2、交通需求与交通供交通需求与交通供给交通交通拥堵堵问题交通事故交通事故问题环境境污染染问题能源消耗能源消耗问题道路通行能力手册2.通行能力的分类通行能力的分类 1950年出版的美国年出版的美国道路通行能力道路通行能力手册手册（即（即HCM）中根据通行能力的性）中根据通行能力的性质和使用要求，将通行能力分为下面三质和使用要求，将通行能力分为下面三类：类：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道路通行能力手册定义：道路在一定条件下单位时间内所能定义：道路在一定条件下单位时间内所能通过车辆的通过车辆的极限数极限数。基本通行能力：理想的道路与交通条件基本通行能力：理

3、想的道路与交通条件可能通行能力：通常的道路与交通条件可能通行能力：通常的道路与交通条件设计通行能力：考虑不同的服务水平设计通行能力：考虑不同的服务水平道路通行能力手册服务水平和服务质量1.服务水平的概念服务水平的概念服务水平的概念服务水平的概念服务水平服务水平服务水平服务水平(Level of Service)(Level of Service)美国美国HCM中规定为：描述交通流内的运行中规定为：描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感受的一种质量标条件以及影响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。即准。即道路在某种交通条件下所提供的运行服道路在某种交通条件下所提供的运行服务的质量水平。务的质量

4、水平。服务水平是从道路使用者（包括服务水平是从道路使用者（包括驾驶员和乘客驾驶员和乘客）所感受到的所感受到的服务质量的角度来进行服务质量的角度来进行描述的。如描述的。如从从驾驶员的角度，主要体现在行驶的舒适性驾驶员的角度，主要体现在行驶的舒适性、燃油的经济性、磨耗的减少、行程时间的缩短燃油的经济性、磨耗的减少、行程时间的缩短上来讲上来讲。道路通行能力手册选定服务水平的几条原则：选定服务水平的几条原则：道路交叉口差一级道路交叉口差一级 条件差的比条件好的降一级条件差的比条件好的降一级 主线比匝道高一级主线比匝道高一级 高速公路的服务水平应不低于二级高速公路的服务水平应不低于二级 服务水平分级：服

5、务水平分级：行车速度、行车安全性、舒适性、经济性。行车速度、行车安全性、舒适性、经济性。各国划分不一。各国划分不一。道路通行能力手册2023/1/8交通工程3.服务水平分级美国分为六级：A级 自由流；B级 低密稳定流；C级 中密稳定流；D级 高密稳定流；E级 接近饱和状态；F级 过饱和状态。服务服务水平水平双车道公路（平原地形）双车道公路（平原地形）市区干线道路市区干线道路信号交叉口信号交叉口时间延误率时间延误率(%)平均行驶速度平均行驶速度(km/h)平均行驶速度平均行驶速度(km/h)每辆车停车延误每辆车停车延误(s)A3093565.0B4588455.115.0C60833515.12

6、5.0D75802725.140.0E75722140.160.0F1007260.0美国道路设施服务水平标准道路通行能力手册LOS ALOS BLOS CLOS DLOS ELOS F美国道路设施服务水平标准道路通行能力手册 我国我国公路服务水平现分为四级，一级相当于美国的A、B两级，二、三级分别相当于美国的C级及D级，四级相当于美国的E、F两级。道路通行能力手册总结:道路的道路的通行能力和服通行能力和服务水平水平从不同的角从不同的角度反映了道路的性度反映了道路的性质与功能与功能,通行能力主通行能力主要反映道路要反映道路服服务数量的多少或能力的大数量的多少或能力的大小小,服服务水平主要反映了

7、水平主要反映了道路服道路服务质量或量或服服务的的满意程度意程度。严格地格地说,没有无通行能力的服没有无通行能力的服务水水平平,也没有无服也没有无服务质量的通行能力量的通行能力,两者是两者是不能分开的。不能分开的。道路通行能力手册交通流参数交通流参数1 连续流 2 间断流连续流连续流 道路上行驶的车流不因外界因素干扰而停车道路上行驶的车流不因外界因素干扰而停车 在没有停车或让路一类的交通标志的高速公路在没有停车或让路一类的交通标志的高速公路上上 在没有信号交叉口之间的乡村路段上在没有信号交叉口之间的乡村路段上道路通行能力手册间断流间断流 由于外界因素干扰导致交通流周期性的中断由于外界因素干扰导致

