第五章 道路通行能力分析

1、Traffic Engineering ）第五章第五章 道路通行能力分析道路通行能力分析主讲主讲 陈陈 健健E_mail:西南科技大学网络教育系列课程西南科技大学网络教育系列课程Traffic Engineering ） 第五章 道路能行能力分析 通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路路线、等通行能力又称为交通容量，通行能力是随着道路路线、等级、线型、交通管理和交通状况的不同而变化的参数。如果某级、线型、交通管理和交通状况的不同而变化的参数。如果某交叉口管理不善，通行能力不高，路段的通行能力再高也发挥交叉口管理不善，通行能力不高，路段的通行能力再高也发挥不了作用。不了作用。 本章主要内容：

2、本章主要内容： 5-1 5-1 道路通行能力和服务水平道路通行能力和服务水平 5-2 5-2 道路路段通行能力道路路段通行能力 5-3 5-3 交织区与匝道的通行能力交织区与匝道的通行能力 5-4 5-4 高速道路与匝道连接处通行能力高速道路与匝道连接处通行能力 5-5 5-5 平面交叉口的通行能力平面交叉口的通行能力 5-6 5-6 自行车道的通行能力自行车道的通行能力Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平 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的数量或服务能力，

3、服质与功能，通行能力主要反映道路服务的数量或服务能力，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，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，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。两者是不能分开的。 一、一、 道路通行能力概述道路通行能力概述 1.1.基本概念基本概念: : 道路通行能力道路通行能力是指道路上某一点、某一车道或某一断面处，是指道路上某一点、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（车辆数或行人）数单位时间内可能通过的最大的交通实体（车辆数或行人）数.

4、 . 亦称道路通行能量。一般以辆亦称道路通行能量。一般以辆 /h/h、人、人 h h表示，亦有用表示，亦有用 辆昼夜，辆辆昼夜，辆s s表示的。表示的。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平2.2.影响因素影响因素: :l道路条件：指街道或公路的几何条件，包括交通设施的种类、道路条件：指街道或公路的几何条件，包括交通设施的种类、性质及其形成的环境、每个方向车道数：车道和道路的宽度、性质及其形成的环境、每个方向车道数：车道和道路的宽度、侧向净空以及平面纵面线形等。侧向净空以及平面纵面线形等。l交通条件：指使用道路的车辆的交通流特性设计速度、客车、交通条件：指使用

5、道路的车辆的交通流特性设计速度、客车、货车、大车、小车、长途短途等交通组成和分布，车道中交通货车、大车、小车、长途短途等交通组成和分布，车道中交通流量、流向及方向分布等。流量、流向及方向分布等。l管制条件：指道路管制设施装置的类型，管理体制的层次，交管制条件：指道路管制设施装置的类型，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健性管制条件，通信号的位置、种类、配时等影响通行能力的关健性管制条件，其他还有停车让路标志、车道使用限制、转变禁限等措施。其他还有停车让路标志、车道使用限制、转变禁限等措施。l其他条件：有气候、温度、地形、风力、心理等因素。但其中其他条件：有气候、温度、

6、地形、风力、心理等因素。但其中直接影响通行能力数值的主要因素有车行道宽度及侧向净空、直接影响通行能力数值的主要因素有车行道宽度及侧向净空、车行道数量、交通组成、驾驶人特性、道路纵坡、横向干扰与车行道数量、交通组成、驾驶人特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。视距等。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平3.3.道路通行能力的作用道路通行能力的作用 是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通规划、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，是道路交通工程技术经济管理人员的一项重要任务，同时也是解决以下诸多课题的基础和依据：同时也

7、是解决以下诸多课题的基础和依据：l通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以正通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以正确地确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线确地确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素。形几何要素。l通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定，并与通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定，并与现有交通量对比，可以确定现有道路系统或某一路段现有交通量对比，可以确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对问题提出改进的方案或措施，作所存在的问题，针对问题提出改进的方案或措施，作为老路或旧街改建的主要依据。为老路或旧街改建的主要依据。l可以作为铁路、公路、水

8、运、空运等各种方式的方案可以作为铁路、公路、水运、空运等各种方式的方案比选与采用的依据。比选与采用的依据。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平l根据道路某一路段通行能力的估算，以及对路况及交根据道路某一路段通行能力的估算，以及对路况及交通状况分析，可以提出某一地段线形改善的方案。通状况分析，可以提出某一地段线形改善的方案。l可作为交通枢纽的规划、设计改建及交通设施配置的可作为交通枢纽的规划、设计改建及交通设施配置的依据，如交叉口类型选择和信号设施的设计装备等。依据，如交叉口类型选择和信号设施的设计装备等。l可以作为城市街道网规划、公路网设计和方案比选的可以作

