交通工程学第5讲课件

第第5讲讲 道路通行能力道路通行能力交通与物流工程系交通与物流工程系 交通工程教研室交通工程教研室纪英纪英 7/11/202418/14/202311、概述、概述通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路路线、等级、线型、交通管理和交通状况的不同路线、等级、线型、交通管理和交通状况的不同而变化的参数。如果某交叉口管理不善通行能力而变化的参数。如果某交叉口管理不善通行能力就可能大，路段的通行能力再高也发挥不了作用就可能大，路段的通行能力再高也发挥不了作用（见图）。（见图）。钉子户钉子户钉子户钉子户7/11/202421、概述通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路路线、等级2、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平 通行能力通行能力反应道路服务数量与能力的指标。反应道路服务数量与能力的指标。服务水平服务水平反应道路服务质量与满意度的指标。反应道路服务质量与满意度的指标。l通行能力基本概念通行能力基本概念：道路通行能力是指道路上某一点某一车道或某道路通行能力是指道路上某一点某一车道或某一断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体一断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体（车辆或行人）数，亦称道路通行能量，用辆（车辆或行人）数，亦称道路通行能量，用辆/h或用辆或用辆/昼夜或辆昼夜或辆/秒表示，车辆多指小汽车，当秒表示，车辆多指小汽车，当有其它车辆混入时，均采用等效通行能力的当量有其它车辆混入时，均采用等效通行能力的当量标准车辆（小汽车）为单位（标准车辆（小汽车）为单位（pcu）。）。7/11/202432、道路通行能力与服务水平 通行能力反应道路服务数量2、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平道路通行能力分类：道路通行能力分类：基本通行能力：基本通行能力：是指在是指在理想的理想的道路、交通、控制及环境条件道路、交通、控制及环境条件下，道路的一组成部分的一车行道或一车行道对下，道路的一组成部分的一车行道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，不论服务水平如何不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大车所能通过的车辆的最大车辆数。辆数。7/11/202442、道路通行能力与服务水平道路通行能力分类：8/14/2022、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平实际通行能力：实际通行能力：是指在是指在实际的实际的道路、交通、控制及环境条件道路、交通、控制及环境条件下，道路的一组成部分的一车行道或一车行道对下，道路的一组成部分的一车行道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，不论服务水平如何不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大车所能通过的车辆的最大车辆数。辆数。7/11/202452、道路通行能力与服务水平实际通行能力：8/14/202352、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平设计通行能力：设计通行能力：是指在是指在预测的预测的道路、交通、控制及环境条件道路、交通、控制及环境条件下，一设计中的道路的一组成部分的一车行道或下，一设计中的道路的一组成部分的一车行道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一端面上，一端面上，在所选用的设计服务水平下在所选用的设计服务水平下，1h所能所能通过的车辆的最大车辆数。通过的车辆的最大车辆数。7/11/202462、道路通行能力与服务水平设计通行能力：8/14/202362、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平影响通行能力的因素影响通行能力的因素：道路条件：是指街道或公路的几何条件，包括交道路条件：是指街道或公路的几何条件，包括交通设施的种类、性质及其形成的环境，每个方向通设施的种类、性质及其形成的环境，每个方向车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平面纵车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平面纵面线形等。