道路通行能力分析.ppt

2019年7月2日7時(shí)3分,1,第五章,道路通行能力分析,2019年7月2日7時(shí)3分,2,目 錄 (contents),5-1 道路通行能力和服務(wù)水平 5-2 道路路段通行能力 5-3 交織區(qū)與匝道的通行能力 5-4 平面交叉口的通行能力,2019年7月2日7時(shí)3分,3,5-1 道路通行能力和服務(wù)水平,通行能力主要反映了道路服務(wù)的數(shù)量或負(fù)荷能力; 服務(wù)水平主要反映了道路服務(wù)的質(zhì)量或滿意程度,5-1-1 道路通行能力(道路容量）,基本概念 在一定的時(shí)間段內(nèi)和在通常的道路、交通、管制條件下，能合理的期望人和車輛通過道路某一斷面或地點(diǎn)的最大交通體數(shù)量。 通行能力是度量道路疏導(dǎo)車輛或人流能力的物理量，是道路本身的一種性能。,2019年7月2日7時(shí)3分,4,2、道路通行能力與交通量的區(qū)別,兩者都是單位時(shí)間內(nèi)通過道路某斷面的交通體數(shù)量。一般道路的交通量均小于道路的通行能力。,當(dāng)?shù)缆飞系慕煌勘绕渫ㄐ心芰π〉枚鄷r(shí)，則司機(jī)駕車行進(jìn)時(shí)操作的自由度就越大，既可以隨意變更車速，轉(zhuǎn)移車道，還可以方便地實(shí)現(xiàn)超車。,當(dāng)交通量等于或接近于道路通行能力時(shí)，車輛行駛的自由度就逐漸降低，一般只能以同一速度循序行進(jìn)，如稍有意外，就會發(fā)生降速、擁擠，甚至阻滯。,當(dāng)交通量超過通行能力時(shí)，車輛就會出現(xiàn)擁擠，甚至堵塞。,通行能力反映了道路的容量,是道路容納性能的一種量度； 交通量反映了道路實(shí)際負(fù)荷交通的數(shù)量大小，是交通體根據(jù)實(shí)際情況在道路上運(yùn)行的具體體現(xiàn)。,2019年7月2日7時(shí)3分,5,道路通行能力分析的主要目的 確定某道路設(shè)施在通常條件下能容納的最大交通量 確定在保持與規(guī)定運(yùn)行特性相適應(yīng)的條件下，某道路設(shè)施所能容納的最大交通量,2019年7月2日7時(shí)3分,6,4、道路通行能力的種類 （1）按照影響因素分：,基本通行能力,可能通行能力,設(shè)計(jì)通行能力,在一定的時(shí)段，理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，道路的一條車道或一均勻段或一交叉點(diǎn)，合情合理地期望能通過人或車輛的最大小時(shí)流率。,在一定的時(shí)段，在具體的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，一條車道或一均勻段或一交叉點(diǎn)，合情合理地期望能通過人或車輛的最大小時(shí)流率。,在一定的時(shí)段，在具體的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，一條車道或一均勻段或一交叉點(diǎn)，對應(yīng)服務(wù)水平的通行能力。,2019年7月2日7時(shí)3分,7,基本通行能力,可能通行能力,設(shè)計(jì)通行能力,三者間的關(guān)系,各種修正系數(shù),指定服務(wù)水平下的V/C比,2019年7月2日7時(shí)3分,8,各級公路通用的車輛換算系數(shù),在公路方面高速公路與一級公路采用小客車為基本單位,其它車輛均換算為當(dāng)量小客車(pcu),其它各級公路均以中型貨車為基本單位,其它車輛均換算為中型貨車,城市道路方面均采用小客車為單位(pcu),其它車輛均換算為當(dāng)量小客車(pcu)。,2019年7月2日7時(shí)3分,9,信號交叉口 交叉口通行能力 無信號交叉口 環(huán)型交叉口 立體交叉口 城市道路通行能力 路段通行能力 公交線路通行能力 自行車道通行能力 人行道通行能力 高速公路基本路段通行能力 高速公路交織區(qū)段通行能力 公路通行能力 高速公路互通了立體交叉匝道的通行能力 雙車道公路路段通行能力 多車道公路路段通行能力,（2）按設(shè)施類型分：,2019年7月2日7時(shí)3分,10,5、影響因素 道路條件:車道寬度、車道數(shù)、側(cè)向凈空、附加車道、幾何線形、視距、坡度和設(shè)計(jì)車速 交通條件:車流中的車輛組成、車道分布、方向分布 管制條件:交通法規(guī)、控制方式、管理措施 環(huán)境條件:街道化程度、商業(yè)化程度、橫向干擾、非交通占道 氣候條件:風(fēng)、雨、雪、霧等惡劣天氣 規(guī)定運(yùn)行條件:計(jì)算通行能力的限制條件,2019年7月2日7時(shí)3分,11,高速公路（控制進(jìn)入）的基本路段； 不控制進(jìn)入的多車道公路路段； 不控制進(jìn)入的雙車道公路路段； 混合交通雙車道公路路段； 匝道，包括匝道主線連接部分； 交織區(qū)； 無信號控制的平面交叉； 信號控制的平面交叉； 市區(qū)及近郊干線道路。,需分別進(jìn)行通行能力和服務(wù)水平分析的公路組成部分,2019年7月2日7時(shí)3分,12,5-1-2 道路服務(wù)水平,基本概念 道路使用者根據(jù)交通狀態(tài)，從速度、舒適、方便、經(jīng)濟(jì)和安全等方面得到的服務(wù)程度，即在某種交通條件下所提供運(yùn)行服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。 