《交通工程学》第五章道路通行能力

单击此处编辑母版标题样式,*,*,2024/9/11,1,第五章 道路通行能力,本章主要内容：,道路通行能力和服务水平,路段通行能力,交叉口的通行能力,高速公路的通行能力,交织区和与匝道通行能力,公共交通通行能力,重点：,路段通行能力、交叉口的通行能力、交织区和与匝道通行能力,难点：,交叉口的通行能力、交织区和与匝道通行能力,2024/9/11,2,第一节 概 述,道路通行能力也称道路容量，是指道路的某一断面在单位,时间内所能通过的最大车辆数。道路通行能力是道路的一种交,通性能，是度量道路疏导车辆能力的指标，也是道路规划、设计,和运营的一项重要参数。,2024/9/11,3,一、道路通行能力概述,(,一,),道路通行能力定义,根据道路通行能力的作用性质可分为三种,:,1.,理想通行能力,在理想条件下，道路具有的通行能力,.,是指在一定的时段，理想的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理地期望能通过人或车辆的最大小时流率。,2.,实际通行能力,是在具体条件下，道路具有的通行能力，其值通常小于理想通行能力。,是指在一定时段，在具体的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理地期望能通过人或车辆的最大小时流率。,3.,设计通行能力,是指在设计道路时，为保持交通流处于良好的运行状况所采用的特定设计服务水平对应的通行能力。,是指在一定时段，在具体的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道或一均匀段上或一交又点，对应某一等级服务水平的通行能力。,2024/9/11,4,另外，通行能力是,合情合理地,的期望数值，同其他交通特征参数一样具有统计特征。,对于确定的交通设施而言，在规定时间内能通过的最大车辆数是随机数，而所谓的通行能力是指在交通需求充足的高峰期间能反复达到的交通流率。,2024/9/11,5,（二）,影响通行能力的因素 ：,1.,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，每个方向车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平面纵面线形等。,2.,交通条件：,是指路的交通流特性：包括设计速度、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，流向及方向分布等。,2024/9/11,6,3.,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。,4.,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、横向干扰与视距等。,2024/9/11,7,（三）,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,;,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,;,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。,2024/9/11,8,（四）,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，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,;,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,;,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,;,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。,2024/9/11,9,（五）、通行能力的时间计算单位、交通量和交通流率,对交通量而言，时间计算单位越大，,交通量不均匀性越不明显，越不能很好地反映出交通量与运行质量之间的关系,。比如，以,1h,为单位统计的交通量变化，就不可能反映出不同,15min,的交通量变化。,通常，以,h,为单位来计算通行能力和设计交通量。而对于通行能力研究则通常采用,15min,作为分析时段，这样能更清楚地研究交通高峰对运行质量的影响。,交通量是在一定时段内实际统计到的通过观测点的车辆数。,交通流率,是将交通量扩大为某一计时单位的数值。研究认为稳定交通流的最短存在时间为,15min,，,故,观测,15min,的交通量，将,15min,的交通量乘以,4,扩大为小时流率，,用此交通流率而不以小时交通量来计量通行能力。,2024/9/11,10,二、,服务水平概念：,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得到的实际效果与服务程度。,由于实际确定服务等级时,难以全面考虑和综合上述诸因素,往往仅以其中的某几项指标作为代表。如行车速度及服务交通量与通行能力之比,作为路段评定服务等级的主要因素。