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一 道路车辆二 道路交通特性三 道路通行能力和服务水平 第二节道路交通条件 一 道路车辆 一 汽车行驶特性 二 设计车辆 三 计算行车速度 一 汽车行驶特性 汽车的驱动力及行驶阻力汽车行驶条件汽车的爬坡能力 汽车的动力来源 汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机 汽车的行驶阻力 空气阻力道路阻力 包括 滚动阻力 坡度阻力 惯性阻力 汽车的行驶条件 汽车在道路上行驶 当驱动力 各种行驶阻力之和时 汽车就等速行驶 当驱动力 各种行驶阻力之和时 汽车就加速行驶 当驱动力 各种行驶阻力之和时 汽车就减速行驶 直至停车 所以 要使汽车行驶 必须具有足够的驱动力来克服各种行驶阻力 汽车的爬坡能力 汽车的爬坡能力是指汽车在良好路面上等速行驶时克服了其它行驶阻力后所能爬上的纵坡度 最大爬坡度指汽车在坚硬路面上用最低档作等速行驶时所能克服的最大坡度 二 设计车辆 规范对各种车辆进行归类 将其尺寸标准化 称为 设计车辆 作为道路设计的依据 1 公路工程技术标准 将机动车分为三种 小客车 载重汽车 鞍式汽车2 城市道路设计规范 将机动车分为三种 小型汽车 普通汽车 铰接车3 城市道路设计规范 将非机动车分为四种 自行车 三轮车 板车 兽力车 小客车 载重汽车 鞍式汽车 公路工程技术标准 JTGB01 2003 将机动车分三类 尺寸如下 汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高 总宽 总长的限制规定 这项规定适用于公路和城市道路运输用的汽车及汽车列车 汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定 1 总高 4 0m 2 总宽 不包括后视镜 2 5m 3 总长 16 0m 1 载重汽车 包括越野载重汽车 12 0m 2 客车12 0m 铰接式客车18 0m 3 牵引车拖半挂车16 5m 4 汽车全挂汽车列车20 0m 国家标准GB1589 89对汽车的外廓尺寸限界的规定 1 计算行车速度定义 计算行车速度是当气候条件良好 交通密度小 车辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时 具有中等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速度 设计车速 又称计算行车速度 是决定公路几何形状的基本依据 曲线半径 超高 视距等技术指标都起着决定的作用 同时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标的确定 其他如车道宽度 路肩宽度等虽与设计车速无直接关系 但他们影响行车速度 三 设计车速 计算行车速度 计算行车速度较低时 平均行车速度大约为计算行车速度的90 95 在计算行车速度较高时 其平均行车速度约为计算行车速度的80 3 计算行车速度的拟定计算行车速度的最大值 120km h根据汽车性能 并参考国内外的实际经验 从节约能源以及人在感官上的感觉出发 计算行车速度的最大值采用120km h是适宜的 计算行车速度的最低值 20km h 2 计算行车速度与平均行车速度的关系 高速公路在设计 施工 运营管理上与一般公路有所不同 本次修订按高速公路的运营要求和交通需要的变化把计算行车速度分为四档 即120km h 100km h 80km h和60km h 高速公路的计算行车速度不与地形直接挂钩 设计时设计人员应结合交通需求的变化 考虑技术经济的合理性 更好地与地形景观相配合 作出更合理的设计 一般情况下应选用120km h的计算行车速度 当受地形 地物 工程造价等条件限制时 交通量又相对的小一些 可选用100km h甚至是80km h的计算行车速度 对于条件特殊困难地段 经技术 经济论证可选用60km h的计算行车速度 1 高速公路的计算行车速度 为了使汽车在各级公路上都能充分发挥其技术性能 达到应有的运输经济效益 并结合已有公路汽车行驶的实际情况 一级公路的平均行车速度应在60km h以上 二级公路的平均行车速度应大于50km h 三级公路的平均行车速度采用40km h 45km h 四级公路采用35km h 根据上述计算行车速度和平均行车速度的关系 拟定计算行车速度如表5 2 平原 微丘区的计算行车速度 表5计算行车速度计算表 3 山岭 重丘区的计算行车速度 在山岭 重丘区 计算行车速度的大小直接影响着公路工程量大小和工程的难易程度 一般情况下 山岭 重丘区的计算行车速度比平原 微丘区的要小一些 考虑到山岭 重丘区公路的工程量要求和施工难度的要求 同时考虑到各级道路条件下行车安全顺适的要求 利用极限最小半径的实践经验 确定了各级道路在山岭重丘区的计算行车速度值 