面线形等。交通条件：是指使用车道路的交通流特性设计速交通条件：是指使用车道路的交通流特性设计速度、客车、货车、大车、小车、长途短途等交通度、客车、货车、大车、小车、长途短途等交通组成和分布，车道中交通流量，流向及方向分布组成和分布，车道中交通流量，流向及方向分布等。等。7/11/202472、道路通行能力与服务水平影响通行能力的因素：8/14/2管制条件：是指道路管制设施装备的类型、管理管制条件：是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次，交通信号的位置、种类、配时等影体制的层次，交通信号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键性管制条件，其它还有停车让响通行能力的关键性管制条件，其它还有停车让路标志、车道使用限制，转弯禁限等措施。路标志、车道使用限制，转弯禁限等措施。其它条件：有气候、温度、地形、风力、心理等其它条件：有气候、温度、地形、风力、心理等因素。但其中直接影响通行能力数值的主要因素因素。但其中直接影响通行能力数值的主要因素有：车行道宽度及侧向净空，车行道数量、交通有：车行道宽度及侧向净空，车行道数量、交通组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。等。2、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平7/11/20248管制条件：是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次，交通信2、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平道路通行能力的作用：道路通行能力的作用：通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以正确地确定新建道路的等级、性质、主要技术以正确地确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素指标和线形几何要素;通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定，通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定，并与现有交通量对比，可以确定现有道路系统或并与现有交通量对比，可以确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对问题提出改进的方某一路段所存在的问题，针对问题提出改进的方案或措施，作为老路或旧街改建的主要依据案或措施，作为老路或旧街改建的主要依据;道路通行能力可以作为铁路、公路、水运、空运道路通行能力可以作为铁路、公路、水运、空运等各种方式的方案比选与采用的依据等各种方式的方案比选与采用的依据;7/11/202492、道路通行能力与服务水平道路通行能力的作用：8/14/202、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平道路通行能力的分类道路通行能力的分类较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，一般称为路段通行能力，它是所有道路交通系统一般称为路段通行能力，它是所有道路交通系统都必须考虑的都必须考虑的;在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流的在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流的通行能力，如具有平面信号交叉口的城市道路的通行能力，如具有平面信号交叉口的城市道路的通行能力通行能力;在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力，如在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力，如各类匝道收费口及其附近连接段的通行能力各类匝道收费口及其附近连接段的通行能力;交织运行状态下的通行能力，如立体交叉的各类交织运行状态下的通行能力，如立体交叉的各类匝道、常规环道上车流的通行能力。匝道、常规环道上车流的通行能力。7/11/2024102、道路通行能力与服务水平道路通行能力的分类8/14/2022、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平服务水平概念：服务水平概念：服务水平是指道路使用者从道路状况、交通服务水平是指道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。