第5章-道路通行能力ppt课件

.,5.2高速公路基本路段通行能力,5.3高速公路交织区段通行能力,5.4高速公路互通立交匝道通行能力,5.5双车道一般公路路段通行能力,5.6城市道路路段通行能力,5.1通行能力与服务水平,第五章道路通行能力,5.7道路平面交叉口的通行能力,5.6公共交通线路通行能力,.,5.1通行能力与服务水平,道路通行能力是指定的交通运行质量条件下道路能够疏导或处理交通流的能力。我国的定义：道路通行能力是指道路上某一点、某一车道或某一断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体(车辆或行人)数，亦称道路通行能量，用辆h或用辆昼夜或辆秒表示，车辆多指小汽车，当有其它车辆混入时，均采用等效的当量车为单位(pcu)。,.,1.通行能力分类（按性质作用）,理想通行能力,在一定的时段，理想的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理地（不论服务水平）期望能通过车辆的最大小时流率。,实际通行能力,在一定时段，在具体的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理地（不论服务水平）期望能通过车辆的最大小时流率。,设计通行能力,在道路设计阶段，在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道或一均匀段上或一交叉点，在选定的服务水平下的通过车辆的最大小时流率能力。,5.1概述,一、通行能力概述,.,交通量,在一定时段内实际统计到的通过观测点的车辆数,交通流率,某一稳定流最小时段的交通量扩大为某一计时单位的交通量。15min扩大到一小时,理想条件,原则上是指对条件作进一步提高也不能提高理想通行能力的条件(道路条件、交通条件、控制条件和交通环境),车辆换算系数,在通行能力方面，某类车辆的一辆车等于标准车辆的车辆数,2.通行能力的单位使用,.,当量交通量，简称pcu；总的自然交通量，辆；第i类车交通量占总交通量的百分比，%；第i类车的车辆换算系数。,换算交通量：将总交通量中各类车辆交通量换算成标准车型交通量之和。,城市道路和公路中的高速公路、一级公路采用小客车为基本单位，其它车辆均换算为当量小客车(pcu)。其它各级公路均以中型货车为基本单位，其它车辆均换算为中型货车。,3.换算交通量,.,人为的度量标准,交通环境,道路条件,交通条件,控制条件,通行能力的影响因素,通行能力的影响因素,4.通行能力的影响因素,.,1.服务水平概念,定义：是衡量交通流运行条件以及驾驶员和乘客所感受的服务质量的一项指标，通常根据速度、行驶时间、延误、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便性等指标确定。,服务水平反映道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。,二、公路服务水平,.,LevelofServiceatFreeways,LOSA,LOSB,LOSC,LOSD,2.公路服务水平等级,美国公路服务水平等级,.,LevelofServiceatFreeways,LOSE,LOSF,服务等级高的道路车速快，延误少，驾驶员开车的自由度大，舒适性与安全性好，但要求提供相应的服务交通量就小；反之，允许的服务交通量就大，则服务水平低。,.,一级,三级,二级,四级,我国公路四级服务水平等级,中国公路服务水平等级,.,服务水平(LevelofService)美国HCM中规定为：描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。(美国)六级服务水平ABCDEF速度高、密度小速度低、密度大舒适度高舒适度低(中国)四级服务水平一级二级三级四级ABCDEF,两国公路服务水平等级对照关系,.,理想条件下高速公路速度流量关系图（HCM2000）,AF六级,3.各级服务水平运行质量描述,流量,速,度,F,自由流,稳定流,强制流,0,A,B,C,不稳定流,D,E,.,理想条件下，不同车道的速度流量关系图（中国高速公路）,.,每一服务水平有其服务质量的范围。因此，除F级外，各级服务水平都有相应于该级服务水平最差时的服务交通量，该服务交通量在该级服务水平种是最大的，故称为最大服务交通量,4.最大服务交通量,.,高速公路基本路段、匝道主线连接处、交织区（特殊情况可采用三级）不控制进入的汽车多车道公路路段在平原微丘区采用二级服务水平,不控制进入的汽车多车道公路路段在山岭重丘区及近郊采用三级服务水平不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平混合交通双车道公路段采用三级服务水平,三级,二级,中国现行的设计服务水平等级规定,5.公路设计服务水平等级规定,.,道路规划,通过通行能力分析和服务水平分析，可评估现有道路网承受交通的适应程度；通过交通量预测及投资效益和环境影响的评估，提出改善和提高道路网的规模和建设项目及其实施步骤。