8、交通流周期性的中断 产生主要外因是交通信号、还有停车或让路标产生主要外因是交通信号、还有停车或让路标志志 交通信号分割出车群，而车群又有分散的趋势交通信号分割出车群，而车群又有分散的趋势交通基本参数：交通基本参数：交通量、速度、交通交通量、速度、交通密度。密度。道路通行能力手册公共交通概念公共交通概念公共交通有两个主要的作用公共交通有两个主要的作用：第一个第一个作用作用是顺应了选择是顺应了选择公交乘客的需要公交乘客的需要。公共交通是人们在一些大城市商业中心区公共交通是人们在一些大城市商业中心区（CBD）内活动的）内活动的基本工具基本工具，没有它，这，没有它，这些地区将无法生存。些地区将无法生存

9、。第二个第二个作用作用是为儿童、老人和由于身体条是为儿童、老人和由于身体条件件不能驾车的那部分人群不能驾车的那部分人群的基本出行提供的基本出行提供了条件。了条件。道路通行能力手册公共交通特性公共交通特性 根据根据实用性和通行能力实用性和通行能力，公共交通与小，公共交通与小汽车交通的特性有几点不同汽车交通的特性有几点不同。小汽车小汽车进入道路设施的地点较多，公交进入道路设施的地点较多，公交只能在只能在特定的时间、特定的地点特定的时间、特定的地点运行。但运行。但道路一经建成，就可以获得道路一经建成，就可以获得每天每天24小时的小时的道路通行能力道路通行能力，而公交的通行能力要受到，而公交的通行能力

10、要受到在在某一时刻运行某一时刻运行的公交车辆数的限制的公交车辆数的限制。道路通行能力手册公共交通客运能力的基本概念公共交通客运能力的基本概念 公共公共交通客运能力的概念与公路通行能交通客运能力的概念与公路通行能力不同。它包括力不同。它包括人和车辆人和车辆两方面的行为；两方面的行为；客运能力的大小客运能力的大小取决于公交车辆的尺寸和取决于公交车辆的尺寸和发车频率发车频率；同时它反映了；同时它反映了旅客交通与车流旅客交通与车流量量之间的相互作用之间的相互作用。公共公共交通客运能力取决于交通客运能力取决于公交公司的经公交公司的经营政策营政策，即，即政策规定的发车频率和容许的政策规定的发车频率和容许的

11、载客量载客量。因此必须采用传统的公路通行能。因此必须采用传统的公路通行能力概念，并有发展。力概念，并有发展。道路通行能力手册车辆通行能力车辆通行能力 通常确定三个场所的公交车辆的通行通常确定三个场所的公交车辆的通行能力：能力：站台或者停车位站台或者停车位；公交车站和列车公交车站和列车站、公交车道和公交路线站、公交车道和公交路线。每个站点都会。每个站点都会直接影响到下一个站点。公共汽车站或列直接影响到下一个站点。公共汽车站或列车站的车辆通行能力受站台车辆通行能力车站的车辆通行能力受站台车辆通行能力的控制，公共汽车道或公交路线的车辆通的控制，公共汽车道或公交路线的车辆通行能力受车道沿线或路线的关键

12、车站的车行能力受车道沿线或路线的关键车站的车辆通行能力的控制。辆通行能力的控制。道路通行能力手册影响客运能力的因素影响客运能力的因素（1）运营政策）运营政策（2）乘客需求特性）乘客需求特性（3）车辆的通行）车辆的通行能力能力停留时间停留时间 停留时间停留时间是是确定客运能力确定客运能力的关键参数，乘的关键参数，乘客需求量和乘客服务时间是确定客需求量和乘客服务时间是确定停留时间的关键停留时间的关键因素因素。停留时间是由。停留时间是由上车需求、下车需求或总的上车需求、下车需求或总的交换乘客需求交换乘客需求（例如：在一个主要的换乘点）所（例如：在一个主要的换乘点）所决定的。决定的。道路通行能力手册服

