道路交通基础

目的要求 通过该次课的学习 学生应重点掌握 设计车速的概念 交通量的概念 道路通行能力的概念及计算 交通量与通行能力的区别 熟悉设计速度的选用 确定设计车速应考虑的因素 了解机动车设计车辆的尺寸 重点 难点 本次授课的重点是 设计车速的概念 确定设计车速应考虑的因素 交通量的概念 道路通行能力 设计速度的选用 交通量与通行能力的区别 本次授课的难点是 道路通行能力的计算 本次授课的目的 重点 难点 第二章道路交通基础 2 1设计车辆 设计车速一机动车设计车辆 1小汽车 包括小客车 三轮摩托车 轻型越野汽车及2 5吨以下的客 货运汽车 2普通汽车 包括单机式公共汽车 电车和载重汽车 不包括拖车 半拖车 3大型车 以铰链车 鞍式列车 机动车设计车辆的尺寸见下表1 2 1 二非机动车设计车辆 主要是自行车及少量的三轮车 尺寸见表1 2 2 三设计车速 1设计车速 道路几何设计所采用的车速为设计车速 是指在气候条件良好 车辆行驶只受道路本身的条件影响时 具有中等驾驶技术的人员能够安全 顺适驾驶车辆的速度 2确定设计车速应考虑的因素 公路设计车速根据公路的功能 等级及交通组成 结合沿线地形 地质等状况 经论证确定 见下表 设计速度的选用 1 各级公路设计速度应根据公路的功能 等级 交通量 并结合沿线地形 地质等状况 经论证确定 2 高速公路应根据交通量 地形等情况选用高的设计速度 位于地形 地质等自然条件复杂山区及交通量较小的高速公路 经论证设计速度可采用80km h 3 一级公路作为干线公路 且纵 横向干扰小时 设计速度宜采用100km h或80km h 一级公路作为集散公路时 根据混合交通量 平面交叉间距等因素 设计速度宜采用60km h或80km h 4 二级公路作为干线公路时 设计速度宜采用80km h 二级公路作为集散公路时 混合交通量较大 平面交叉间距较小的路段 设计速度宜采用60km h 二级公路位于地形 地质等自然条件复杂的山区 经论证该路段的设计速度可采用40km h 设计速度的选用 5 三级公路作为支线公路时 设计速度宜采用40km h 地形 地质等自然条件复杂的路段 设计速度可采用30km h 6 地形 地质等自然条件复杂的山区 或交通量很小的路段 可采用设计速度为20km h的四级公路 2 2交通量 一交通量 交通量 是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量 年平均日交通量 AADT 将全年统计的日交通量总和除以全年总天数 所得平均值为年平均日交通量 是确定道路等级的依据 平均日交通量 ADT 为一年中给定时间段内统计所得双向车辆的总和除以观测期间内的总天数 所得的平均值为平均日交通量 式中 Q 各规定时间段内的双向交通量 n 各规定时间段内的天数 设计小时交通量 1设计小时交通量 将一年中测得的8760小时交通量按大小顺序排列 取序号为第30为的小时交通量作为设计交通量 2设计高峰小时交通量系数K 设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值 K的取值见15页 公路 K 11 15 K平均 13 3 城市道路 K 9 14 3设计年限第T年的交通量 N1 设计年限起算年的年平均日交通量 设计年限内的交通量平均年增长率 t 设计年限 4单向设计小时交通量 DDHV AADT D KDDHV 定向设计小时交通量 AADT 设计年限内平均日交通量 D 方向分布系数 即主要方向交通量与断面双向交通量的比值 一般取0 5 0 6 K 设计高峰小时交通量系数 设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值 三交通量的换算 将各种车辆换算为单一车种 称当量交通量 换算系数见表1 2 4 2 3城市道路路段通行能力 一基本概念 1道路通行能力 指在一定的道路和交通条件下 道路上某一路段单位时间内通过某一横断面的最大车辆数或行人数 2交通量与通行能力的区别 交通量是某段时间内实际通过的车辆数交通量小于通行能力时 车辆可自由行驶 变更车道 超车等 交通量接近通行能力时 一般只能以同一速度列队循序行进 交通量超过通行能力时 车辆出现拥挤或堵车 3通行能力是道路交通特征的一项重要指标 是道路与交通设施方案比选的依据 也是道路改建的依据 二机动车通行能力的类别 基本通行能力 是指在道路 交通 环境和气候均处于理想条件下 由技术性能相同的一种标准车辆 以最小的车头间距连续行驶 在单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数 是一种理想状态下的通行能力 也称理论通行能力 可能通行能力 可能通行能力 是在通常道路交通条件下 单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数 Np 一条车道可能通行能力 ti 连续小客车车流平均车头时距 见表1 2 5 设计通行能力 1设计通行能力 