交通工程学道路通行能力PPT课件

1 第5章道路通行能力 2 本讲内容 能力的种类及其定义服务水平的定义及其分级道路通行能力和服务水平的作用高速公路通行能力 3 5 1概述 4 道路通行能力也称道路容量 是度量道路设施所能疏导车辆程度的指标 是道路负荷性能的一种量度 当道路上的交通量接近道路的通行能力时 就会出现交通拥挤现象 这时所有车辆按同一车速列队行进 一旦发生干扰 就很容易造成交通阻塞 当道路上的交通量小于道路通行能力时 驾驶人驱车前进就有一定的自由度 有变换车速和超车的机会 5 关于道路通行能力的研究 美国于1950年将其算法标准化编入美国 道路通行能力手册 HighwayCapacityManual HCM 中 该手册不仅在美国 而且在很多国家作为计算通行能力的规范书使用着 日本于1960年制定了 公路工程技术标准 该标准采用了美国 公路通行能力手册 中的观点 1982在 道路交通容量 一书中将日本的研究成果编入 论述了路段 平面交叉路口 匝道 交织区间等公路各组成部分通行能力的算法 从而使日本的公路通行能力的计算标准化 我国在20世纪80年代前期 通行能力实际应用中基本上引用美国HCM的研究成果 然而中国的交通环境 交通组成和车辆性能与国外有很大差别 主要是混合交通比较普遍 为此 我国自1983年以来 由交通部牵头 连同一些大专院校 先后对通行能力进行了较大规模的研究 1996年 国家成立了 九五 科技攻关 公路通行能力 课题组 对我国道路通行能力进行了深入研究 最终出版 公路通行能力 是具有一定权威性 6 5 2道路通行能力与服务水平 7 5 2 1道路通行能力 目的 求得在不同运行质量情况下1h所能通行的最大交通量 亦即可求得在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力 1 通行能力定义基本通行能力 在理想的道路 交通 控制和环境条件下 该道路一断面 或一条车道 或一交叉点 不论服务水平如何 1h所能通过标准车辆的最大辆数 可能通行能力 在实际或预测的道路 交通 控制及环境条件下 该道路横一断面 或一条车道 或一交叉点 不论服务水平如何 1h所能通过的车辆 在混合交通公路上为标准汽车 的最大辆数 设计通行能力 在预测的道路 交通 控制及环境条件下 该道路横一断面 或一条车道 或一交叉点 在所选用的设计服务水平下 1h所能通过的车辆 在混合交通公路上为标准汽车 的最大辆数 8 2 通行能力影响因素 1 道路条件 是指公路的几何特征 车道数 车道 路肩 中央带等的宽度 侧向净宽 设计速度及平 纵线形和视距等 2 交通条件 是指交通特征 交通流中的交通组成 交通量 不同车道中的交通量分布 上下行方向的交通量分布 3 控制条件与管制条件 指交通控制与管制设施装备的类型 位置 种类 交通信号配时方案等影响通行能力的关键性管制条件 以及停车让路标志 车道使用限制 禁转弯设施及交通规则 4 交通环境 主要是指横向干扰程度以及交通秩序等 9 3 道路通行能力的作用 1 根据机动车 自行车及行人交通需求预测 以及相应道路设施在规定的运行质量条件下所能适应的最大交通量分析 可科学规划设计道路布局 横断面形式 道路几何尺寸等主要技术指标 2 根据道路通行能力和现有道路的交通量运营状况的分析 可评价不同时空条件下的道路服务水平 并依此可提出道路交通管理措施及交叉口改建与管理控制措施 从而更加充分地利用道路资源 提高道路运营效益 3 道路与交叉口设计通行能力可做为交叉路口类型选择 相关设施配置与信号方案设计的依据 4 通过道路通行能力 运营状况及服务水平的分析 估算收费道路或桥隧收入状况及进行车辆废气 噪音等因素的影响评估 5 根据居民出行交通需求与公共交通通行能力 确定交通高峰期与非高峰期所需要的公交车辆数 并确定公交车站等运营过程中可能出现的瓶颈地带 10 5 2 2道路服务水平 1 服务水平 服务水平是衡量交通流运行条件 以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的一项指标 通常根据交通量 速度 行驶时间 驾驶自由度 交通间断性 舒适和方便等因素确定服务水平 2 道路服务水平分级及运行质量六级服务水平 美国HCM