高速公路的设计依据.ppt

第二章 高速公路的设计依据,第一节 设计车速 第二节 设计车型 第三节 公路用地与建筑界限 第四节 交通量、通行能力与服务水平,第一节 设计车速,一、设计车速的定义 在天气良好、交通量小、道路状况良好(几何要素、路面、附属设施)的条件下，一般驾驶员能够保持安全而舒适行驶的最大速度。一般用V表示，单位是KN/m,二、高速公路设计车速 一般为120km/h，100km/h，80km/h，60km/h。 同一条高速公路，设计车速可分段，但要注意以下几点： 设计车速级差一般20km，有限速标志； 分段长度大于等于20km； 设过渡段； 车速变化点设在村镇、车站、交叉口等处并设置相应的标志。,三、运行车速 运行车速：是具有一定技术水平的驾驶员，在实际的道路和交通环境条件下维持的最大车速，一般不包括设计车速，也可以称为实际车速 运行车速实测85位车速,车速变化的影响因素 车速的变化特性是反映交通基本特征的一个重要方面，它能说明车速在人、路和环境等因素及交通量和交通密度等交通基本参数影响下所产生的变化。,1驾驶员条件 车速除与驾驶者的技术水平高低、行车时间长短有关外，还与驾驶者的生理、心理特性有关。 2车辆条件 车型和车龄对地点车速有显著影响，载货车其载重量的多少也将对速度产生影响，单辆车、车队及车队的车辆组成对速度也会产生影响。 3道路条件 道路类型、平纵横线形、坡长、路面类型等对车速有明显的影响；而地理位置、视距、车道位置、侧向净宽和交叉口也均影响到车速。 4环境条件 交通量的大小及组成、时间与气候条件均对车速产生一定的影响。,返回,上一页,下一页,退出,第二节 设计车型,公路工程技术标准（JTJ001-97）规定 的设计车型外廓尺寸（单位：m）,高速公路用地 公路两侧排水沟外边缘，或路堑坡顶截水沟外边缘，加上一定的附加宽度后的土地为公路的用地。 附加宽度通常不小于1m，对高速公路，附加宽度宜大于等于3m 。,第三节 公路用地与建筑界限,高速公路的建筑界限 是在保证路上汽车交通正常运行的安全条件下所规定的空间界限。 空间界限包括宽度和高度，在此空间界限内不得有任何部件侵入。,一、交通量 是指道路上某一断面在单位时间内通过的车辆数量 。 根据观测方法和观测时间的不同，常用的有： 年平均日交通量(AADT) 高峰小时交通量 12小时交通量 24小时交通量 第30位高峰小时交通量 设计小时交通量(考虑道路服务水平),第四节 交通量、通行能力与服务水平,第30位高峰小时交通量: 指的是将一年内所有小时交通量，按从大到小的顺序排列，序号第30位的小时交通量。,二、设计交通量 设计交通量作为公路规划和设计依据的交通量，通常为远景设计年限（高速公路为20年）的预测交通量。 世界上大部分国家在高速公路设计中均以小时交通量为设计交通量。 大多采用考虑道路服务水平的第30位高峰小时交通量。研究表明，第30位小时交通量与年平均日交通量之比k值十分稳定，所以设计小时交通量一般用年第30位小时交通量。亦可根据各地交通量资料选用第20位至第40位小时之间最为合理时位的交通量。,交通密度（辆/公里）,三、车辆换算 高速公路采用小客车作为标准车型。,我国公路上采用的换算成小客车的当量系数,四、通行能力 通行能力是指在一定的道路、交通、控制和环境条件下，对应于一定的行驶质量即服务水平，在某一道路断面上单位时间（常用1h）所能通过的最大车辆数 通行能力反映了道路所能承受的交通负荷能力，在下列情况下应进行通行能力和服务水平的分析计算： 高速公路、一级公路的路段； 高速公路和一级公路的互通式立体交叉匝道 高速公路和一级公路的交织区段 一般公路的路段设计时也宜对通行能力和服务水平进行分析计算,根据条件和服务水平要求不同，常用的公路通行能力有以下三种： 基本通行能力 CB ：在理想的道路和交通条件下，在单位时间内能通过一条车道或道路上某一点的最大小客车数。,可能通行能力 CL：在通常的道路和交通条件下，在单位时间内能通过一条车道或道路上某一点的最大车辆数。 设计通行能力 CD ：在通常的道路和交通条件下，行车密度不很高，不致引起过度的延误和阻碍驾驶的通行能力。,理想的道路条件 车行道具有足够的宽度，足够的路旁侧向净空，道路纵坡平缓，坡度值在2%以下；平面线形好，视野开阔； 理想的交通条件 指车型单一、车辆行驶时连续、等速；车辆之间的间隔在安全行驶的前提下为最小值；,基本通行能力是一种理想状态下的通行能力，亦称理论通行能力，实际上是不可能实现的。可能通行能力则是根据实际道路交通条件确定对理想条件的修正，以这些修正数乘以基本通行能力而得到的通行能力。但若以可能通行能力作为道路规划设计的标准，则道路交通容量仍将处于饱和状态。故根据对道路的性质及使用的要求不同，再对可能通行能力作不同的折减，使道路在不同的通行能力，即实用通行能力（设计通行能力）。,计算公式 （veh/h）,其中： 连续车流车头最小安全时距（s）； 为连续车头最小安全间距（m）； 为车辆之间最小安全净距（m）； 为计算车型身全长(m); 、V为计算行车速度，单位分别为m/s和km/h。,基本通行能力计算图式,车头间距法,车头时距法,（一）基本通行能力:在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，不考虑服务水平，标准车辆在单位时间通过一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数，它是道路所能承受的交通负荷极限。,关于车辆最小安全净距 的计算,式中； 为司机反应时间（s）； ；g为重力加速度（9.8m/s2）， 为汽车轮胎 与路面的摩阻系数； =25m。,关于最小安全车头时距 的确定,道路上近似创造“理想条件”，组织车辆，实测车头时距，然后经过数学处理求出最小安全车头时距，并以此确定车行道的基本通行能力。,（二）可能通行能力 在实际环境或预计的道路、交通条件和良好的气候条件下，不考虑服务水平，标准车辆在单位时间内通过一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数。 与基本通行能力的根本不同在于道路、交通和环境条件 。,2、服务水平 是对车辆在交通流中的运行条件和驾驶员与乘客所感受的行车质量的量度。 定性:运行速度、行驶时间、驾驶自由度、交通简短、舒适、方便和安全。 定量：运行速度、 V/C(服务流量与通行能力之比),（三）设计通行能力 1、定义 在良好的气候条件下，交通运行状态保持在一定的服务水平上，标准车辆在单位时间里通过有代表性的、均匀路面上的一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数。,美国公路服务水平分为A至F六级；,我国按照车流运行状态，把从小交通量自由流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围分为四级服务水平。即一级、二级、三级和四级。 公路路线设计规范JTJ011一94 （以后简称规范）规定了各级公路设计采用的服务水平等级 高速公路采用二级服务水平设计。 120km/hV/C=0.8 100km/hV/C=0.72 80km/hV/C=0.68 60km/hV/C=0.64,3、设计通行能力 单车道设计通行能力： CD=CB*(V/C) CD 单车道设计通行能力（标准车/车道/h） CB 单车道基本通行能力，见表2-7 V/C-根据设计车速取用,4、高速公路的