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(Highway Capacity) 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（Level Of Service, 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VC比，作为服务水平的指标。,19,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：、级 我国：公路工程技术标准（JTG B012003）将服务水平划分为一、二、三、四共四个等级,A B , ,22,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,0,A,B,C,不稳定流,D,E,F,24,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。,LOS I,LOS III,LOS II,LOS IV,26,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,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,35,36,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。,37,高速公路的基本通行能力与设计通行能力（JTG B012003）,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,影响通行能力的修正系数 道路条件修正 车道宽度修正系数fw 侧向净空受限修正系数fcw 纵坡度修正系数fHV 视距不足修正系数S1 沿途条件修正系数S2 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。,41,1道路条件的修正系数 道路条件影响通行能力的因素很多，不能一一修正，只能选择其影响大的主要方面予以修正。 1)车道宽度修正系数 根据国内外对道路宽度影响通行能力的实际观测均认为，当车道宽度达某一数值时其通过量能达到理论上的最大值，当车道宽度小于该值时，则通行能力降低。我国规定为3.75m，美国规定该宽度为3.65m，小于此宽度应修正。 2)侧向净空受限的修正系数 侧向净空是指车道外边缘至路侧障碍物(护墙、桥栏、挡墙、灯柱、临时停放的车辆等)的横向距离，根据实际调查表明，当侧向净空小于某一数值时会使驾驶员感到不安全，从而降速、偏离车道线，使旁侧车道利用率降低。当侧向净空不足时，应予以修正。,42,3)纵坡度修正系数 道路纵坡的大小对行车速度有很大的影响，特别是对于载重货车、拖挂车，当纵坡越大，车速降低越多，通行能力亦随之而降低。国外均以小汽车为标准车型，由于小汽车后备功率大，当纵坡小于7时，车速降低很少，因而可不予修正。但我国当前在街道上行驶的多为大客车和载重货车，在坡道上行驶，车速降低很多，因此应予以修正。 通过国内行车的实践我们认为，坡度大小和坡道长短对车速和通行能力均有影响，故两者应同时考虑。采用当量法，将一辆载货汽车换算成多少辆小汽车，然后用小汽车的当量值来计算。修正系数可按下式计算：,43,式中: 载货与旅游汽车所占百分率。 载货与旅游汽车换算为小汽车的当量值，可按表8-12、表8-13、表8-14，该车所占比重、一定坡度和坡长查得。,44,4)视距不足修正系数 道路线形的几何要素应满足设计车速的条件，按公路路线设计规范的要求，但由于客观原因视距不足，往往不能满足行车要求，特别是超车的要求。如平曲线或竖曲线路段，可按其占道路全长的百分数进行修正。视距不足的路段越长，则其影响越大。视距不足的修正，只适用于双车道道路。,45,5)沿途条件修正系数 沿途条件是指道路两旁街道化程度，和横向干扰，由于道路两侧有建筑物，常产生行人和非机动车流对汽车的干扰，从而迫使汽车降速和通行能力降低。,46,2交通条件修正系数 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。为了使不同类型的车辆换算为同一车型，一般根据所占道路面积和行车速度的比值进行换算，亦有用平均车头时距的比值进行换算。,47,例8-1 某一道路上坡坡度为4，坡道长度为341mile，载货汽车占交通量的20，求坡度修正系数。 解：当坡长341mile，坡度为4，货车占20，由表5-15，得ET=4.5 已知PT20，代入式(8-3)则得： 例8-2 某微丘地区四车道高速公路设计车速100kmh，路基宽27.5m，其中两侧土路肩与路缘带均为0.75m，硬路肩亦各为3m，中央分隔带2m，纵坡为1，设计小时交通量为小汽车2400辆，大中型汽车480辆，特大型汽车70辆。试求该路有无超过其通行能力，如无，其服务水平如何?,解：先进行交通量换算，按表8-19不同纵坡与交通量其换算系数不同。 