城市道路交通规划.ppt

城市道路交通规划,2019/11/24,URBANTRANSPORTATIONPLANNING,2,主要内容,一、概述二、交通流理论三、城市交通规划四、城市道路网规划五、城市道路横断面设计六、城市道路平面规划设计,2019/11/24,URBANTRANSPORTATIONPLANNING,3,第一节概述,城市道路交通是城市规划中的重要组成部分，受到城市规划中的人口，规模，城市布局，土地使用，城市环境的制约和影响。总体上：城市交通依附总体规划。大系统中的子系统。本身讲：城市交通有独立性。子系统工程又分若干分系统。城市的大功能：居住，工作，游息，交通。系统规划必研究交通，而交通离不开规划。,城市交通系统构成一城市综合系统：由道路交通网、公共交通系统、轨道交通系统、管道交通系统构成，对象以城市居民为主。二城市道路交通系统由城市道路、交叉口、城市广场构成。大城市道路分为四级：快速路，主干道，次干道，之路。中等城市分三级：主干道，次干道，之路。交叉口应采取合理措施或进行渠化，增大通行能力。城市广场是居民游憩，集合场所，市道路系统的重要组成部分，反应城市的面貌。,城市道路交通规划的基本概念,一定义和类型广义交通运输规划包括：基础设施建设发展规划、交通运输组成管理规划、生产经营规划。狭义交通运输规划是交通运输基础设施建设规划。研究范围分：国家级，区域级，城市性（全市性，地区性）内容分：综合性，专项性区域性（铁路网，公路网，航空港布局）城市专项（城市道路网，轨道线网，公交线网，停车系统）二意义1、市城市规划的重要内容，解决城市交通的根本措施2、获得交通运输最佳效益的有效途径。,现代道路系统规划,城市交通规划层次,根据城市交通规划考虑的时限，可把交通划分成远景（或远期）发展战略规划、中长期规划、近期建设规划三个层次。城市交通规划的层次一远景战略规划3050年二中长期规划520年三近期规划15年,城市道路交通规划的工作方法,步骤：1）组织工作2）制定目标3）收集数据4）分析预测5）制定方案6）评价与选择,市际交通及其发展,公路交通系统铁路交通系统航海交通系统航空交通系统内河交通系统管道交通系统,城市道路概念,城市道路-是由城市专业部门建设、管理、为全社会提供交通服务的各类、各级道路的统称，它是担负城市交通的主要设施。,城市交通规划相关概念,城市土地使用规划城市交通规划城市道路系统规划城市景观环境规划城市区域规划城市总体布局是否合理？,我国城市交通发展状况,我国城市交通存在的问题：1.城市规划、用地布局的局限2.交通基础设施相对薄弱3.城市交通组织结构不合理4.城市道路系统不健全5.城市道交通管理与控制水平不高,我国城市交通发展方向：1.用可持续发展的思想指导城市交通发展2.适应与引导新形式下城市交通的发展3.建立和完善城市道路网结构4.实现城市道路交通管理的现代化5.进一步加大道路基础设施的建设6.积极开展交通理论研究、研制新型交通工具,城市交通与规划,交通流-人流和物流的统称。流量、流向、运动要素的规律-交通规律。交通源-人流物流的出发点与吸入点的统称。城市交通体系要服从于城市总体规划布局，城市总体规划布局必须容入科学的城市交通体系。,值得讨论的问题,城市总体布局合理性的标志：交通流的流量和流向分布均匀，交通流的平均距离最短。作为规划师，不一定要很深透地去了解和掌握交通规划、道路设计等工程技术性的理论和方法，而应掌握统筹全局的一些最基本的理论和方法，掌握全局观念下协调各方面的基本技能。,具有密切关系的几个学科,城市土地使用规划城市交通规划城市道路系统规划城市道路设计城市景观环境规划设计建筑设计,第2节交通流理论,交通流理论,几个重要概念：1.