《道路通行能力》PPT课件.ppt

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1、第五章第五章 道路通行能力道路通行能力交通工程交通工程交通工程交通工程信号控制交叉口通行能力信号控制交叉口通行能力高速公路通行能力高速公路通行能力概述概述章节安排 一般公路通行能力一般公路通行能力无信号控制交叉口通行能力无信号控制交叉口通行能力交通工程交通工程交通工程交通工程 通行能力通行能力 交通需求交通需求无交通拥挤无交通拥挤 通行能力通行能力 交通需求交通需求交通拥挤发生交通拥挤发生 都市都市中早晚交通拥挤中早晚交通拥挤 交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？10 10？、？、2020？3030倍以上倍以上？交通需求超过通行能力的交通需求超过通行能

2、力的 5 5 1010 的的程度程度 交通拥挤发生交通拥挤发生 严重交通拥堵严重交通拥堵为什么会发生交通阻塞为什么会发生交通阻塞？交通阻塞发生示意图交通阻塞发生示意图时刻时刻累计交通量需需求求容量増加容量増加阻阻塞塞消消除除容量容量阻阻塞塞发发生生阻阻塞塞消消除除n 通行能力是道路系统规划、设计、建设、管理的指南针通行能力是道路系统规划、设计、建设、管理的指南针n 通过交通需求与通行能力比较，可以评价道路交通服务水平通过交通需求与通行能力比较，可以评价道路交通服务水平n 交通需求与通行能力之间的关系，是交通环境评价的依据交通需求与通行能力之间的关系，是交通环境评价的依据为什么要研究通行能力？交

3、通需求交通需求交通供给交通供给交通拥堵问题交通拥堵问题交通事故问题交通事故问题环境污染问题环境污染问题能源消耗问题能源消耗问题交通工程交通工程交通工程交通工程交通工程交通工程交通工程交通工程学习要点：1 1、透彻的理解影响通行能力的各种因素及运行质量、透彻的理解影响通行能力的各种因素及运行质量（道路条件、交通条件、控制条件、环境条件）。（道路条件、交通条件、控制条件、环境条件）。2 2、掌握各种道路设施通行能力特征及其计算方法。、掌握各种道路设施通行能力特征及其计算方法。交通工程交通工程交通工程交通工程学习要点 分析对象：分析对象：分析对象：分析对象：(1)(1)(1)(1)高速公路（控制进入

4、）的基本路段；高速公路（控制进入）的基本路段；高速公路（控制进入）的基本路段；高速公路（控制进入）的基本路段；(2)(2)(2)(2)双车道公路路段；双车道公路路段；双车道公路路段；双车道公路路段；(3)(3)(3)(3)一般城市道路路段；一般城市道路路段；一般城市道路路段；一般城市道路路段；(4)(4)(4)(4)无信号控制的平面交叉；无信号控制的平面交叉；无信号控制的平面交叉；无信号控制的平面交叉；(5)(5)(5)(5)信号控制的平面交叉；信号控制的平面交叉；信号控制的平面交叉；信号控制的平面交叉；各种设施的各种设施的交通运行特征交通运行特征、通行能力的、通行能力的主要影响因素主要影响因

5、素，计算思路以及计算方法计算思路以及计算方法。交通工程交通工程交通工程交通工程国内外道路通行能力研究的概况国内外道路通行能力研究的概况 美美美美国国国国最最最最早早早早进进进进行行行行通通通通行行行行能能能能力力力力的的的的研研研研究究究究工工工工作作作作，其其其其成成成成果果果果集集集集中中中中地地地地反反反反映映映映在在在在Highway Highway Capacity Capacity ManualManual（简简简简称称称称HCMHCM）中中中中，最最最最新新新新版版版版本本本本为为为为HCM 2000HCM 2000 许许许许多多多多发发发发达达达达国国国国家家家家如如如如瑞瑞瑞