9、为城市街道网规划、公路网设计和方案比选的依据。依据。l可以用作交通管理、运营、行车组织及监控方式确定可以用作交通管理、运营、行车组织及监控方式确定或方案选择的依据。或方案选择的依据。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平4.4.道路通行能力的类别道路通行能力的类别l较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，一般较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，一般称为称为路段通行能力路段通行能力，它是所有道路交通系统都必须考，它是所有道路交通系统都必须考虑的；虑的；l在有横向干扰条件下，在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流时通时断、不连续车流的通行的通行能力，如具

10、有平面信号交叉口的城市干道的通行能力；能力，如具有平面信号交叉口的城市干道的通行能力；l在在合流、分流运行状态下合流、分流运行状态下的通行能力，如在各类匝道的通行能力，如在各类匝道收费口极其附近连接段的通行能力；收费口极其附近连接段的通行能力；l交织运行交织运行状态下的通行能力，如立体交叉的各类匝道、状态下的通行能力，如立体交叉的各类匝道、常规环交环道上车流的通行能力。常规环交环道上车流的通行能力。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平二、服务水平二、服务水平1.1.服务水平概念服务水平概念l服务水平服务水平: :指道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方

11、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、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、司机的视野以及经济安全等方面所能得到的实际舒适、方便、司机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。效果与服务程度。l不同的服务水平允许通过的交通量不同称之为不同的服务水平允许通过的交通量不同称之为服务流率服务流率或或服务服务交通量。交通量。l交通量：在一定的时间间隔内观测所得的实际车辆数。交通量：在一定的时间间隔内观测所得的实际车辆数。l流率：在不足流率：在不足h h间隔内，通过的车辆数除以观测时间（单位为间隔内，通

12、过的车辆数除以观测时间（单位为h h）。）。l服务等级高的道路车速快，驾驶员开车的自由度大，舒适与安服务等级高的道路车速快，驾驶员开车的自由度大，舒适与安全性好，但其相应的服务交通量就小；反之，允许的服务交通全性好，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。量大，则服务水平低。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平l目前服务水平大体按下列指标划分目前服务水平大体按下列指标划分: :行车速度和运行时间；行车速度和运行时间；车辆行驶时的自由程度（通畅性）；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交通受阻

13、或受干扰的程度，以及行车延误和每公里停车次数等；车次数等；行车的安全性（事故率和经济辆失等）；行车的安全性（事故率和经济辆失等）；行车的舒适性和乘客满意的程度；行车的舒适性和乘客满意的程度；最大密度最大密度, ,每车道每公里范围内车辆的最大密度每车道每公里范围内车辆的最大密度; ;经济性（行驶费用）。经济性（行驶费用）。 Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平2.2.道路服务水平分级道路服务水平分级 是用来衡量道路为驾驶人、乘客所提供的服务质量的等级。是用来衡量道路为驾驶人、乘客所提供的服务质量的等级。各国不同，美国分为六个等级，日本分为三个等级，我国分为四个

14、各国不同，美国分为六个等级，日本分为三个等级，我国分为四个等级，每一级对应于某一特定的交通繁忙或拥挤程度。等级，每一级对应于某一特定的交通繁忙或拥挤程度。六级服务水平六级服务水平（美国）（美国）A A级级：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：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，有非常高的自由度来选择所期望的速度和进其他车辆的影响，有非常高的自由度来选择所期望的速度和进 行驾驶，为驾驶员和乘客提供的舒适便利程度极高。行驾驶，为驾驶员和乘客提供的舒适便利程度极高。B B级级：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：交通量较前增

15、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，选择速度的自由度相对来说还中，开始易受其他车辆的影响，选择速度的自由度相对来说还 不受影响，但驾驶自由度比服务水平不受影响，但驾驶自由度比服务水平A A稍有下降。由于其他车稍有下降。由于其他车 辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响，因此所提供的舒适辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响，因此所提供的舒适 和便利程度较服务水平和便利程度较服务水平A A低一些。低一些。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平C C级级：交通量大于服务水平：交通量大于服务水平B B，交通处在稳定流范围的中间部分，但

16、车辆，交通处在稳定流范围的中间部分，但车辆 间的相互影响变得大起来，选择速度受到其他车辆的影响，驾驶间的相互影响变得大起来，选择速度受到其他车辆的影响，驾驶 时需相当留心部分其他车辆，舒适和便利程度有明显下降。时需相当留心部分其他车辆，舒适和便利程度有明显下降。D D级级：交通量又增大，交通处在稳定交通流范围的较差部分。速度和驾：交通量又增大，交通处在稳定交通流范围的较差部分。速度和驾 驶自由度受到严格约束，舒适和便利程度低下。当接近这一服务驶自由度受到严格约束，舒适和便利程度低下。当接近这一服务 水平下限时，交通量有少量增加就会在运行方面出现问题。水平下限时，交通量有少量增加就会在运行方面出