服務(wù)流率與評價(jià)指標(biāo) 服務(wù)流率: 在通常的道路條件、交通條件和管制條件下，在給定時(shí)間周期內(nèi)保持規(guī)定的服務(wù)水平，合理地期望人或車輛通過一條車道或道路的一點(diǎn)或均勻斷面，所能達(dá)到的最大小時(shí)流量。 評價(jià)指標(biāo): 行車速度和運(yùn)行時(shí)間; 車輛行駛時(shí)的自由程度; 交通受阻或干擾的程度,以及行車延誤和每公里停車次數(shù)等; 行車安全性; 行車的舒適性和乘客滿意的程度; 經(jīng)濟(jì)性。,2019年7月2日7時(shí)3分,13,服務(wù)水平的劃分指標(biāo) 行車速度和運(yùn)行時(shí)間; 車輛行駛時(shí)的自由程度(通暢性); 交通受阻或受干擾的程度,以及行車延誤和每 公里停車次數(shù)等; 行車的安全性(事故率和經(jīng)濟(jì)損失等); 行車的舒適性和乘客滿意的程度; 最大密度,每車道每公里范圍內(nèi)車輛的最大密度; 經(jīng)濟(jì)性(行駛費(fèi)用) 然而,由于實(shí)際確定服務(wù)等級時(shí),難以全面考慮和綜合上述諸因素,往往僅以其中的某幾項(xiàng)指標(biāo)作為代表。如行車速度及服務(wù)交通量與通行能力之比,作為路段評定服務(wù)等級的主要影響因素。 同時(shí),由于這幾項(xiàng)指標(biāo)比較易于觀測,而且車速和服務(wù)交通量也同其它因素有關(guān),所以取此二者作為評價(jià)服務(wù)水平的主要指標(biāo)是有一定根據(jù)的。,2019年7月2日7時(shí)3分,14,服務(wù)水平分級 美國分為六級：A級 自由流；B級 低密穩(wěn)定流；C級 中密穩(wěn)定流；D級 高密穩(wěn)定流；E級 接近飽和狀態(tài)；F級 過飽和狀態(tài)。,美國道路設(shè)施服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn),2019年7月2日7時(shí)3分,15,服務(wù)水平分級,服務(wù)水平的劃分: 高速公路一級公路以車流密度作為主要指標(biāo),其相應(yīng)的服務(wù)水平與運(yùn)行狀態(tài),一級為自由流,二級為穩(wěn)定流上限,三級為穩(wěn)定流下限,四級為飽和流。 二三級公路以延誤率和平均運(yùn)行速度作為主要指標(biāo),其相應(yīng)的服務(wù)水平與運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)為一級自由流或較為自由,二級處于穩(wěn)定流中間范圍自由受到限制,三級處于穩(wěn)定流的下限,接近飽和流;四級為處于不穩(wěn)定的強(qiáng)制流狀態(tài)。 交叉口則用車輛延誤來描述其服務(wù)水平.,2019年7月2日7時(shí)3分,16,各類公路設(shè)施評價(jià)服務(wù)水平的主要參數(shù),pcu當(dāng)量小汽車（passenger car unit） ln 車道數(shù),2019年7月2日7時(shí)3分,17,LOS A,LOS B,LOS C,LOS D,LOS E,LOS F,美國道路設(shè)施服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn),2019年7月2日7時(shí)3分,18,A級：車流暢通，平均車速大于48km/h，交通量小于道路通行能力的60% B級：車流穩(wěn)定，稍有延遲，平均車速大于40km/h，交通量接近道路 通行能力的70% C級：車流穩(wěn)定，有延遲，平均車速大于32km/h，交通量接近道路通 行能力的80% D級：車流不大穩(wěn)定，延遲尚可忍受，平均車速大于24km/h，交通量 接近道路通行能力的90% E級：車流不穩(wěn)定，延遲不能忍受，平均車速降到24km/h，交通量接 近道路通行能力 F級：交通阻塞，平均車速小于24km/h，交通量可能超過道路通行能力，但已沒有意義,2019年7月2日7時(shí)3分,19,流量,速,度,自由流,穩(wěn) 定 流,強(qiáng)制流,0,A,B,C,不穩(wěn)定流,D,E,F,2019年7月2日7時(shí)3分,20,一級服務(wù)水平（公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTB B01-2003) ） 交通量小，駕駛者能自由或較自由地選擇行車速度并以設(shè)計(jì)速度行駛，行駛車輛不受或基本不受交通流中其他車輛的影響，交通流處于自由流狀態(tài)，超車需求遠(yuǎn)小于超車能力，被動延誤少，為駕駛者和乘客提供的舒適便利程度高。,2019年7月2日7時(shí)3分,21,二級服務(wù)水平： 隨著交通量的增大，速度逐漸減小，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾較大，駕駛者選擇行車速度的自由度受到一定限制，交通流狀態(tài)處于穩(wěn)定流的中間范圍，有擁擠感， 到二級下限時(shí)車輛間的相互干擾較大開始出現(xiàn)車隊(duì)被動延誤增加，為駕駛者提供的舒適便利程度下降，超車需求與超車能力相當(dāng)。