大中型车480辆，纵坡为1，换算系ET在1.5与2.8之间，特大型车为70辆，纵坡为1，换算系数ET在2与9之间。经内插计算分别为ET 2.149， ET特2.490， 则：当量交通量2400十4802.149十702.493594，取3600(pcu)h。 方向分布，高速公路取5050，车道分布采用4060，则得负荷较重右侧车道Q右3600260pcuh1080pcu h，再求算实际条件下通行能力，由表8-9 得知V100kmh，基本通行能力C。2100pcuh，查修正系数fcw、fsw 、fHV， fcw因车道宽3.75故为1， fsw因硬肩宽度3m亦为1；,计算实际通行能力： 最大负荷Q右为1080pcu/h实际通行能力(C实=1500)，可以通过。 再计算负荷度QC108015000.72。查表8-1，得知二级VC0.68，故其服务水平为二级。,则：,51,三、 设计通行能力,设计通行能力： 是指道路根据使用要求的不同，按道路交通的运行状态保持在某一设计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。 只要确定道路的可能通行能力，再乘以预先给定服务水平的服务交通量与通行能力之比，就得到设计通行能力，即：,52,对于高速公路，左侧为超车道，右侧通行车道，故右侧车道行驶的车辆常较左侧为多，实际设计时如有实测数据，最好以实测值为据。若为一般公路则由内侧车道驶出通过外侧车道，这种车道转移常常影响正常行驶的汽车，主要是外侧车道受干扰最大，故处于不同位置的车行道所受干扰不同，受影响的程度也不同。 通常以靠近路中线或中央分隔带的车行道为第一条车行道，其通行能力为1(即100)，第二条车行道的通行能力为第一条车道的0.80.9，第三条车道的通行能力则为 0.650.8，第四条车道的通行能力则为0.50.65。这样，多车道的总通行能力可以写成： 式中：N1-为第一条车道的通行能力(辆h)； Kn-为相应于各车道的折减系数。 具体选用的范围，可根据街道性质、车辆出入与转移车道的频率、两旁慢行车辆的影响情况等合理选定。,53,道路通行能力计算的基本思路是： 先确定基本通行能力，对其进行修正得到可能通行能力，再考虑服务水平要求，可能通行能力乘以服务水平修正系数得到设计通行能力。,54,基本通行能力（basic capacity） 公路的某组成部分在理想的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数(pcu) 通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准(理想、理论通行能力) 可能通行能力（possible capacity） 公路的某组成部分在实际的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) 是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力） 设计通行能力（design capacity） 公路的某组成部分在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，在指定的设计服务水平下，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) 是道路规划、设计的依据（实用通行能力）,55,交叉口通行能力,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。 它不仅与交叉口所占面积、形状、入口引道车道条数、车道宽度、几何线形及环境条件有关，而且受相交车流通过交叉口的运行方式交通管理措施等方面的影响。 分类： 无控制交叉口 环行交叉口 信号控制交叉口,56,57,第三节 无信号灯控制交叉口的通行能力,不设信号管制的交叉口大致可分为两类，一是暂时停车方式，一是环行方式。而暂时停车方式的交叉口又可分为两向停车方式和全向停车方式两种。 两向停车方式：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。 全向停车方式：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，然后根据交通法规的规定，选择适当时机通过。,58,第三节 无信号灯控制交叉口的通行能力,两向停车方式：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。 全向停车方式：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，然后根据交通法规的规定，选择适当时机通过。,59,两向停车交叉口车流运行特性,计算思路 根据间隙理论，直接计算优先方向交通流中的可穿越间隙（车头时距间隔），作为非优先方向可以通过的最大交通量。优先道路通过的交通量按路段计算。