,同时,也因评价设施的性质和车辆运行情况的不同而异,如评价信号交叉口采用每辆车的平均延误时间,(,秒,/,辆,),市区干道采用平均行程速度等作为主要服务水平的依据。,HCM2000,中高速公路采用最大密度、最小速度、最大服务交通量和,V/C,比。,2024/9/11,11,服务水平的划分标准：,行车速度和运行时间,;,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里停车次数等,;,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,;,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）。,2024/9/11,12,2024/9/11,13,第二节 道路路段服务水平,2024/9/11,14,一级服务水平下交通流状况（连续流）,一、基本通行能力,二、实际通行能力,三、规划（设计）通行能力,2024/9/11,15,2024/9/11,16,2024/9/11,17,2024/9/11,18,一、基本通行能力,概念：,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。,理想条件：理想的道路条件：主要是车道宽度应不小于,3.65m,（我国公路则定为,3.75m,），路旁的侧向余宽不小于,1.75m,，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。,2024/9/11,19,2024/9/11,20,二、实际通行能力,1,、概念,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交通量。计算实际通行能力是以基本通行能力,(,理想通行能力,),为基础，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。,2024/9/11,21,2.,影响通行能力的修正系数,1.,道路条件修正,车道宽度修正系数,f,w,侧向净空受限修正系数,f,cw,纵坡度修正系数,f,HV,视距不足修正系数,S,1,沿途条件修正系数,S,2,2024/9/11,22,2.,交通条件修正,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，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，因而需将不同类型的车辆换算成同一车型，即涉及到车辆换算系数。,2024/9/11,23,三、规划（设计）通行能力,概念：,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。,计算：,只要确定道路的实际通行能力（,C,o,），再乘以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：,C,规划,(,设计,),=,C,o,v,/,c,2024/9/11,24,交通工程手册,中的算法,单向行车道的设计通行能力：,C,D,=C,B,*(V/C),i,*N*f,w,*f,Hv,*f,P,其中：,C,D,单向行车道设计通行能力；,C,B,单向行车道基本通行能力；,V/C,第,i,级服务水平；,N,车道数；,f,W,车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数；,f,HV,大型车对通行能力的修正系数；,f,P,驾驶员对通行能力的修正系数；,（而实际上对于同向几条车道的外侧方向车道能力会逐渐降低的）,2024/9/11,25,2024/9/11,26,一、交织区通行能力,1.,概述,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。,2024/9/11,27,2.,交织区类型（,类交织区示意图 ）,交织区长度,50,600m,0.6m,3.6m,2024/9/11,28,交织区类型（,类交织区示意图）,交织区长度,50,600m,0.6m,3.6m,2024/9/11,29,3.,交织区长度,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,3.6,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,50m,也不应大于,600m,，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与操作过分分散，紧迫性不明显，车流不具备交织特点。,2024/9/11,30,4.,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，会导致交织区运行效率下降。