17、现问题。E E级级：此服务水平的交通常处于不稳定流范围，接近或达到水平最大交：此服务水平的交通常处于不稳定流范围，接近或达到水平最大交 通量时，交通量有小的增加，或交通流内部有小的扰动就将产生通量时，交通量有小的增加，或交通流内部有小的扰动就将产生 大的运行问题，甚至发生交通中断。此水平内所有车速降到一个大的运行问题，甚至发生交通中断。此水平内所有车速降到一个 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，驾驶员受到的挫折通常是大的。此服务水平下限时的最大交低，驾驶员受到的挫折通常是大的。此服务水平下限时的最大交 通量即为

18、基本通行能力（理想条件下）或可能通行能力（具体公通量即为基本通行能力（理想条件下）或可能通行能力（具体公 路）。路）。F F级级：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：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，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。直到零为止，而交通密度则随交通量的减少而增大。Traffic Engineering ）5-1 道路通行能力和服务水平我国我国公路服务水平现分为公路服务水平现分为四级四级： 一级相当于美国的一级相当

19、于美国的A A、B B两级；两级；二、三级分别相当于美国的二、三级分别相当于美国的C C级及级及D D级；级；四级相当于美国的四级相当于美国的E E、F F两级。两级。Traffic Engineering ）5-2 道路路段通行能力 按照交通流运行特性的变化，可将快速路和高速公路分按照交通流运行特性的变化，可将快速路和高速公路分为基本路段、交织区和匝道及通道连接点三个部分，按道路为基本路段、交织区和匝道及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，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，现行则有分流、合流、交织与

20、交叉等，现行公路工程技术标准公路工程技术标准（JTGB01-2003JTGB01-2003）和惯例均按基本路段、交织、匝道和连接）和惯例均按基本路段、交织、匝道和连接处四个部分进行分析，城市则按路段和路口两部分进行分析，处四个部分进行分析，城市则按路段和路口两部分进行分析，本书亦按此分述。本书亦按此分述。 所谓基本路段系指道路不受匝道立交及其附近合流、分所谓基本路段系指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交织、交叉影响的路段，它是道路的主干和重要组成部流、交织、交叉影响的路段，它是道路的主干和重要组成部分。分。Traffic Engineering ）5-2 道路路段通行能力一、理论通行能力一

21、、理论通行能力l基本通行能力：基本通行能力：指道路与交通处于理想情况下，每一指道路与交通处于理想情况下，每一条车道（或每一条道路）在单位时间内能够通过的最条车道（或每一条道路）在单位时间内能够通过的最大交通量。大交通量。l理想的道路条件理想的道路条件，主要是车道宽度应不小于，主要是车道宽度应不小于3.65m3.65m，( (我国公路则定为我国公路则定为3.75m)3.75m)路旁的侧向余宽不小于路旁的侧向余宽不小于1.751.75米，纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路米，纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。面状况。l交通的理想条件交通的理想条件，主要是车辆组成为单一的标准

22、型汽，主要是车辆组成为单一的标准型汽车，在一条车道上以相同的速度，连续不断地行驶，车，在一条车道上以相同的速度，连续不断地行驶，各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔，且无各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔，且无任何方向的干扰。任何方向的干扰。在这样理想条件下建立的车流计算模式所得出的最在这样理想条件下建立的车流计算模式所得出的最大交通通过量，即大交通通过量，即理论通行能力理论通行能力（基本通行能力基本通行能力）。）。Traffic Engineering ）5-2 道路路段通行能力 : :1 1小时内有多少个车头最小时距，即有多少辆车通过。小时内有多少个车头最小时距，即有多少辆车通过

23、。公式：公式：最大N)(2546 . 3)/(10006 . 33600360020000mllvtvlllllhlvvltN车安车安制反最大辆）基本通行能力计算示意图Traffic Engineering ）5-2 道路路段通行能力二、实际通行能力二、实际通行能力 实际通行能力实际通行能力是指已知道路设施在实际的道路交是指已知道路设施在实际的道路交通与控制条件下，该路的某车道或断面上的特定时间通与控制条件下，该路的某车道或断面上的特定时间段内（常为段内（常为15min15min）所能通过的最大车辆数。）所能通过的最大车辆数。l概述概述 计算实际通行能力是以基本通行能力为基础，考计算实际通行能