A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其他车辆的影响 有非常高的自由度来选择所期望的速度进行驾驶 为驾驶员和乘客提供的舒适便利程度极高 B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A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 因此所提供的舒适和便利程度较服务水平A低一些 11 C级 交通量大于服务水平B 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 E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 F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 12 13 14 我国公路服务水平现分为四级 一级相当于美国的A B两级 二 三级分别相当于美国的C级及D级 四级相当于美国的E F两级 3 道路设计采用的服务水平等级高速公路和一级公路采用二级服务水平进行设计 二 三级公路采用三级服务水平进行设计 15 5 3高速公路通行能力 16 17 18 19 美国12车道高速公路 20 美国12车道高速公路 21 5 3 1引言 1 高速公路 是有中央分隔带 上下行每个方向至少有两车道 全部立体交叉 完全控制出入的公路 组成 1 高速公路基本路段 2 交织区 3 匝道 其中包括匝道 主线连接处及匝道 横交公路连接处 2 高速公路基本路段 是指主线上不受匝道附近车辆汇合 分离以及交织运行影响的路段部分 如图 22 23 24 5 3 2高速公路基本路段通行能力分析 1 高速公路的理想条件 1 3 75m 车道宽度 4 50m 2 侧向净宽 1 75m 3 车流中全部为小客车 4 驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者 25 2 高速公路基本路段服务水平 26 3 高速公路基本路段通行能力 1 通行能力计算 基本通行能力式中CB 一条车道的基本通行能力 pcu h ln t 最小安全车头时距 s 设计速度为120km h 100km h 80km h 60km h的高速公路基本路段的CB分别为2000pcu h ln 2000pcu h ln 1900pcu h ln 及1800pcu h ln 27 最大服务交通量式中Msvi 第i级服务水平的最大服务交通量 pcu h ln CB 基本通行能力 即理想条件下一车道所能通行的最大交通量 pcu h ln V C i 第i级服务水平最大服务交通量与基本通行能力的比值 28 单向车行道的设计通行能力即式中 CD 单向车行道设计通行能力 即在具体条件下 采用i级服务水平时所能通行的最大交通量 veh h CB 基本通行能力 即理想条件下一车道所能通行的最大交通量 pcu h ln V C i 第i级服务水平最大服务交通量与基本通行能力的比值N 单向车行道的车道数 fW 车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数 fHV 大型车对通行能力的修正系数 fP 驾驶员条件对通行能力的修正系数 29 4 影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法 30 补充知识 紧急停车带 硬路肩是救援生命线 若随意占用将受到重罚 对于高速公路和一级公路 当右侧硬路肩的宽度小于2 50M时 还应设紧急停车带 紧急停车带的设置间距不宜大于500m 紧急停车带的宽度包括硬路肩在内为3 5m 有效长度不小于30M 如图所示 31 车道宽度及侧向宽度的修正系数fW 上表 大中型车的修正系数fHV式中 大中型车交通量占总交通量的百分比 特大型车换算成小客车的车辆换算系数 大 中型车折算系数 特大型车折算系数 车辆折算系数表 驾驶员条件的修正系数fP在1 00 0 90范围内取fP值 32 5 高速公路基本路段通行能力及服务水平分析计算 例5 1 已知 一已有四车道高速公路 设计速度为100km h 单向高峰小时交通量VP 1800veh h 