交通体系-人（车）、路、环境组成的系统。2.交通流-某时段内通过道路某断面的车流和人流的统称。3.交通流特性-交通体系中，交通流的定性或定量特征。4.交通参数-描述和反映交通流特性的一些物理量。,道路交通流的三个基本特征,1.两重性：对道路上行驶车辆的控制既取决于驾驶员，又取决于道路条件和交通条件。2.局限性：机动车的运动受到时空及机动车本身性能的制约。3.时空性：机动车的运动状态随时空而变。,交通量,交通量-单位时间内通过道路某一断面的车辆数（或行人数）。表示为：绝对交通量-单位时间内通过道路某一断面的各种车辆总数（或行人总数）。当量交通量-单位时间内通过道路某一断面的相当某种车辆总数（或行人总数）。,当量小汽车换算系数,交通量的各种说法,小时交通量-日交通量-秒交通量-5分钟（15分钟）交通量-信号周期交通量-白天12（16）小时交通量-周、月、年交通量-,反映交通流变化规律的交通量,平均交通量-平均日交通量-周平均日交通量-月平均日交通量-年平均日交通量-,高峰小时交通量,高峰小时交通量-一天24小时内交通量最大的某个小时的交通量。每年365天共8760小时，将每个小时的交通量从大到小排序，并绘成曲线，可得年小时交通量变化曲线。第30小时占全年8760小时的0.34%。一年中30小时外的99.66%的时间（满足度）。0.34%为交通拥挤可容忍度。,年小时交通量变化曲线,设计小时交通量,设计小时交通量-用作设计道路通行能力满足要求的依据的小时交通量。由推算而得。设计小时交通量的确定通常有如下途径：1.取年小时交通量变化曲线中第30小时交通量。2.按数理统计方法，绘制理论累积频率曲线，取设计频率为1/300对应的小时交通量。3.根据或参考城市发展规划划资料确定设计小时交通量。4.参考相同规模类型道路确定设计小时交通量。,交通量的变化规律,1.一天内小时交通量变化规律：交通量-时间曲线表示。2.周内日小时交通量变化规律：3.一年内月的交通量变化规律：4.逐年小时交通量的变化规律：,一天内小时交通量变化规律,周内日小时交通量变化规律,高峰小时系数k,例2-1：日变系数计算,某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表，试计算Kd。表2-2,上表计算：由全年总计交通量可得：周一的平均日交通量：周一的交通量日变系数：其他日变系数的计算类推，结果列于表2-2中。,例2-2：月变系数计算,某交通观测站测得全年各月份的交通量如表，试计算各月的Km。表2-3,其中一月份的平均日交通量为：其他月变系数的计算类推，结果列于表2-3中,交通量的空间变化规律,（1）路段分布：不同路段交通量不同（2）车道分布：不同车道交通量不同（3）方向分布：不同方向交通量不同车道影响系数-（a1、a2、a3）,交通资料的应用,1）交通规划2）道路设计3）交通管理4）交通事故评价5）经济分析,交通流速度（车速）,地点车速-瞬时车速（与物理车速同）行驶车速-车辆通过路程与有效时间之比。区间车速-车辆通过路程与总时间之比。临界车速-道路通过交通量最大的车速。设计车速-用作道路设计依据的车速。,车速资料的用途,（1）交通规划（2）道路几何设计（3）经济效益分析（4）交通管理（5）道路状况评价与改善,交通密度,交通密度K-单位长度车辆数。式中：N-路段上车辆数；L-路段长度。如一段长500m的双向四车道上，在某时刻有12辆车，则为：,车头时距与车头间距,车头时距ht-车辆行驶通过相邻前后两车头间距所需时间。车头间距hd-车辆行驶通过相邻前后两车头间距所通过的距离。