24、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，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。道路、交通在一定环境条件下的通行能力。实际通行能力：实际通行能力：C C实实=C=C宽度修正宽度修正重车修正重车修正纵坡修正纵坡修正Traffic Engineering ）5-2 道路路段通行能力l影响通行能力的修正系数影响通行能力的修正系数道路条件的修正系数道路条件的修正系数车道宽度修正系数车道宽度修正系数f fw w：侧向净空受限修正系数

25、侧向净空受限修正系数f fcwcw 纵坡度修正系数纵坡度修正系数f fHVHV视距不足修正系数视距不足修正系数S S1 1 沿途条件修正系数沿途条件修正系数S S2 2 交通条件修正系数：交通条件修正系数：涉及到车辆换算系数涉及到车辆换算系数Traffic Engineering ）5-2 道路路段通行能力三、规划（三、规划（设计）设计）通行能力通行能力 设计通行能力或称规划通行能力设计通行能力或称规划通行能力，是指道路根据使用，是指道路根据使用要求的不同，按不同服务水平条件下所具有的通行能力，要求的不同，按不同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

26、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。和设计的依据。 通常以靠近路中线或中央分隔带的车行道为第一条车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，其通行能力为行道，其通行能力为1 1（即（即100100），第二条车行道的通行），第二条车行道的通行能力为第一条车道的能力为第一条车道的0.8-0.90.8-0.9，第三条车道的通行能力则为，第三条车道的通行能力则为0.65-0.80.65-0.8，第四条车道的通行能力则为，第四条车道的通行能力则为0.5-0.650.5-0.65。这样，。这样，多车道的总通行能力多车道的总通行能力N N可以写成：可以写成：系数。为相应

27、于各车道的折减力；为第一条车道的通行能辆多nnKNhKNN11)/(通行能力服务交通量设计 CC)(Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力一、一、交织区通行能力交织区通行能力1.1.概述概述l交织运行特征交织运行特征 所谓交织所谓交织: :系行驶方向大致完全相同而不完全一系行驶方向大致完全相同而不完全一致的两股或多股车流致的两股或多股车流, ,沿着一定长度的路段沿着一定长度的路段, ,不借助于不借助于交通控制与指挥设备交通控制与指挥设备, ,自主进行合流而后实现分流的自主进行合流而后实现分流的运行方式运行方式. . 。Traffic Engineering ）

28、5-3 交织区与匝道的通行能力l交织区长度交织区长度 从入口段三角端部宽从入口段三角端部宽0.6m0.6m处至出口三角端宽度处至出口三角端宽度3.6m3.6m处之间的一段距离称为交织区长度处之间的一段距离称为交织区长度。 交织区长度不应小于交织区长度不应小于50m50m也不应大于也不应大于600m600m。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力l 交织区类型 类交织区进出口之间设一条辅助车道相连接，在出类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、出口的车道平衡的问题。口处不再增加车道，不考虑进、出口的车道平衡的问题。类交织区的进、出

29、口之间有辅助车道相连，且出口处增类交织区的进、出口之间有辅助车道相连，且出口处增设一条车道，实行进、出口车道平衡，即出口车道数总和设一条车道，实行进、出口车道平衡，即出口车道数总和比进口车道数总和多一条。比进口车道数总和多一条。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力l交织运行特性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等问题，交影响到行驶车速，车头时距以及行车安全等问题，交织长度与交织断面车道数关系是交织运行效率的两个织长度与交织断面车道数关系是交织运行效率的两

30、个主要参数。主要参数。织区内全部车道断面流量之和为织区内全部车道断面流量之和为 Q Q0101+ Q+ Q02 02 +Q+Qw1 w1 + + Q Qw2w2= Q= Q总，总，交织流量比（交织流量比（V VR R）为交织）为交织量与总交织量之比，即量与总交织量之比，即Q Qw1 w1 + + Q Qw1w1/ / Q Q总总，交织比（，交织比（r r）为）为交织交通量中较小的交织交通量与较大的交织交通量交织交通量中较小的交织交通量与较大的交织交通量之比，即之比，即Q Qw1w1/Q/Qw2w2（=r=r）. .Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力2.2.

31、通行能力和速度计算通行能力和速度计算 交织区的通行能力交织区的通行能力式中：式中：C Cw w交织区通行能力（交织区通行能力（pcu/hpcu/h）；）； C C 单条车道基本通行能力（单条车道基本通行能力（pcu/hpcu/h）；）； r rs s 交织区类型修正系数，其中：交织区类型修正系数，其中：类交织区类交织区r rs s =0.95=0.95，类交织区类交织区r rs s =0.95 =0.95 VRLNswrrrrCCTraffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力r rN N 交织区内车道数修正系数；对于交织区内车道数修正系数；对于2 2、3 3、4 4和