大型车占40 车道宽3 50m 紧挨行车道两边均有障碍物 重丘地形 分析其服务水平 问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量 解 为求服务水平要计算V C 1 查表 5 2 5 4 得诸修正系数fW 0 79 ELHV 1 5 fHV 1 1 0 40 1 5 1 0 833 取fP 1 0 2 计算V C 33 3 该公路服务水平属二级服务水平 4 求算达到可能通行能力前可增加的交通量行车道的可能通行能力达到可能通行能力前可增加的交通量V V 2632 1800 832veh h 假定取fP 0 9 再次计算以上各指标 会得到不同的服务水平 三级 及可增加的交通量的值 这说明司机的驾驶技术及遵守法规意识对于通行能力也具有很重要的影响力 34 小结 能力的种类及其定义 掌握 服务水平的定义及其分级 了解 高速公路的定义 组成及理想条件 掌握 高速公路基本路段通行能力的计算及实例分析 掌握 35 5 4双车道公路通行能力 36 本节内容 双车道公路通行能力多车道公路路段通行能力城市道路通行能力分析 37 5 4 1概述1 双车道公路路段通行能力目前我国大多数干线及非干线公路均为双车道公路 同时双车道公路也是我国公路网中最长 最普遍的一种公路形式 由于双车道公路交通特性的独特 车辆只能在对向车道有足够超车视距 必须进入对向车道行驶若干距离后回到本向车道 才能完成超车过程 因而此类交通流又不同于其他的非间断流 一个方向上的正常车流会受另一方向上的车流影响 因此双车道公路的两个方向中任何一个方向的车流运行都受到对向交通的制约 故不能对单个方向而必须对车行道双向通行能力和服务水平进行总的分析计算 38 2 双车道公路路段理想条件 1 设计速度大于或等于80km h 2 车道宽度大于或等于4 00m 但不大于4 50m 3 侧向净宽大于或等于1 75m 4 在公路上无 不准超车区 5 交通流中全部为中型载重汽车 6 两个方向交通量之比为50 50 7 对过境交通没有横向干扰且交通秩序良好 8 处于平原微丘地形 39 5 4 2服务水平与通行能力1 服务水平双车道一般公路路段服务水平标准参见表5 4 40 2 双车道一般公路路段通行能力 1 车行道最大服务交通量式中 在理想条件下第i级服务水平的车行道双向最大服务交通量 mvu h CB 基本通行能力 理想条件下车行道每小时双向合理的期望能通行的最大交通量 CB 2000mvu h V C i 第i级服务交通量与基本通行能力之比 41 2 车行道的设计通行能力即 式中 CD 行车道设计通行能力 是实际或预测交通和道路等条件下采用i级服务水平的车行道双向设计交通量 veh h fs 设计速度小于80km h时对通行能力的修正系数 fd 交通量方向分布对通行能力的修正系数 fw 车道宽度及 或 侧向净宽小于理想条件时对通行能力的修正系数 fT 交通流中有非中型载重汽车时 交通组成对通行能力的修正系数 fL 横向干扰及交通秩序处于非理想条件时对通行能力的修正系数 42 3 通行能力的修正系数 1 设计速度修正系数fs见表5 5 2 交通量方向分布修正系数fd见表5 6 43 3 车道宽度及侧向净宽修正系数fw表5 7 4 交通组成修正系数fT 44 5 横向干扰修正系数fL见表5 9 表5 8车辆换算系数 45 5 5多车道公路路段通行能力 46 5 5 1概述 多车道公路 通常多指4车道公路 车辆经常由外侧车道驶入内侧车道或者由内侧车道通过外侧车道驶出 超车时不影响对向车流的运行 车辆运行只受同方向车流的影响 不同位置的车行道所受干扰不同 受影响的程度不同 影响公路通行能力的因素有很多方面 如道路等级 道路宽度 道路横断面类型 线形标准 交通组成以及出入口数量和横向干扰情况等 根据 公路工程技术标准 一级公路的标准道路条件即理想条件为 路基宽度24 5m 路面宽度15m 中间带宽度3m 硬路肩2 5m 土路肩0 75m 设计速度100km h 视距大于160m 地形为平原微丘 横向干扰很小 车流均为小客车 路面平整度较好 对速度没有影响 交通管理管理状况良好 在大多数通行能力分析中 一般条件都不是理想的标准条件 道路通行能力和服务水平的计算 必须包括一般条件的修正 对于一级公路 