,2019年7月2日7時(shí)3分,22,三級服務(wù)水平： 當(dāng)交通需求超過二級服務(wù)水平對應(yīng)的服務(wù)交通量后，駕駛者選擇車輛運(yùn)行速度的自由度受到很大限制，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾很大交通流處于穩(wěn)定流的下半部分并已接近不穩(wěn)定流范圍，流量稍有增長就會出現(xiàn)交通擁擠，服務(wù)水平顯著下降，到三級下限時(shí)行車延誤的車輛達(dá)到80%，所受的限制已達(dá)到駕駛者所允許的最低限度，超車需求超過了超車能力，但可通行的交通量尚未達(dá)到最大值。,2019年7月2日7時(shí)3分,23,四級服務(wù)水平： 交通需求繼續(xù)增大，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾更加嚴(yán)重，交通流處于不穩(wěn)定流狀態(tài)，靠近下限時(shí)每小時(shí)可通行的交通量達(dá)到最大值，駕駛者已無自由選擇速度的余地，交通流變成強(qiáng)制狀態(tài)，所有車輛都以通行能力對應(yīng)的但相對均勻的速度行駛。一旦上游交通需求和來車強(qiáng)度稍有增加或交通流出現(xiàn)小的擾動，車流就會出現(xiàn)走走停停的狀態(tài)，此時(shí)能通過的交通量很不穩(wěn)定，其變化范圍從基本通行能力到零時(shí)，常發(fā)生交通阻塞。,2019年7月2日7時(shí)3分,24,2019年7月2日7時(shí)3分,25,4、最大服務(wù)交通量,一、二、三、四級上半段服務(wù)水平都有相應(yīng)于該級服務(wù)水平最差的服務(wù)交通量，該服務(wù)交通量在該級服務(wù)水平中是最大的，故稱最大服務(wù)交通量。它反映是是在某一特定服務(wù)水平下道路所能提供的疏導(dǎo)交通的能力極限。,5、設(shè)計(jì)服務(wù)水平等級,為保證道路在具備較好的運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)，又不至于浪費(fèi)道路設(shè)施的能力，通常設(shè)計(jì)道路時(shí)不采用最大通行能力，而采用設(shè)計(jì)服務(wù)水平等級對應(yīng)的最大服務(wù)交通量。 中國現(xiàn)行的設(shè)計(jì)服務(wù)水平等級規(guī)定如后：,2019年7月2日7時(shí)3分,26,高速公路基本路段、匝道-主線連接處、交織區(qū)均采用二級服務(wù)水平，但在不得已的情況下，匝道-主線連接處及交織區(qū)可降低要求采用三級服務(wù)水平。,2019年7月2日7時(shí)3分,27,不控制進(jìn)入的汽車多車道公路路段在平原微丘區(qū)采用二級服務(wù)水平，在山嶺重丘區(qū)及城市近郊采用三級服務(wù)水平。,2019年7月2日7時(shí)3分,28,不控制進(jìn)入的汽車雙車道公路路段采用三級服務(wù)水平。,混合交通雙車道公路路段采用三級服務(wù)水平。,2019年7月2日7時(shí)3分,29,2019年7月2日7時(shí)3分,30,2019年7月2日7時(shí)3分,31,#為平均行程速度; 不準(zhǔn)超車區(qū)(%)為指超車視距小于設(shè)計(jì)速度所要求的最小超車視距的路段長度占區(qū)段總長的百分率 （雙向的平均值）,2019年7月2日7時(shí)3分,32,通行能力和服務(wù)水平的作用,用于道路設(shè)計(jì) 確定車道數(shù)、服務(wù)水平評估、發(fā)現(xiàn)瓶頸路段 用于道路規(guī)劃 根據(jù)交通量預(yù)測、投資效益評估、環(huán)境效益評估，確定路網(wǎng)改進(jìn)辦法與實(shí)施步驟 用于道路交通管理 根據(jù)交通量增長情況，制定各階段的交通管理措施,2019年7月2日7時(shí)3分,33,通行能力和服務(wù)水平的關(guān)系,通行能力和服務(wù)水平是一個(gè)事物的兩個(gè)方面，從不同的角度反映了道路的性質(zhì)與功能,通行能力主要反映道路服務(wù)數(shù)量的多少或能力的大小,服務(wù)水平主要反映了道路服務(wù)質(zhì)量或服務(wù)的滿意程度。嚴(yán)格地說,沒有無通行能力的服務(wù)水平,也沒有無服務(wù)質(zhì)量的通行能力,兩者是不能分開的。,2019年7月2日7時(shí)3分,34,5-2 道路路段通行能力,5-2-1 基本通行能力,基本通行能力：在理想的道路和交通條件下，單位時(shí)間一個(gè)車道或一條道路某一路段通過小客車最大數(shù)，是計(jì)算各種通行能力的基礎(chǔ)。 理想道路條件：車道寬度不小于3.75米，側(cè)向余寬不小于1.75米，縱坡平緩并有足夠的行車視距、良好的平面線形和路面狀況。 理想交通條件：車流組成為單一的標(biāo)準(zhǔn)型汽車，在一條車道上，比相同的速度連續(xù)行駛，車輛之間均保持與車速相適應(yīng)的最小安全車頭間隔，且流向分配均衡，無任何方向干擾。,基本路段指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交織、交叉影響的路段。它是道路的主干和重要組成部分。,由于兩個(gè)方向上的交通互不依賴，且兩個(gè)方向在其前進(jìn)方向上的線性不同， 因此，兩個(gè)方向車行道的通行能力和服務(wù)水平分別進(jìn)行計(jì)算。