,2024/9/11,31,5.,交织区通行能力,交织区流量之和为：,Q,总,=,Q,01,+,Q,02,+,Q,w,1,+,Q,w,2,交织流量比：,V,B,=(,Q,w,1,+,Q,w,2,)/,Q,总,设：,Q,w,1,Q,w,2,，则：,交织比 ：,r,=,Q,w,1,/,Q,w,2,Q,w,1,Q,02,Q,w,2,Q,01,2024/9/11,32,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：,式中：,C,w,交织区通行能力（,pcu/h,）；,C,0,单条车道基本通行能力（,pcu/h,）；,r,s,交织区类型修正系数，其中：,类交织区,r,s,=0.95,，,类交织区,r,s,=1.0,。,r,N,交织区内车道数修正系数；对于,2,、,3,、,4,和,5,条车道交织区，,r,N,分布取,1.8,、,2.6,、,3.4,和,4,；,r,L,交织区长度修正系数由下式计算：,式中,L,为交织长度。,r,VR,交织流量比修正系数,.,2024/9/11,33,服务水平,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，按四级标准划分列于下表中：,服务水平,等级,密度,（辆,/,车道公里）,服务交通量,/,通行能力,（,V/C,）,一级,8,0.35,二级,18,0.75,三级,26,0.90,四级,42,1.00,2024/9/11,34,二、匝道通行能力,概述,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。,2024/9/11,35,二、匝道通行能力,正线,正线,正线,正线,匝道,匝道,匝道,匝道,匝道,2024/9/11,36,二、匝道通行能力,匝道,匝道,匝道,匝道,正线,正线,正线,2024/9/11,37,匝道的形式、类型与基本参数,匝道基本形式：,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，单向单匝道和单向双匝道，亦有采用双向双匝道的形式。,基本参数：,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。,匝道通行能力计算的主要参数有,：自由流速度,F,V,、按匝道转弯半径计算的行车速度,F,V,0,、大车混入率修正值,C,H,。,2024/9/11,38,自由流速度,实际条件下，自由流速度,F,V,可按下式计算：,F,V,0,按匝道转弯半径计算的行车速度（,km/h,）；,F,FVW,行车宽度修正系数（,km/h,）；,F,FVV,视距修正系数（,km/h,）；,F,FVSL,纵坡修正系数（,km/h,）；,F,FVUD,驶入道路修正系数（,km/h,）；,F,FVS,分隔带修正系数（,km/h,）。,2024/9/11,39,按匝道转弯半径计算的行车速度,F,V,0,利用线性设计的基本公式：,R,匝道最小曲率半径（,m,）；,i,匝道最大超高横坡度（,%,）；,最大侧向力系数，一般采用,0.12,。,2024/9/11,40,大车混入率修正值,C,H,大车混入率修正值算式：,P,2,、,P,3,大中型车及特大型车所占比重（）；,E,2,、,E,3,大中型车与特大型车的换算系数,.,换算方法为：,Q,标准小汽车交通量；,Q,1,小汽车交通量；,Q,2,大中型车交通量；,Q,1,特大型车交通量,2024/9/11,41,匝道通行能力计算：,式中：,C,匝道一条车道实际通行能力（辆,/h,）；,C,0,基本通行能力（辆,/h,）；,C,W,匝道断面总宽度修正系数；,C,H,大车混入率修正系数。,各参数的具体值可查阅有关表格。,2024/9/11,42,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：,服务水平等级,饱和度,D,S,(,Q,/,C,),通行能力,C,0,（辆,/h,）,一,0.20,对于特定匝道可查,“,不同速度、坡度下匝道的基本通行能力,C,0,值,”,并乘以饱和度即得,二,0.20,0.50,三,0.50,0.80,四,0.80,1.0,2024/9/11,43,2024/9/11,44,概述,由于高速公路与匝道连接处产生的分流与合流运行，必然要影响运行车速和交通安全。,连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的能力。,2024/9/11,45,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。,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。,2024/9/11,46,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,V,r,，驶入匝道上游主路单向交通量,V,f,，主路单向最大交通量,V,f,，与相邻上、下游 匝道的距离,D,u,、,D,d,，相邻上游、下游匝道的交通量,V,u,、,V,d,，及匝道的形式。,一般分析计算连接处通行能力时，要分析三个关键交通量：汇合交通量,V,m,、分离交通量,V,d,、主线交通量,V,f,等因素。,根据匝道形式，共有,11,种计算图式。,分合流点通行能力的相关因素分析：,2024/9/11,47,通行能力计算图式计算式：,仅用于上游,610m,内无相邻驶入匝道。