主要包括道路条件和交通条件 在通行能力分析时对于一般条件应对比标准的理想条件进行相应折减 47 5 5 2通行能力计算 多车道公路单向通行能力可按下式计算 式中 多车道公路单向N车道设计通行能力 对应于设计车速的一条车道的基本通行能力 pcu h ln 车道数 受车道宽度和侧向净空影响修正系数 一般当路面宽度为3 75m时取1 00 为3 50m时 取0 96 横向干扰影响修正系数 驾驶员总体特征影响修正系数 通常取1 00 i级服务水平最大服务交通流与最大通行能力比值 重型车辆修正系数 48 鉴于我国对于多车道公路研究还不够深入细致 将式 5 8 中的所有修正系数用一个总的修正系数统一起来 用符号fC表示 成为通行能力综合影响系数 即 表5 10 表5 11分别列出了不控制出入的多车道公路影响因素修正系数及各车道通行能力推荐值 此外 表5 12给出了理想条件下多车道不控制出入一级公路服务水平分级指标 49 50 由于任何一条多车道公路都不可能出现理想条件下的单一小客车流 所以应根据实际的交通构成 比例等条件 将理想条件下的小客车车流密度转换成实际条件下相应的混合流密度 表5 13给出了不同货车混入率下的多车道公路混合车流的服务水平分级指标 51 5 6城市道路通行能力分析 52 5 6 1理论基本通行能力 1 一条车道的理论基本通行能力基本通行能力是指道路和交通都处于理想条件下 由技术性能相同的某种标准车 以最小的车头间距连续行驶的理想交通流 在单位时间内通过道路断面的最大车辆数 其计算公式为C0 3600 ht或C0 1000V hs式中 C0 一条车道的基本通行能力 辆 h ht 饱和连接车流的平均车头时距 s V 行驶车速 km h hs 连接车流的车头间距 m 53 连续车流条件下的车头间距L 可采用下式计算 L L0 L1 U I V2式中 L0 停车时的车辆安全车间距 m L1 车辆的车身长度 m V 行驶车速 m s I 与车重 路面阻力系数 粘着系数及坡度有关的参数 根据有关研究 I可以按表5 14取值 54 在通常的城市道路设计范围内 坡度 4 其I值近似为0 054 取L0 2m Ll 5m 则一条车道的理论通行能力如表5 15所示 我国 城市道路工程设计规范 建议的一条车道基本通行能力和设计通行能力如表5 16所示 55 通过对城市道路饱和连续车流条件下的车头的时距进行观测 观测结果及计算的理论通行能力如表5 17所示 车速范围15 60km h 由国内外的研究成果可知 对于一条车道的理论通行能力 取1500pcu h 小汽车单位 是比较合理的 56 2 多车道的理论基本通行能力 由于基本通行能力计算时不考虑道路和交通条件的影响 因此多车道的基本通行能力可按下式计算 式中 n 车道数 C n条车道的理论基本通行能力 C0 一条车道的理论基本通行能力 57 5 6 2路段设计通行能力 城市道路路段设计通行能力 或实用通行能力 可根据一个车道的理论通行能力进行修正而得 对理论通行能力的修正应包括车道数 车道宽度 自行车影响及交叉口影响四个方面 即式中 Na 单向路线设计通行能力 pcu h N0 一条车道的理论通行能力 辆 h 自行车影响修正系数 车道宽影响修正系数 n 车道数修正系数 C 交叉口影响修正系数 58 修正系数 C的计算方法如下 1 自行车影响折减系数 的确定自行车对机动车道机动车的影响 应视有无分隔带 墩 及自行车道交通负荷的大小分三种情况考虑 各种情况的影响系数取值可参考表5 18 59 2 多车道对路段通行能力的影响系数n 的确定 一般地 越靠近外侧的车道 其影响越大 其通行能力也越小 而越靠近路中心线的车道 其影响越小 车道通行能力越大 其影响用折减系数n 来表示 多车道对路段通行能力的影响系数n 取值见表5 19 60 3 交叉口对路段通行能力影响的修正系数C的确定 交叉口影响修正系数 主要取决于交叉口控制方式及交叉口间距 表5 20为通行能力与交叉口间距的关系值 61 由上表可见 路段通行能力提高值与交叉口间距基本上呈线性关系 因此 交叉口影响修正系数可采用下式计算 式中 s 交叉口间距 m C0 交叉口有效通行时间比 视路段起点交叉口控制方式而定 信号交叉口即为绿信比 由式5 14计算的C结果大于1 则取C 1 62 4 