13、务类型服务类型 公共汽车客运服务类型有固定路线和电话叫车服务两种。固定路线的服务类型适用于面积较大、人口稠密的城区。而在人口密度较小的地区，不适合采用固定路线服务，电话叫车服务是非驾驶人群的最基本的交通方式。这种方式是乘客给调度员打一个电话，然后该调度员通过广播将乘客的位置告知驾驶员。通常由出租车或者大篷车来提供这类门到门的服务。道路通行能力手册 电话电话叫车服务在美国客运系统中小于叫车服务在美国客运系统中小于0.1%。它是老年人和残疾人通常使用的一。它是老年人和残疾人通常使用的一种服务方式种服务方式。这种方式的变形这种方式的变形是偏离路线是偏离路线服务服务。公交公交车辆按照时间表准时到达设计

14、的车辆按照时间表准时到达设计的换乘站点，但是并没有按照车站之间规定换乘站点，但是并没有按照车站之间规定的路线行驶的服务被称为点的路线行驶的服务被称为点偏移服务。偏移服务。这种服务允许车辆提供路边招手服务。这种服务允许车辆提供路边招手服务。道路通行能力手册高速公路绵延路段的当量高速公路绵延路段的当量 在分析一段绵延路段时，必须先将高速公路的地形分为平原、丘陵和山岭三类。平原地形：平原地形是指坡度和平面线形或纵断面线形的所有组合都能保证重型车保持与小客车相同车速的地形。这种地形包括小于等于2%的短纵坡。丘陵地形：丘陵地形是指坡度和平面线形或纵断面线形的组合使重型车车速明显低于小客车车速，但还没有使

15、重型车在相当长的时间内或频繁以“爬坡车速”行驶的地形。道路通行能力手册山岭地形山岭地形 山岭地形是指坡度和平面线形或纵断面山岭地形是指坡度和平面线形或纵断面线形的组合导致重型车在相当长的距离上线形的组合导致重型车在相当长的距离上或频繁以爬坡速度行驶的地形或频繁以爬坡速度行驶的地形。爬坡速度爬坡速度 爬坡速度是指在给定坡度的连续爬坡爬坡速度是指在给定坡度的连续爬坡道路上，货车可保持的最大持续速度。如道路上，货车可保持的最大持续速度。如果纵坡较长，那么货车将被迫减速至爬坡果纵坡较长，那么货车将被迫减速至爬坡速度，才能维持均速行驶，速度，才能维持均速行驶，道路通行能力手册公共汽车客运能力公共汽车客运

16、能力 站台站台:站台站台，或公共汽车车位是指公共汽，或公共汽车车位是指公共汽车停靠、乘客上、下车的地方车停靠、乘客上、下车的地方。公共汽车站公共汽车站:公共汽车站公共汽车站是指一辆或者多是指一辆或者多辆公共汽车装载和卸载乘客的地方。由一辆公共汽车装载和卸载乘客的地方。由一个或多个站台组构成个或多个站台组构成。公共汽车道公共汽车道:公共汽车公共汽车道是指公共汽车行道是指公共汽车行驶的任何一条车道。可能是由公共汽车专驶的任何一条车道。可能是由公共汽车专用，也可能是公共汽车与其它交通共同用，也可能是公共汽车与其它交通共同使使用用。道路通行能力手册城市街道城市街道 城市城市街道的服务水平街道的服务水平

17、是根据被考虑的路段是根据被考虑的路段或整条街道直行车辆的平均行程速度确定或整条街道直行车辆的平均行程速度确定。行程行程速度是城市街道速度是城市街道的基本有效性度量。的基本有效性度量。用通过城市街道上的行驶时间和通过信号用通过城市街道上的行驶时间和通过信号交叉口的控制延误计算平均行程速度。交叉口的控制延误计算平均行程速度。道路通行能力手册确定城市街道等级确定城市街道等级：分析的第一步是确定分析的第一步是确定城市街道的等级。这可以根据直接现场观城市街道的等级。这可以根据直接现场观测的测的自由流速度或通过评价目标街道自由流速度或通过评价目标街道的功的功能和设计类型来确定能和设计类型来确定。测定自由流