,交通密度的应用,1）判断交通拥挤程度2）作为划分道路服务水平的指标3）计算通行能力的依据4）道路交叉口设计的依据,交通量、车速、交通密度间的关系,Q-交通量K-交通密度V-车速,交通流理论,概述概率论方法-用概率、数理统计的方法研究以交通量变化规律为主要对象的交通流研究方法。流体力学方法-用流体运动理论（如欧拉法、洪水回波理论）研究以通行量饱和堵塞时交通流拥挤状况变化规律为主要对象的交通流研究方法。交通跟驰理论-用动力学跟踪理论研究以通行量接近饱和时的车辆行驶状况和变化规律为主对象的交通流研究方法。,交通流概率统计分布,1.离散型分布1）泊松分布：在给定时间内某地点通过x辆车的概率可用泊松公式表示为：式中x为时间段t内通过的车辆数；m为时间段t内通过车辆的平均数；e=2.72是自然对数的底；称为秒率。（例：seeP17-18）,2）二项式分布：在n次试验中有x次成功的概率可表示为：式中n为试验次数；x为成功次数；p为任何给定的试验中成功的概率；q为任何给定的试验中失败的概率。,二项式分布概率举例,在某红绿灯信号交叉口上，据统计有25%的骑车人不遵守交通规则。但随机抽取5位骑车者时，可能有2位不遵守交通规则的概率是多少？解：由题意可知：答：5人中有2位不遵守交通规则的可能性是26.4%。,2.连续型分布1）负指数分布：在时间间隔t内不发生（或发生）事件的概率可表示如下：相继发生事件的时间间隔小于t的概率可表示为：相继发生事件的时间间隔小于t的概率可表示为：,负指数分布概率举例,在Q=400(ve/h)的车流量时，等于或大于9s的车头时距的概率是多少？解：m=Qt/3600=4009/3600=1（veh）答：有36.8%的车头时距等于或大于9s。,2）移位的负指数分布：由于人为规定或其他客观条件的限制，小于某概率是不存在，把概率分布曲线作位移处理所得的概率曲线更符合实际，如：,移位的负指数分布的计算公式：,设：C为最小车头时距(s)；T为平均车头时距(s)；T为流率的倒数：,3.分布的假设检验但事先不确定某随机变量属何种分布规律时可用假其符合某种分布规律，然后按下面方法检验，如果检验符合，就说明该随机事件符合所假设的分布规律。这种先假设后检验最后确认的过程，称为分布的假设检验常用的检验方法是：,值的来源：1.按公式计算而得：式中：,2.查分布表而得：（see表2-9）进行比较判断：是否属于所假设的分布。,设计小时交通量与通行能力,车头时距ht-车辆行驶通过相邻前后两车头间距所需时间。车头间距hd-车辆行驶通过相邻前后两车头间距所通过的距离。,一条车道的通行能力,按车头时距ht计算：按车头间距hd计算：,路段车道数的拟定,路段车道数初步计算：,偏大取整,通行能力折减系数的组成,1）车道宽度修正系数a1(seealso表5-3)2)侧向净宽修正系数a2(seealso表5-4)3）车道次序修正系数a3(seealso表5-5)4）平面交叉修正系数a4(seealsoP130-)5）车型纵坡修正系数a5(seealso表5-6)6）行人影响修正系数a6(seealsoP131-)总修正值（总折减系数）：,一条车道的实际通行能力,考虑车道基本车辆通行能力：,路段的实际通行能力,路段通行能力：校核条件：设计小时交通量50km/h时，车道宽度取3.75m;高速干道，车道宽度取4.00m。,四、机动车车行道宽度的确定计算参数：（1）单向高峰小时交通量；（2）一条车道的可能通行能力；（3）一条车道宽度。对于中、小城市主要干道宽度建议取值见表3-14,五、车行道路拱和横坡度车行道路拱的基本型式：（一）抛物线型路拱,二次抛物线路拱：改进的二次抛物线路拱：一次半抛物线路拱：改进的三次抛物线路拱：,（二）屋顶线型路拱1.斜直线型路拱；2.