车道宽度对路段通行能力的影响车道宽度对行车速度有很大的影响 在城市道路设计中 取标准车道宽度为3 5m 当车道宽度大于该值时 有利于车辆行驶 车速略有提高 当车道宽度小于该值时 车辆行驶的自由度受到影响 车速降低 经观测发现 车道宽度不足对车速的影响远远大于宽度富裕对车速的影响 如宽度不足1m引起的车速降低值远远大于宽度富裕1m引起的车速提高值 63 车道宽与车速之间呈下陡上缓的曲线关系 其车道宽度影响系数 可由下式确定 式中 W0 一条机动车道宽度 m 当车道宽为标准宽度3 5m时 1 车道宽度与影响系数之间的变化关系如表5 21所示 64 5 行人过街等因素对路段通行能力的影响目前 由于人及铁路道口等其他影响因素较复杂 尚难正确计算 特殊情况下 可通过现场观测确定 距北京市的观测 当双向过街人数达到500人次 h时 其折减系数快车超车影响的折减系数 与小汽车的交通量所占的比重有关 65 解一个车道的理论通行能力为 N0 1500pcu h路段设计通行能力为由于机动车道与非机动车道之间有隔离带 故机动车道总宽为8m 不足3车道 只能按2车道处理 每个车道宽W0 4m 则 例5 2 某路段单向机动车道宽为8m 交叉口间距离为300m 两端交叉口采用信号控制 绿信比为0 48 机动车与非机动车之间设有隔离带 试计算该路段的设计通行能力 66 由表5 19可知 车道数修正系数为n 1 87交叉口间距修正系数为所以 该路段的设计通行能力为 67 小结 双车道公路通行能力 了解 多车道公路路段通行能力 了解 城市道路通行能力分析 掌握 68 5 7平面交叉口通行能力 69 本节内容 平面交叉口通行能力公共交通线路通行能力 无信号交叉口通行能力 信号交叉口通行能力 环形交叉口通行能力 70 5 7 1交叉口通行能力的概念 当两条或两条以上道路在同一平面相交称为平面交叉 即两条不同方向的车流通过平面路口时产生车流的交叉 平交路口可能通过两相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力 平面交叉口的通行能力不仅与交叉口的面积 形状 入口引道车道的条数 宽度 几何线形或物理条件有关 而且受相交车流通过交叉口的运行方式 交通管理措施等方面的影响 平面交叉口可分为三大类 第一类 不加任何交通管制措施的交叉口 第二类 中央设岛的环形交叉口 第三类 设置色灯信号的交叉口 71 5 7 2无信号交叉口通行能力 1 行车规定在无信号灯控制的交叉口上 我国未采取其他交通管理措施 按照惯例 主要道路上的车辆 优先通行 通过路口不用停车 一直通过 沿次要道路行驶的车辆 让主要道路上的车辆先行 寻找机会 穿越主要道路上车流的空档 通过路口 主要道路上能够通过的车辆多少 按路段计算 次要道路上能够通过多少车辆 受下列因素影响 主要道路上车流的车头间隔分布 次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间 次要道路上车辆跟驰的车头时距大小 主要道路上车流的流向分布 72 这种路口的通行能力 等于主要道路上的交通量加上次要道路上车辆穿越空档能通过的车辆数 若主要道路上的车流已经饱和 则次要道路上的车辆一辆也通不过 因此 无信号交叉口的通行能力最大等于主要道路路段的通行能力 事实上 在无信号交叉口 主要道路上的交通量不大 车辆呈随机到达 有一定空档供次要道路的车辆穿越 相交车流无过大阻滞 否则 需加设信号灯 分配行驶权 73 可穿越间隙大小与次要道路上的车流通过交叉口的状态有关系 当主路的车流间隙 至少有一个临界可穿越间隙 与次要道路上的车流通过交叉口的状态有关 若在进口停车等候 为 若驶近路口降速待机 为 当 时 允许支路至少有一辆车通过 若主路车辆间隔 时 至少允许支路两辆车通过 当 时 至少允许 辆车通过 其中 为车辆跟驰行驶的平均车头时距 主要道路上能够通过的车辆多少 按路段计算 次要道路上能够通过多少车辆 受下列因素影响 主要道路上车流的车头间隔分布 次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间 次要道路上车辆跟驰的车头时距大小 主要道路上车流的流向分布 74 2 计算公式假设 主要道路上的车辆优先通过路口 