指道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时 道路上某一路段的通行能力 2服务水平 以道路上允许速度的交通量与可能通行能力之比 综合反映道路的服务质量 3不受平面交叉口影响的一条机动车车道的设计通行能力Nm Nm c NP c 道路分类系数 见下表 NP 一条车道的通行能力 4不计交叉口影响多车道的设计通行能力 不受平面交叉口影响多车道的设计通行能力 NP 可能的通行能力 c 道路分类系数 见表1 2 6 m 车道通行能力折减系数 见表1 2 7 5受平面交叉口影响多车道的设计通行能Nn a 交叉口折减系数 见式1 2 9 18页 交叉口折减系数 三高架路道路通行能力实例计算 例 某高架路作为城市快速路 设计车速为80km h 可能通行能力为2200pcu h 匝道上的车速为30km h 可能通行能力为1550pcu h 按支路考虑 0 95的纵坡系数 地面道路为主干路 可能通行能力为1690pcu h 设计车速为50km h 四车道 交叉口折减系数为0 6 计算二 三车道高架路的设计通行能力 匝道 地面道路的设计通行能力 解 主干线通行能力 设计车速为80km h 可能通行能力为2200pcu h 则设计通行能力为 单向2车道 N2 2200 0 75 1 85 3050pcu h单向3车道 N3 2200 0 75 2 64 4356pcu h 匝道设计通行能力 设计车速为30km h 可能通行能力为1550pcu h 道路分类系数按支路取0 9 考虑0 95的坡度系数 则设计通行能力为 N 1550 0 9 0 95 1325pcu h 高架路下地面道路机动车道通行能力计算 地面道路机动车道路车速为设计车速为50km h 可能通行能力为1690pcu h 道路分类系数按主干路取0 8 单向2车道的折减系数是1 85 交叉口折减系数 a 0 6 练习 某高架路作为城市快速路 设计车速为80km h 可能通行能力为2000pcu h 匝道上的车速为30km h 可能通行能力为1480pcu h 按支路考虑 0 90的纵坡系数 地面道路为主干路 可能通行能力为1750pcu h 设计车速为60km h 四车道 交叉口折减系数为0 54 计算二 三车道高架路的设计通行能力 匝道 地面道路的设计通行能力 解 主干线通行能力 设计车速为80km h 可能通行能力为2000pcu h 则设计通行能力为 单向2车道 N2 2000 0 75 1 85 2775pcu h单向3车道 N3 2200 0 75 2 64 3960pcu h匝道设计通行能力 设计车速为30km h 可能通行能力为1480pcu h 道路分类系数按支路取0 9 考虑0 90的坡度系数 则设计通行能力为 N 1480 0 9 0 90 1199pcu h 高架路下地面道路机动车道通行能力计算 地面道路机动车道路车速为设计车速为60km h 可能通行能力为1690pcu h 道路分类系数按主干路取0 8 单向2车道的折减系数是1 85 交叉口折减系数 a 0 54 作业 1什么是交通量 道路通行能力 二者交通量的区别是什么 2什么是基本通行能力 什么是可能通行能力 目的要求 通过该次课的学习 学生应重点掌握 实际通行能力的计算步骤 平面交叉口通行能力计算 熟悉美国服务水平分级 中国公路服务水平 了解公路路段设计通行能力计算 重点 难点 本次授课的重点是 实际通行能力的计算步骤 平面交叉口通行能力计算 美国服务水平分级 中国公路服务水平 本次授课的难点是 平面交叉口通行能力计算 本次授课的目的 重点 难点 2 4公路通行能力 一服务水平分级 一 美国服务水平分级 1A级 表示自由流 每位使用者实际上不受交通流中其他使用者的影响 驾驶的舒适度和方便性是最优越的 2B级 在稳定流范围内 车流是畅通和稳定的 驾驶的舒适度和方便性较A级略有下降 3C级 是在稳定流范围内 但使用者的运行显著地受到交通流内其他使用者的相互影响 这样一种流量范围的开始 总的驾驶的舒适度和方便性显著下降 4D级 表示高密度但仍是稳定的交通流 速度和驾驶的自由度受到严格限制 使用者缺少舒适及方便性 5E级 表示运行条件接近或等于通行能力值 交通流中驾驶自由度极小 舒适度和方便度极差 在这个水平上运行通常不稳定 交通量稍有增大或微小波动 都会引起交通中断 6F级 表示强制或间断阻塞流 达到交通量超过允许通过量 车辆运行极不稳定 二 中国公路服务水平 1一级 交通量小 驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶 行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响 交通流处于自由状态 超车需求远小于超车能力 被动延误少 为驾驶者和乘客提供的舒适及便利程度高 相当于美国的A B级 2二级 车辆间的相互干扰较大 开始出现车队 被动延误增加 为驾驶者提供的舒适度及便利度下降 超车需求等于超车能力 相当于美国的C级 