,使用范围：,=360,3100veh/h,=50,1300veh/h,四车道高速公路单车道驶,入匝道，有或无加减速车道。,2024/9/11,48,四车道高速公路单车道驶出图式,计算式：,四车道高速公路单车道驶出匝道，有或无加减速车道。,仅用于上游,980m,内无相邻驶入匝道。,使用范围：,=3603800veh/h,=50 1400veh/h,2024/9/11,49,四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道图式,计算式：,当,D,u,120m,或,V,u,900veh/h,，计算结果不精确,使用范围：,V,f,7203300veh/h,，,V,r,901400veh/h,V,u,90 900veh/h,，,D,U,120610 m,2024/9/11,50,四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道图式,计算式：,四车道高速公路单车道驶出匝道其上游,980m,内有相邻驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道,使用范围：,653800veh/h,， ,501450veh/h,50810veh/h,， ,210980m,2024/9/11,51,六车道高速公路单车道驶入图式,计算式：,上游有相邻驶入匝道六车道高速公路上单车道驶入匝道，有或无加速车道。,使用范围：,16204900veh/h,，,=901350 veh/h,90 1260veh/h,， ,150300 m,2024/9/11,52,六车道高速公路单车道驶出图式,计算式：,六车道高速公路单车道驶出匝道，上游有或无驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道。如果上游,1700m,内无相邻驶入匝道使用,65.5V,u,/D,u,2,。,使用范围：,10005600veh/h,， ,201620 veh/h,45 1100veh/h,， ,2801700 m,2024/9/11,53,六车道高速公路双车道驶出匝道图式,计算式：,六车道高速公路至少具有,210m,长减速车道的双车道驶入匝道。,使用范围：,19005400veh/h,，,10002700 veh/h,汇合交通量,V,m,和分离交通量,V,d,计算式：,V,m,V,1,+V,r,V,d,V,1,2024/9/11,54,六车道高速公路双车道驶入匝道图式,计算式：,六车道高速公路至少具有,240m,长减速车道的双车道驶入匝道。,使用范围：,5402700veh/h,10002700 veh/h,2024/9/11,55,高速公路与匝道连接处通行能力,车道分布、车辆换算与服务水平分析,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。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，大中型车的折算系数为,1.5,，特大型车为,3.0,。由于特大型车比重较小，有时均以大中型车进行换算，换算系数仍为,1.5,。,2024/9/11,56,2024/9/11,57,一、概述,定义,两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉。两条不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉，在平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能力。,分类：,无控制交叉口,环行交叉口,信号控制交叉口,2024/9/11,58,二、无信号控制的交叉口通行能力,不设信号管制的交叉口可分为两类,:,一是暂时停车方式，一是环行方式。,暂时停车方式的交叉口又可分为四路停车和两路停车两种。,四路停车用于同等重要的道路相交的路口，不分优先与非优先（即主干道与次干道），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（优先方向）与次干道相交（非优先方向），主干道可优先通过，次干道上车辆一律停车等待，等待优先通行方向交通流的间隙通过或转弯。,2024/9/11,59,二、无信号控制的交叉口通行能力,十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法：,根据可插间隙理论，直接计算优先方向交通流中的可插间隙（车头时间间隔），即非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数，作为非优先方向可以通过的最大交通量。,计算原理：将主干道（优先方向）上的车流视为连续行驶的交通流，并假定车辆到达的概率分布符合泊松分布，则车辆之间出现的时间间隔分布为负指数分布，但不是所有间隔均可供次干道车辆通过或插入，只有当此间隙大于临界间隙（即,50,的驾驶员可以接受）时才有可能,。