如可以提供的行车速度、舒适、度或服务质量。如可以提供的行车速度、舒适、方便、驾驶员的视野，以及经济安全等方面所能方便、驾驶员的视野，以及经济安全等方面所能得到的实际效果与服务程度。得到的实际效果与服务程度。7/11/2024112、道路通行能力与服务水平服务水平概念：8/14/202312、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平服务水平的划分标准：服务水平的划分标准：行车速度和运行时间行车速度和运行时间;车辆行驶时的自由程度（通畅性）车辆行驶时的自由程度（通畅性）;交通受阻或受干扰的程度，以及行车延误和每公交通受阻或受干扰的程度，以及行车延误和每公里停车次数等里停车次数等;行车的安全性（事故率和经济损失等）行车的安全性（事故率和经济损失等）;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;最大密度，每车道每公里范围内车辆的最大密度最大密度，每车道每公里范围内车辆的最大密度;经济性（行驶费用）。经济性（行驶费用）。7/11/2024122、道路通行能力与服务水平服务水平的划分标准：8/14/20道路服务水平分级道路服务水平分级 我国分为四个等级：一、二、三、四级我国分为四个等级：一、二、三、四级美国定为美国定为6个等级：个等级：A、B、C、D、E、F 2、道路通行能力与服务水平、道路通行能力与服务水平7/11/202413道路服务水平分级 2、道路通行能力与服务水平8/14/2023、路段通行能力、路段通行能力 （1）基本通行能力）基本通行能力：或称理想通行能力是指道路与交通处于理想或称理想通行能力是指道路与交通处于理想情况下，每一条车道（或每一条道路）在单位时情况下，每一条车道（或每一条道路）在单位时间内能够通过的最大交通量。间内能够通过的最大交通量。理想条件理想条件：理想的道路条件：主要是车道宽度应：理想的道路条件：主要是车道宽度应不小于不小于3.65m（我国公路则定为（我国公路则定为3.75m），路旁），路旁的侧向余宽不小于的侧向余宽不小于1.75m，纵坡平缓，并有开阔，纵坡平缓，并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。理想的交的视野、良好的平面线形和路面状况。理想的交通条件：主要是车辆组成为单一的标准型汽车，通条件：主要是车辆组成为单一的标准型汽车，在一条车道上以相同的速度连续不断地行驶，各在一条车道上以相同的速度连续不断地行驶，各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔，且车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔，且无任何方向上的干扰。无任何方向上的干扰。7/11/2024143、路段通行能力 （1）基本通行能力：8/14/203、路段通行能力、路段通行能力 （2）实际通行能力）实际通行能力：实际通行能力指的是在实际的道路和交通条实际通行能力指的是在实际的道路和交通条件下，单位时间内通过道路上某一点的最大可能件下，单位时间内通过道路上某一点的最大可能交通量。计算实际通行能力是以基本通行能力为交通量。计算实际通行能力是以基本通行能力为基础，考虑到实际的地形、道路和交通状况，确基础，考虑到实际的地形、道路和交通状况，确定其修正系数，再以此修正系数乘以前述的基本定其修正系数，再以此修正系数乘以前述的基本通行能力，即得实际道路、交通在一定环境条件通行能力，即得实际道路、交通在一定环境条件下的通行能力。下的通行能力。7/11/2024153、路段通行能力 （2）实际通行能力：8/14/20233、路段通行能力、路段通行能力（3）影响通行能力的修正系数）影响通行能力的修正系数 道路条件修正道路条件修正车道宽度修正系数车道宽度修正系数fw侧向净空受限修正系数侧向净空受限修正系数fcw 纵坡度修正系数纵坡度修正系数fHV视距不足修正系数视距不足修正系数S1 沿途条件修正系数沿途条件修正系数S2 7/11/2024163、路段通行能力（3）影响通行能力的修正系数8/14/2023、路段通行能力、路段通行能力 交通条件修正交通条件修正 交通条件的修正主要是指车辆的组成，特别交通条件的修正主要是指车辆的组成，特别是混合交通情况下，车辆类型众多，大小不一，是混合交通情况下，车辆类型众多，大小不一，占用道路面积不同，性能不同，速度不同，相互占用道路面积不同，性能不同，速度不同，相互干扰大，严重影响了道路的通行能力，因而需将干扰大，严重影响了道路的通行能力，因而需将不同类型的车辆换算成同一车型，即涉及到车辆不同类型的车辆换算成同一车型，即涉及到车辆换算系数。换算系数。