《道路通行能力》PPT课件

1第八章道路通行能力2为什么会发生交通阻塞？通行能力＞交通需求无交通拥挤通行能力＜交通需求交通拥挤发生都市中早晚交通拥挤交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？10％？、20％？30％………倍以上？交通需求超过通行能力的5～10％的程度交通拥挤发生严重交通拥堵3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4学习内容8.1通行能力与服务水平（熟练掌握）8.2路段通行能力（熟练掌握）8.3无信号灯控制交叉口的通行能力(理解)8.4信号灯控制的交叉口通行能力（理解）8.5环行交叉口的通行能力（理解）8.6高速公路的通行能力（了解）8.7自行车道的通行能力5学习要点：1、透彻理解影响通行能力的各种因素及运行质量（道路条件、交通条件、控制条件、环境条件）。2、掌握各种道路通行能力特征及其计算方法。8一、道路通行能力(HighwayCapacity)概念指道路上某一点、某一车道或某一断面处，单位时间内可能通过的最大的交通实体（车辆或行人）数。用辆／h或用辆／昼夜或辆／秒表示的，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车为单位(pcu)影响因素道路状况、车辆性能、交通条件、交通管理、环境、驾驶员技术和气候等。9理想条件道路条件：是指道路的几何特征（车道数、车道、路肩、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等）交通条件：是指交通特征（交通流中的交通组成、交通量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布）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。其它条件：有气候、温度、地形、风力、心理等因素。10城市道路和公路中的高速公路、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。通行能力是一般指所分析的道路、设施没有任何变化，还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力，如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。道路通行能力不是一个一成不变的定值，是随其影响因素变化而变动的疏解交通的能力。通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量下1h所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力。11道路通行能力和交通量两者都是单位时间内通过道路某断面的交通体数量。道路通行能力反映了道路的容量,是道路容纳性能的一种量度；交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小，是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。12道路通行能力的应用道路通行能力是道路交通特征的一个重要方面，也是一项重要指标，确定道路通行能力是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通工程技术经济管理人员的一项重要任务。•1)规划方面。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依据；线形改善方案；交通枢纽的规划、设计改建及交通设施配置；城市街道网规划、公路网设计和方案比选的依据。•2)道路设计方面。通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素；老路或旧街改建的主要依据；确定现有道路负荷情况，针对问题提出改进方案或措施。•3)交通管理方面。为制定交通组织、交通疏导、交通引导、交通量均衡、交通总量控制和综合治理等交通系统管理方案提供依据；为制定交通管理、交通控制方案，以及交通渠化、信号配时优化方案设计及选择等提供依据。13道路通行能力分类路段通行能力—较长路段畅通无阻的连续行驶车流。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→灯管路口；合流、分流运行状态下的通行能力→各类匝道收费口及其附近连接段的通行能力;在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力，交织运行状态下的通行能力→立体交叉的各类匝道、常规环道上车流的通行能力。14信号交叉口交叉口通行能力无信号交叉口环型交叉口立体交叉口城市道路通行能力路段通行能力公交线路通行能力自行车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织区段通行能力公路通行能力高速公路互通了立体交叉匝道的通行能力双车道公路路段通行能力多车道公路路段通行能力15二、服务水平（LevelOfService,LOS)概念服务水平划分依据道路服务水平划分16概念：指道路使用者从道路状况、交通条件、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。衡量交通流运行条件以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的指标。服务交通量：不同的服务水平允许通过的交通量服务等级高的道路车速快，延误少，驾驶员开车的自由度大，舒适性与安全性好，但要求提供相应的服务交通量就小；反之，允许的服务交通量就大，则服务水平低。17服务水平划分依据行车速度和运行时间（快捷性）;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里停车次数等（通畅性）;行车的事故率和经济损失等（安全性）;行车的舒适性和乘客满意的程度（舒适性）;最大密度，每车道每公里范围内车辆的最大密度（通畅性）;行驶费用（经济性）。18由于实际确定服务等级时，难以全面考虑和综合上述因素，往往仅以其中的某几项指标作为代表。如密度、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影响因素。