32、和5 5条条 车道交织区，车道交织区， r rN N 分布取分布取1.81.8、2.62.6、3.43.4和和4 4； r rL L 交织区长度修正系数由下式计算：交织区长度修正系数由下式计算： 式中式中L L为交织长度。为交织长度。rVR 交织流量比修正系数。交织流量比修正系数。181. 0)ln(128. 0 LrLTraffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力交织区内的车流运行速度公式如下交织区内的车流运行速度公式如下S SW W、S SNw Nw 交织车流、非交织车流的平均运行速度（交织车流、非交织车流的平均运行速度（Km/hKm/h） V V 交织区内断面总

33、流率（交织区内断面总流率（veh/hveh/h） N N 交织区内车道数交织区内车道数 L L 交织区长度交织区长度 V VR R 交织流量比交织流量比 回归系数，列于表回归系数，列于表5-245-24，中间值可内插，中间值可内插rRNWwNLVVSS)/exp()1 (15020或,Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力3.3.服务水平服务水平l一级服务水平代表不受限制的行驶，交织车辆对其他车流没有一级服务水平代表不受限制的行驶，交织车辆对其他车流没有影响，交织时只需略微调整车速即可平稳地实现。影响，交织时只需略微调整车速即可平稳地实现。l二级服务水平，代表

34、交织过程中，合流车辆要插入相邻车道的二级服务水平，代表交织过程中，合流车辆要插入相邻车道的车流间隙，需调整车速，分流车则不受干扰，直行车辆也不会车流间隙，需调整车速，分流车则不受干扰，直行车辆也不会受到很大影响，通常行驶时车流稳定顺畅。在进口车流密集时，受到很大影响，通常行驶时车流稳定顺畅。在进口车流密集时，可能会出现排队，分流区也可能会出现减速。可能会出现排队，分流区也可能会出现减速。l三级服务水平，所有交织车辆必需经常调整车速以避免冲突，三级服务水平，所有交织车辆必需经常调整车速以避免冲突，分流区附近有明显的减速，实现交织是有困难的，有时引起紊分流区附近有明显的减速，实现交织是有困难的，有

35、时引起紊乱，甚至影响相邻车道。乱，甚至影响相邻车道。l四级服务水平，代表以通行能力运行，交织运动明显引起混乱，四级服务水平，代表以通行能力运行，交织运动明显引起混乱，但未造成整个断面排队，进口处排队明显，如有任何微小的突但未造成整个断面排队，进口处排队明显，如有任何微小的突发事件都会引起交织区堵塞，使全部车流只能走走停停，车辆发事件都会引起交织区堵塞，使全部车流只能走走停停，车辆运行很不稳定。运行很不稳定。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力 评价交织区运行质量的因素有密度、流速和服务流率，评价交织区运行质量的因素有密度、流速和服务流率，但重要为行车密度和服

36、务流率，按四级标准划分列于下表但重要为行车密度和服务流率，按四级标准划分列于下表中：中：服务水平服务水平等级等级密度密度（辆（辆/ /车道公里）车道公里）服务交通量服务交通量/ /通行能力通行能力（V/CV/C） 一级一级8 80.350.35二级二级18180.750.75三级三级26260.900.90四级四级42421.001.00Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力 二、匝道通行能力二、匝道通行能力 匝道是联系于不同高程上两交叉线路、供两线路车辆实现匝道是联系于不同高程上两交叉线路、供两线路车辆实现方向转换的连接通道，长度较短，一般有一个入口和一个出

37、口，方向转换的连接通道，长度较短，一般有一个入口和一个出口，线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，通行能力较正常路线形变化较大且常有纵坡和小半径的转弯，通行能力较正常路段稍低，因此匝道设计要尽可能使车辆顺适，提高车速和通行段稍低，因此匝道设计要尽可能使车辆顺适，提高车速和通行能力。能力。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力1.1.匝道的形式类型与基本参数匝道的形式类型与基本参数l匝道基本形式：右转匝道与左转匝道；匝道特殊形式：匝道基本形式：右转匝道与左转匝道；匝道特殊形式：定向匝道和对角线匝道，单向单匝道和单向双匝道，定向匝道和对角线匝道，单向单匝道和单向双

38、匝道，亦有采用双向双匝道的形式。亦有采用双向双匝道的形式。l基本参数：匝道车辆的运行特征：有出入口车辆的运基本参数：匝道车辆的运行特征：有出入口车辆的运行及在匝道上的运行，包括分流运行、合流运行与交行及在匝道上的运行，包括分流运行、合流运行与交织运行，亦有加速运行与减速运行，上坡、下坡，小织运行，亦有加速运行与减速运行，上坡、下坡，小曲线甚至反向曲线的运行，匝道上车辆行驶状况比较曲线甚至反向曲线的运行，匝道上车辆行驶状况比较复杂。匝道通行能力计算的主要参数有：自由流速度复杂。匝道通行能力计算的主要参数有：自由流速度FVFV、按匝道转弯半径计算的行车速度、按匝道转弯半径计算的行车速度FVFV0