7/11/2024173、路段通行能力 交通条件修正 8/14/2023173、路段通行能力、路段通行能力规划（设计）通行能力：规划（设计）通行能力：设计通行能力或称规划通行能力，是指道路设计通行能力或称规划通行能力，是指道路根据使用要求的不同，按不同服务水平条件下所根据使用要求的不同，按不同服务水平条件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承担的服务具有的通行能力，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。交通量，通常作为道路规划和设计的依据。计算：计算：只要确定道路的实际通行能力（只要确定道路的实际通行能力（Co），再乘以），再乘以预先给定服务水平的服务交通量与通行能力之比预先给定服务水平的服务交通量与通行能力之比（v/c），就得到规划（设计）通行能力，即：），就得到规划（设计）通行能力，即：C规划规划(设计设计)=Co v/c7/11/2024183、路段通行能力规划（设计）通行能力：8/14/2023184、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 概述概述 由于交织区车流运行方向不完全相同，车流由于交织区车流运行方向不完全相同，车流相互交织，操作复杂，所以交织区车辆运行速度相互交织，操作复杂，所以交织区车辆运行速度一般较低，车头时距也较正常路段上稍大，通行一般较低，车头时距也较正常路段上稍大，通行能力降低而成为制约道路系统通行能力的瓶颈。能力降低而成为制约道路系统通行能力的瓶颈。交织运行特征交织运行特征 所谓交织，系行驶方向大致相同而不完全一所谓交织，系行驶方向大致相同而不完全一致的两股或多股车流，沿着一定长度的路段，不致的两股或多股车流，沿着一定长度的路段，不借助与交通控制与指挥设备，自主进行合流而后借助与交通控制与指挥设备，自主进行合流而后又实现分流的运行方式。又实现分流的运行方式。7/11/2024194、高速公路交织区通行能力 概述8/14/2023194、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 交织区长度交织区长度 根据国外研究，认为从入口段三角端部宽根据国外研究，认为从入口段三角端部宽0.6m处至出口三角端宽度处至出口三角端宽度3.6处之间的一段距离。处之间的一段距离。经国内外研究认为交织区长度不应小于经国内外研究认为交织区长度不应小于50m也也不应大于不应大于600m，太短则操作困难，速度降低太，太短则操作困难，速度降低太大，太长则费用太高，且进出口之间的交织运行大，太长则费用太高，且进出口之间的交织运行与操作过分分散，紧迫性不明显，车流不具备交与操作过分分散，紧迫性不明显，车流不具备交织特点。（见图）织特点。（见图）7/11/2024204、高速公路交织区通行能力 交织区长度8/14/202320交织区类型（交织区类型（类交织区示意图类交织区示意图）交织区长度交织区长度5050600m600m3.6m3.6m6m6m4、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202421交织区类型（类交织区示意图）交织区长度3.6m6m4、交织区类型（交织区类型（类交织区示意图类交织区示意图）交织区长度交织区长度5050600m600m3.6m3.6m6m6m4、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202422交织区类型（类交织区示意图）交织区长度3.6m6m4、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操作，它影响到行驶车速，车头时距以及行车安全等问题，交织长度与交织断面车道数关系是交全等问题，交织长度与交织断面车道数关系是交织运行效率的两个主要参数，另一方面随着交织织运行效率的两个主要参数，另一方面随着交织流量增加，操作困难，速度大降，时距大增，会流量增加，操作困难，速度大降，时距大增，会导致交织区运行效率下降。导致交织区运行效率下降。4、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202423交织运行特性4、高速公路交织区通行能力 8/14/20232交织流量比（交织流量比（VB）与交织比（）与交织比（r）概念，见图）概念，见图：交织区流量之和为：交织区流量之和为：Q总总=Q01+Q02+Qw1+Qw2 交织流量比：交织流量比：VB=(Qw1+Qw2)/Q总总 设：设：Qw1Qw2，则：，则：交织比交织比：r=Qw1/Qw2Qw1Q01Qw2Q014、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202424交织流量比（VB）与交织比（r）概念，见图：Qw1Q01Q通行能力计算通行能力计算 交织区的通行能力和运行速度，同交织区的长交织区的通行能力和运行速度，同交织区的长度、车道数、交织流量比，总交通量及交织区车度、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，其计算公式为：道构造等因素有关，其计算公式为：式中：式中：Cw交织区通行能力（交织区通行能力（pcu/h）；）；C0 单条车道基本通行能力（单条车道基本通行能力（pcu/h）；）；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rs=0.95。