,2024/9/11,60,二、无信号控制的交叉口通行能力,十字形交叉口通行能力计算方法：当出现可插间隙时间,时，次要方向的车流可以相继通过的随车时距为,，推导出下列计算公式：,式中：,Q,非,非优先通行次干道上可以通过的交通量（辆,/h,）；,Q,优,主干道优先通行的双向交通量（辆,/h,）；,=,Q,优,/3600,（辆,/s,）；,临界间隙时间（,s,）（,6,8s,或,5,7,s,）；,次干道上车辆间的最小车头时距（,3s,或,5s,）。,2024/9/11,61,二、无信号控制的交叉口通行能力,例：一无信号控制交叉口，主要道路双向流量为,1200,辆,/h,，车辆到达符合泊松分布，车流允许次要道路穿越或左右转弯并线的车头时距为,6s,，如次要道路采用让路控制，平均车头时距为,3s,，求次干道上可以通过的交通量。,解：,Q,优,= 1200,辆,/h,，,=1200/3600=0.333,辆,/s,，,=,6s,，,=,3s,2024/9/11,62,三、环行交叉口的通行能力,概述：环行交叉口是指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），接着于同一车道先后通过，最后分向驶出，可以避免直接交叉、冲突和大角度碰撞，其实质为自行调节的渠化交通形式。,优点：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，减少噪声、污染。,缺点：占地面积大，绕行距离长。,分类：常规环交、小型环交、微型环交。,2024/9/11,63,三、环行交叉口的通行能力,常规环形交叉口通行能力计算方法,2024/9/11,64,三、环行交叉口的通行能力,沃尔卓普公式,式中,:,Q,M,交织段上最大通行能力（辆,/h,）；,l,交织段长度（,m,）；,W,交织段宽度（,m,）；,e,环交入口引道平均宽度：,e,=(,e,1,+e,2,)/2,（,m,） ；,P,交织段内交织车辆与全部车辆之比,(%),。,2024/9/11,65,三、环行交叉口的通行能力,根据经验检验，一般设计通行能力应为沃尔卓普公式计算最大值的,80%,，因此沃尔卓普公式应修改为：,计算时，应将车型换算成小汽车，换算系数为： 小汽车为,1,，中型车尾,1.5,，大型车为,3.0,，特大型车为,3.5,。,2024/9/11,66,三、环行交叉口的通行能力,英国环境部暂行公式,该公式适用于采取位于环形交叉口上的车辆优先通行的常规环交，其具体形式如下：,Q,交织段通行能力，其中载货车占全部车辆数的,15,，如重车超过,15,时要进行修正，用于设计目的应采用,Q,值的,85,2024/9/11,67,三、环行交叉口的通行能力,小型环交通行能力计算,所谓小型环交系指中心岛直径小于,25m,，环道较宽，而出入口均形成喇叭形，车流运行已不存在交织形式，各入口车流可按同意方向相互插穿运行，各类车辆运行时可较好地相互调剂，整个环交的流量变化要比个别路口的车流量变化为小。在所有引道入口均呈饱和状态情况下进行多次试验，得出了整个环交通行能力的简化公式。,2024/9/11,68,三、环行交叉口的通行能力,英国运输与道路研究所公式,Q,进入环交的实用的总通行能力（,pcu/h,）,W,所有引道基本宽度的总和（,m,）；,A,引道拓宽所增加的面积（,m,2,），,A=a,；,K,1,系数：,3,路交叉,K,1,=80(70,（,pcu/h/m,）；,4,路交叉,K,1,=60(50,（,pcu/h/m,）；,5,路交叉,K,1,=55(45),（,pcu/h/m,）。,设计通行能力,Q,p,应采用上述公式计算,Q,的,80,，,2024/9/11,69,三、环行交叉口的通行能力,纽卡塞公式,:,纽卡塞根据英国运输研究所的公式作进一步简化，将,A,、,W,两参数均归纳为内接圆直径,D,，然后根据道路条数取用,K,2,来进行调整，即,Q,K,2,D,Q,实用总通行能力（,pcu/h,）；,D,内接圆直径（,m,），如交叉口为椭圆型中心岛，则取长轴与短轴的平均值；,K,2,系数：,三路交叉口,K,2,150,（,pcu/h,），,四路交叉口,K,2,140,（,pcu/h,）。,2024/9/11,70,四、信号交叉口的通行能力,概述,交叉口信号是由红、黄、绿三色信号灯组成的，用以指挥车辆的通行、停止和左右转弯，随信号灯色的变换使车辆通行权由一个方向转移给另一个方向，根据信号周期长度及每个信号相所占时间的长短，可以计算出交叉口的通行能力。,2024/9/11,71,四、信号交叉口的通行能力,信号灯交叉口通行能力计算模式,一条专用直行车道的通行能力,一条右转专用车道的通行能力,一条左转专用车道的通行能力,不设专用左转信号时一条左转车道的通行能力,直、左混合行驶时一条车道的通行能力,(,N,直左,),直、右混行一条车道的通行能力,(,N,直右,),2024/9/11,72,一条专用直行车道的通行能力：,式中：,T,周,信号灯周期时间（,s,）；,t,绿,每一个周期内的绿灯时间（,s,），各方向的绿灯时间根据各自的流量大小确定；,t,间,前后两辆车通过停车线的平均间隔时间，小汽车平均为,2.5s,，大型车平均为,3.5s,，特大型车（铰接车、半挂车）平均为,7.5s,；对于不不同混合比的车辆，,t,间,可按规定确定。,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,73,四、信号交叉口的通行能力,t,损,个周期内的绿灯损失时间（,s,）这里只计算加速时间损失，不计算起步反应时间损失。