,60,主要道路上的车辆，优先通行；沿次要道路行驶的车辆，让主要道路上的车辆先行，寻找机会，穿越主要道路上车流的空档 主要道路上能够通过的车辆多少，按路段计算 次要道路上能够通过多少车辆，受下列因素影响：主要道路上车流的车头间隔分布、次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间、次要道路上车辆跟驰的车头时距大小等。 无信号交叉口的通行能力，等于主要道路上的交通量加上次要道路上车辆穿越空档能通过的车辆数。若主要道路上的车流已经饱和，则次要道路上的车辆一辆也通不过 无信号交叉口的通行能力最大等于主要道路路段的通行能力。在无信号交叉口，主要道路上的交通量不大，车辆呈随机到达，有一定空档供次要道路的车辆穿越，相交车流无过大阻滞，否则，需加设信号灯，分配行驶权,要点理解,61,假设：主要道路上的车流量为N主，车辆到达服从泊松分布。主要道路上车流允许次要道路车辆穿过的最小车头时距为t，次要道路上饱和车流的平均车头时距为t0 。 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。,62,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,63,第三节 信号灯控制的交叉口通行能力,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。,64,信号交叉口的运行特征,交叉口是两条或两条以上道路相交的区域，车辆由此通过，并转换方向，其运行路线必须相互交织或交叉， 由色灯信号控制指挥车辆前进、停止或转向，这就不可避免地要减速、制动、停车或启动、加速、转向，同时还由于红灯周期性地定时出现，所以必然要导致停车等候和时间损失。 在交叉口范围内各种车辆混合行驶，转弯时相互穿插，当自行车高峰时，机动车差不多处于非机动车的包围之中，要实现方向转换是困难的。,65,信号灯交叉口通行能力的计算,交叉口的通行能力是指各相交道路进口处通行能力之和，而每个进口处通行能力又为各车道通行能力之和。国内常用的计算方法是以进口处车道的停车线作为基准面，凡是通过该断面的车辆就被认为已通过交叉口，所以称为停车线断面法。,66,各种直行车道的设计通行能力,(1)直行车道的设计通行能力计算公式 tc信号灯周期（s）； tg信号周期内的绿灯时间（s)； t1变为绿灯后第1辆车起动并通过停止线的时间（s)，2.3s； tis直行或右转车辆通过停止线的平均间隔时间，s/pcu； s直行车道通行能力折减系数，可采用0.9。,67,2）直右车道的设计通行能力： 原则上可按直行方法计算，一般采用下式 NSrNs （辆/h） 式中： NSr一条直右车道的设计通行能力，pcu/h. 3）直左车道的设计通行能力： NslNs(1-l/2) （辆/h） 式中： Nsl一条直左车道的设计通行能力，pcu/h； l一条直左车道中左转车所占比例。 4）直左右车道的设计通行能力： Nslr Nsl （辆/h） 式中： Nslr一条直左右车道的设计通行能力，pcu/h；,68,进口道设有专用左、右转车道时，设计通行能力按照本面车辆左、右转比例计算。,1）进口道设计通行能力 Nelr= 式中： Nelr设有专用左转与专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力，pcu/h； Ns本面直行车道设计通行能力，pcu/h； 1左转车占本面进口道车辆的比例； r右转车占本面进口道车辆的比例； 2）专用左转车道设计通行能力 N1= Nelr. 1 3）专用右转车道设计通行能力 Nr= Nelr. r,69,进口道设有专用左转车道而未设专用右转车道时，专用左转车道的设计通行能力N1应按本面左转车辆比例1计算。,1）进口道设计通行能力 Nel= 式中： Nel设有专用左转时，本面进口道的设计通行能力，pcu/h； Nsr本面直行车道及右车道设计通行能力，pcu/h； 2）专用左转车道设计通行能力 Nl= Nel. l,70,进口道设有专用右转车道而未设专用左转车道时，专用右转车道的设计通行能力Nr应按本面右转车辆比例r计算。,1）进口道设计通行能力 Ner= 式中： Ner设有专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力，pcu/h； Nsr本面直行车道及直左车道设计通行能力，pcu/h； 2）专用右转车道设计通行能力 Nr= Ner. r,71,在一个信号周期内，对面到达左转车超过3-4pcu时，应折减本面各种直行车道（包括直行、直左、直右及直左右等车道）的设计通行能力 当NleNle时，本面进口道的设计通行能力按下式折减： Ne=Ne-ns（Nle-Nle) 式中： Ne折减后本面进口道的设计通行能力，pcu/h； Ne折减前本面进口道的设计通行能力，pcu/h ； ns本面各种直行车道数； Nle对面进口道左转车的设计通行能力， pcu/h ； Nle不折减本面各种直行车道设计通行能力的对面左转车数， pcu/h 。当交叉口小时为3n,大时为4n,n为每小时信号周期数。,72,例题：已知某交叉口设计如图。东西干道一个方向有三条车道，南北支路一个方向有一条车道。