4、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202425通行能力计算4、高速公路交织区通行能力 8/14/20232 rN 交织区内车道数修正系数；对于交织区内车道数修正系数；对于2、3、4和和5条车道交织区，条车道交织区，rN分布取分布取1.8、2.6、3.4和和4；rL 交织区长度修正系数由下式计算：交织区长度修正系数由下式计算：式中式中L为交织长度。为交织长度。rVR 交织流量比修正系数，见交织流量比修正系数，见P98表表5-234、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202426 rN 交织区内车道数修正系数；对于2、3、4和5条车服务水平服务水平 评价交织区运行质量的因素有密度、流速和评价交织区运行质量的因素有密度、流速和服务流率，但重要为行车密度和服务流率，按四服务流率，但重要为行车密度和服务流率，按四级标准划分列于下表中：级标准划分列于下表中：服服务水平水平等等级密度密度（辆/车道公里）道公里）服服务交通量交通量/通行能力通行能力（V/CV/C）一一级8 80.350.35二二级18180.750.75三三级26260.900.90四四级42421.001.004、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202427服务水平服务水平密度服务交通量/通行能力一级80.35二级1概述 匝道是联系不同高程上两交叉线路、供两线匝道是联系不同高程上两交叉线路、供两线路车辆实现转换方向的连接道路，长度较短，一路车辆实现转换方向的连接道路，长度较短，一般有一个入口和一个出口，线形变化较大且常有般有一个入口和一个出口，线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，通行能力较正常路段稍低。纵坡和小半径的转弯，通行能力较正常路段稍低。4、高速公路交织区通行能力、高速公路交织区通行能力 7/11/202428概述4、高速公路交织区通行能力 8/14/202328正线正线正线正线正线正线正线正线匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道7/11/202429正线正线正线正线匝道匝道匝道匝道匝道8/14/202329匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道正线正线正线正线正线正线7/11/202430匝道匝道匝道匝道正线正线正线8/14/2023305、高速公路匝道通行能力、高速公路匝道通行能力 匝道的形式、类型与基本参数匝道的形式、类型与基本参数 匝道基本形式匝道基本形式：右转匝道与左转匝道；匝道特殊：右转匝道与左转匝道；匝道特殊形式：定向匝道和对角线匝道，单向单匝道和单形式：定向匝道和对角线匝道，单向单匝道和单向双匝道，亦有采用双向双匝道的形式。向双匝道，亦有采用双向双匝道的形式。基本参数基本参数：匝道车辆的运行特征：有出入口车辆：匝道车辆的运行特征：有出入口车辆的运行及在匝道上的运行，包括分流运行、合流的运行及在匝道上的运行，包括分流运行、合流运行与交织运行，亦有加速运行与减速运行，上运行与交织运行，亦有加速运行与减速运行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行，匝道上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行，匝道上车辆行驶状况比较复杂。车辆行驶状况比较复杂。匝道通行能力计算的主匝道通行能力计算的主要参数有要参数有：自由流速度：自由流速度FV、按匝道转弯半径计算、按匝道转弯半径计算的行车速度的行车速度FV0、大车混入率修正值、大车混入率修正值CH。