6、瑞典典典典、加加加加拿拿拿拿大大大大、澳澳澳澳大大大大利利利利亚亚亚亚、德德德德国国国国等等等等也也也也都都都都对对对对本本本本国国国国的的的的交交交交通通通通情情情情况况况况进进进进行行行行了了了了研研研研究究究究,编编编编制制制制了了了了相相相相应应应应的的的的道道道道路路路路通通通通行行行行能能能能力力力力手手手手册册册册 目目目目前前前前国国国国际际际际上上上上有有有有许许许许多多多多道道道道路路路路通通通通行行行行能能能能力力力力模模模模拟拟拟拟软软软软件件件件，如如如如美美美美国国国国的的的的HCS HCS(Highway(Highway Capacity Capacity Sof

7、tware)Software)，瑞典公路局的，瑞典公路局的，瑞典公路局的，瑞典公路局的CAPCALCAPCAL 上上上上世世世世纪纪纪纪八八八八十十十十年年年年代代代代后后后后期期期期，东东东东南南南南大大大大学学学学、同同同同济济济济大大大大学学学学、北北北北京京京京工工工工业业业业大大大大学学学学等等等等高高高高校校校校以以以以及及及及交交交交通通通通部部部部所所所所属属属属部部部部分分分分科科科科研研研研所所所所对对对对适适适适合合合合我我我我国国国国国国国国情情情情的的的的道道道道路路路路通行能力进行了研究工作通行能力进行了研究工作通行能力进行了研究工作通行能力进行了研究工作交通工程交

8、通工程交通工程交通工程道路的通行能力道路的通行能力n 什么是通行能力什么是通行能力（traffic capacitytraffic capacity）？在一定的道路条件在一定的道路条件、交通条件、控制条件、环境条件交通条件、控制条件、环境条件下下、道路断面在一定的时间内能够通过的最大车辆数道路断面在一定的时间内能够通过的最大车辆数n 车辆数量的表现车辆数量的表现 交通量交通量11换算系数换算系数2 2交通量交通量22换算系数换算系数2 2 换算成小汽车数换算成小汽车数（pcupcu：passenger car unitpassenger car unit）【例】【例】标准辆数标准辆数 2,00

9、0 pcu/h2,000 pcu/h 实际辆数实际辆数 1,8001,800 辆辆 /h hn 计量通行能力的时间单位计量通行能力的时间单位时间单位愈大交通不均匀性也愈大，无法准确反映交时间单位愈大交通不均匀性也愈大，无法准确反映交通量与服务水平的关系。通常用小时为单位，美国用通量与服务水平的关系。通常用小时为单位，美国用15min15min标准车辆标准车辆 通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化,还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力力,如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。如条件有任何变

10、化都会引起通行能力的变化。总之总之,道路通行能力不是一个一成不变的定值道路通行能力不是一个一成不变的定值,是随是随其运行质量变化而变动的疏解交通能力的极限。其运行质量变化而变动的疏解交通能力的极限。通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量下下1h1h所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力。运行质量条件下所能承担交通的能力。两者都是单位时间内通过道路某断面的交通体数量。两者都是单位时间内通过道路某断面的交通体数量。通行能力反映了道路的容量，是道路容纳性能的一种量度。通行能力反

11、映了道路的容量，是道路容纳性能的一种量度。交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小，是交通体根交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小，是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。据实际情况在道路上运行的具体体现。道路通行能力分析的主要目的？道路通行能力分析的主要目的？确定某道路设施在通常条件下能容纳的最大交通量。确定某道路设施在通常条件下能容纳的最大交通量。确定在保持与规定运行特性相适应的条件下，某道路设确定在保持与规定运行特性相适应的条件下，某道路设施所能容纳的最大交通量。施所能容纳的最大交通量。通行能力和交通量的关系什么？通行能力和交通量的关系什么？计算通行能力的条件计算通行能力的条件l道路