,2019年7月2日7時(shí)3分,35,基本路段處于任何匝道和交織區(qū)的影響區(qū)域之外,一般，高速公路匝道連接處及交織區(qū)的影響范圍為： 進(jìn)口匝道：從匝道連接處起，其上游150m-200m，下游760m-800m的范圍為進(jìn)口匝道影響范圍； 出口匝道：從匝道連接處起，其上游760m，下游150m的范圍為進(jìn)口匝道影響范圍； 交織區(qū)：合流點(diǎn)上游150m為交織區(qū)的起點(diǎn)，分流點(diǎn)下游150m為交織區(qū)的終點(diǎn)；,2019年7月2日7時(shí)3分,36,計(jì)算的最大交通量為:,行駛車輛之間的最小安全間距為：,l安一般取用2m,t可取1s, 附著系數(shù)與輪胎花紋、路面粗糙度、平整度、表面濕度、行車速度等因素有關(guān)(如表5-9)。車輛長度對于小汽車采用6m,對于解放牌汽車采用12m: （5-2）,2019年7月2日7時(shí)3分,37,按實(shí)際觀測到的最小車頭時(shí)距計(jì)算則可達(dá)2000輛/h以上，這主要是由于路面干燥使附著系數(shù)增大，并且道路的平縱線形和視距好，駕駛員估計(jì)不會出現(xiàn)意外停車，從而減少了車頭應(yīng)保持的最小間隔。我國在作通行能力分析時(shí)作出了如下的規(guī)定：,2019年7月2日7時(shí)3分,38,5-2-2 實(shí)際通行能力,實(shí)際通行能力是在實(shí)際的道路和交通條件下,單位時(shí)間內(nèi)通過道路上某一點(diǎn)的最大可能交通量。,式中：CP可能通行能力 CB基本通行能力 fi各項(xiàng)修正系數(shù)(道路和交通條件的修正系數(shù)) N單向車道數(shù),道路條件:1)車道數(shù)修正系數(shù)fN；2)車道寬度修正系數(shù)fw；3)側(cè)向凈空受限修正系數(shù)fcw；4)車道硬路肩寬度修正fsw；5)交通組成修正系數(shù)fHV；6)方向分布修正系數(shù)fd；7)路側(cè)干擾修正系數(shù)ff；8)平面交叉修正系數(shù)fj ；9)駕駛員條件對通行能力的修正系數(shù)fp 。,交通條件:使不同類型的車輛換算為同一車型。,2019年7月2日7時(shí)3分,39,1）高速公路：單向車道的通行能力,fN：六車道及其以上取0.98一0.99； fp：通常在0.95一1.00之間。,2019年7月2日7時(shí)3分,40,2019年7月2日7時(shí)3分,41,側(cè)向凈空是指車道邊緣至路側(cè)障礙物（護(hù)墻、燈柱等）的橫向距離，當(dāng)小于1.75m時(shí)，駕駛員感到不安全，從而減速、偏離車道線，使旁側(cè)車道利用率降低。,2019年7月2日7時(shí)3分,42,2019年7月2日7時(shí)3分,43,2019年7月2日7時(shí)3分,44,PHV 大型車交通量占總交通量的百分比； EHV 大型車換算成小客車的車輛換算系數(shù)。,駕駛員條件的修正系數(shù)fP,fP 1.000.90,2019年7月2日7時(shí)3分,45,【例】 一四車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為100km/h，單向高峰小時(shí)交通量VP1800veh/h，大型車占40%，車道寬3.50m，側(cè)向凈空1.75m，緊挨行車道兩邊均有障礙物，重丘地形。分析其服務(wù)水平，問其達(dá)到可能通行能力之前還可增加多少交通量。 解 為求服務(wù)水平要計(jì)算V/C： (1) 查表（9-4、9-5）得諸修正系數(shù) fW0.97，EHV2.5， fHV=1/1+0.40(2.5-1)=0.625, fP=1.0 (2) 計(jì)算V/C (3) 該公路服務(wù)水平屬三級 (4) 求算達(dá)到可能通行能力前可增加的交通量 行車道的可能通行能力 達(dá)到可能通行能力前可增加的交通量V2425-1800625veh/h (5) 求理想條件下之速度及密度 1800veh/h的V/C在(2)中已求出為0.74。查圖得平均行程速度為78km/h，遠(yuǎn)大于觀測到的速度56km/h，這由于有大型車及非平原的重丘地形所致。,2019年7月2日7時(shí)3分,46,2）一級公路路段：,fN：取0.95一0.97； fp：通常在0.95一1.00之間。,fj,ff,2019年7月2日7時(shí)3分,47,3）二級公路、三級公路：,fd,fsw,ff,2019年7月2日7時(shí)3分,48,5-2-3 設(shè)計(jì)（或規(guī)劃）通行能力,設(shè)計(jì)通行能力是由不同服務(wù)水平規(guī)定條件下的通行能力，也就是要求道路所承擔(dān)的服務(wù)交通量，通常作為道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)：,在公路設(shè)計(jì)中，原則上： 高速公路和一級公路采用二級服務(wù)水平進(jìn)行設(shè)計(jì)； 二級公路、三級公路和平面交叉采用三級服務(wù)水平設(shè)計(jì)； 四級公路為支線公路和地方公路，主要提供短途的可達(dá)性運(yùn)輸服務(wù)，因此，四級公路服務(wù)水平不作規(guī)定，可視其用途、作用、目的等需求而確定。