见表6 表6山岭重丘区公路计算行车速度 二 道路交通特性 一 交通量 二 行车速度 三 交通密度 四 交通流三参数的基本关系 五 通行能力 一 交通量 1 交通量的定义是指在一定时间段内 通过道路某一地点 某一断面或某一条车道的交通实体数量 即单位时间通过道路某断面的车辆数目 其具体数值由交通调查和交通预测确定 2 交通量的意义交通量与经济发展速度 气候 物产 文化生活水平等多方面因素有关 且随着时间 地点的不同随机变化 观察 研究交通量变化规律是十分重要的 它是道路规划与设计 交通规划与管理的重要依据 3 交通量的种类 平均日交通量ADT 年平均日交通量AADT 用于确定道路等级 月平均日交通量MADT 用于交通量统计分析 周平均日交通量WADT 用于交通量统计分析 设计小时交通量DHV 交通量的种类 平均日交通量ADT Qi 各规定时间段内的日交通量 单位 辆 dorpcu dPassengercarunitday 小客车每天 n 各规定时间段的天数 单位 d 设计日交通量一条公路交通量的普遍计量单位是年平均日交通量 AnnualAverageDailyTraffic 简写为AADT 用全年总交通量除以365而得 设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年平均日交通量 辆 日 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质 根据历年交通观测资料推算求得 目前一般按年平均增长率累计计算确定 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质 根据历年交通观测资料推算求得 目前一般按年平均增长率累计计算确定 Nd N0 1 n 1式中 Nd 远景设计年平均日交通量 辆 日 N0 起始年平均日交通量 辆 日 包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量 年平均增长率 n 远景设计年限 远景设计年平均日交通量计算 设计小时交通量DHV 取小时交通量 辆 小时 是以小时为计算时段的交通量 是确定车道数和车道宽度或评价服务水平时的依据 选取原则 保证道路在规划期满足绝大多数小时车流顺利通过 不造成严重阻碍 同时也要避免道路建成后车流量很低 投资效益差的现象发生 取一年中的排序第30位最大小时交通量 作为设计小时交通量 意味着在一年中有29个小时超过设计值 将发生拥挤 占全年小时数的0 37 也就是说能顺利通过的保证率达99 67 设计小时交通量系数K说明 设计小时交通量系数 K平原 13 K山区 15 K城市 11 式中 N h 高峰小时两个方向的总交通量 辆 小时 设计小时交通量DHV的应用 不考虑行车方向不均匀系数 考虑行车方向不均匀系数 行车方向不均匀系数 式中 Nh 主要方向高峰小时设计交通量 辆 小时 N h 高峰小时两个方向的总交通量 辆 小时 kD 可采用0 6 我国的城市道路和一般公路 即二 三 四级公路 都是混合交通 非机动车占较大比重 在机动车和非机动车混合行驶的公路上 其交通量是将公路上行驶的各种车辆折合成中型载重车的数量来表示 城市道路上折合成小客车的数量来表示 在设置慢车道实行分道行驶的道路或路段上 其交通量应按汽车交通量和非汽车交通量分别计算 各种车辆的折算系数与车辆的行驶速度和该车种行车时占用道路净空有关 目前仍暂沿用1972年的规定 各级公路通用的车辆折算系数如下 交通量折算 各级公路通用的车辆折算系数 二 行车速度 1 行车速度的定义是车辆在道路上行驶的距离L与所需时间t的比值 也称车速 2 车速的类型3 影响车速变化的因素 车速的类型 地点车速车辆通过某一点或某一断面的瞬时速度 观测距离以20 50m为宜 用于道路设计 交通管制和规划 行驶车速车辆通过某一区间所需要的时间 不包括停车或损失时间 与该区间距离求得的车速 用于评价该路段的顺适性和通行能力 也可用于计算道路使用者的效益和费用 行程车速车辆通过某段路程与该段路程所需总时间 包括有效运行时间 停车时间 延误时间 但不含车辆在起 终点装卸和调头时间 之比 用于评价道路的通畅程度和估计行车延误时间 车速的类型 运行车速具有中等技术水平的驾驶人员在良好的气候条件 实际道路情况和交通条件下所能保持的安全车速 用于评价道路通行能力和车辆运行状况 临界车速道路理论通行能力达到最大时的速度 用于选择道路等级 设计车速道路交通气候条件良好情况下仅受道路条件影响时 具有中等驾驶技术人员能安全顺适地驾驶车辆的最大车速 用于道路线形几何设计 车速的类型 时间平均车速在单位时间内测得道路某断面各车辆的地点车速的算术平均值为该断面的时间平均车速 区间平均车速在某一特定瞬间 行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值 影响车速变化的因素 道路条件指道路的等级 