同时，由于这几项指标比较易于观测，而且车速和服务交通量也同其它因素有关。同时，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)，无信号交叉口采用储备通行能力，市区干道采用平均行程速度等作为主要服务水平评价的依据。又如2000年版美国《手册》中高速公路采用最大密度，最小速度，最大服务流率和V／C比，作为服务水平的指标。19交通设施种类效率量度高速公路基本路段交通密度（小客车辆/km/车道）高速公路交织区平均行程速度（km/h）高速公路匝道连接点交通流率（小客车辆/h）多车道公路交通密度（小客车辆/km/车道）双车道公路时间延误（%）平均行程速度（km/h）信号交叉口平均单车停车延误（s/车）无信号交叉口储备通行能力（小客车辆/h）市区干道平均行程速度（km/h）确定服务水平的效率度量表交通设施的服务水平常用等级来表示，在实际确定服务等级时，往往考虑其中的一个或几个指标，具体计算随道路交通设施而异。20道路服务水平划分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，其质量可以从自由运行、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。服务等级各国划分不一道路服务水平划分：3-6级美国：A，B，C，D，E，F六级日本：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级我国：《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）将服务水平划分为一、二、三、四共四个等级ABＣＤＥＦ22服务水平的分级A级：交通量很小，交通为自由流，使用者不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，自由度非常高、舒适便利程度极高B级：交通量较前增加，交通在稳定流范围内的较好部分。在交通流中，开始易受其他车辆的影响，驾驶自由度、舒适和便利程度比服务水平A稍有下降C级：交通量大于服务水平B，交通处在稳定流范围的中间部分，但车辆间的相互影响变大，舒适和便利程度有明显下降D级：交通量又增大，交通处在稳定流范围的较差部分。速度和驾驶自由度受到严格约束，舒适和便利程度低下E级：交通常处于不稳定流范围，所有车速降到一个低的但相对均匀的值，驾驶自由度极低，舒适和便利程度也非常低F级：交通处于强制状态，车辆经常排成队，跟着前面的车辆停停走走，极不稳定。在此服务水平中，交通量与速度同时由大变小，直到零为止，而交通密度则随交通量的减少而增大流量速度自由流稳定流强制流0ABC不稳定流DEF24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两级交通工程我国分为四级：一级、二级、三级、四级。LOSILOSIIILOSIILOSIV26高速和一级公路主要以密度作为主要指标，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，四级为不稳定流（饱和流）。双车道公路主要以车辆延误率作为服务水平分级的主要指标，延误率在数值上等于排队行驶车辆数与总流量之比，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。在服务水平选用时原则上高速公路与一级公路应采用二级服务水平设计，而其它公路一般应采用三级服务水平设计。27第二节路段通行能力一、基本通行能力二、可能通行能力三、设计通行能力28按照交通流运行特性变化，可将快速路、高速公路分为基本路段、交织区、匝道或通道连接点三个部分；按道路结构物造型分为路段、交叉口和匝道；按车辆运行形态不同则有分流、合流、交织与交叉等.现公路技术标准和惯例均按基本路段、交织、匝道和连接处四个部分，城市则按路段和路口分析匝道交织区31基本路段是指道路不受立交匝道及其附近合流、分流、交织、交叉影响的路段，它是道路的主干和重要组成部分。32通行能力种类道路、交通、控制和环境条件服务水平测量范围单位基本通行能力理想的不论服务水平如何车道或车道的均匀段或横断面标准车辆可能通行能力实际或预测的不论服务水平如何车道或车道上对上述条件有代表性的均匀段或横断面车辆（在混合交通公路上为标准汽车）设计通行能力预测的所选用的设计服务水平33一、基本通行能力基本通行能力：是指在理想的道路、交通、控制及环境条件下，标准车辆以最小的车头间距连续行驶的理想交通流，在单位时间内通过道路断面的车辆数，是理论上能通行的最大交通量。34是指道路上单一小客车行驶，车头间距能保持以设计车速行驶所需要的最小车头间距，无混合车种和行人干扰。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，无横向车辆及行人干扰，车种单一，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35B000360036001000(/)/3.6VNhVtll辆36式中：L反——反应距离，从司机发现障碍物到制动生效，车辆所走距离（m）L制——制动距离（m）L安——制动停车后，两车间的安全距离，可取2m。L车——前车车长小客车6m；载重车7m(12m)；铰接车14m(18m)。l安一般取用2m,t可取1s,附着系数φ与轮胎花纹、路面粗糙度、平整度、表面湿度、行车速度等因素有关。车辆长度对于小汽车采用6m,对于解放牌汽车采用12m。20()3.6254VVllllltllm反制安车安车37设计速度（km/h）12010080基本通行能力（pcu/h/ln）220021002000设计通行能力（pcu/h/ln）160014001200高速公路的基本通行能力与设计通行能力（JTGB01－2003）38二、可能通行能力可能通行能力：是指在实际的道路和交通条件（偏离上述理想条件）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。39基本通行能力是按理想条件分析的。事实上，各个路段上的车速是随着道路条件及车辆行人干扰程度而变化的。因此各个路段的通行能力是不同的。对整条道路来说，它的通行能力则为最不利地段的通行能力所制约。此外，各条道路的不同交通组织和交叉口等也影响道路的通行能力，要根据不同的情况对基本通行能力进行折减。40影响