12、条件道路条件 是指公路的是指公路的几何特征几何特征几何特征几何特征（车道数、车道、路肩、中央（车道数、车道、路肩、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等）带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等）l交通条件交通条件 是指是指交通特征交通特征交通特征交通特征（交通流中的交通组成、交通量、不（交通流中的交通组成、交通量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布）同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布）l控制条件控制条件 是指交通是指交通控制设施控制设施控制设施控制设施的形式及特定设计和的形式及特定设计和交通规则交通规则交通规则交通规则l环境条件环境条件 指横向

13、干扰程度以及指横向干扰程度以及交通秩序交通秩序交通秩序交通秩序 道路通行能力的分类道路通行能力的分类n基本通行能力基本通行能力basic capacitybasic capacity公路的某组成部分在公路的某组成部分在理想理想理想理想的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一横断面上，横断面上，不论服务水平如何不论服务水平如何不论服务水平如何不论服务水平如何，1h1h所能通过标准车辆的最大辆数所能通过标准车辆的最大辆数(pcu)(pcu)通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准通常以高速公路上观测到的最大交通

14、量为基准通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准(理想、理论通行能力理想、理论通行能力理想、理论通行能力理想、理论通行能力)n可能通行能力可能通行能力possible capacitypossible capacity公路的某组成部分在公路的某组成部分在实际实际实际实际的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，横断面上，不论服务水平如何不论服务水平如何不论服务水平如何不论服务水平如何，1h1h所能通过的车辆的最大辆数所能通过的车辆的最大辆数(pcu)(pcu)是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）是现实条件道路上的最大交通量（实际通

15、行能力）是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）n设计通行能力设计通行能力design capacitydesign capacity公路的某组成部分在公路的某组成部分在预测预测预测预测的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，横断面上，在指定的设计服务水平下在指定的设计服务水平下在指定的设计服务水平下在指定的设计服务水平下，1h1h所能通过的车辆的最大辆数所能通过的车辆的最大辆数(pcu)(pcu)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）是道路规划、设计

16、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）三者间的关系三者间的关系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比比基本基本通行能力中的理想条件通行能力中的理想条件道路条件道路条件道路条件道路条件 车道幅宽十分大（车道幅宽十分大（3.5m3.5m以上）以上）道路旁障碍物的距离足够大道路旁障碍物的距离足够大(侧向净空在侧向净空在1.75m1.75m以上以上)线性条件良好线性条件良好交通条件交通条件交通条件交通条件 交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合 没有任何速度限制没有任何速度限制控制条件控制条件控制条件控制条件

17、 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规划是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规划环境条件环境条件环境条件环境条件 指横向干扰程度以及交通秩序等指横向干扰程度以及交通秩序等理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。条件。条件。条件。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)高速公路（控制进入）的基本路段；高速公路（控制进入）的基本路段；(2)(2)不控制进入的多车道

18、公路路段；不控制进入的多车道公路路段；(3)(3)不控制进入的双车道公路路段；不控制进入的双车道公路路段；(4)(4)混合交通双车道公路路段；混合交通双车道公路路段；(5)(5)匝道，包括匝道主线连接部分；匝道，包括匝道主线连接部分；(6)(6)交织区；交织区；(7)(7)无信号控制的平面交叉；无信号控制的平面交叉；(8)(8)信号控制的平面交叉；信号控制的平面交叉；（9 9）市区及近郊干线道路。）市区及近郊干线道路。服服 务务 水水 平平n 服务水平服务水平服务水平服务水平(Level of Service)(Level of Service)(Level of Service)(Level

19、 of Service)美国美国HCMHCM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准。种质量标准。n (美国美国美国美国)六级服务水平六级服务水平六级服务水平六级服务水平A B C D E FA B C D E F 速度速度高高、密度小、密度小 速度速度低、密度大低、密度大舒适度高舒适度高 舒适度低舒适度低n n (中国中国中国中国)四级服务水平四级服务水平四级服务水平四级服务水平一级一级二级二级三级三级四级四级 A B A B C D C D E F E Fn 服务交通量服务交通量服务交通量服务交通量