信号灯管制交通。信号配时：周期T=120s，绿灯tg=52s。车种比例大车:小车为2:8，东西方向左转车占该进口交通量的15%，右转车占该进口交通量的10%。 求交叉口的设计通行能力。,73,解： 先计算东西方向干道。 东进口有三条车道，区分为专用左转、直行和直右三种车道。 (1)计算直行车道的设计通行能力 取 据车种比例为2:8，查表824，得ti=2.65 (2)计算直右车道的设计通行能力,74,(3)东进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型 (4)该进口专用左转车道的设计通行能力 (5)验算是否需要折减 当 时，应当折减。,75,不影响对面直行车辆行驶的左转交通量 等于4n，n为1h内周期个数，因为 T=120s 所以 有 进口设计左转交通量C1e=C1=188pcu/h。 (6)西进口设计通行能力同东进口,76,(7)南进口设计通行能力 该进口只有直、左、右混行车道，其设计通行能力计算 (8)验算南进口的左转车是否影响对面直行车，因为南北进口车道划分相同，即验算北进口左转是否影响南进口车的直行 设计左转交通量C1=4930.15=74pcu/h。 设计左转交通量 ，不需要折减。 (9)交叉口的设计通行能力 交叉口设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。东进口折减后的设计通行能力为1118pcu/h；西进口折减后的设计通行能力为493pcu/h。 故该交叉口的设计通行能力为,77,环形交叉口是在几条相交的交叉口中央，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(交织)，最后分向驶出(分流)。 这样行驶可避免直接交叉、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、无需管理措施，平均延误时间短，很少刹车和停车，节约用油，随之噪声低、污染少。 缺点：占地大，绕行距离长，当非机动车和行人交通过多及有直向行驶的电车时不宜采用。,第四节 环形交叉口的通行能力,78,79,分类,环交按其中心岛直径的大小分为以下三类： 1常规环形交叉口 其中心岛为圆形或椭圆形，直径一般在25m以上，交织段长度和交织角大小有一定要求，进道口拓宽成喇叭形，现在我国各城市的主要环交均属此类。,80,2小型环型交叉口 其中心岛的直径小于25m，引道入口处适当加宽建成喇叭形，使车辆便于进入交叉口，此类环交为英国所常用，其优点可以提高环交的通行能力，少占用地。我国有些旧城市也有这类小型环交，如福州的南门兜小环。,81,3微型环型交叉口 多为二路或四路相交，其中心岛直径一般小于4m，不一定做成圆形，也不一定非高于路面不可，可以用白漆涂成圆圈，或做成不同颜色， 主要起引导与分隔作用。 此外，还有双环形交叉、引道错位环交、让路原则设计的环交、多岛式环交和双向行车环交等。,82,我国不少城市，如长春、沈阳、哈尔滨、大连、南京、长沙、广州等城市均有不少环交，担负着繁重的交通运转任务，使用效果一般均很好。特别是结合城市的规划布局，作为小区中心、城乡结合处以及解决复杂畸形交叉方面起了巨大作用，但是交通量过大就不适宜采用。 在国外，特别是英国在这方面进行了长期认真的研究，自1966年起对环交实行了左侧优先通行法规，即规定行驶在环道上的车辆可以优先通行，而进入环道的车辆必须让路给环道上的车辆，要等环行车辆之间出现可插车间隙，才能驶入环道。为使环道上的车辆能有更多的机会驶入环道，常需要增加引道的车道数，这样就发展成为带扩大喇叭口的新型交叉。由于利用间隙插入，无需过长的交织段，故中心岛直径亦可减少，环道宽度可以加大，其通行能力可以增大20左右。,83,常规环交的通行能力,沃尔卓普公式,式中: QM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=(e1+e2)/2 （m） ； P交织段内交织车辆与全部车辆之比(%)。,84,常规环形交叉口计算图示,85,此公式适用于下列条件： (1)引道上没有因故暂停的车辆； (2)环交位于平坦地区，纵坡4； (3)各参数应在下列范围内： W6.118m，e/W=0.41，W/l=0.120.4，e1/e2=0.341.41，P=0.41.0。 一般驶入角宜大于30。，驶出角一般应小于60。，两交织路段内角A不应大于95。 。,86,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。,87,英国环境部暂行公式,由于实行“左侧先行”法规，沃尔卓普公式不能适应，英国为适应新的法规，又重新制定此暂行公式，它适用于采取优先通行的常规环交，其具体形式如下： 式中：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。 其它各参数意义与数值同前。,88,通行制（道路交通规则中最基本的原则）的起源,世界现存有两种通行制：靠左 靠右。 靠左：起源于英国和日本。