道路通行能力手册尹其畅 A详细

学 院： 电子与控制工程学院 专 业： 交通信息工程及控制 学 号： 2012132029 姓 名： 尹其畅 道路通行能力手册 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？ 交通需求与交通供给 交通拥堵问题 交通事故问题 环境污染问题 能源消耗问题 道路通行能力手册 2. 通行能力的分类 1950年出版的美国 道路通行能力 手册 （即 HCM）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 类： 基本通行能力 可能通行能力 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 通过车辆的 极限数 。 基本通行能力：理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 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 (Level of Service) 美国 HCM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。即 道路在某种交通条件下所提供的运行服 务的质量水平。 服务水平是从道路使用者（包括 驾驶员和乘客 ）所感受到的 服务质量的角度来进行 描述的。 如从 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 上来讲 。 道路通行能力手册 选定服务水平的几条原则： 道路交叉口差一级 条件差的比条件好的降一级 主线比匝道高一级 高速公路的服务水平应不低于二级 服务水平分级： 行车速度、行车安全性、舒适性、经济性。 各国划分不一。 道路通行能力手册 2021/4/6 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 水平 双车道公路（平原地形） 市区干线道路 信号交叉口 时间延误率 (%) 平均行驶速度 (km/h) 平均行驶速度 (km/h) 每辆车停车延误 (s) A 30 93 56 5.0 B 45 88 45 5.115.0 C 60 83 35 15.125.0 D 75 80 27 25.140.0 E 75 72 21 40.160.0 F 100 72 60.0 美国道路设施服务水平标准 道路通行能力手册 LOS A LOS B LOS C LOS D LOS E LOS F 美国道路设施服务水平标准 道路通行能力手册 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 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 ,通行能 力主要反映道路 服务数量的多少或能力 的大小 ,服务水平主要反映了 道路服务质 量或服务的满意程度 。 严格地说 ,没有无通行能力的服务 水平 ,也没有无服务质量的通行能力 ,两 者是不能分开的。 道路通行能力手册 交通流参数 1 连续流 2 间断流 连续流 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 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 由于外界因素干扰导致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 志 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： 交通量、速度、交通 密度。 道路通行能力手册 公共交通概念 公共交通有两个主要的作用 ： 第一个 作用 是顺应了选择 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（ CBD）内活动的 基本工具 ，没有它， 这些地区将无法生存。 第二个 作用 是为儿童、老人和由于身体条 件 不能驾车的那部分人群 的基本出行提供 了条件。 道路通行能力手册 公共交通特性 根据 实用性和通行能力 ，公共交通与小 汽车交通的特性有几点不同 。 小汽车 进入道路设施的地点较多，公交 只能在 特定的时间、特定的地点 运行。但 道路一经建成，就可以获得 每天 24小时的 道路通行能力 ，而公交的通行能力要受到 在 某一时刻运行 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 交通客运能力的概念与公路通行能 力不同。它包括 人和车辆 两方面的行为； 客运能力的大小 取决于公交车辆的尺寸和 发车频率 ；同时它反映了 旅客交通与车流 量 之间的相互作用 。 公共 交通客运能力取决于 公交公司的经 营政策 ，即 政策规定的发车频率和容许的 载客量 。因此必须采用传统的公路通行能 力概念，并有发展。 道路通行能力手册 车辆通行能力 通常确定三个场所的公交车辆的通行 能力： 站台或者停车位 ； 公交车站和列车 站、公交车道和公交路线 。每个站点都会 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 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车站的车 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 （ 1）运营政策 （ 2） 乘客需求特性 （ 3）车辆的通行 能力 停留时间 停留时间 是 确定客运能力 的关键参数，乘 客需求量和乘客服务时间是确定 停留时间的关键 因素 。停留时间是由 上车需求、下车需求或总的 交换乘客需求 （例如：在一个主要的换乘点）所 决定的。 道路通行能力手册 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 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 种服务方式 。 这种方式的变形 是偏离路线 服务 。 公交 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 的路线行驶的服务被称为点 偏移服务。 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 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 或频繁以爬坡速度行驶的地形 。 爬坡速度 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 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， 道路通行能力手册 公共汽车客运能力 站台 :站台 ，或公共汽车车位是指公共汽 车停靠、乘客上、下车的地方 。 公共汽车站 :公共汽车站 是指一辆或者多 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 。 公共汽车道 :公共汽车 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 用，也可能是公共汽车与其它交通共同 使 用 。 道路通行能力手册 城市街道 城市 街道的服务水平 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 。 行程 速度是城市街道 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 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 ： 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 测的 自由流速度或通过评价目标街道 的功 能和设计类型来确定 。 测定自由流速度的 步骤详见附录 B。 确定行驶时间 ： 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： 行驶时 间和在信号交叉口的控制延误 。为了计算 路段上的行驶时间，分析人员必须知道 街 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 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 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 。 道路通行能力手册 延误 均匀延误 ： 其假设是车辆 均匀 到达， 稳 定 流。 增量延误 ： 增量延误起因于 非均匀 到达 、个别车辆 事故 （随机延误）以及 饱和 的持续阶段（饱和延误）。 初始排队延误 ： 上个 周期遗留 的排队 ， 新到达的车辆就要 经历初始排队 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，并为以下几种设施提供分析程序： 间断流自行车道设施： 在街道上划出的自 行车道，通常 与机动车道相邻 ，在交通信 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： 在城市道路上指 定的自行车道，同时包含 连续流和间断流 两种情况。 道路通行能力手册 街道外的自行车专用道路 ：用物体与公路 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： 用物体与 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 。 街道上的自行车道： 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 行。 道路通行能力手册 连续流和间断流 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 间断流自行车道是指那些需要通过交叉 口的街道上的自行车道。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 通常计算 公交车站、列车站及一条公交 线路最大上车点的 客运能力；计算下列 三个位置的客运能力。 公交车站和列车站； 公交路线的最大载客点； 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 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 现有或待建的高速公路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 （ 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 交叉口是 道路网络的基本节点 ， 也是网络交通流的 瓶颈所在 。 在交叉口这个有限的空间内 ， 汇集着几条道 路各种不同流向的交通流 ， 致使交叉口处的交通非常错 综复杂 。 相对于路段而言 ， 道路交叉口由于车流转向而引起 车流之间的 冲突 、 交汇 、 分流 等车流运行行为 ， 使 交叉 口的交通特性比较复杂 ， 因此其通行能力的确定较路段 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 ， 一类为 中央设岛的环形交叉口 ， 一类为 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 ，另一类是 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 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。