20、不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦然。然。n n最大服务交通量最大服务交通量最大服务交通量最大服务交通量 每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。最大服务交通量。A A 级级F F 级级E E 级级D D 级级C C 级级B B 级级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DEF服务水平的划分指标服务水平的划分指标n行车速度和运行时间行车速度和运行时间;n车辆行驶

21、时的自由程度车辆行驶时的自由程度(通畅性通畅性););n交通受阻或受干扰的程度交通受阻或受干扰的程度,以及行车延误和每以及行车延误和每 公里停车次数等公里停车次数等;n行车的安全性行车的安全性(事故率和经济损失等事故率和经济损失等););n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;n最大密度最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度每车道每公里范围内车辆的最大密度;n经济性经济性(行驶费用行驶费用)然而然而,由于实际确定服务等级时由于实际确定服务等级时,难以全面考虑和难以全面考虑和综合上述诸因素综合上述诸因素,往往仅以其中的某几项指标作为代往往仅以其中的某几项指标作为代表。表。

22、如行车速度及服务交通量与通行能力之比如行车速度及服务交通量与通行能力之比,作为作为路段评定服务等级的主要影响因素。路段评定服务等级的主要影响因素。同时同时,由于这几项指标比较易于观测由于这几项指标比较易于观测,而且车速而且车速和服务交通量也同其它因素有关和服务交通量也同其它因素有关,所以取此二者作为所以取此二者作为评价服务水平的主要指标是有一定根据的。评价服务水平的主要指标是有一定根据的。道路的通行能力和服务水平从不同的角度道路的通行能力和服务水平从不同的角度反映了道路的性质与功能反映了道路的性质与功能,通行能力主要反映通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小；道路服务数量的多少或能力的

23、大小；,服务水服务水平主要反映了道路服务质量或服务的满意程度。平主要反映了道路服务质量或服务的满意程度。严格地说严格地说,没有无通行能力的服务水平没有无通行能力的服务水平,也也没有无服务质量的通行能力没有无服务质量的通行能力,两者是不能分开两者是不能分开的。的。道路通行能力与服务水平道路通行能力与服务水平n n 用于道路设计用于道路设计用于道路设计用于道路设计 确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段n n 用于道路规划用于道路规划用于道路规划用于道路规划 根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估，根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估，确定路网改进办

24、法与实施步骤确定路网改进办法与实施步骤n n 用于道路交通管理用于道路交通管理用于道路交通管理用于道路交通管理 根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施道路通行能力与服务水平道路通行能力与服务水平通行能力通行能力主要反映道路服务主要反映道路服务数量的多少或能力的大小数量的多少或能力的大小服务水平服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度主要反映道路服务质量或服务的满意程度高速公路基本路段高速公路基本路段高速公路基本路段高速公路基本路段 是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及交织运行影响的路段部分以及交织运行

25、影响的路段部分基本路段的理想条件基本路段的理想条件基本路段的理想条件基本路段的理想条件(1)3.75m(1)3.75m 车道宽度车道宽度 4.50m 4.50m(2)(2)侧向净宽侧向净宽 1.75m 1.75m(3)(3)车流中全部为小客车车流中全部为小客车(4)(4)驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者基本路段的服务水平基本路段的服务水平基本路段的服务水平基本路段的服务水平计算思路计算思路计算思路计算思路由于两个方向上的交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上由于两个方向上的交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上由于两个方向上的

26、交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上由于两个方向上的交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分别进行计算。别进行计算。别进行计算。别进行计算。5-2 5-2 高速公路基本路段通行能力高速公路基本路段通行能力t0t0l0l0l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: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：l安安一一般般取取用用2m,t可可取取1s

27、,附附着着系系数数与与轮轮胎胎花花纹纹、路路面面粗粗糙糙度度、平平整整度度、表表面面湿湿度度、行行车车速速度度等等因因素素有有关关(如如表表5-9)。车车辆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:高速公路基本路段通行能力高速公路基本路段通行能力n n高速公路基本路段的基本通行能力高速公路基本路段的基本通行能力高速公路基本路段的基本通行能力高速公路基本路段的基本通行能力 2000 2000 1900 1800 设计速度设计速度(km/hr)120 100 80 60n n最大服务交通量最大服务交通量最大服务交通量最大服务交通量(pcu/hrlane