,2019年7月2日7時(shí)3分,49,例5-1 某微丘地區(qū)四車道高速公路設(shè)計(jì)車速100km/h,路基寬26m，其中兩側(cè)路肩與路綠帶均為0.75m,硬路肩均為3m中央分隔帶2m，縱坡為1，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為小汽車2400輛，大中型汽車480輛，特大型汽車70輛.試求該路有無超過其通行能力,如無其服務(wù)水平如何?,解：先進(jìn)行交通量換算,按表5-19,經(jīng)內(nèi)插計(jì)算分別為,再求算實(shí)際條件下通行能力，由表5-1得知,查修正系數(shù):,2019年7月2日7時(shí)3分,50,計(jì)算實(shí)際通行能力:,近似取為:,再計(jì)算負(fù)荷度:,查表，得知二級VC0.68,故其服務(wù)水平為二級。,2019年7月2日7時(shí)3分,51,例5-2 一四車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為100km/h，單向高峰小時(shí)交通量=1800veh/h，大型車占40%，車道寬 3.50m，側(cè)向凈空為1.75m，緊挨行車道兩邊均有障礙物，重丘地形。分析其服務(wù)水平，問其達(dá)到可能通行能力之前還可增加多少交通量。實(shí)地觀測的平均速度為56km/h。,解：為求服務(wù)水平要計(jì)算VC： （l）查表5-1220，得諸修正系數(shù),（2）計(jì)算VC,（3）該公路服務(wù)水平屬三級,2019年7月2日7時(shí)3分,52,4）求算達(dá)到可能通行能力前可增加的交通量行車道的可能通行能力:,達(dá)到可能通行能力前可增加的交通量V：,2019年7月2日7時(shí)3分,53,圖1 理想條件下高速公路速度-流量關(guān)系圖(中國高速公路),V=78km,2019年7月2日7時(shí)3分,54,小結(jié),道路通行能力計(jì)算的基本思路是：先確定基本通行能力，對其進(jìn)行修正得到可能通行能力，再考慮服務(wù)水平要求，可能通行能力乘以服務(wù)水平修正系數(shù)得到設(shè)計(jì)通行能力。 個(gè)別設(shè)施，如環(huán)形交叉口，由經(jīng)驗(yàn)公式直接求得可能通行能力，再考慮服務(wù)水平修正得設(shè)計(jì)通行能力。,2019年7月2日7時(shí)3分,55,5-3 交織區(qū)與匝道的通行能力,5-3-1 交織區(qū)基本概念,1.定義：交織路段是指兩股或兩股以上交通流運(yùn)行總方向基本相同的車流，先實(shí)現(xiàn)合流而后分流的整個(gè)運(yùn)行過程所需的路段。,交織路段圖示,(50m交織區(qū)長度600m),交織區(qū)的運(yùn)行特征-車道變換,2019年7月2日7時(shí)3分,56,2019年7月2日7時(shí)3分,57,2019年7月2日7時(shí)3分,58,2.交織區(qū)分類：簡單交織區(qū)和多重交織區(qū)兩類。,簡單交織區(qū)：由單一匯合點(diǎn)連著單一分離點(diǎn)形成； 多重交織區(qū)：由1個(gè)匯合點(diǎn)連著2個(gè)分離點(diǎn)，或2個(gè)匯合點(diǎn)連著1個(gè)分離點(diǎn)。,通常也可簡單分類和類：,類交織區(qū)示意圖,類交織區(qū)示意圖,2019年7月2日7時(shí)3分,59,3.交織運(yùn)行特性,交織區(qū)的車流運(yùn)行關(guān)鍵在于車輛運(yùn)行的交織操作，它影響到行駛車速、車頭時(shí)距以及行車安全。 交織長度和交織斷面車道數(shù)是交織運(yùn)行效率的2個(gè)主要參數(shù)。 隨交織流量的增加，交織區(qū)的運(yùn)行效率會下降。,交織區(qū)流量之和為： Q總=Q01+Q02+Qw1+Qw2,交織流量比： VR =(Qw1+Qw2)/Q總,設(shè)：Qw1Qw2，則,交織比：r= Qw1/Qw2,2019年7月2日7時(shí)3分,60,5-3-2 交織區(qū)通行能力和速度計(jì)算,1.通行能力的計(jì)算,交織區(qū)的通行能力和運(yùn)行速度同交織區(qū)長度、車道數(shù)、交織流量比、總交通量及交織區(qū)車道構(gòu)造等因素有關(guān)。,式中： rs 交織區(qū)類型修正系數(shù)，其中：類交織區(qū)rs =0.95，類交織區(qū)rs =1.0。 rN 交織區(qū)內(nèi)車道數(shù)修正系數(shù)； rL 交織區(qū)長度修正系數(shù)。0.128ln(L)+0.181 rVR 交織流量比修正系數(shù),2019年7月2日7時(shí)3分,61,2.速度的計(jì)算,公式表明：交織區(qū)運(yùn)行速度同交織區(qū)長度、車道數(shù)正相關(guān)，與交織流量比、總交通量負(fù)相關(guān)。,式中： SW 交織車輛的平均行駛速度 SnW 非交織車輛的平均行駛速度 VR 交通量比值， V 交織區(qū)內(nèi)總流量 N 交織區(qū)內(nèi)車道總數(shù) L 交織區(qū)段長度,2019年7月2日7時(shí)3分,62,3.交織區(qū)段服務(wù)水平,評價(jià)交織區(qū)運(yùn)行質(zhì)量的因素有密度、流速和流率，但最重要的是行車密度和V/C。