7/11/2024315、高速公路匝道通行能力 匝道的形式、类型与基本参数8/14匝道通行能力计算匝道通行能力计算 匝道通行能力定义为在一定道路交通状态、匝道通行能力定义为在一定道路交通状态、环境和良好气候条件下，单位时间内，匝道的一环境和良好气候条件下，单位时间内，匝道的一条行车道上能够通过的最大车辆数以条行车道上能够通过的最大车辆数以pcu/h计，计，一般影响通行能力的因素很多，但就匝道而言，一般影响通行能力的因素很多，但就匝道而言，其长度较短绝大部分均为单向单车道，其影响的其长度较短绝大部分均为单向单车道，其影响的主要因素为车道宽度和车辆组成，至于半径、纵主要因素为车道宽度和车辆组成，至于半径、纵坡的影响已在速度方面考虑。坡的影响已在速度方面考虑。5、高速公路匝道通行能力、高速公路匝道通行能力 7/11/202435匝道通行能力计算5、高速公路匝道通行能力 8/14/2023匝道通行能力计算：匝道通行能力计算：式中：式中：C匝道一条车道实际通行能力（辆匝道一条车道实际通行能力（辆/h）；）；C0基本通行能力（辆基本通行能力（辆/h）；）；CW匝道断面总宽度修正系数；匝道断面总宽度修正系数；CH大车混入率修正系数。大车混入率修正系数。各参数的具体值可查阅有关表格。各参数的具体值可查阅有关表格。5、高速公路匝道通行能力、高速公路匝道通行能力 7/11/202436匝道通行能力计算：5、高速公路匝道通行能力 8/14/202匝道服务水平匝道服务水平 服务水平评价的因素很多，一般均选用对本设服务水平评价的因素很多，一般均选用对本设施影响最大的几项因素作为服务水平等级划分的施影响最大的几项因素作为服务水平等级划分的指标，对匝道通行能力的服务水平国内均选用饱指标，对匝道通行能力的服务水平国内均选用饱和度与车流密度作为基本依据，并划分为以下四和度与车流密度作为基本依据，并划分为以下四个等级的服务等级：个等级的服务等级：服服务水平等水平等级饱和度和度DS(Q/C)通行能力通行能力C0（辆/h）一一0.20对于特定匝道可于特定匝道可查“不同速度、不同速度、坡度下匝道的基本通行能力坡度下匝道的基本通行能力C0值”并乘以并乘以饱和度即得和度即得二二0.200.50三三0.500.80四四0.801.05、高速公路匝道通行能力、高速公路匝道通行能力 7/11/202437匝道服务水平服务水平等级饱和度DS(Q/C)通行能力C0（辆6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 概述概述 由于高速公路与匝道连接处产生的分流与合由于高速公路与匝道连接处产生的分流与合流运行，车辆进出匝道与高速公路需要相互间协流运行，车辆进出匝道与高速公路需要相互间协调配合，必然要影响运行车速和交通安全。而连调配合，必然要影响运行车速和交通安全。而连接处为匝道的重要组成部分，它的通行能力决定接处为匝道的重要组成部分，它的通行能力决定了匝道和高速公路进出口的通行能力，是一个关了匝道和高速公路进出口的通行能力，是一个关键部位。一般称匝道与高速公路连接处的通行能键部位。一般称匝道与高速公路连接处的通行能力，是高速公路分、合流点处导引与疏通交通流力，是高速公路分、合流点处导引与疏通交通流的能力，它关系到高速公路外侧车道与进出口的的能力，它关系到高速公路外侧车道与进出口的正常运行。正常运行。7/11/2024386 高速公路与匝道连接处通行能力 概述8/14/202338分、合流点车流运行特征分、合流点车流运行特征 在分流点处，车辆分离运行，会影响到高速在分流点处，车辆分离运行，会影响到高速公路上的车流正常运行。车辆分流过程中，首先公路上的车流正常运行。车辆分流过程中，首先是转移车道的过程，在车辆分流区范围内，离开是转移车道的过程，在车辆分流区范围内，离开原车道的车辆必须逐步从内侧车道向外侧车道移原车道的车辆必须逐步从内侧车道向外侧车道移动。据大量的观测分析，随距离分流点的接近而动。据大量的观测分析，随距离分流点的接近而转换车道的比重大大增加，由于分离运行对最右转换车道的比重大大增加，由于分离运行对最右侧车道正常交通流产生很大的影响，故分流点的侧车道正常交通流产生很大的影响，故分流点的交通运行必须考虑上游单向的总交通量，与最右交通运行必须考虑上游单向的总交通量，与最右侧车道交通流之间的关系及相互影响。侧车道交通流之间的关系及相互影响。6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 7/11/202439分、合流点车流运行特征6 高速公路与匝道连接处通行能力 8/分、合流点车流运行特征分、合流点车流运行特征 合流车辆绝大部分汇合于主线右侧车道，故合流车辆绝大部分汇合于主线右侧车道，故右侧车道受影响最大，经过右侧车道逐步移换到右侧车道受影响最大，经过右侧车道逐步移换到速度较快的中间或内侧车道，在合流区范围内，速度较快的中间或内侧车道，在合流区范围内，留在最右侧车道的车辆逐步减少。留在最右侧车道的车辆逐步减少。