28、)Mservice i =CB (V/C)i 最大服务交通量最大服务交通量=基本通行能力基本通行能力服务水平服务水平n n单向车道的可能通行能力单向车道的可能通行能力单向车道的可能通行能力单向车道的可能通行能力CD=CB N fW fHW fPn n 单向车道的设计通行能力单向车道的设计通行能力单向车道的设计通行能力单向车道的设计通行能力 CD=CB (V/C)i N fW fHW fP Mservice i最大服务交通量最大服务交通量N单向车道数单向车道数fW车道宽度和侧向净空影响修正系数车道宽度和侧向净空影响修正系数fHW大型车混行影响修正系数大型车混行影响修正系数fP驾驶员条件影响修正系

29、数驾驶员条件影响修正系数服务水平服务水平运行质量运行质量运行质量运行质量 影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法车道宽度与侧向净空修正系数车道宽度与侧向净空修正系数f fW W 影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法 大型大型大型大型车的修正系数车的修正系数f fHVHVP PHVHV大型车交通量占总交通量的百分比；大型车交通量占总交通量的百分比；E EHVHV大型车换算成小客车的车辆换算系数。大型车换算成小客车的车辆换算系数。驾驶员条件的修正系数驾驶员条件的修正系数驾驶员条件的

30、修正系数驾驶员条件的修正系数f f f fP P P Pf fP P 1.000.90例例1 某某微微丘丘地地区区四四个个道道高高速速公公路路设设计计车车速速100km/h,路路基基宽宽26m，其其中中两两侧侧路路肩肩与与路路绿绿带带均均为为0.75m,硬硬路路肩肩均均为为3m中中央央分分隔隔带带2m，纵纵坡坡为为1，设设计计小小时时交交通通量量为为小小汽汽车车2400辆辆，大大中中型型汽汽车车480辆辆，特特大大型型汽汽车车70辆辆.试试求求该该路路有有无无超超过过其其通通行行能能力力,如如无其服务水平如何无其服务水平如何?解：先进行交通员换算解：先进行交通员换算,按表按表5-18,5-18

31、,经内插计算分别为经内插计算分别为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5-155-15得知得知查修正系数查修正系数:计算实际通行能力计算实际通行能力:近似取为近似取为:再计算负荷度再计算负荷度: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。例例2：一一四四车车道道高高速速公公路路，设设计计速速度度为为100km/h，单单向向高高峰峰小小时时交交通通量量=1800veh/h，大大型型车车占占40%，车车道道宽宽 3.50m，侧侧向向净净空空为为1.75m，紧紧挨挨行行车车道道两两边边均均有有障障碍碍物物，重重丘丘地地形

32、形。分分析析其其服服务务水水平平，问问其其达达到到可可能能通通行行能能力力之之前前还还可可增增加加多多少少交交通通量量。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5-1422，得诸修正系数，得诸修正系数（2）计算）计算VC（3）该公路服务水平属三级）该公路服务水平属三级4 4）求求算算达达到到可可能能通通行行能能力力前前可可增增加加的的交交通通量量行行车车道道的的可可能能通行能力通行能力: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VV：5-2交织区与匝道的通行能力交织区与匝道的通行能力交织区基本

33、概念交织区基本概念1.定义：交织路段是指两股或两股以上交通流运行方向基本相同的车流，先实现合流而后分流的整个运行过程所需的路段。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)2.2.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简简单单交交织织区区：由由单单一一汇汇合合点点连连着着单单一一分分离离点点形形成；成；u多多重重交交织织区区：由由1 1个个汇汇合合点点连连着着2 2个个分分离离点点，或或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

34、交织区示意图类交织区示意图3.3.交织运行特性交织运行特性交交织织区区的的车车流流运运行行关关键键在在于于车车辆辆运运行行的的交交织织操操作作，它它影影响响到行驶车速、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。交交织织长长度度和和交交织织断断面面车车道道数数是是交交织织运运行行效效率率的的2 2个个主主要要参参数。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

