第19讲道路通行能力课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第,19,讲 道路通行能力,第19讲 道路通行能力,2,第一节 概述,道路通行能力是指道路上某断面处在单位时间内可能通过的最大的交通车辆数，亦称道路容量、交通容量或简称容量。一般以辆,h,、人,h,表示。,2第一节 概述道路通行能力是指道路上某断面处在单位时间内可,3,国内外道路通行能力研究的概况,美国最早进行通行能力的研究工作，其成果集中地反映在,Highway Capacity Manual,（简称,HCM,）中，最新版本为,HCM 2000,许多发达国家如瑞典、加拿大、澳大利亚、德国等也都对本国的交通情况进行了研究,编制了相应的道路通行能力手册,目前国际上有许多道路通行能力模拟软件，如美国的,HCS(Highway Capacity Software),，瑞典公路局的,CAPCAL,上世纪八十年代后期，相关高校以及交通部所属部分科研所对适合我国国情的道路通行能力进行了研究工作,3国内外道路通行能力研究的概况美国最早进行通行能力的研究工作,4,道路通行能力与交通量的区别,交通量是指道路在某一定时段内实际通过的车辆数。一般道路的交通量均小于道路的通行能力。,当道路上的交通量比其通行能力小得多时，则司机驾车行进时操作的自由度就越大，既可以随意变更车速，转移车道，还可以方便地实现超车。,当交通量等于或接近于道路通行能力时，车辆行驶的自由度就逐渐降低，一般只能以同一速度循序行进，如稍有意外，就会发生降速、拥挤，甚至阻滞。,当交通量超过通行能力时，车辆就会出现拥挤，甚至堵塞。,4道路通行能力与交通量的区别交通量是指道路在某一定时段内实际,5,道路通行能力的种类,基本通行能力,可能通行能力,设计通行能力,在理想的道路、交通、控制和环境条件下，公路组成部分的一条车道或一车行道的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，,1h,能通过标准车辆的最大数量。,在实际或预测的道路、交通、控制和环境条件下，一已知公路的一组成部分中一条车道或一车行道的均匀段或一横断面上，不论服务水平如何，,1h,能通过车辆的最大数量。,在预测的的道路、交通、控制和环境条件下，一设计中的公路的一组成部分中一条车道或一车行道的均匀段或一横断面上，在所选用的设计服务水平下，,1h,能通过车辆的最大数量,。,理想通行能力,实用通行能力,5道路通行能力的种类基本通行能力可能通行能力设计通行能力在理,6,道路通行能力的主要影响因素,道路条件,交通条件,控制条件,交通环境,路面使用质量,气候,6道路通行能力的主要影响因素道路条件,7,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，无法准确反映交通量与服务水平的关系。通常用小时为单位，美国用15min,7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,8,各级公路通用的车辆换算系数,车型,中型,汽车,小客车,拖挂车,摩托车,大中小型拖拉机,畜力车,人力车,自行车,换算系数,1.0,0.5,1.5,0.5,1.0,2.0,0.5,0.1,在公路方面高速公路与一级公路采用小客车为基本单位,其它车辆均换算为当量小客车,(pcu),其它各级公路均以中型货车为基本单位,其它车辆均换算为中型货车,城市道路方面均采用小客车为单位,(pcu),其它车辆均换算为当量小客车,(pcu),。,车辆换算,8各级公路通用的车辆换算系数车型中型小客车拖挂车摩托车大中小,9,(1),高速公路（控制进入）的基本路段；,(2),不控制进入的多车道公路路段；,(3),不控制进入的双车道公路路段；,(4),混合交通双车道公路路段；,(5),匝道，包括匝道主线连接部分；,(6),交织区；,(7),无信号控制的平面交叉；,(8),信号控制的平面交叉；,（,9,）市区及近郊干线道路。,需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分,9需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成部分,10,10,交通工程手册的分类,1010交通工程手册的分类,11,11,HCM2000,的分类,1111HCM2000的分类,12,服务水平,服务水平亦称服务等级,是用来衡量道路为驾驶员、乘客所提供的服务质量的等级,其用量可以从自由运行、高速、舒适、方便、安全满意的最高水平,到拥挤、受阻、停停开开、难以忍受的最低水平。服务等级高的道路车速快，驾驶员开车的自由度大，舒适性好，但其相应的服务交通量就小；反之，允许的服务交通量大则服务水平低。,安全性不包括在服务水平之列。,12服务水平服务水平亦称服务等级,是用来衡量道路为驾驶员、乘,13,服务水平分级,美国,A,B,C,D,E,F,中国,一,二,三,四,服务水平的划分,:,高速公路一级公路以,车流密度,作为主要指标,其相应的服务水平与运行状态,一级为自由流,二级为稳定流上限,三级为稳定流下限,四级为饱和流。,二三级公路以,延误率和平均运行速度,作为主要指标,其相应的服务水平与运行状态应为一级自由流或较为自由,二级处于稳定流中间范围自由受到限制,三级处于稳定流的下限,接近饱和流,;,四级为处于不稳定的强制流状态。,交叉口则用,车辆延误,来描述其服务水平,.,13服务水平分级美国ABCDEF中国一二三四服务水平的划分:,14,一级服务水平,交通量小，驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由流状态，超车需求远小于超车能力，被动延误少，为驾驶者和乘客提供的舒适便利程度高。