39、0、大车混入、大车混入率修正值率修正值C CH H 。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力匝道通行能力计算的主要参数：匝道通行能力计算的主要参数：自由流速度：实际条件下，自由流速度自由流速度：实际条件下，自由流速度FVFV的计算：的计算： FV=( FVFV=( FVO O + FFV+ FFVw w + FFV+ FFVv v + FFV+ FFVSLSL+ FFV+ FFVUDUD) ) FFV FFVs sFVFVO O 按匝道转弯半径计算的行车速度（按匝道转弯半径计算的行车速度（km/h);km/h);FFVFFVw w 行车宽度修正系数（行车宽度修

40、正系数（km/hkm/h）; ;FFVFFVv v 视距修正系数（视距修正系数（km/hkm/h）; ;FFVFFVSLSL 纵坡修正系数（纵坡修正系数（km/h);km/h);FFVFFVUD UD 分隔带修正系数，有分隔的为分隔带修正系数，有分隔的为1 1，无分隔带的，无分隔带的 采用采用0.90.9；FFVFFVs s 驶入道路修正系数，对于高速公路驶入道路修正系数，对于高速公路+5km/h+5km/h一级一级 公路公路+3km/h +3km/h ，其他公路为，其他公路为0 0。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力FVFVO O的求算，利用线形设计的基

41、本公式：的求算，利用线形设计的基本公式： FVFVO O=127R(=127R()1/21/2式中：式中：RR匝道最小曲率半径（匝道最小曲率半径（m m）; ; 匝道最大超高横坡度（匝道最大超高横坡度（% %）; ; 最大横向力系数，一般采用最大横向力系数，一般采用0.12.0.12.Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力2.2.匝道服务水平匝道服务水平 服务水平评价的因素很多，一般均选用对本设施影响服务水平评价的因素很多，一般均选用对本设施影响最大的几项因素作为服务水平等级划分的指标，对匝道通最大的几项因素作为服务水平等级划分的指标，对匝道通行能力的服务水平

42、国内均选用饱和度与车流密度作为基本行能力的服务水平国内均选用饱和度与车流密度作为基本依据，并划分为以下四个等级的服务等级：依据，并划分为以下四个等级的服务等级：服务水平等级服务水平等级饱和度饱和度DS(Q/C)通行能力通行能力C0（辆（辆/h）一一0.20对于特定匝道可查对于特定匝道可查“不同不同速度、坡度下匝道的基本速度、坡度下匝道的基本通行能力通行能力C0值值”并乘以饱并乘以饱和度即得和度即得二二0.200.50三三0.500.80四四0.801.0Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力l一级服务水平，代表不受限制或受限制较小的交通流，一级服务水平，代表不

43、受限制或受限制较小的交通流，车流密度小，车辆在通畅条件下行驶，不存在或只有车流密度小，车辆在通畅条件下行驶，不存在或只有较小的相互干扰，基本上处于自由流状态，以接近于较小的相互干扰，基本上处于自由流状态，以接近于自由流速度行驶。自由流速度行驶。l二级服务水平，代表车辆成队行驶，但相互间的车头二级服务水平，代表车辆成队行驶，但相互间的车头时距较大，车流状态处于部分连续，排队车辆比重很时距较大，车流状态处于部分连续，排队车辆比重很小，速度较快，而匝道上车辆对加减速车道及高速公小，速度较快，而匝道上车辆对加减速车道及高速公路主线上的交通运行基本无影响。路主线上的交通运行基本无影响。 Traffic

44、Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力l三级服务水平，虽基本处于稳定状态，但在接近流量三级服务水平，虽基本处于稳定状态，但在接近流量上限时的小变化，将导致运行质量的大变化，车头时上限时的小变化，将导致运行质量的大变化，车头时距进一步减小，如有慢车出现，后继车辆会受到很大距进一步减小，如有慢车出现，后继车辆会受到很大影响，车流运行速度将明显下降影响，车流运行速度将明显下降, ,匝道上车辆对加减匝道上车辆对加减速，车道及高速公路主线上的交通运行也有一定的影速，车道及高速公路主线上的交通运行也有一定的影响。响。l四级服务水平，车速进一步降低，排队长度超出匝道四级服务水平，车速进一步