主要车道上的双向车流视为一股车流 交通量不大 车辆之间的间隙分布符合负指数分布 当间隙大于临界间隙t0时 次要道路上车辆方可穿越 次要道路上车辆跟驰行驶时的车头时距t 3s 按可穿越间隙理论 推算出次要道路上的车辆每小时能穿越主要道路车流的数量为式中Q主 主要道路上的交通量 pcu h Q次 次要道路可能通过的车辆数 pcu h Q主 3600 pcu s t0 临界间隙时间 对停车待机通过者t0 7 9s 对减速待机通过者 t0 6 8s t 次要道路上车辆跟驰行驶的车头时距 t 3 5s 75 例5 3 一无信号灯控制的交叉口 主要道路的双向交通量为1200pcu h 车辆到达符合泊松分布 次要道路上车辆可穿越的临界车头时距 t0 6s 车辆跟驰行驶的车头时距t 3s 求次要道路上的车辆可穿越主要道路车流的数量 解由上式计算得 同样计算 得到表5 22中各个数值 76 77 5 7 3信号交叉口通行能力 1 信号交叉口通行规则中国道路交通管理条例规定 在没有实施多相位信号灯控制的交叉口 绿灯亮时 允许各行驶方向的车辆进入交叉口 红灯亮时 只允许右转车辆沿右转专用车道行进 但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶 黄灯亮时 已越过停车线的车辆继续行驶 通过交叉口 没越过停车线的车辆应在停车线后等候绿灯 2 十字形交叉口的设计通行能力一般地 十字形交叉口 图5 4 设计通行能力等于各进口道设计通行能力之和 进口道设计通行能力等于各车道设计通行能力之和 78 79 1 未设专用左 右 转车道时进口车道设计通行能力计算 1 一条直行道的设计通行能力计算公式式中 Cs 一条直行车道的设计通行能力 pcu h Tc 信号灯周期 s tg 信号每周期内的绿灯时间 s t0 绿灯亮后 第一辆车启动 通过停车线的时间 s 如无本地实例数据 可采用2 3s ti 直行或右行车辆通过停车线的平均时间 s pcu 折减系数 可用0 9 80 车辆平均通过停车线的时间与车辆组成 车辆性能 驾驶员条件有关 设计时可采用本地区调查数据 如无调查数据 混合车组成的车队 按表5 24选用 81 2 直右车道通行能力计算公式Csr Cs式中 Csr 一条直右车道的设计通行能力 puc h 3 直左车道设计通行能力计算公式式中 Csl 一条直左车道的设计通行能力 pcu h 直左车道中左转车所占比例 4 直左右车道设计通行能力计算公式Cslr Csl式中 Cslr 一条直左右车道的设计通行能力 pcu h 82 2 设有专用左右转车道时进口车道设计通行能力 1 进口设有专用左转与专用右转车道时 进口道设计通行能力按下式计算 式中 Ce1r 设有专用左转与专用右转车道时 本面进口道的设计通行能力 pcu h 本面直行车道设计通行能力之和 pcu h 右转车占本面进口道车辆的比例 专用左转车道的设计通行能力为 专用右转车道的设计通行能力为 83 2 进口设有专用左转车道而未设专用右转车道时 进口道的设计通行能力按下式计算 式中 Ce1 设有专用左转车道时 本面进口道设计通行能力 pcu h 本面直行车道设计通行能力之和 pcu h Csr 本面直右车道的设计通行能力 pcu h 专用左转车道的设计通行能力为 3 进口道设有专用右转车道而未设专用左转车道时 进口道的设计通行能力按下式计算 84 式中 Cer 设有专用右车道时 本面进口道的设计通行能力 pcu h Cs 本面直行车道设计通行能力之和 pcu h Cel 本面直行左车道的设计通行能力 pcu h 其中 专用右车道的设计通行能力为 85 3 通行能力折减在一个信号周期内 对面到达的左转车超过3 4pcu时 左转车通过交叉口将影响本面直行车 因此 应折减本面各直行车道 包括直行 直左 直右 直左右车道 的设计通行能力 本面进口道折减后的设计通行能力为式中 ns 本面受左转车影响的各种直行 直左或直右车道总数 Cle 本面进口道左转车的设计通行能力 pcu h Cle 不必折减本面各种直行车道设计通行能力时对面每小时左转车数 pcu h 小交叉口为3n 大交叉口为4n n为每小时信号周期数 86 本面进口道折减后的设计通行能力为 式中 折减后本面进口道的通行能力 pcu h 本面进口道的设计通行能力 