,其中：,V,直行车辆通过交叉口的车速，一般交叉口采用,15m/s,；,a,平均加速度（,m/,s,2,）：,小汽车：,a,=0.6,0.7,（,m/,s,2,）；,中型车：,a,=0.5,0.6,（,m/,s,2,）；,大型车：,a,=0.4,0.5,（,m/,s,2,）。,2024/9/11,74,一条右转专用车道的通行能力,原则上可按直行方法计算，将直行的通过时间换成右转的通过时间，一般采用下式,C,右,3600/,t,右,（辆,/h,）,注：,t,右,为前后两右转车辆连续驶过停车线断面的间隔时间，大小车各半时为,4.5s,，全为小车时为,3,3.6s,，一般一条右转弯车道流量为,1000,1200,辆,/h,，如果有行人过街、自行车影响应将行人过街、自行车的时间减去在用上式计算。,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,75,设置左转信号时一条左转专用车道的通行能力,式中：,n,在一个周期内允许左转弯的车辆数；,t,绿左,一个周期内专门用于通过左专车黄绿灯的时间（,s,）,;,V,左,左转车辆的行驶速度（,m/s,）；,a,左转车的平均加速度（,m/s,2,）,;,h,t,左,左转车通过停车线的车头时距（,s,）。,四、信号交叉口机动车的通行能力,2024/9/11,76,不设专用左转信号时一条左转车道的通行能力，,根据我国交通安全的法律,规定,，不设专用左转信号时实现左转有以下三种情况：,1.,利用初绿时间通过,左转车超前驶过与对向直行车冲突的地点，其条件为左转车至冲突点处应较对向直行车到冲突点处为近，使左转车有可能超前通过该点而不致碰撞，如每周期内利用此时间通过,n,1,辆车，则每小时可通过左转车为,3600,n,1,/,T,周,辆。,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,77,2.,利用对向直行车的可插车间间隙通过,在对向直行车交通量不大的情况下，左转车利用其可插车间隙通过，其允许通过的车辆数视对向执行车可能提供的可插车间隙数。如每周期可通过,n,2,辆、 则,n,2,按以下方法确定：,根据实测左转车穿越直行车所需的可插车间隙为,7,8s,左右。直行车头时距约为,3.5,4s,，故可插车的间隙约为直行车车头时距的,2,倍，则每个周期可能通过的左转车辆,n,2,最多等于一条直行车道一个周期的直行通行能力,C,直,减去每个周期实际到达的直行车 并除以,2,，即：,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,78,式中：,t,绿,一个周期内的绿灯时间（,s,）；,V,直行车辆的车速（,m/s,）；,a,直行车辆的平均加速度（,m/s,2,）数值如前,;,h,t,直,直行车辆的车头时距（,s,）。,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,79,3.,利用黄灯时间通过,左转车辆至冲突点前排队等候，待黄灯出现，左转车迅速启动，则每周期可能通过的左转车由下式决定。,式中： 为由于加速而损失的黄灯时间；,V,、,a,同为左转车速与加速度，数值同前。,则总共可通过的左转车流量为：,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,80,直、左混合行驶时一条车道的通行能力,对于同一条车道上有直、左混行时，因去向各异相互干扰，甚至引起停车，因此应乘以适当的折减系数,J,。同时，由于左转车通过时间往往大于直行车通过时间，一般约为直行车通过时间的,1.75,倍，故应将左转车的所占比例乘以,1.75,倍，设,r,左,为左转车辆所占百分比，则,系数,J,一般为,0.7,0.9,，也可通过观测确定。,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,81,直、右混行一条车道的通行能力,原理同前，但右转车所占时间一般为直行车的,1.5,倍（,J,=1.5,）。,r,右,表示右转车所占百分比则：,整个信号交叉口的总通行能力为交叉口各个进口的直行、左转、右转各项通行能力之和。,四、信号交叉口的通行能力,2024/9/11,82,四、信号交叉口的通行能力,平面交叉口的服务水平要受到交通控制，通过交叉口所需时间、延误时间、停车时间、停车次数和频率等影响，可采用下表的服务水平等级。,2024/9/11,83,*E,是车辆在交叉口处的行车速度与路段上车辆行驶速度之比。,四、信号交叉口的通行能力,等级,指标,一,二,三,四,五,交通负荷系数,Z,0.9,效率系数,*,E,0.8,0.8,0.65,0.65,0.5,0.5,0.35,0.35,交叉口受阻车辆,30,延误时间,T,（,s/,辆）,60,排队长度,L,（,m,）,100,2024/9/11,84,2024/9/11,85,2024/9/11,86,N,可,-,每米宽度内自行车连续行驶,1h,的交通量,N,长,-,长路段（,5km,）每米宽度自行车（一条车道）的设计通行能力,2024/9/11,87,