6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 7/11/202440分、合流点车流运行特征6 高速公路与匝道连接处通行能力 8/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：根据国内外理论分析与实际观测主要相关因根据国内外理论分析与实际观测主要相关因素为：匝道交通量素为：匝道交通量Qr，驶入匝道上游主路单向交，驶入匝道上游主路单向交通量通量 ，主路单向最大交通量，主路单向最大交通量Qf，与相邻上、，与相邻上、下游下游 匝道的距离匝道的距离Du、Dd，相邻上游、下游匝道的，相邻上游、下游匝道的交通量交通量Qu、Qd，及匝道的形式。，及匝道的形式。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：汇合交通量关键交通量：汇合交通量Qm、分离交通量、分离交通量Qd、主、主线交通量线交通量Qf等因素。等因素。根据匝道形式，共有根据匝道形式，共有11种计算图式。种计算图式。6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 7/11/202441分合流点通行能力的相关因素分析：6 高速公路与匝道连接处通行车道分布、车辆换算与服务水平分析车道分布、车辆换算与服务水平分析车道分布与车辆换算车道分布与车辆换算 大型车在最右侧车道上交通量占单向车行道上总大型车在最右侧车道上交通量占单向车行道上总交通量的百分率与主线单向交通量的关系是计算交通量的百分率与主线单向交通量的关系是计算最右侧车道小客车当量交通量的重要关系之一。最右侧车道小客车当量交通量的重要关系之一。公关组得出的关系如图所示。公关组得出的关系如图所示。大中型与特大型车换算为小型车，大中型车的折大中型与特大型车换算为小型车，大中型车的折算系数为算系数为1.5，特大型车为，特大型车为3.0。由于特大型车比。由于特大型车比重较小，有时均以大中型车进行换算，换算系数重较小，有时均以大中型车进行换算，换算系数仍为仍为1.5。6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 7/11/202458车道分布、车辆换算与服务水平分析6 高速公路与匝道连接处通行大型车在最右侧车道上分布与主线单向交大型车在最右侧车道上分布与主线单向交通总量的关系如图：通总量的关系如图：6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 7/11/202459大型车在最右侧车道上分布与主线单向交通总量的关系如图：6 高服务水平分析服务水平分析 分合流点服务水平主要根据分合流点服务水平主要根据Qm、Qd与与Qf三个检验点交通量的大小来确定分、合流三个检验点交通量的大小来确定分、合流点的服务水平。点的服务水平。三个检测点服务水平划分标准见表三个检测点服务水平划分标准见表5-34。6 高速公路与匝道连接处通行能力高速公路与匝道连接处通行能力 7/11/202460服务水平分析6 高速公路与匝道连接处通行能力 8/14/207 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力主要介绍城市道路设计规范推荐的方法：在主要介绍城市道路设计规范推荐的方法：在交叉口的信号灯控制采用如下规则时，采用该方交叉口的信号灯控制采用如下规则时，采用该方法进行通行能力的计算：绿灯亮时，允许各流向法进行通行能力的计算：绿灯亮时，允许各流向的车辆驶入交叉口。红灯亮时，只允许右转车辆的车辆驶入交叉口。红灯亮时，只允许右转车辆沿右转专用车道驶入，但不得影响横向道路上直沿右转专用车道驶入，但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶。黄灯亮时，已越过停车线的行车辆的正常行驶。黄灯亮时，已越过停车线的车辆继续通过交叉口，没越过停车线的车辆应在车辆继续通过交叉口，没越过停车线的车辆应在停车线后面等候绿灯。停车线后面等候绿灯。7/11/2024617 信号交叉口通行能力主要介绍城市道路设计规范推荐的方此方法是指已知交叉口处的车道使用规定、信号此方法是指已知交叉口处的车道使用规定、信号相位、周期及配时等情况下，以交叉口进口道处相位、周期及配时等情况下，以交叉口进口道处的停车线作为基准面，凡是通过了停车线断面的的停车线作为基准面，凡是通过了停车线断面的车辆就被认为已通过了交叉口，据此计算每小时车辆就被认为已通过了交叉口，据此计算每小时通过停车线断面不同行驶方向车道上的最大车辆通过停车线断面不同行驶方向车道上的最大车辆数，以此作为该进口道的通行能力。各车道设计数，以此作为该进口道的通行能力。各车道设计通行能力之和即为进口道设计通行能力，各进口通行能力之和即为进口道设计通行能力，各进口道设计通行能力之和即为交叉口的设计通行能力。道设计通行能力之和即为交叉口的设计通行能力。