pcu h 87 例5 4 已知某交叉口设计如图5 5 东西干道一个方向有三条车道 南北支路一个方向有一条车道 信号灯管制交通 信号配时 周期T 120s 绿灯tg 52s 车种比例大车 小车为2 8 东西南北各方向左转车占该进口交通量的15 右转车占该进口交通量的10 求交叉口的设计通行能力 88 解先计算东西方向干道 东进口有三条车道 区分为专用左转 直行和直右三种车道 1 计算直行车道的设计通行能力取据车种比例为2 8 查表5 24 得ti 2 65 2 计算直右车道的设计通行能力 89 3 东进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型 4 该进口专用左转车道的设计通行能力 5 验算是否需要折减当时 应当折减 90 不影响对面直行车辆行驶的左转交通量等于4n n为1h内周期个数 因为T 120s所以有进口设计左转交通量C1e C1 188pcu h 6 西进口设计通行能力同东进口 91 7 南进口设计通行能力该进口只有直 左 右混行车道 其设计通行能力计算 8 验算南进口的左转车是否影响对面直行车 因为南北进口车道划分相同 即验算北进口左转是否影响南进口车的直行设计左转交通量C1 493 0 15 74pcu h 设计左转交通量 不需要折减 9 交叉口的设计通行能力交叉口设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和 东进口折减后的设计通行能力为1118pcu h 西进口折减后的设计通行能力为493pcu h 故该交叉口的设计通行能力为 92 5 7 4环形交叉口的通行能力 1 环形交叉口的特点及适宜条件 1 特点交叉口中央设置一个中心岛 所有直行和左 右转弯车辆均能在交叉口绕中心岛作逆时针单向连续不断地以较低的速度进行交织行驶 2 适宜条件一般地 环形交叉口的适用以下状况 各交汇道路进入路口的左转弯交通量所占比例大 四条与四条以上道路相交的路口 各条道路进入环交路口的交通量大体相等 在相邻路口比较接近而交通量又大 采用信号灯控制排队车辆需二次等待绿灯通过的交叉口 车种单纯的郊区干道交叉口 城市的边缘联结公路与城市道路分散入城的车流处 93 2 环形交叉口类型环形交叉口按中心岛直径大小分为三类 1 常规环形交叉口 中心岛直径大于25m 交织段比较长 进口引道不拓宽成喇叭形 图5 22 我国现有的环形交叉口大都属于此类 2 小型环形交叉口 中心岛直径小于25m 引道进口加宽 做成喇叭形 便于车辆进入交叉口 图5 23 3 微型环形交叉口 中心岛直径一般小于4m 中心岛不一定做成圆形 也不一定做成一个 可用白漆画成圆圈不用凸 图5 24 这种环交 实际上是渠化交叉口 94 95 3 常规环形交叉口的通行能力 96 1 奥尔罗普 Wardrop 公式式中 QM 交织段上设计通行能力 辆 h l 交织段长度 m w 交织段宽度 m e 环交入口平均宽度 e 1 2 e1 e2 m e1 入口引道宽度 m e2 环道突出部分的宽度 m p 交织段内进行交织的车辆与全部车辆这比 97 上述公式适用于下列条件 引道上没有因故暂停的车辆 引道位于平坦地区 纵坡不大于4 各参数应在下列范围 W 6 1 1 80me w 0 4 1 0w l 0 12 0 4e1 e2 0 34 1 41P 0 4 1 0 驶入角不宜大于30 驶出角应小于60 交织段内角不应大于95 98 2 英国环境部暂行公式式中 C 交织段通行能力 再乘85 等于设计通行能力 pcu h 其余各参数的意义 取值范围同前 当重车超过15 时 对该式应做修正 例5 5 某环形交叉口环道宽12m 西北和东南象限中的交织距离长48m 东北和西南象限中的交织距离长42m E1 6m E2 12m 远景年设计交通量见图5 26 求设计通行能力 验算能否通过设计交通量 99 解用公式 5 27 分别计算四个象限交织段的设计通行能力 现列表计算如下表5 25 由计算结果可知 各象限的设计通行能力均大于相应象限的远景设计交通量 100 4 小型环形交叉口的通行能力计算式中 Q 环交实用通行能力 该值乘以0 8等于设计通行能力 pcu h 所有引道基本宽度的总和 m A 引道拓宽增加的面积 m2 K 系数 pc