,2019年7月2日7時(shí)3分,63,5-3-3 匝道的通行能力,1. 匝道的定義：是聯(lián)系不同高程上兩條交叉線路、供兩線路車輛實(shí)現(xiàn)方向轉(zhuǎn)換的連接道路。一般有一個(gè)入口和一個(gè)出口，由于線形變化較大且常有縱坡和小半徑的轉(zhuǎn)彎，故通行能力較正常路段要低。,2匝道的形式、類型 基本形式：右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn) 特殊形式：定向 對角線 單向單車道 單向雙車道,3.運(yùn)行特征：有出入口車輛的運(yùn)行及其在匝道上的運(yùn)行，包括分流、合流、交織運(yùn)行，亦有加速、減速運(yùn)行，上坡、下坡，小曲線甚至反向曲線的運(yùn)行。單向單車道匝道不允許超車。,2019年7月2日7時(shí)3分,64,4.匝道的通行能力計(jì)算,1) 實(shí)際條件下，自由流速度FV的可按下式計(jì)算：,FV0按匝道轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算的行車速度（km/h）； FFVW行車寬度修正系數(shù)（ km/h ）； FFVV視距修正系數(shù)（ km/h ）； FFVSL縱坡修正系數(shù)（ km/h ）； FFVS分隔帶修正系數(shù)（ km/h ）； FFVUD駛?cè)氲缆沸拚禂?shù)（ km/h ）。,式中：,2019年7月2日7時(shí)3分,65,2) 按匝道轉(zhuǎn)彎半徑計(jì)算的行車速度FV0,利用線性設(shè)計(jì)的基本公式：,R 匝道最小曲率半徑（m）； i 匝道最大超高橫坡度（% ）； 最大側(cè)向力系數(shù)，一般采用0.12。,式中：,3）匝道通行能力計(jì)算,Cw匝道斷面總寬度修正系數(shù) CH大車混入率修正值,2019年7月2日7時(shí)3分,66,注意匝道里的大貨車 作者: 車評網(wǎng) 來源: ,高速公路上的很多事故發(fā)生在匝道與主路相接的那塊區(qū)域，而在這些事故中，因大車從匝道并入高速公路而引起的事故占了很大一部分。這是因?yàn)樵训儡囕v行駛的速度跟在高速公路干道上車流的速度有差別，特別是大車，大型客車和大型貨車。即使司機(jī)很清楚，進(jìn)入高速公路應(yīng)該適當(dāng)提速，也往往因車重、體積大而使提速變得比較困難。更有些責(zé)任心不夠的司機(jī)，想不到那么多，仗著自己個(gè)子大，直接就進(jìn)入主車道上，有時(shí)甚至?xí)辈鍍蓚€(gè)車道。從主路車輛的角度講，當(dāng)你接近高速公路入口、發(fā)現(xiàn)有大車要并入高速主路時(shí)，必須特別小心。首先，大車的速度之慢是你始料不及的，你以為足夠的剎車距離，很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；你以為鳴笛晃燈它就會讓路，一般不可能。其次，這個(gè)龐然大物很阻礙視線，如果你楞頭楞腦地以較快速度接近大車，發(fā)現(xiàn)不對再選擇從左邊或者右邊超車，就太危險(xiǎn)了，因?yàn)槟愀静恢雷?、右前方的情況，等發(fā)現(xiàn)情況就來不及了。所以，我們的建議是：主路司機(jī)，如果你行駛在最右側(cè)車道，那么在接近匝道時(shí)必須減速，確保安全距離。如果可能，請盡量選擇提前并入左側(cè)車道。不要等事故發(fā)生了再去爭辯事故責(zé)任吧。,2019年7月2日7時(shí)3分,67,例 某平原地區(qū)高速公路互通立交的匝道最小半徑R=150m，最大超高橫坡2%，行車道寬度6m，停車視距大于135m，縱坡度為1.9%的下坡，匝道類型屬于單向單車道，進(jìn)入高速公路的匝道長450m，交通量為小車250輛/h，大中型車為100輛/h，特大型車為20輛/h，計(jì)算自由流速度、通行能力和服務(wù)水平。 解： =（127*150（0.019+0.12） 1/2,2019年7月2日7時(shí)3分,68,合流 兩股分開的車流運(yùn)行于同一方向，合并成一股車流的過程； 分流 一股單獨(dú)的交通流分成兩股或多股車流； 合流、分流部分的通行能力是指高速公路與匝道連接部分的通行能力,是高速公路分、合流點(diǎn)處導(dǎo)引與疏通交通流的能力。,5-3-4 匝道與主線連接處的通行能力,合流、分流、交織示意圖,2019年7月2日7時(shí)3分,69,高速公路組成和影響范圍,2019年7月2日7時(shí)3分,70,連接處的主要形式：獨(dú)立式和非獨(dú)立式 分流點(diǎn)上游980米范圍內(nèi)、合流點(diǎn)上游610米范圍內(nèi)沒有分、合流點(diǎn)。 獨(dú)立式單車道駛?cè)朐训?獨(dú)立式單車道駛出匝道 鄰近有駛?cè)朐训赖膯诬嚨礼側(cè)朐训?鄰近有駛?cè)朐训赖膯诬嚨礼偝鲈训?有加速車道的雙車道駛?cè)朐训?有減速車道的雙車道駛出匝道,2019年7月2日7時(shí)3分,71,匝道交通量Vr 駛?cè)朐训郎嫌沃髀穯蜗蚪煌縑f 主路單向最大交通量Vf 與相鄰上游和（或）下游匝道的距離Du、Dd 相鄰上游和（或）下游匝道的交通量Vu、Vd 匝道型式（駛?cè)脒€是駛出、在連接處的匝道車道數(shù)等）,分合流點(diǎn)通行能力的相關(guān)因素分析：,一般分析計(jì)算連接處通行能力時(shí)，要分析三個(gè)關(guān)鍵交通量：,匯合交通量Vm：用于駛?cè)朐训?