3三级 行驶车辆受到其他车辆或行人的干扰很大 交通流接近不稳定的范围 流量稍有增加就会出现交通拥挤 服务水平显著下降 超车需求超过超车能力 但可通行的交通量尚未达到最大值 相当于美国的D级 4四级 交通流处于不稳定的状态 接近交通量的最大值 驾驶者无自由选择的余地 所有车辆都以通行能力对应的 但相对均匀的速度行驶 一旦上游交通需求和来车强度稍有增加 或交通流出现小的扰动 车流会出现走走停停的状态 时常发生交通堵塞 相当于美国的E F级 各级公路的服务水平见表1 2 10至1 2 13 双车道公路的服务水平分级 各级公路设计服务水平 二公路路段设计通行能力 高速公路设计通行能力1V C 在理想状态 最大服务交通量与基本通行能力之比 2设计通行能力 见表1 2 14 3实际条件下的设计通行能力 见24页式1 2 11 一级公路的设计通行能力 以干线公路为基准 按侧向余宽 沿途条件和车道折减等因素进行修正 见25页式1 2 12 C系数 C干R1R2 Ri三 二 三 四级公路的设计通行能力 见25页表1 2 19 长陡坡见P28 表1 2 25 实际条件下的公路路段设计通行能力 见26页式1 2 14 三无信号交叉口通行能力 无信号公路交叉口设计通行能力 按三级服务水平设计 见29页表1 2 27 公路交叉口实际通行能力C C CD Fi 影响系数为 主支路流量比 横向干扰 左右转比例 环型交叉口 1车辆折算系数 见表1 2 34 2环型交叉口设计通行能力 见表1 2 35 3环型交叉口通行能力影响系数及实际通行能力 实际通行能力的计算步骤 查表获得设计通行能力 确定影响通行能力的各相关因素的影响系数 计算实际通行能力 设计通行能力 各类系数 2 5自行车道 人行道通行能力 一自行车道通行能力 一 一条车道通行能力见32页1 2 20自行车路段通行能力推荐值 有分离设施时为2100veh h m 无分离设施时为1800veh h m 二 不受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力 Nb abNpb三 受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力 受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力推荐值 有分离设施时为1000 1200veh h m 用路面标线划分机动车道与非机动车道时为800 1000veh h m 二人行道通行能力 人行道的基本通行能力人行道的可能通行能力 见33页表1 2 37 人行道的设计通行能力 人行道的可能通行能力 折减系数 数值见表1 2 39 2 6平面交叉口通行能力 一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 见34页式1 2 24 2直右车道设计通行能力 Nsr Ns3直左车道设计通行能力 4直左右车道设计通行能力 Nslr Nsl 二进口道设有专用左转与专用右转车道时的设计通行能力 1进口道设计通行能力 2专用左转车道设计通行能力Nl Nelr l3专用右转车道设计通行能力Nr Nelr r 三进口设有专用左转车道而未设专用右转车道时 本面进口及专用左转车道的设计通行能力 四进口设有专用右转车道而未设专用左转车道时 本面进口及专用右转车道的设计通行能力 五在一个信号周期内 对面到达的左转车超过3 4辆时 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 时 3600 120 30次 4 30 120辆 对于左转车小于120辆 不折减 大于120辆 应折减 例1 2 1 计算右图十字交叉口的设计通行能力 设 每个信号绿灯时间为25秒 黄灯为5秒 tc 60s 右转及左转车各占本面的15 t1 2 3s tis 2 5s s 0 9 各方向均设直行 专用左转 右转三个车道 解 1 直行车一个车道上的通行能力 2 本面进口道的设计通行能力 设专用左 右转车道时的设计通行能力 3 求专用左转车道上的通行能力 故不必折减直行车道的设计通行能力 4 专用右转车道的设计通行能力 5 交叉口设计通行能力 4 777 3108 pcu h 例1 2 2 计算右图十字交叉口的设计通行能力 设 每个信号绿灯时间为55秒 黄灯为5秒 右转及左转车各占本面的15 t1 2 3s tis 2 5s s 0 9 东 西方向设右转专用道 直行 直左车道 南北方向设直左 直右两个车道 十字交叉口 解 1 计算N面设计通行能力 因 故应折减本面进口道的设计通行能力 2 S面设计通行能力与N面设计通行能力相等也为1013 pcu h 3 计算W面设计通行能力 故应折减本面进口道的设计通行能力 4 E面设计通行能力与W面设计通行能力相等也为1135 pcu h 5 该交叉口的设计总通行能力 2 1013 2 1135 4296 pcu h 总结交叉口设计通行能力的计算步骤 1计算直行车一条车道的通行