45、降低，排队长度超出匝道范围，交通量接近或达到通行能力，即使流量很小的范围，交通量接近或达到通行能力，即使流量很小的变化，也会严重影响匝道的运行质量，车流状态为饱变化，也会严重影响匝道的运行质量，车流状态为饱和流，匝道上车辆对加减速车道及高速公路主线上的和流，匝道上车辆对加减速车道及高速公路主线上的交通运行有较大影响。交通运行有较大影响。Traffic Engineering ）5-3 交织区与匝道的通行能力3.3.匝道通行能力计算匝道通行能力计算 匝道通行能力定义为在一定道路交通状态、环境匝道通行能力定义为在一定道路交通状态、环境和良好气候状态下，单位时间内，匝道的一条行车道和良好气候状态下，

46、单位时间内，匝道的一条行车道上能够通过的最大车辆数以上能够通过的最大车辆数以pcu/hpcu/h计。计。 计算公式为：计算公式为： C=CC=CO O C CW W C CH H C C 匝道一条车道的实际通行能力（辆匝道一条车道的实际通行能力（辆/h/h）; ; C CO O 基本通行能力基本通行能力; ; C CW W 匝道断面总宽度修正系数匝道断面总宽度修正系数; ; C CH H 大车混入率修正系数。大车混入率修正系数。 各参数的具体值可查阅有关表格。各参数的具体值可查阅有关表格。Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力一、概述一、概述l一般所称高

47、速道路与匝道连接部分的通行能力，是高一般所称高速道路与匝道连接部分的通行能力，是高速公路分、合流点处导引与疏通交通流的能力，它关速公路分、合流点处导引与疏通交通流的能力，它关系着高速公路外侧车道与进出口的正常运行。系着高速公路外侧车道与进出口的正常运行。l就相互关系来说，分为独立式与非独立式。就相互关系来说，分为独立式与非独立式。l就匝道线形与出入关系来说，分为九种。就匝道线形与出入关系来说，分为九种。Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力二、分、合流点车辆运行特征二、分、合流点车辆运行特征l车辆分流过程中，首先是转移车道的过程，在车辆分车辆分流过程中，

48、首先是转移车道的过程，在车辆分流区范围内，离开原车道的车辆必须逐步从内侧车道流区范围内，离开原车道的车辆必须逐步从内侧车道向外侧车道移动。从统计表中可见，随距离分流点的向外侧车道移动。从统计表中可见，随距离分流点的接近而转换车道的比重大大增加，由于分离运行对最接近而转换车道的比重大大增加，由于分离运行对最右侧车道正常交通流产生很大的影响，故分流点的交右侧车道正常交通流产生很大的影响，故分流点的交通运行必须考虑上游单向的总交通量，与最右侧车道通运行必须考虑上游单向的总交通量，与最右侧车道交通流之间的关系及互相影响。交通流之间的关系及互相影响。l合流车辆绝大部分汇合于主线右侧车道，故右侧车道合流车

49、辆绝大部分汇合于主线右侧车道，故右侧车道受影响最大，经过右侧车道逐步转移到速度较快的中受影响最大，经过右侧车道逐步转移到速度较快的中间或内侧车道，在合流区范围内，留在最右侧车道的间或内侧车道，在合流区范围内，留在最右侧车道的车辆逐步减少。车辆逐步减少。Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l分合流点通行能力的相关因素分析：分合流点通行能力的相关因素分析： 根据国内外理论分析与实际观测主要相关因素为：匝根据国内外理论分析与实际观测主要相关因素为：匝道交通量道交通量V Vr r，驶入匝道上游主路单向交通量，驶入匝道上游主路单向交通量 ，主路，主路单向最大交通

50、量单向最大交通量V Vf f ，与相邻上、下游，与相邻上、下游 匝道的距离匝道的距离D Du u、D Dd d，相邻上游、下游匝道的交通量相邻上游、下游匝道的交通量V Vu u、V Vd d，及匝道的形式。，及匝道的形式。 一般分析计算连接处通行能力时，要分析三个关键交一般分析计算连接处通行能力时，要分析三个关键交通量：汇合交通量通量：汇合交通量V Vm m、分离交通量、分离交通量V Vd d、主线交通量、主线交通量V Vf f等因等因素。素。 根据匝道形式，共有根据匝道形式，共有1111种计算图式。种计算图式。fVTraffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力

51、三、通行能力计算图式三、通行能力计算图式l四车道高速公路单车道驶入图式四车道高速公路单车道驶入图式Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力四车道高速公路单车道驶入四车道高速公路单车道驶入计算式：计算式：使用条件：四车道高速公路单车道驶入匝道，有或无加使用条件：四车道高速公路单车道驶入匝道，有或无加 减速车道。减速车道。仅用于上游仅用于上游610m610m内无相邻驶入匝道。内无相邻驶入匝道。使用范围：使用范围： =360-3100veh/h=360-3100veh/h； =50-1300veh/h=50-1300veh/hrfVVV115. 0345. 01