车道宽度 路面状况 线形 视距 交通条件指交通量 车辆组成 交通管理与控制 驾驶员 环境指驾驶员的技术水平 驾龄长短 年龄 性别 个性 婚姻状况 与气候 季节 地理位置有关 三 交通密度 1 交通密度的定义是指在单位长度的道路上 一个车道或一个方向上某瞬间的车辆数 又称车辆密度 用K 辆 km 表示 交通密度也可用下式计算 式中 Q 单车道上交通量 辆 h 区间平均车速 km h 2 交通密度的种类 最佳车流密度路段通过车流量为最大时的车流密度 阻塞密度当密度过大时 车辆几乎无法行驶时的车流密度 3 交通密度的作用衡量道路车流畅通状况 判别交通拥挤情况 从而决定采取何种管理措施 4 车头间距m veh 米每辆 vehicle在同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头距离 平均车头间距 与交通密度K 辆 km 的关系为 5 车头时距s veh 秒每辆 同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头时间间隔 车辆平均速度 m s 极限车头时距 临界车头时距 保证车辆安全行驶的最短车头时距 一般为2s左右 四 交通流三参数的基本关系 式中 Q 平均流量 辆 h V 区间平均车速 km h K 平均车流密度 辆 km 基本关系的含义 当道路上车辆增多 车流密度由小变大时 车辆就会被迫降低车速行驶 此时交通量会减少 当道路上车辆减少 车流密度由大变小时 车辆就会增大车速行驶 此时交通量会增大 反映交通流特性的特征量 极大流量Qm 临界速度Vm 最佳密度Km 阻塞密度Kj 畅行速度Vf 四 道路通行能力和服务水平 1 通行能力的定义是指在一定的道路 交通 管制的条件下 单位时间内 一条车道或道路的某一断面所能通过的最大车辆数 一般用辆 h或辆 车道 h 表示 2 影响因素3 通行能力的分类 一 通行能力 2 影响因素 道路条件 交通条件 车流中的车辆组成 车道分布 方向分布 管制条件 交通法规 控制方式及管理措施 环境条件 街道化程度 商业化程度 横向干扰 非交通占道 气候条件 风 雨 雪 雾 规定运行条件 即限制条件 道路条件 交通设施类型车道宽度车道数侧向净空路肩宽度平 纵面线形条件视距计算行车速度 3 通行能力的分类 根据道路设施和交通实体的不同分 机动车道通行能力非机动车道通行能力人行道通行能力 根据车辆运行状态的特征的不同分 路段通行能力交叉口通行能力匝道和匝道接点通行能力交织路段通行能力 根据通行能力的性质和使用要求的不同分 基本通行能力可能通行能力设计通行能力 二 道路路段通行能力 1 基本通行能力 理论通行能力 基本通行能力 指道路和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大交通量 是计算各种通行能力的基础 理想条件 包括道路条件和交通条件两个方面 式中 V 行车速度 km h t 司机反应时间 一般取1s 轮胎与路面间的附着系数 见表2 12 L安 车辆间的安全间距 一般取2m L车 车辆平均长度 小汽车取5m 载重汽车取8m 可能通行能力是由于通常现实的道路和交通条件与理想条件有较大差距 考虑了影响通行能力的诸多因素如车道宽 侧向净宽和大型车混入 对基本通行能力进行修正后的通行能力 2 可能通行能力 影响通行能力的修正系数 1 道路条件的修正系数 2 交通条件的修正系数 1 道路条件的修正系数 1 车道宽度修正系数 当车道宽 3 5m时 应进行修正 2 侧向净空修正系数 3 纵坡度修正系数 4 视距不足修正系数 只适用于双车道道路 5 沿途条件修正系数 3 设计通行能力1 服务水平及服务交通量 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 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 公路设计中采用的服务水平等级为 高速公路 二级服务水平但在不得已的情况下 匝道 主线连接处以及交织区可降低要求采用三级服务水平 一级公路 平原微丘区采用二级服务水平 在重丘山岭地形及在近郊采用三级服务水平 二 三 四级公路 采用三级服务水平 设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时 单位时间内公路上某一路段可以通过的最大车辆数 设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力 考虑了人为主观对道路的要求 按照道路运行质量要求及经济 安全 出入口交通条件等因素而确定作为设计依据的 设计通行能力 可能通行能力 V C V C 是在理想条件下 各级服务水平最大服务交通量与基本通行能力之比 2 设计通行能力 说明 以上计算的各种通行能力均为一条车道的通行能力 当在一个方向上的车行道 2条时 外侧车