分離交通量Vd：用于駛出匝道 主線交通量Vf：用于任何匯合或分離點(diǎn),2019年7月2日7時(shí)3分,72,合流部分的通行能力：,V1=136+0.345Vf-0.115Vr 式中：V1高速公路外側(cè)車道交通量 Vf高速公路總交通量 Vr匝道交通量 適用條件： 4車道高速公路上單車道駛?cè)朐训?不是環(huán)形)，有或沒有加速車道； 在610米范圍內(nèi)沒有相鄰上游駛?cè)朐训来嬖跁r(shí)； 使用交通量范圍：Vf=4003400pcu/h, Vr=50 1500pcu/h。,以四車道單車駛?cè)胧綖槔?2019年7月2日7時(shí)3分,73,分流部分通行能力：,V1=165+0.345Vf+0.52Vr 式中：V1高速公路外側(cè)車道交通量 Vf高速公路總交通量 Vr匝道交通量 適用條件： 4車道高速公路上單車道駛出匝道，有或沒有減速車道 在975米范圍內(nèi)沒有相鄰上游駛?cè)朐训来嬖跁r(shí) 使用交通量范圍：Vf=4004200pcu/h, Vr=50 1500pcu/h,以四車道單車駛出式為例,2019年7月2日7時(shí)3分,74,三檢測點(diǎn)服務(wù)水平劃分標(biāo)準(zhǔn),2019年7月2日7時(shí)3分,75,例題,四車道高速公路的單車道駛?cè)朐训溃渖舷掠?800m范圍內(nèi)無相鄰匝道，處于平原地區(qū)，主線設(shè)計(jì)車速為120Km/h，匝道上游主線單向交通量Vf=2000輛/h，大型車占50%。駛?cè)朐训澜煌繛?00輛/h，大型車占40%，試分析其運(yùn)行狀態(tài)屬于何種服務(wù)水平。,2019年7月2日7時(shí)3分,76,5-4 平面交叉口的通行能力,5-4-1 概述,基本概念 兩條不同方向的車流通過平交路口時(shí)會產(chǎn)生車流的轉(zhuǎn)向、交匯與交叉,平交路口可能通過此相交車流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力. 它不僅與交叉口所占面積、形狀、入口引道車道條數(shù)、車道寬度、幾何線形及環(huán)境條件有關(guān)，而且受相交車流通過交叉口的運(yùn)行方式交通管理措施等方面的影響。,分類 不加任何交通管制的交叉口； 中央設(shè)圓形島的環(huán)形交叉口； 設(shè)置色燈信號交叉口,2019年7月2日7時(shí)3分,77,平面交叉口的形式（一）,十字形 T形 X形 Y形,2019年7月2日7時(shí)3分,78,平面交叉口的形式（二）,錯位交叉口,畸形交叉口,2019年7月2日7時(shí)3分,79,平面交叉口的形式（三）,多路交叉口,環(huán)形交叉口,2019年7月2日7時(shí)3分,80,無信號交叉口通行能力,信號交叉口通行能力,暫時(shí)停車方式,環(huán)行方式,兩向停車方式,全向停車方式,主道優(yōu)先,無主次之分,常規(guī)環(huán)行交叉口,小型環(huán)行交叉口,微型環(huán)行交叉口,d25m,d25m,引道加寬成喇叭形,渠化交通的方式,2019年7月2日7時(shí)3分,81,2019年7月2日7時(shí)3分,82,2019年7月2日7時(shí)3分,83,2019年7月2日7時(shí)3分,84,十字形無信號控制交叉口通行能力計(jì)算方法： 根據(jù)可插間隙理論計(jì)算此類交叉口的通行能力。 直接計(jì)算優(yōu)先方向交通流中的可插間隙（車頭時(shí)間間隔），即非優(yōu)先方向交通可以橫穿或插入的間隙數(shù)，作為非優(yōu)先方向可以通過的最大交通量。 計(jì)算原理：將主干道（優(yōu)先方向）上的車流視為連續(xù)行駛的交通流，并假定車輛到達(dá)的概率分布符合泊松分布，則車輛之間出現(xiàn)的時(shí)間間隔分布為負(fù)指數(shù)分布，但不是所有間隔均可供次干道車輛通過或插入，只有當(dāng)此間隙大于臨界間隙（即50的駕駛員可以接受）時(shí)才有可能。,5-4-2 無信號管制的交叉口通行能力,2019年7月2日7時(shí)3分,85,5-4-2 無信號管制的交叉口通行能力,十字形交叉路口通行能力計(jì)算方法：,式中：Q非非優(yōu)先的次干道上可以通過的交通量 Q優(yōu)主干道優(yōu)先通行的雙向交通量 主干道車輛到達(dá)率 可供次干道車輛穿越主干道車流的臨界車頭時(shí)距 次干道上車輛間的最小車頭時(shí)距(停車標(biāo)志5s，讓路標(biāo)志3s),2019年7月2日7時(shí)3分,86,次干道通行能力*（pcu/h）,*次干道通行能力超過主干道雙向交通量的一半是很少出現(xiàn)的,美國規(guī)定的主干道優(yōu)先時(shí)支路通行能力的經(jīng)驗(yàn)值,2019年7月2日7時(shí)3分,87,T行交叉路口交通流向圖,式中：次干道車輛可穿越匯入主干道車流的車頭時(shí)距 1優(yōu)先車流的最小車頭時(shí)距 2非優(yōu)先車流的最小車頭時(shí)距,2019年7月2日7時(shí)3分,88,5-4-3 環(huán)形交叉口通行能力,環(huán)形交叉口是在幾條道路相交的交叉口中央，設(shè)置圓島或帶圓弧形狀的島，使進(jìn)入交叉口的所有車輛均以同一方向繞島行駛，其運(yùn)行過程一般為先在不同方向匯合（合流），接著于同一車道先后通過（交織），最后分向駛出（分流），可避免直接交叉、沖突和大角度碰撞，其實(shí)質(zhì)為自行調(diào)節(jié)的渠化交通形式。 