第八&第九章章-高速公路、城市道路通行能力分析

交通工程技术Page2第八章高速公路通行能力分析Page3@课程导入正线正线正线正线匝道匝道匝道匝道匝道Page4匝道匝道匝道匝道正线正线正线@课程导入Page5@课程导入本章将重点学习高速公路基本路段、交织区、匝道的通行能力！Page6道路通行能力与服务水平概念高速公路基本路段的通行能力高速公路交织区的通行能力高速公路匝道的通行能力@本章的重点内容Page7道路通行能力与服务水平概念Page8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@道路通行能力与服务水平的概念Page9@道路通行能力与服务水平的概念什么是道路通行能力？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（1h）内所能通过的最大车辆数。道路通行能力是道路的一种性能，是度量道路疏导车辆能力的指标。当道路上的交通量接近道路的通行能力时，就会出现交通拥挤现象。Page10通行能力和交通量的关系什么？两者都是单位时间内通过道路某断面的交通体数量。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。@道路通行能力与服务水平的概念Page11道路通行能力分析的主要目的？确定某道路设施在通常条件下能容纳的最大交通量。确定在保持与规定运行特性相适应的条件下，某道路设施所能容纳的最大交通量。@道路通行能力与服务水平的概念Page12@道路通行能力与服务水平的概念道路通行能力的分类基本通行能力（BasicCapacity）可能通行能力（PossibleCapacity）设计通行能力（DesigningCapacity）Page13@道路通行能力与服务水平的概念道路通行能力的分类基本通行能力（BasicCapacity）是指在一定的时段，在理想的道路、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（标准车辆）的最大数量。也被称为理想通行能力。Page14所谓理想条件，原则上是指对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。（1）道路条件是指公路的几何特征。包括车道数、车道、路肩和中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等。（2）交通条件是指交通特征。包括交通流中的交通组成，交通量以及在不同车道中的交通量分布和上、下行方向的交通量分布。（3）控制条件是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规则。其中交通信号的设置地点，形式和配时对通行能力的影响最大。其他重要的交通控制包括“停车”和“让路”标志，车道使用限制及转弯限制等。（4）交通环境主要是指横向干扰程度以及交通秩序等。@道路通行能力与服务水平的概念Page15@道路通行能力与服务水平的概念道路通行能力的分类可能通行能力（PossibleCapacity）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（标准车辆）的最大数量。是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）Page16@道路通行能力与服务水平的概念道路通行能力的分类设计通行能力（DesigningCapacity）是指在设计道路时，为保持交通流处于良好的运行状态所采用的与特定设计服务水平对应的通行能力，该通行能力不是道路所能提供服务的极限。是道路规划、设计的依据（设计通行能力）Page17理想条件下的通行能力实际条件下的通行能力预测条件下的通行能力基本通行能力可能通行能力设计通行能力中央分隔带隔离带绿化带道路段面Page18三者关系基本通行能力可能通行能力设计通行能力各种修正系数指定服务水平下的V/C比@道路通行能力与服务水平的概念Page19@道路通行能力与服务水平的概念车辆换算系数与换算交通量（PCU）是指在通行能力方面，某类车辆的一辆车等于标准车辆的车辆数，即PCU(passengercarunit)。《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t～≤7t的货车大型车2.0载质量7t～≤14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）规定车辆折算系数车辆类型小客车大型客车大型货车铰接车换算系数1.02.02.53.0Page20@道路通行能力与服务水平的概念道路服务水平是交通流中车辆运行的以及驾驶员和乘客所感受的质量量度；即公路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。通常根据交通量、速度、行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便等指标确定服务水平。应该注意的是，安全性并不包括在服务水平的影响因素之列。Page21@道路通行能力与服务水平的概念美国的服务水平分级中国的服务水平分级服务水平A服务水平一级服务水平B服务水平二级服务水平C服务水平三级服务水平D服务水平E服务水平四级服务水平F道路服务水平的分级描述速度高、密度小速度低、密度大舒适度高舒适度低Page22A级F级E级D级C级B级Page23一级Page24二级Page25三级Page26四级Page27速度自由流稳定流强制流0ABC不稳定流DEF流量@道路通行能力与服务水平的概念Page28服务交通量不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦然。最大服务交通量每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。@道路通行能力与服务水平的概念Page29V/C比指最大服务交通量与基本通行能力之比。