35、/Qw2交织区通行能力和速度计算交织区通行能力和速度计算1.1.通行能力的计算通行能力的计算 交交织织区区的的通通行行能能力力和和运运行行速速度度同同交交织织区区长长度度、车车道道数数、交交织织流流量量比比、总总交交通通量量及及交交织织区区车车道道构构造造等因素有关。等因素有关。式中：式中：rs 交交织织区区类类型型修修正正系系数数，其其中中：类类交交织织区区rs=0.95，类交织区类交织区rs=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2.2.速度的计

36、算速度的计算 公公式式表表明明：交交织织区区运运行行速速度度同同交交织织区区长长度度、车车道数正相关，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。式中：SW 交织车辆的平均行驶速度 SnW 非交织车辆的平均行驶速度 VR 交通量比值，V 交织区内总流量 N 交织区内车道总数 L 交织区段长度 3.3.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。5-3 平面交叉口的通行能力平面交叉口的通行能力一、定义一、定义 两条或两条以上的道路在同一平面相交称两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉为平面交叉,两

37、条不同方向的车流通过平交路口两条不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向时产生车流的转向,交汇与交叉交汇与交叉,平交路口可能通平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是平面交叉口的过此相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。通行能力。二、分类二、分类1、不加任何交通管制的交叉口；、不加任何交通管制的交叉口；2、中央设圆形岛的环形交叉口；、中央设圆形岛的环形交叉口；3、设置色灯信号交叉口、设置色灯信号交叉口三、无信号机的交叉口通行能力三、无信号机的交叉口通行能力 不设信号管制的交叉口大致可分为两大类：不设信号管制的交叉口大致可分为两大类：1 1、暂时停车方式；、暂时停车方式；2 2、环形

38、方式。、环形方式。而暂时停车方式的交叉口又可分为：而暂时停车方式的交叉口又可分为：1 1、两面停车；、两面停车；2 2、四面停车。、四面停车。四面停车是用于同等重要的道路相交的路口四面停车是用于同等重要的道路相交的路口,不分不分优先与非优先优先与非优先(即主干道与次干道即主干道与次干道),),所有车辆至交叉口所有车辆至交叉口均需停车而后通过。两路停车通常用于主干道均需停车而后通过。两路停车通常用于主干道(优先方优先方向向)与次干道相交与次干道相交(非优先方向非优先方向),),主干道可优先通过主干道可优先通过,次次干道上车辆一律停车待行干道上车辆一律停车待行,等待优先通行方向交通流的等待优先通行

39、方向交通流的间隙通过或合流。间隙通过或合流。四、环形交叉口的通行能力四、环形交叉口的通行能力1、概述、概述 环形交叉口是在几条道路相交的交叉口中环形交叉口是在几条道路相交的交叉口中央，设置圆岛或带圆弧形状的岛，使进入交叉口央，设置圆岛或带圆弧形状的岛，使进入交叉口的所有车辆均以同一方向绕岛行驶，其运行过程的所有车辆均以同一方向绕岛行驶，其运行过程一般为先在不同方向汇合（合流），接着于同一一般为先在不同方向汇合（合流），接着于同一车道先后通过（交织），最后分向驶出（分流），车道先后通过（交织），最后分向驶出（分流），可避免直接交叉、冲突和大角度碰撞，其实质为可避免直接交叉、冲突和大角度碰撞，其实

40、质为自行调节的渠化交通形式。自行调节的渠化交通形式。优点：优点：车辆可以连续行驶，安全，无需管理设施，车辆可以连续行驶，安全，无需管理设施，平均延误时间短，很少刹车、停车，节约用油，平均延误时间短，很少刹车、停车，节约用油，随之噪声低、污染少。随之噪声低、污染少。缺点：缺点：占地大，绕行距离长，当非机动车和行人占地大，绕行距离长，当非机动车和行人过多及有直向行驶的电车时不宜采用。过多及有直向行驶的电车时不宜采用。2、分类、分类 常规环形交叉口常规环形交叉口 其中心岛为圆形或椭圆形，直径一般在其中心岛为圆形或椭圆形，直径一般在25m以上，交织段长度和交织角大小有一定要求，以上，交织段长度和交织角