,14一级服务水平,15,二级服务水平：,随着交通量的增大，速度逐渐减小，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较大，驾驶者选择行车速度的自由度受到一定限制，交通流状态处于稳定流的中间范围，有拥挤感，,到二级下限时车辆间的相互干扰较大开始出现车队被动延误增加，为驾驶者提供的舒适便利程度下降，超车需求与超车能力相当。,15二级服务水平：,16,三级服务水平：,当交通需求超过二级服务水平对应的服务交通量后，驾驶者选择车辆运行速度的自由度受到很大限制，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰很大交通流处于稳定流的下半部分并已接近不稳定流范围，流量稍有增长就会出现交通拥挤，服务水平显著下降，到三级下限时行车延误的车辆达到,80%,，所受的限制已达到驾驶者所允许的最低限度，超车需求超过了超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。,16三级服务水平：,17,四级服务水平：,交通需求继续增大，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态，靠近下限时每小时可通行的交通量达到最大值，驾驶者已无自由选择速度的余地，交通流变成强制状态，所有车辆都以通行能力对应的但相对均匀的速度行驶。一旦上游交通需求和来车强度稍有增加或交通流出现小的扰动，车流就会出现走走停停的状态，此时能通过的交通量很不稳定，其变化范围从基本通行能力到零时，常发生交通阻塞。,17四级服务水平：,18,18,19,最大服务交通量,一、二、三、四级上半段服务水平都有相应于该级服务水平最差的服务交通量，该服务交通量在该级服务水平中是最大的，故称最大服务交通量。它反映是是在某一特定服务水平下道路所能提供的疏导交通的能力极限。,19最大服务交通量一、二、三、四级上半段服务水平都有相应于该,20,设计服务水平等级,为保证道路在具备较好的运行质量的同时，又不至于浪费道路设施的能力，通常设计道路时不采用最大通行能力，而采用设计服务水平登记对应的最大服务交通量。,中国现行的设计服务水平等级规定如后：,20设计服务水平等级为保证道路在具备较好的运行质量的同时，又,21,高速公路基本路段、匝道,-,主线连接处、交织区均采用二级服务水平，但在不得已的情况下，匝道,-,主线连接处及交织区可降低要求采用三级服务水平。,21高速公路基本路段、匝道-主线连接处、交织区均采用二级服务,22,不控制进入的汽车多车道公路路段在平原微丘区采用二级服务水平，在山岭重丘区及城市近郊采用三级服务水平。,22不控制进入的汽车多车道公路路段在平原微丘区采用二级服务水,23,不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平。,混合交通双车道公路路段采用三级服务水平。,23不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平。混合交通,24,通行能力和服务水平的作用,用于道路设计,用于道路规划,用于道路交通管理,24通行能力和服务水平的作用用于道路设计,25,通行能力和服务水平的关系,通行能力和服务水平是一个事物的两个方面，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。,25通行能力和服务水平的关系通行能力和服务水平是一个事物的两,26,一 高速公路的定义及其组成,高速公路是指中央有分隔带，上下行每个方向至少为两车道，所有交叉口都建立交，完全控制车辆出入，专供汽车行驶的公路。高速公路是连续流道路，在正常情况下，车辆可不停顿地连续行驶。,高速公路,高速公路基本路段,交织区,匝道,第二节 高速公路基本路段通行能力,26一 高速公路的定义及其组成高速公路是指中央有分隔带，,27,二,高速公路基本路段,通行能力,1,高速公路基本路段是指不受匝道附近的合流、分流以及交织流的影响的高速公路路段。,27二 高速公路基本路段通行能力1 高速公路基本路,28,28,2828,29,高速公路基本路段,通行能力分析的基本思路：,=,可能通行能力,(,实际条件下最大值,),基本通行能力,(,理想条件下最大值,),折减系数,理想的条件：,主要是指车道宽度应,3.75m B 4.50m;,侧向净宽,1.75m;,交通组成全部为小客车,;,驾驶员均为熟悉高速公路几何线形且驾驶技术熟练、遵守交通法规的司机。,29高速公路基本路段通行能力分析的基本思路：=可能通行能力基,30,30,HCM2000,中高速公路基本路段的理想条件,Minimum lane widths of 12 ft;,Minimum right-shoulder lateral clearance of 6 ft between the edge of the travel lane and the nearest obstacle or object that influences traffic behavior;,Minimum median lateral clearance of 2 ft;,Traffic stream composed entirely of passenger cars;,Five or more lanes for one direction(in urban areas only);,Interchange spacing at 2 mi or greater;,Level terrain,with grades no greater than 2 percent;,A driver population composed principally of regular users of the facility.,3030HCM2000中高速公路基本路段的理想条件 Mi,31,31,32,32,3232,33,高速公路基本路段通行能力计算过程,高速公路基本路段的基本通行能力,2000 2000 1900 1800 ,设计速度,(km/hr)120 100 80 60,最大服务交通量,(pcu/h