18、速度的测定自由流速度的步骤详见附录步骤详见附录B。确定行驶时间确定行驶时间：车辆在城市街道路段上行车辆在城市街道路段上行驶所消耗的总时间由两部分组成：驶所消耗的总时间由两部分组成：行驶时行驶时间和在信号交叉口的控制延误间和在信号交叉口的控制延误。为了计算。为了计算路段上的行驶时间，分析人员必须知道路段上的行驶时间，分析人员必须知道街街道等级、路段长度和自由流速度。道等级、路段长度和自由流速度。道路通行能力手册 确定延误确定延误为了计算城市街道或区间的速度，需要知为了计算城市街道或区间的速度，需要知道交叉口的控制延误。由于城市街道的功道交叉口的控制延误。由于城市街道的功能是服务于直行交通流，直行

19、交通流占用能是服务于直行交通流，直行交通流占用的车道组来反映城市街道的特征的车道组来反映城市街道的特征。道路通行能力手册延误延误均匀延误均匀延误：其假设是车辆其假设是车辆均匀均匀到达，到达，稳稳定定流。流。增量延误增量延误：增量延误起因于增量延误起因于非均匀非均匀到达、到达、个别车辆个别车辆事故事故（随机延误）以及（随机延误）以及饱和饱和的的持续阶段（饱和延误）。持续阶段（饱和延误）。初始排队延误初始排队延误：上个上个周期遗留周期遗留的排队的排队，新到达的车辆就要新到达的车辆就要经历初始排队经历初始排队延误。延误。道路通行能力手册自行车 本章主要阐述自行车应用设施的通行能力和服务水平的分析方法

20、，并为以下几种设施提供分析程序：间断流自行车道设施：间断流自行车道设施：在街道上划出的自在街道上划出的自行车道，通常行车道，通常与机动车道相邻与机动车道相邻，在交通信，在交通信号或停车标志等固定干扰的条件下运行。号或停车标志等固定干扰的条件下运行。城市道路上的自行车道：城市道路上的自行车道：在城市道路上指在城市道路上指定的自行车道，同时包含定的自行车道，同时包含连续流和间断流连续流和间断流两种情况。两种情况。道路通行能力手册街道外的自行车专用道路街道外的自行车专用道路：用物体与公路：用物体与公路交通隔离的专供自行车使用的道路。交通隔离的专供自行车使用的道路。街道外的非机动交通专用道路：街道外的

21、非机动交通专用道路：用物体与用物体与公路交通隔离的，供自行车、行人、滑板、公路交通隔离的，供自行车、行人、滑板、滚动溜冰和其它非机动交通共用的道路。滚动溜冰和其它非机动交通共用的道路。街道上的自行车道：街道上的自行车道：在道路上划出的自行在道路上划出的自行车道，通常与机动车道相邻，按连续流运车道，通常与机动车道相邻，按连续流运行。行。道路通行能力手册 连续流和间断流连续流和间断流 连续流自行车设施连续流自行车设施 连续流自行车设施，包括自行车专用道路，和用物体与机动车道隔离的、没有固定干扰点（终点除外）的自行车共用道路间断流自行车道间断流自行车道 间断流自行车道是指那些需要通过交叉口的街道上的

22、自行车道。本章分析程序主要分析自行车设施提供给骑车人的服务水平。道路通行能力手册交叉口 信号交叉口是指至少在一个进口有划定的街道上的自行车道。无信号交叉口是指至少在一个由停车控制的次要道路的进口上，划定了街道上的自行车道。道路通行能力手册客运能力客运能力通常计算通常计算公交车站、列车站及一条公交公交车站、列车站及一条公交线路最大上车点的线路最大上车点的客运能力；计算下列客运能力；计算下列三个位置的客运能力。三个位置的客运能力。公交车站和列车站；公交车站和列车站；公交路线的最大载客点；公交路线的最大载客点；公共汽车道的最大载客点。公共汽车道的最大载客点。道路通行能力手册高速公路基本路段高速公路基