,道路设计,根据设计通行能力与设计小时交通量的对比，可计算所设计道路的技术等级及多车道道路的车道数。另外，通过通行能力和服务水平分析，发现潜在的瓶颈路段，以改进设计，消除隐患。,交通管理,根据预测交通量的增长情况，以及不同交通量对交通运行条件的需求，确定各阶段合理的交通管理措施。,通行能力和服务水平的作用,三、通行能力和服务水平的作用,.,通行能力和服务水平是一个事物的两个方面，它们同时反映道路所提供的服务。通行能力是反映道路服务的数量或服务的能力；服务水平反映的是道路服务的质量或服务的满意程度。,通行能力和服务水平的关系,服务水平是通行能力前提下的细致分析,.,高速公路是指中央有分隔带，上下行每个方向至少为两车道，所有交叉口都建立交，完全控制车辆出入，专供汽车行驶的公路。,交织区,基本路段,匝道,5.2高速公路基本路段通行能力,一、概述,1.定义：,.,2.高速公路基本路段的类型,.,理想条件,车道宽度大于等于3.75米,交通组成全部为小客车,侧向净空大于等于1.75米,驾驶人员熟悉高速公路几何线形、驾驶技术熟练、遵守交通法规,3.一条车道的理想通行能力,.,高速公路基本路段服务水平关键参数：最大交通密度pcu/(kmln)各设计车速的不同车道，基本路段在理想条件下各级服务水平的车速、V/C，最大服务交通量。,高速公路基本路段服务水平分级表,二、高速公路基本路段服务水平,.,1.最大服务交通量,通行能力和服务水平分析基本公式,其中，MSVi第i级服务水平的最大服务交通量，pcu/(hln)，即小客车数/(hln)；CB理想通行能力，即理想条件下一车道所能通行的最大交通量，pcu/(hln)。设计速度为120、100、80、60km/h的高速公路基本路段，其B值分别为2000、2000和1900pcu/(hln)；(V/C)i第i级服务水平下，最大服务交通量与理想通行能力的比值。,三、高速公路基本路段通行能力,道路服务水平,.,2.单向车道的实际通行能力,式中：Cp单向车道实际通行能力，即在具体条件下单方向N车道所能通行的最大交通量，辆/(hln)，即自然车辆数/(hln)；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。,实际运行参数,.,单向车道设计通行能力，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，辆/（h车道），自然车辆数/（h车道）,3.单向车道的设计通行能力,道路服务水平,实际运行参数,.,1.车道宽度及侧向宽度的修正系数fW2.大型车的修正系数fHV3.驾驶员条件的修正系数fP,四、影响高速公路基本路段通行能力的修正方法,1.车道宽度及侧向宽度的修正系数fW,.,大交通量条件下大型车导致周围车辆行驶路线偏移,小交通量条件下大型车导致周围车辆行驶路线偏移,.,大型车导致交通流中出现大间隙,.,2.大型车的修正系数fHV式中：PHV大型车交通量占总交通量的百分比；EHV大型车换算成小客车的车辆换算系数。3.驾驶员条件的修正系数fP在1.000.90范围内取fP值,.,算例,解：,单向高峰小时交通量,（1）求服务水平,四车道高速公路,设计速度为100km/h,理想通行能力C=2100pcu/（h车道）,车道宽3.50m，侧向净空1.70m，,=0.97,大型车占40%，重丘地形，,=2.5,一四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通量Vp1800辆/h，大型车占40，车道宽3.50m，侧向净空1.70m，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。,.,根据V/C=0.71，并查表,该公路属二级服务水平,（2）求算达到实际通行能力前可增加的交通量,达到实际通行能力前可增加的交通量,=2546-1800=746辆/h,.,5.3高速公路交织区通行能力分析,道路交织区及其构成道路交织区的交通特性道路交织区通行能力分析方法,任何类型的道路上，都会有交织区：高速公路，多车道公路，双车道公路，立体交叉区，城市道路或集散道路。,.,33,一、道路交织区及其特征,如果入口和出口的车行道都叫做“支路”，则从A支路驶向D支路的车辆必须穿过从B支路驶往C支路车辆行驶的路径。所以AD和BC叫做交织流。在这段路上还有AC和BD车流，不与其他车流交叉，因而就叫它们是“非交织车流”。,交织运行行驶方向相同的两股或多股交通流，沿着相当长的路段，不借助交通控制设施进行的交叉运行。,1.定义,.,34,当合流区后面紧跟着分流区，或当一条驶入匝道紧接着一条驶出匝道，并在二者之间有辅助车道连接时，就构成了交织区。由于驾驶员必须进入通向他们出口的车道，在交织区需要紧张的变换车道行驶，因而交织区内的交通流形成严重的紊乱，超过了高速公路基本路段上正常出现的紊乱。,.,2.交织区的构型划分,A类交织区,两个方向的所有交织车辆必须进行一次车道变换；,B类交织区,一组交织运行无须进行任何车道变换就可完成；其它方向的交织车辆至多变换一次车道才能完成交织运行。