41、大小有一定要求，入口引道一般不扩大成喇叭形，在我国各城入口引道一般不扩大成喇叭形，在我国各城市的主要环交均属此类。市的主要环交均属此类。小型环形交叉口小型环形交叉口 其中心岛的直径小于其中心岛的直径小于25m，引道入口适当加，引道入口适当加宽建成喇叭形，使车辆便于进入交叉口。其宽建成喇叭形，使车辆便于进入交叉口。其优点可以提高环交的通行能力，少占用地。优点可以提高环交的通行能力，少占用地。我国有些城市也有这类小型环交，如福州的我国有些城市也有这类小型环交，如福州的南门兜小环。南门兜小环。小型环交的特点：小型环交的特点：(1)在停车线上增加车道数；在停车线上增加车道数；(2)中心岛直径中心岛直径

42、d约为约为D/3,并小于并小于8m;(3)x不小于不小于25m(为停车线至右为停车线至右 侧冲突点距离侧冲突点距离);(4)环道宽环道宽a小于前一个小于前一个 入口宽入口宽b;(5)引入口渐变段为引入口渐变段为1:6,出口则为出口则为1:12;(6)设偏向导车岛设偏向导车岛,不使不使 进入车辆直穿进入车辆直穿 3、微型环交、微型环交 多为三路或四路相交多为三路或四路相交,其中心岛直径一般小于其中心岛直径一般小于4m,不一定做成圆形不一定做成圆形,也不一定非高于路面不可也不一定非高于路面不可,可以用白漆涂成圆圈可以用白漆涂成圆圈,或做成不同颜色或做成不同颜色,主要起引主要起引导与分隔作用导与分隔

43、作用,此外此外,还有双环形交还有双环形交(图图5-16)、引道错位环交引道错位环交(图图5-17)、让路原则设计的环交、让路原则设计的环交、多岛式环交和双向行车环交等。多岛式环交和双向行车环交等。三、常规环交的通行能力三、常规环交的通行能力 1、沃尔卓普公式：、沃尔卓普公式：Qp交织段上最大通行能力（辆交织段上最大通行能力（辆/h）；）；l 交织段长度；交织段长度；W交织段宽度；交织段宽度；e环交入口引道平均宽度环交入口引道平均宽度 p-交织段内进行交织的车辆与全部车辆之比交织段内进行交织的车辆与全部车辆之比 根据使用经验和实际观察资料的检验，一般设计根据使用经验和实际观察资料的检验，一般设计

44、通行能力采用上述公式计算最大值的通行能力采用上述公式计算最大值的80。例：例：某常规环交为四路交汇，其几何图形与车流量、某常规环交为四路交汇，其几何图形与车流量、流向如图，主要参数流向如图，主要参数W=15m,l=40m,e=10m,求其交织段的通行能力，并验算现有车流量是否超求其交织段的通行能力，并验算现有车流量是否超过其通行能力。过其通行能力。5-4 信号交叉口的通行能力信号交叉口的通行能力 交叉口通行能力是指各相交道路进口处通行能力之交叉口通行能力是指各相交道路进口处通行能力之和。和。停车线段面法：凡车辆通过停车线断面就认为车辆停车线段面法：凡车辆通过停车线断面就认为车辆已经进入交叉口。

45、已经进入交叉口。对于直行专用车道、右转专用车道、左转专用车道、对于直行专用车道、右转专用车道、左转专用车道、不设左转专用车道的左转专用车道、直左混行车道、不设左转专用车道的左转专用车道、直左混行车道、直右混行车道都有专门的计算公式。直右混行车道都有专门的计算公式。在没有实施多相位信号灯控制的交叉口：在没有实施多相位信号灯控制的交叉口：l 绿灯绿灯亮时，允许各行驶方向的车辆进入交叉口亮时，允许各行驶方向的车辆进入交叉口l 红灯红灯亮时，只允许右转车辆沿右转专用车道行进，亮时，只允许右转车辆沿右转专用车道行进，但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶l 黄灯黄灯