23、本路段的理想条件高速公路基本路段的理想条件高速公路基本路段的理想条件是指在理想条件下高速公路基本路段可达到最大通行能力，有良好的天气状况、良好的能见度、无突发事件和无交通事故的条件。本章中的分析程序假定都满足理想条件。如果不满足其中的任何条件，高速公路路段的速度、服务水平、通行能力都会下降。道路通行能力手册 高速公路基本路段的速度流量密度的特定关系取决于路段上主流的交通和道路条件。高速公路基本路段的一系列理想条件已经确定。最小车道宽度为3.6米；最小右侧侧向净空为1.8米，即行车道边缘到最近的障碍物或影响交通行为的物体之间的距离；中央分隔带最小侧向净空为0.6米；交通流中全部为小客车；一个行车

24、方向至少有五条车道（仅限于城市地区）；立交间距至少为3千米；平原地形，坡度不大于2%；驾驶员总体主要由经常使用该设施的正式驾驶员组成。道路通行能力手册确定自由流速度确定自由流速度 自由流速度为在较低到中等流量（最大为1300辆小客车/小时/车道）下测得的小客车平均车速。对于高速公路的特定路段，流量在这种范围内，实际上速度是稳定的。可用两种方法确定高速公路自由流速度：现场测量和用本章提供的指导计算。现场测量方法是为那些宁愿直接获得数据的使用者而准备的。然而，是用该方法不需要现场测量，如果使用现场测量的数据，不用对自由流速度进行修正。道路通行能力手册基本自由流速度基本自由流速度现有或待建的高速公路

25、路段自由流速度的计算是根据基本自由流速度的修正而得到的。修正以下四个因素产生的影响：车道宽度、侧向净空、车道数、立交密度。高峰小时系数高峰小时系数 高峰小时系数（PHF）表征一小时内交通流的变化。对交通流的持续观察表明在一个小时内高峰15分钟的流率在小时内并不是持续不变的。道路通行能力手册道路通行能力手册无信号交叉通行能力无信号交叉通行能力 交交叉叉口口是是道道路路网网络络的的基基本本节节点点，也也是是网网络络交交通通流流的的瓶瓶颈颈所所在在。在在交交叉叉口口这这个个有有限限的的空空间间内内，汇汇集集着着几几条条道道路路各各种种不不同同流流向向的的交交通通流流，致致使使交交叉叉口口处处的的交交

26、通通非非常常错错综复杂。综复杂。相相对对于于路路段段而而言言，道道路路交交叉叉口口由由于于车车流流转转向向而而引引起起车车流流之之间间的的冲冲突突、交交汇汇、分分流流等等车车流流运运行行行行为为，使使交交叉叉口口的的交交通通特特性性比比较较复复杂杂，因因此此其其通通行行能能力力的的确确定定较较路路段段远为困难。远为困难。道路通行能力手册一、交叉口通行能力的概念 当两条或两条以上道路在同一平面相交称为平面交叉，即两条不同方向的车流通过平面路口时产生车流的交叉。平交路口可能通过两相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。二、平面交叉口可分为三大类，一类为不加任何交通管制措施的交叉口不加任何交通管制措施的交叉口，一类为中央设岛的环形交叉口中央设岛的环形交叉口，一类为设置色灯信号的交叉口设置色灯信号的交叉口。道路通行能力手册 通行能力计算方法从总体上可分为两大类，一类是理论法理论法，另一类是经验法经验法。理论法主要是假设目标条件，从理论上推算交叉口通行能力的方法，而经验法则完全是利用实际观测数据，分类分析通行能力与各类因素的关系，进而确定修正系数。理论法主要有间隙接受理论，车队分析理论法主要有间隙接受理论，车队分析法法；经验法主要有延误分析法，综合计算法经验法主要有延误分析法，综合计算法。一般情况下，间隙接受模型适合于主次分明的平面交叉口，车队分析法适用于主次不太分明的交叉口处。