圆顶直线型路拱；（三）折线型路拱：横坡i=0.81.0%;1.5%;2.0%;2.5%;3.0%.,二、车行道路拱的横坡度（1）不同材料的路面，其路拱横坡度不同，见表3-21（2）南方城市道路的车行道路拱横坡度一般取：i=2%,5.4非机动车道设计一、非机动车道的通行能力（1）按“车头间距”计算时：-是制动系数。（2）按“车头时距”计算时：,（3）各类非机动车单一车道的宽度和实际通行能力见表3-19,二、非机动车的单一车道宽度和车行道宽度单一车道宽度为：1.5m.根据各城市对非机动车车行道的设计和使用经验，其基本宽度推荐采用值为：5.0m（或4.5m）；6.5m（或6.0m）；8.0m（或7.5m）。,5.5人行道设计一、人行道宽度和横坡度的确定（一）行人步行道宽度一条步行带的通行能力：；L-行人前后间距离。一条步行带所需宽度：0.61.0m;（一般道路取0.75m；行人多的区段取0.9m。）行人步行道的通行能力：,（二）人行道下布设管线需要的最小宽度：管线间最小距离1.5m。（三）人行道的横坡度：一般采用i=2%二、人行道在道路横断面上的布置：见图3-30,5.6城市道路横断面其他设计,5.6.1街沟的设计街沟城市道路中由路拱、平石、侧石等围成的用于路面纵向排水的部分结构。侧石高度1020cm，通常取15cm。侧石宽度1015cm。,5.6.2路树的横断面布置,5.6.3分隔带的横断面布置,5.6.4路灯的横断面布置,5.6.5地下管线的横断面布置,3.6城市道路横断面布置的实例参见图3-32图3-603.7结合地形、地物的道路横断面布置参见图3-61图3-693.8城市道路横断面的改建1.两边拓宽；2.一边拓宽。3.9城市道路横断面设计的近、远期结合近期施工是远期的部分：参见图3-70,5.7横断面图的绘制重点掌握三部分内容：(1)绘制远期和近期的标准横断面图：按路段绘制；比例尺1：1001：200(2)绘制现状横断面图：按中线桩绘制；标注桩号和原高程；比例尺1：1001：200,(3)绘制设计横断面图：按中线桩绘制；标注桩号和设计高程；比例尺1：1001：200绘制细部构造图（街沟断面图、侧石平石断面图、路面构造断面图、路拱大样图）(2)和(3)叠加在一起，两图围成的面积即是计算土方量的横断面积，或施工高度。,第6节城市道路平面规划设计,一、直线短段红线宽度的确定,直线段最小红线宽度机动车道宽非机动车道宽人行道宽路树带宽分隔带宽绿化带宽公共交通停靠站宽各项安全边距宽。,二、平曲线段红线宽度的确定,线路交点线路中两段方向线相交的点（）。线路交角线路中两段方向线相交处改变方向的转角（）。平曲线段最小红线宽度直线段红线宽各车道加宽值视距清障区宽度。,平曲线半径选择的步骤与方法,1.按公式计算最大半径：；2.按公式计算理论最小半径：；3.查规范得规范最小半径：R；4.比较理论最小半径和规范最小半径，取最大者为可用最小半径：Rmin；5.综合考虑确定所用曲线半径R：；6.在城市道路中，为节省用地，一般取为可用最小半径偏大取整即可。,车道加宽值的确定,一、双车道加宽值e：,弯道曲线半径,轴距加前悬长,弯道设计车速,车道加宽值的确定,二、多车道加宽值e：三、铰接车道加宽值e：,车道加宽值的确定,三、铰接车道加宽值e：,车道加宽值标准值的确定,四、圆曲线路段单车道加宽值(m),城市道路纵断面设计,纵断面设计图,城市道路纵断面设计,概述城市道路纵断面设计与公路纵断面设计不同之处：（主要区别）1.当设计纵坡小于0.5%(0.3%)时，要进行街沟设计，并在图上绘制街沟纵断面图及雨水进水口的位置；-（有街沟设计要求）,2.控制标高点较多；-（标高控制点多）3.在城市道路纵断面设计线上，必须标出两侧永久性建筑物的地面标高，它必须高于相应路面的设计标高。