,C类交织区,有一种交织可无须进行车道交换就可完成；其它的交织运程需要进行两次或多次的车道交换。,.,3.交织区段的构成参数,简单的交织区，由一个单独的合流点后接一个单独的分流点构成。多重交织区是由一个合流点后接两个分流点，或者两个合流点后接一个单独的分流点所构成。,交织路段的构成,A,.,交织长度,从进口三角区宽度0.6m处到出口三角区宽度3.7m处的交织区段长度。,交织宽度,交织宽度由交织区段的车道数来量度。,.,4.交织运行的形式及判断,交织形式,交织运行分约束及非约束运行两种形式。,-交织车辆为了取得均衡运行或非约束运行所必须采用的车道数（不一定是整数）。-对于指定构型交织区，交织车辆可采用的最大车道数（不一定是整数）。,约束运行,非约束运行,.,交织形式判定标准,约束运行,非约束运行,.,5.交织区交通特征的影响因素,交织区长度；交织流量比与交织比；交织区车道数；交织区车速；交织区内车型比例；交织区的构造类型。,利用交织区内车流速度反映交通流运行质量（服务水平）的分析方法。HCM85,.,影响交织区交织运行的参数表,.,42,分析：确定交织区参数,.,二、交织区车辆运行速度计算,1.交织区车辆运行速度计算,交织车辆运行速度(Sw)非交织车辆运行速度(Snw)a、b、c、d均为常数，见表5-7,.,计算交织速度Sw和非交织速度Snw，必须对约束进行检查。一般是先计算非约束的交织速度和非交织速度，根据表5-8计算Nw后，与Nwmax比较，通过约束判定条件对约束进行检查。如果为约束，则选择约束型的a、b、c、d常数，再计算约束运行下的交织速度和非交织速度。,.,2.交织形式判定标准,约束运行,非约束运行,.,三、交织区运行参数,HCM给出的交织区理想通行能力，见表5-9实际通行能力：式中：CB理想条件下的通行能力值，pcu/h；fHV大型车修正系数；fp驾驶员修正系数。,.,交织区段运行参数的限制值,四、交织区段服务水平,交织区衡量服务水平及划分水平级别的关键性参数是交织车辆的平均行驶速度和非交织车辆的行驶速度，如表。通常设计时采用二级服务水平。当需要采取改进措施而有困难不得已时可降低一级采用三级服务水平。当交织流和非交织流中一个或两者均低于设计采用的服务水平等级时，就需采取改进措施，改进措施之一是改变交织构造型式。,.,确定交织区服务水平步骤,五、交织区段通行能力计算,.,对已有的一匝道交织段作运行质量分析。已知：交织段及其交通量示于下图，车道宽3.75m，平原地形，两侧在1.75m内无侧障碍物，主线及匝道交通量中均有30%的大型车。问这交织在什么服务水平下运行?,实例分析,.,51,分析：确定交织区参数,解：步骤如下道路及交通条件如上述及图所示，这是构造型式A的简单交织段。将实际交通量换算成理想条件下的小客车交通量。仍用基本路段一节中所述之fw、fHV及fp的计算法及EHV值。根据已知条件，fw=1.00，fp=1.0，EHV=1.7，得：fHV=1/1+PHV(EHV-1)=1/1+3(1.7-1)=0.83换算后，Vw1=480/fwfHVfp=480/1.000.831.0=578pcu/hVw2=250/1.000.831.0=301pcu/hVw=Vw1+Vw2=578+301=879puc/hVnw=(3000+100)/1.000.831.0=3735pcu/hV=Vw+Vnw=879+3735=4614pcu/h,作交织图及列出计算所需之参数。交织图见上图。参数如下：VR=Vw/V=879/4614=0.191R=Vw2/Vw=301/879=0.342L=300mV/N=4614/4=1153Pcu/ln计算非约束情况下的交织车速Sw及非交织车速Snw。非约束情况下型式A的常数值如下：计算得到：Sw=69.4km/h，Snw=81.9km/h,利用非约束情况下的Sw及Snw求算交织车辆为达到非约束运行所需之车道数Nw。利用构造型式A式，计算得到查具体表型式A可被交织车辆使用之最大车道数Nwmax=1.4，现NwNwmax，故是非约束运行，步骤中计算所得之Sw及Snw可用于分析。核查交织区段诸限制值见表5-9。Vw=8791800，V/N=11531900，VR=0.1910.35，R=0.3420.5，L=300mCle,需按公式折减,6）西进口设计通行能力同东进口。,.,7）南进口设计通行能力。该进口只有直、左、右混行车道，其设计通行能力按公式计算,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，即验算北进口左转车是否影响南进口车的直行。设计左转交通量C1=4930.15=74pcu/h。设计左转交通量ClCle=120pcu/h，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西进口同东进口，为1118pcu/h南进口和北进口都为493pcu/h故该交叉口的设计通行能力为,.,.,一、概念公共交通：指城市空间内地面的、地下的与地上架空的，按规定线路行驶，有固定的停靠站，行车间隔小，客流量大，随上随下的客运交通。私人个体交通：私家车、摩托车、自行车等