大多是典型的岛国和半岛、次大陆国家：如英国、日本、澳大利亚、新西兰。 靠右：基本是典型大陆国家，如美国、中国、俄罗斯、德国、法国等。 靠右行还是靠左行，是长期演变的结果： 在中世纪的欧洲，骑士们骑马，习惯是左脚先上蹬，右脚再跨上，自然得是在路左上马；骑士策马持矛决斗，是右手持武器，左手挽盾持缰，要方便地刺杀对手，自然得靠在路的左侧。 另外一种说法是：左行制源于水上航行。随着英国在海外势力扩张，把自己靠左行的规范带到它的殖民地，如印度、澳大利亚、泰国、南非等。 日本靠左行起源于武士长刀在左侧，便于右手拔剑，身体左边是脆弱的空当，靠左行才能掩护空当，便于攻击防守。武士靠左走，老百姓不敢右行迎头冒犯。,89,拿破仑开创右行阵营 18世纪法国大革命以前，法国贵族的马车靠左行驶，平民靠路右侧徒步行走。在底层人民看来，靠左行意味着贵族与特权，靠右行则带有革命的意义。于是法国大革命后，车辆改为右行。 拿破仑上台后，发动了征服欧洲的战争。拿破仑占领了哪里，就把靠右行规则带到哪里。如德国、意大利、西班牙、比利时等。 不过，法国直到1852年才公布统一的国家法令，规定右行制。 汽车右驾靠右行驶首先出于技术原因：挂档及制动手柄在右侧车外，但不利于超车和会车。到1927年，欧洲大陆各国基本达成“左侧驾驶靠右行驶”的共识。 美国因与英国长年战争才得到国家独立,其中法国给予了一定帮助。为与英国划清界限，1776年，美国在建国伊始便将道路交通的左行转为右行。,90,我国历经“右-左-右”的演变 我国早在周朝时期规定“道路男子由右，妇女由左，车从中央”。汉代长安城实行“右为入，左为出，中为御道”的右侧通行制。唐代在法律上明确车辆靠右行驶。 1841年鸦片战争后，英国势力侵入中国，左行制传入香港和上海等英国租界，随后我国采用左行制。 1934年12月国民政府颁布的陆上交通管理规则是我国最早的全国性交通法规，为左行通行制。 抗战胜利后，美国汽车开始大量进入中国，左驾车占多数，于是国民政府颁布公路汽车监理实施办法，从1946年1月l日零时起改为右行制。 1955年8月6日，中华人民共和国公安部颁布城市交通规则，规定 “驾驶车辆，赶、骑牲畜，都必须在道路的右边行进。” 又一次以法律的形式规定了靠右行的通行制。,91,例题：某常规环交为四路交汇，其几何图形与车流量、流向示于图，主要参数W=15m，l =40m，e =10m，求其交织段的通行能力，并验算现有车流量是否已超过其通行能力。,92,解：,由英国环境部暂行公式，有 设计通行能力采用最大值的85，故 可绘出流向流量网状图如图所示，然后计算各交织段车流量，列于表。,93,由上表可知各交织路段的车流量均小于设计通行能力2472pcu/h，其中东南交织段的车流量较接近，但未超过。,94,用沃尔卓普公式计算，设P0.9 设计通行能力按规定应采用最大值的80， 故 各交织路段车流量均末超过此值，故可以通过。,95,第六节 高速公路的通行能力,概述 高速公路的特点 设有中央分隔带 上下行每个方向至少有两条车道 全部立体交叉 完全控制出入 高速公路组成部分 基本路段 交织区 匝道,96,正线,正线,正线,正线,匝道,匝道,匝道,匝道,匝道,97,高速公路基本路段通行能力,基本路段的定义 主线上不受匝道附近车辆汇合、分类以及交织运行影响的路段。 高速公路基本路段的理想条件 3.75米车道宽度4.5米 侧向净宽1.75米 车流中全部为小客车 驾驶人均为经常行驶高速公路，且技术熟练，遵守交通法规者。,98,交织区通行能力,定义：交织路段是指两股或两股以上交通流运行总方向基本相同的车流，先实现合流而后分流的整个运行过程所需的路段。,99,交织：是指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。,100,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。 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。,101,交织区类型（ 类交织区示意图 ）,交织区进出口之间设一条辅助车道相连接，在出口处不再增加车道，不考虑进出口之间的车道平衡。,102,交织区类型（ 类交织区示意图 ）,交织区进出口之间辅助车道相连接，且出口处增设一条车道，实现进出口之间的车道平衡。,103,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。 交织长度和交织断面车道数是交织运行效率的2个主要参数。 随交织流量的增加，交织区的运行效率会下降。,104,交织流量比（VB）与交织比（r） 交织区流量之和为：Q总=Q01+Q02+Qw1+Qw2 交织流量比：VB =(Qw1+Qw2)/Q总 设：Qw1Qw2，则： 交织比 ：r= Qw1/Qw2 较小的交织交通量与较大的交织交通量之比,105,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：Cw交织区通行能力（pcu/h）； C0 单条车道基本通行能力（pcu/h）； rs 交织区类型修正系