-（要标注永久性建筑物的地面标高）,城市道路纵断面设计的要求,纵断面设计的具体要求：（1）应保证满足车速、安全、视距的要求；（2）应与各种出入口有平顺的衔接；（3）力求设计线与地面线相接近，纵坡不大于3%；也不小于0.3%，否则应设计街沟；,（4）不应把陡坡的终点设在靠近小半径的平曲线处；（5）管线最小覆土深度不应小于0.7m；（6）路基应高出计算水位0.5m以上；（7）侧石顶面标高应低于边缘地平标高；,（8）旧路改造要保护原来有地下管线；（9）旧路改造应尽量使用原有路面作新路面的基层；（10）保证满足排水要求。,城市道路纵断面设计的步骤和方法,（1）绘制原有地面线：水平比例1：5001000，垂直比例1：50100；（2）标出控制点标高：1.城市桥梁桥面标高：按桥涵水文学有关关方法定；,2.立交桥面标高：,3.铁路道口标高：按铁路轨定标高计算；4.相交路中心线标高：按交叉口中心点设计标高计算；5.重要建筑物前的地平标高：前地平横坡i=0.51%。,（3）试定纵坡（拉坡）：与公路同（4）确定纵坡设计线：注意土方调配合理；（5）选定竖曲线半径并计算曲线要素：与公路同；（6）计算设计标高与填挖高度：施工高度=设计标高-原地标高；,（7）设计锯齿形街沟：（另讨论）（8）绘制纵断面设计图。,高程的控制与试定纵坡（拉坡）,（1）控制高程的种类：绝对控制点设计高程就在这点上；最高控制点设计高程只能在这点以下；最低控制点设计高程只能在这点以上；范围控制点设计高程只能在这两点之间。,（2）试定纵坡（拉坡）：利用计算机进行，以采用CAD为例：使用直线命令（工具），捕捉绝对控制点，穿过最高控制点下方，穿过最低控制点上方，穿过范围控制点之间，摆动线条寻找最佳位置。如图所示：,高程的控制点的应用,中桩高程变化对红线图的影响,锯齿形街沟的设计,（1）一般情况下，道路中线纵坡、侧石顶面纵坡、街沟纵坡三者相同。（2）当街沟纵坡小于0.5%(0.3%)时，在保持道路中线纵坡、侧石顶面纵坡不变情况下，另将街沟设计为锯齿形街沟。,（3）城市道路中，侧石的高度一般为0.100.20m，通常采用0.15m。锯齿形街沟的侧石高度：进水口处为：m=0.100.20m，通常采用m=0.15m；分水口处n,通常取m-n=0.080.10m。（4）在设计锯齿形街沟中，主要是确定街沟纵坡转折点的距离：x和(l-x)。（5）计算理论(如图)：,街沟设计举例,1.已知锯齿形街沟的雨水进水口处侧石高为0.16m，分水点处侧石高为0.08m，道路纵坡i中=0.001,街沟纵坡为i1=0.004，试确定雨水进水口的间距l和分水点距两边的进水口的距离x和(l-x)各为多少？解：依题意有：答：雨水进水口的间距l=42.7m,分水点距两边的进水口的距离x=16m和(l-x)=26.7m。,任意坡度组合的锯齿形街沟设计,相关计算公式,考点,锯齿形街沟设计举例,某锯齿形街沟参数为：道路纵坡为0.2%，拟定分水点缘石高0.08m,雨水口缘石高0.20m，沟底前坡=后坡=0.4%。请设计雨水口间距L，并确定分水点位置参数X。,考点,解：依题意有：,答：所求进水口间距为80m，分水点到上进水口间距为20m。,锯齿形街沟路段横坡的变动,进行城市道路纵断面设计时，要注意对哪些控制点的应用？,绝对控制点：拉坡线必须在该点通过。范围控制点：拉坡线必须在上、下点之间通过。上限控制点：拉坡线必须在该点之下通过。下限控制点：拉坡线必须在该点之上通过。,考点,纵坡度及坡长的设计,纵坡度的要求城市道路设计规范规定：城市道路最大纵坡度为：0.5%，困难地段为0.3%。道路超高横坡与纵坡的合成坡度也应符合规范要求（see表6-17）,合成坡度