46、亮时，已越过停车线的车辆继续行驶，通过交亮时，已越过停车线的车辆继续行驶，通过交叉口；没越过停车线的车辆应在停车线后等候绿灯叉口；没越过停车线的车辆应在停车线后等候绿灯2 2相相位位方方案案2 2相相位位配配时时图图多相位信号控制多相位信号控制l 信号相位信号相位：各进口道不同方向所显示的不同色灯组：各进口道不同方向所显示的不同色灯组合称为一个相位信号。合称为一个相位信号。l 周期长度：各个行车方向完成一组色灯变换所需的周期长度：各个行车方向完成一组色灯变换所需的总时间，等于红灯时间总时间，等于红灯时间+绿灯时间绿灯时间+黄灯时间黄灯时间l 绿信比：一个相位内某一方向有效通行时间与周期绿信比：

47、一个相位内某一方向有效通行时间与周期长度之比。长度之比。基本概念基本概念 十字形交叉口设计通行能力等于十字形交叉口设计通行能力等于各进口道设计通各进口道设计通行能力之和行能力之和；进口道设计通行能力等于进口道设计通行能力等于各车道设计通行能力之各车道设计通行能力之和；和；十字交叉口的设计通行能力十字交叉口的设计通行能力 直行道的设计通行能力直行道的设计通行能力C Cs s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(pcu(pcuh)h)T T信号灯周期信号灯周期(s)(s)t tg g信号每周期内的绿灯时间信号每周期内的绿灯时间(s)(s)t t0 0绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车

48、线的时间绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间(s)(s)，如无本地实例数据，可采用如无本地实例数据，可采用2.3s2.3s；t ti i直行或右行车辆过停车线的平均时间直行或右行车辆过停车线的平均时间(s(spcu)pcu)；折减系数，可用折减系数，可用0.90.9。直右车道通行能力直右车道通行能力直左车道设计通行能力直左车道设计通行能力直左右车道设计通行能力直左右车道设计通行能力直左车道中左转车所占比例直左车道中左转车所占比例设专用左转专用右转车道时设专用左转专用右转车道时只设专用左转车道时只设专用左转车道时只设专用右转车道时只设专用右转车道时进口道的设计通行能力进口道的设计通行能力在一

49、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34pcu34pcu时，左转车时，左转车通过交叉口将影响本面直行车。因此，应折减本面各直行车道通过交叉口将影响本面直行车。因此，应折减本面各直行车道(包括直行、直左、直右、直左右车道包括直行、直左、直右、直左右车道)的设计通行能力。的设计通行能力。C Ce e进口道的设计通行能力进口道的设计通行能力(pcu/h)(pcu/h)；n ns s各种直行车道数；各种直行车道数；C C1e1e进口道左转车的设计通过量进口道左转车的设计通过量(pcu/h)(pcu/h)，等于，等于C Ce el l C C1e1e不折减本面各种直行

50、车道设计通行能力的对不折减本面各种直行车道设计通行能力的对面左转车数面左转车数(pcu/h)(pcu/h)；当交叉口小时为；当交叉口小时为3n3n，大时为，大时为4n4n，n n为每小为每小时信号周期数。时信号周期数。直行车道通行能力折减直行车道通行能力折减思考：思考：T T型交叉口的设计通行能力型交叉口的设计通行能力ABCACB计算图示一计算图示一计算图示二计算图示二ABC计算图示一计算图示一该交叉口的设计通行能力为该交叉口的设计通行能力为A A、B B、C C各进口道设计通行各进口道设计通行能力之和，应验算能力之和，应验算C C进口道左转车对进口道左转车对B B进口道通行能力的进口道通行能