優(yōu)點(diǎn)：車輛可以連續(xù)行駛，安全，無需管理設(shè)施，平均延誤時(shí)間短，很少剎車、停車，節(jié)約用油，隨之噪聲低、污染少。 缺點(diǎn)：占地大，繞行距離長，當(dāng)非機(jī)動車和行人過多及有直向行駛的電車時(shí)不宜采用。,2019年7月2日7時(shí)3分,89,分類 （1）常規(guī)環(huán)形交叉口 其中心島為圓形或橢圓形，直徑一般在25m以上，交織段長度和交織角大小有一定要求，入口引道一般不擴(kuò)大成喇叭形，在我國各城市的主要環(huán)交均屬此類。 （2）小型環(huán)形交叉口 其中心島的直徑小于25m，引道入口適當(dāng)加寬建成喇叭形，使車輛便于進(jìn)入交叉口。其優(yōu)點(diǎn)可以提高環(huán)交的通行能力，少占用地。我國有些城市也有這類小型環(huán)交。,2019年7月2日7時(shí)3分,90,小型環(huán)交的特點(diǎn)： (1)在停車線上增加車道數(shù)； (2)中心島直徑d約為D/3,并小于8m; (3)x不小于25m(為停車線至右 側(cè)沖突點(diǎn)距離); (4)環(huán)道寬a小于前一個(gè) 入口寬b ; (5)引入口漸變段為1:6, 出口則為1:12; (6)設(shè)偏向?qū)к噸u,不使 進(jìn)入車輛直穿,2019年7月2日7時(shí)3分,91,3、微型環(huán)交 多為三路或四路相交,其中心島直徑一般小于4m,不一定做成圓形,也不一定非高于路面不可,可以用白漆涂成圓圈,或做成不同顏色,主要起引導(dǎo)與分隔作用,此外,還有雙環(huán)形交(圖5-16)、引道錯位環(huán)交(圖5-17)、讓路原則設(shè)計(jì)的環(huán)交、多島式環(huán)交和雙向行車環(huán)交等。,2019年7月2日7時(shí)3分,92,常規(guī)環(huán)形交叉口計(jì)算圖示,常規(guī)環(huán)形交叉口通行能力計(jì)算,式中： Qm交織段最大通行能力，pcu/h l 交織段長度，m W交織段寬度，m P交織段內(nèi)參與交織車輛占全部車輛的比例 e入口引道平均寬度，m，e=(e1+e2)/2,沃爾卓普公式：,2019年7月2日7時(shí)3分,93,英國環(huán)境部暫行公式： 左側(cè)優(yōu)先,適當(dāng)折減公式：,根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際觀察資料的檢驗(yàn)，一般設(shè)計(jì)通行能力采用上述公式計(jì)算最大值的80。,用于設(shè)計(jì)目的，應(yīng)采用Q值的85%,2019年7月2日7時(shí)3分,94,例：某常規(guī)環(huán)交為四路交匯，其幾何圖形與車流量、流向如圖，主要參數(shù)W=15m,l=40m,e=10m,求其交織段的通行能力，并驗(yàn)算現(xiàn)有車流量是否超過其通行能力。,2019年7月2日7時(shí)3分,95,354,354,2019年7月2日7時(shí)3分,96,小型環(huán)形交叉口通行能力計(jì)算用圖,(1)英國運(yùn)輸與道路研究所(TRRL)在所有進(jìn)口引道交通量均呈飽和狀態(tài)情況下，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后得出小型環(huán)形交叉口總通行能力的簡化計(jì)算公式:,小型環(huán)形交叉口通行能力計(jì)算,式中： Q環(huán)形交叉口總通行能力 W所有引道基本寬度總和 A引道拓寬所增加的總面積，A=a K1計(jì)算系數(shù),用于設(shè)計(jì)目的，應(yīng)采用Q值的80%,2019年7月2日7時(shí)3分,97,(2) 紐卡塞(New Castle)根據(jù)TRRL公式作進(jìn)一步簡化，將A、W兩參數(shù)均歸納為內(nèi)接圓直徑D，然后根據(jù)交叉道路條數(shù)選取K2值來進(jìn)行調(diào)整，即,式中：Q交叉口實(shí)用總通行能力 D內(nèi)接圓直徑(m) K2計(jì)算參數(shù),Q=K2D,用于設(shè)計(jì)目的，應(yīng)采用Q值的85%以下,2019年7月2日7時(shí)3分,98,5-4-4 信號交叉口機(jī)動車的通行能力,停車線法,原理：計(jì)算信號控制交叉口通行能力時(shí)應(yīng)以停車線為控制斷面，即認(rèn)為無論左轉(zhuǎn)、直行還是右轉(zhuǎn)，只要在有效綠燈時(shí)間內(nèi)通過停車線，就視為通過了交叉口。,2019年7月2日7時(shí)3分,99,一條直行車道的通行能力,式中： T信號燈周期，一般取用6090s，亦有用到120s Cs一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力，veh/h tG周期內(nèi)綠燈時(shí)間，s t0綠燈亮后，第一輛車啟動、通過停車線的時(shí)間，s，平均取t0=2.3s ti直行車通過停車線的車頭時(shí)距，s 折減系數(shù)，建議采用0.9,混合車與車輛組成有關(guān)：,2019年7月2日7時(shí)3分,100,混合行駛車道的通行能力,混行車道有3種組合