7 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力7/11/202462此方法是指已知交叉口处的车道使用规定、信号相位、周期及配时等下面以十字形交叉口为例，介绍此计算方法。下面以十字形交叉口为例，介绍此计算方法。停车线断面一条直行车道的设计通行能力停车线断面一条直行车道的设计通行能力 信号灯周期（信号灯周期（s）；）；某相位的绿灯时间（某相位的绿灯时间（s）；）；绿灯亮后，第一辆车起动通过停车线的时间（绿灯亮后，第一辆车起动通过停车线的时间（s），平均取），平均取2.3s；折减系数，主要反映车辆通过路口的不均匀性及非机动车和行人折减系数，主要反映车辆通过路口的不均匀性及非机动车和行人对机动车的干扰。对机动车的干扰。直行车通过停车线的车头时距（直行车通过停车线的车头时距（s），表），表5-44。根据观测：小型车组成的车队，取根据观测：小型车组成的车队，取2.5s；大型车组成的车队，取；大型车组成的车队，取3.5s；拖；拖挂车组成的车队，取挂车组成的车队，取7.5s。7 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力7/11/202463下面以十字形交叉口为例，介绍此计算方法。7 信号交叉口通行停车线断面混合行驶车道的通行能力停车线断面混合行驶车道的通行能力 混合行驶车道是指：直行、左转、右转车辆混混合行驶车道是指：直行、左转、右转车辆混合行驶；直行车、左转车混合行驶。至于直行合行驶；直行车、左转车混合行驶。至于直行车与右转车混合行驶，由于此两向车流只在通车与右转车混合行驶，由于此两向车流只在通过停车断面线后进行分流，因此，可按一条直过停车断面线后进行分流，因此，可按一条直行车道计算，而不按混行车道计算。行车道计算，而不按混行车道计算。左转车影响系数，左转车影响系数，左转车比例。左转车比例。7 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力7/11/202464停车线断面混合行驶车道的通行能力7 信号交叉口通行能力8左转专用车道的通行能力左转专用车道的通行能力 在信号周期为在信号周期为120s的信号交叉口，当左转车流的信号交叉口，当左转车流量小于下表中所列量小于下表中所列NLmax值时，左转车基本上不值时，左转车基本上不影响对向直行车道的通行能力。只有当左转车影响对向直行车道的通行能力。只有当左转车超过超过NLmax时，多通过一辆左转车，每条对向直时，多通过一辆左转车，每条对向直行车道就少通过一辆直行车，因此，应考虑增行车道就少通过一辆直行车，因此，应考虑增设左转专用车道，而此时对向直行车道的通行设左转专用车道，而此时对向直行车道的通行能力应该折减，折减公式：能力应该折减，折减公式：7 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力7/11/202465左转专用车道的通行能力7 信号交叉口通行能力8/14/27 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力 ：对向直行车道数；：每小时左转车辆数。不影响直行车通行的左、右转车流量极限值不影响直行车通行的左、右转车流量极限值大大车：小：小车0:102:83:74:65:57:38:2NLmax142134120114109106104NRmax1961851651571501461437/11/2024667 信号交叉口通行能力大车：小车0:102:83:74:6 右转专用车道的通行能力右转专用车道的通行能力 当右转车与直行车使用同一车道时，该车道最当右转车与直行车使用同一车道时，该车道最多只能通过多只能通过NRmax辆车，当右转交通量大于辆车，当右转交通量大于NRmax时，则需考虑设右转专用车道。右转专用时，则需考虑设右转专用车道。右转专用车道的通行能力可按直行车道计算。车道的通行能力可按直行车道计算。7 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力7/11/202467 右转专用车道的通行能力7 信号交叉口通行能力 交叉口的通行能力交叉口的通行能力 交叉口的通行能力等于组成交叉口的每条道路交叉口的通行能力等于组成交叉口的每条道路进口的通行能力之和。当交叉口某方向有两条进口的通行能力之和。当交叉口某方向有两条以上入口引道，且左转、直行、右转分道行驶，以上入口引道，且左转、直行、右转分道行驶，或部分分道行驶，若已知左、直、右转车的比或部分分道行驶，若已知左、直、右转车的比例，可根据车道组合情况，先计算出直行车的例，可根据车道组合情况，先计算出直行车的通过量，然后根据公式通过量，然后根据公式:7 信号交叉口通行能力信号交叉口通行能力7/11/202468 交叉口的通行能力7 信号交叉口通行能力8/14交通工程学第5讲课件