V/C越大，即说明交通量越接近通行能力，即道路的服务水平就越低；V/C越小，说明最大服务交通量与基本通行能力之间的差距就越大，即道路的服务水平就越高。@道路通行能力与服务水平的概念Page30通行能力和服务水平的关系道路的通行能力和服务水平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。@道路通行能力与服务水平的概念Page31高速公路基本路段的通行能力Page32@高速公路基本路段的通行能力高速公路基本路段的定义是指不受匝道附近的合流、分流以及交织流影响的高速公路路段。基本路段基本路段150m760m150m760m基本路段Page33@高速公路基本路段的通行能力高速公路通行能力分析的基本思路从理想条件下通行能力开始，再按照实际道路、交通条件对理想通行能力进行折减来分析可能通行能力。高速公路基本路段的理想条件：3.75m≤车道宽度≤4.5m；侧向净空≥1.75m；交通组成全部为小客车；驾驶人员均熟悉高速公路几何线形，且驾驶技术熟练、遵守交通法规。Page34@高速公路基本路段的通行能力Page35高速公路基本通行能力CB理想条件下一车道所能通行的最大交通量（pcu/(h·ln)）高速公路基本路段设计车速V=120km/h，CB=2000pcu/(h·ln)；设计车速V=100km/h，CB=2000pcu/(h·ln)；设计车速V=80km/h，CB=1900pcu/(h·ln)；设计车速V=60km/h，CB=1800pcu/(h·ln)；@高速公路基本路段的通行能力Page36高速公路基本路段的通行能力分析最大服务交通量MSVi最大服务交通量=基本通行能力×服务水平MSVi——第i级服务水平的最大服务交通量（pcu/(h·ln)）；CB——基本通行能力；(V/C)i——第i级服务水平最大服务交通量与基本通行能力比值。@高速公路基本路段的通行能力iBSViCVCM/Page37高速公路基本路段的通行能力分析单向车行道的可能通行能力CP单向车行道的可能通行能力=基本通行能力×单向车道数×运行质量CP——单向车行道的可能通行能力(pcu/h)；N——单向车行道的车道数；fW——车道宽度和侧向净空对通行能力的修正系数；fHV——大型车对通行能力的修正系数；fP——驾驶员条件对通行能力的修正系数。pHVwBPfffNCC@高速公路基本路段的通行能力运行质量Page38高速公路基本路段的通行能力分析单向车行道的设计通行能力CD单向车行道的设计通行能力=最大服务交通量×单向车道数×运行质量CD——单向车行道的设计通行能力(pcu/h)；N——单向车行道的车道数；fW——车道宽度和侧向净空对通行能力的修正系数；fHW——大型车对通行能力的修正系数；fP——驾驶员条件对通行能力的修正系数。@高速公路基本路段的通行能力pHVwSViDfffNMC运行质量Page39影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法：1.车道宽度及侧向宽度的修正系数fW2.大型车的修正系数fHV3.驾驶员条件的修正系数fP@高速公路基本路段的通行能力Page40影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法：1.车道宽度及侧向宽度的修正系数fW@高速公路基本路段的通行能力Page41影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法：2.大型车的修正系数fHV式中：PHV－大型车交通量占总交通量的百分比；EHV－大型车换算成小客车的车辆换算系数。@高速公路基本路段的通行能力)1(11HVHVHVEPfPage42大交通量条件下大型车导致周围车辆行驶路线偏移小交通量条件下大型车导致周围车辆行驶路线偏移Page43大型车导致交通流中出现大间隙Page44影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法：3.驾驶员条件的修正系数fP在1.00~0.90范围内取fP值@高速公路基本路段的通行能力Page45例题：一双向四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通量VP=1800pcu/h，大型车占40%，车道宽3.50m，侧向净空为1.75m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。@高速公路基本路段的通行能力Page46解:（1）求服务水平为求服务水平，应首先计算V/C，然后查表8-3确定其服务水平。pHVwBPPfffNCCVCV单向高峰小时交通量。和，，，分别查表或计算求出pHVwBfffNCPage47基本通行能力CB因为道路为高速公路，且设计车速为100km/h，所以CB=2000pcu/(h·ln)单向车行道车道数N因为是双向四车道高速公路，所以N=2车道宽度与侧向净空修正系数fW因为双向四车道高速公路，车道宽3.50m，紧挨行车道两边都有障碍物，所以查表8-4得fW=0.97Page48大型车修正系数fHV因为道路为高速公路，且为重丘地区，所以查表5-3得到大型车换算成小客车的车辆换算系数EHV=2.5。已知大型车占40%，所以PHV=0.4。根据公式8-5得：625.015.24.011)1(11HVHVHVEPfPage49驾驶员条件的修正系数fp假设驾驶员技术熟练、遵守交通法规，行驶经验丰富且身体健康，取fp=1。hpcufffNCCpHVwBP/24251625.097.022000Page50查表8-3，可知该道路服务水平为三级服务水平。（2）求达到可能通行能力之前可增加的交通量74.024251800PPCVCVhpcuVCVPP/62518002425Page51高速公路交织区的通行能力Page52@高速公路交织区的定义高速公路交织区的定义两股或多股交通流在没有交通控制设施的情况下，沿相同的大方向在相当长的公路路段中运行，其中相交而过的交通流称为交织。交织区长度