52、361fVrVTraffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l四车道高速公路单车道驶出图式四车道高速公路单车道驶出图式Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力四车道高速公路单车道驶出计算式：四车道高速公路单车道驶出计算式：使用条件：四车道高速公路单车道驶出匝道，有或无使用条件：四车道高速公路单车道驶出匝道，有或无 加减速车道。加减速车道。仅用于上游仅用于上游980m980m内无相邻驶入匝道。内无相邻驶入匝道。使用范围：使用范围： =360-3800veh/h =360-3800veh/h ； =50-1400veh/h=50

53、-1400veh/h fVrVrfVVV520. 0345. 01651Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车 道图式道图式Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力 四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶入单车道计算式：计算式： 使用条件：当使用条件：当D Du u120m120m或或V Vu u900veh/h900veh/h，计算结果不精确，计算结果不精确 使用范

54、围：使用范围： 720-3300veh/h720-3300veh/h， 90-1400veh/h 90-1400veh/h ； 90 -900veh/h 90 -900veh/h ， 120-610 m120-610 mrVfDuVuDrfVVV142. 0376. 01231Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶出单车四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶出单车道图式道图式Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力 四车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶出单车道计四

55、车道高速公路上游有相邻单车道驶入匝道的驶出单车道计算式：算式： 使用条件：四车道高速公路单车道驶出匝道其上游使用条件：四车道高速公路单车道驶出匝道其上游980m980m内有内有相邻驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道相邻驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道 使用范围：使用范围： 65-3800veh/h65-3800veh/h， 50-1450veh/h 50-1450veh/h 50-810veh/h 50-810veh/h ， 210-980m210-980mrVfVuVuDuurfVDVVV096. 0226. 0496. 0362. 02021Traffic Engineering ）5-

56、4 高速道路与匝道连接处通行能力l六车道高速公路单车道驶入图式六车道高速公路单车道驶入图式Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l六车道高速公路单车道驶入计算式：六车道高速公路单车道驶入计算式：使用条件：上游有相邻驶入匝道六车道高速公路上单使用条件：上游有相邻驶入匝道六车道高速公路上单车道驶入匝道，有或无加速车道。车道驶入匝道，有或无加速车道。使用范围：使用范围： 1620-4900veh/h 1620-4900veh/h ， 90-1350 veh/h 90-1350 veh/h 90 -1260veh/h90 -1260veh/h， 150-300

57、m150-300 m uVfVrVuDuurfVDVVV274. 0343. 2194. 0228. 05471Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l六车道高速公路单车道驶出图式六车道高速公路单车道驶出图式Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力六车道高速公路单车道驶出计算式计算式：六车道高速公路单车道驶出计算式计算式：使用条件：六车道高速公路单车道驶出匝道，上游有使用条件：六车道高速公路单车道驶出匝道，上游有或无驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道。如果上或无驶入匝道，该驶出匝道有或无减速车道。如果上游游1700m

58、1700m内无相邻驶入匝道使用内无相邻驶入匝道使用65.5V65.5Vu u/D/Du u2 2。使用范围：使用范围： 1000-5600veh/h 1000-5600veh/h ， 20-1620 veh/h 20-1620 veh/h ； 45 -1100veh/h45 -1100veh/h， 280-1700 m 280-1700 m uVfVrVuDuurfDVVVV/5 .65473. 0231. 0941Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l六车道高速公路双车道驶出匝道图式六车道高速公路双车道驶出匝道图式Traffic Engineerin

59、g ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力六车道高速公路双车道驶出匝道计算式：六车道高速公路双车道驶出匝道计算式：使用条件：六车道高速公路至少具有使用条件：六车道高速公路至少具有210m210m长减速车道长减速车道的双车道驶入匝道。的双车道驶入匝道。使用范围：使用范围： 1900-5400veh/h 1900-5400veh/h ， 1000-2700 veh/h 1000-2700 veh/h 汇合交通量汇合交通量V Vm m和分离交通量和分离交通量V Vd d的计算式：的计算式： V Vm mV V1 1+V+Vr r V Vd dV V1 1 fVrVrfAVVV567. 0035. 0

60、1581rfVVV072. 0060. 0181Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力l六车道高速公路双车道驶入匝道图式六车道高速公路双车道驶入匝道图式 fV 1V aV1 BV AV fV rV Traffic Engineering ）5-4 高速道路与匝道连接处通行能力六车道高速公路双车道驶入匝道计算式：六车道高速公路双车道驶入匝道计算式：使用条件：六车道高速公路至少具有使用条件：六车道高速公路至少具有240m240m长减速车道长减速车道的双车道驶入匝道。的双车道驶入匝道。使用范围：使用范围： 540-2700veh/h 540-2700veh/h