第五章通行能力调查

1、第五章 通行能力调查 o第一节 概述 一、概念及分类（掌握） 二、调查的必要性（了解） 三、调查注意事项（理解、掌握） o第二节 调查方法（ ） o第三节 资料整理和分析（ ） 第一节 概述 一、通行能力 1、道路通行能力（Highway Capacity）：在一定的道路、 交通、环境条件下，道路上某一断面在单位时间内能通 过的最大车辆数。（辆/h） 2、影响因素： 道路条件：道路的几何线形组成。车道宽度、线形、坡度等 交通条件：交通流中的车辆组成、车道分布、交通量变 化、交通管制等。 度量标准：计算通行能力的前提条件。本章探讨的一般 是指可能通行能力（发生阻塞时的C尾随同速车流） 3、分类：

2、路段（连续车流）；信号交叉口（间断车流）； 匝道（分、合流）；交织路段的通行能力。 4、作用 （1）公路规划设计阶段确定公路等级和规模； （2）用于交通运行分析，评估现有公路网承受交通需求 的适应程度，并通过交通量预测及投资效益和环境影响 等的评估，规划公路网改善的规模，建设项目和实施步 骤； （3）对现有的或潜在的瓶颈路段进行服务水平分析和交 通量预测，提出改善交通运行质量的公路工程和交通管 理措施； （4）用于交通管理，根据预测交通量增长情况和分析运 行质量变化情况，计划好各阶段交通管理措施。 二、调查的必要性 在下列情况下必须进行通行能力调查： 1、了解目前发生拥挤和阻塞的道路、交叉口，

3、研究发生阻 塞的原因并分析各种不同条件对阻塞所产生的影响时； 2、对特定的道路或交叉口拟进行交通设施或交通运营管理 的改造、完善和建立信号标志以及对所做的工作进行前 后效果对比时； 3、对现有道路网交通状况进行综合评价时； 4、为拟建的交通设施和拟定的交通管制方法提供基础资料， 检验新建和改建道路及交通设施与目前交通需求是否适 应时； 三、调查的注意事项 1、调查的地点一般应选在交通量大、易于发生拥挤阻塞的 地方。例如道路上的“瓶颈”，爬坡路段；城市道路的 主要交叉口、道路合流区间等； 2、调查的时间应选在可能发生拥挤阻塞的日期和时刻。通 常调查在晴天时进行，观测的时间般要持续1h; 3、当交

4、通条件发生变化时，还应延长观测时间。 4、为了解阻塞的动态情况或分析阻塞前后交通流的各种特 性，需要把观测时间分为若干时段加以处理。 第二节 调查方法 一、连续通行路段的调查 1、调查内容 交通量；车速；车流密度；车头时距；车头间距；车道 利用率；超车次数；公交停靠站通行能力。 2、观测方法：摄影观测和非摄影观测。 （1）车头时距的观测： 定义：在同一车道上行驶的车辆队列中，前后相邻两车 车头通过某一断面的时间间隔。 地点：平直且受干扰程度小的路段。 对象：连续行驶的车队。分车型，与地点车速同时测量。 o观测方法： 摄像法：通过高处摄影获得通过原定标记路段的车辆间 的时距。 人工法：2人配合，

5、先在15-20m的2个断面设置标志， 1人用秒表读连续车流中的首车经过两个断面的时间求 得车队的地点车速。然后，他连续读其余各车辆经过第 二断面的时间和车型，另一人记录。 如果有示波器和记录仪，只需1人观测，分车型按不同 键钮由仪器记录，直接读数。 （2）车头间距观测 事先在路段上做好标记，量测一定距离，将摄像机置于 高处摄影观测，一般高度高于3层楼高，其画面速度应 视车辆行驶速度和摄像范围而定。 市区道路： 每秒4画面； 高速公路： 每秒8画面； 通常使用16mm录像带，精度要求高时用35mm。 （3）车道利用率：一个车道的交通量与全部车道的交通量 之比。 观测时观测者只需分别测不同车道的交

6、通量即可。 （4）超车次数 人工：车牌照和断面通过顺序。 摄像法：高处观测。 （5）公共汽车停靠站的通行能力（计算方法见P110式5-1 和5-2）调查 调查内容： o停靠站的长度和同一时间可停靠的车辆数： o相应于各种候车人数时不同大小公共汽车的停靠时间： o相继公交车辆进出站的最短时间间隔； o道路上不同车道的交通量； 一般采取人工观测法 二、信号交叉口的调查 o信号交叉口某入口的通行能力等于每绿灯小时通行能力 乘绿信比，可近似认为是一个绿灯小时可能通过的车辆 数。 o调查方法：停车线法、冲突点法、时差放行法（左转车 流大的信号交叉口各向停车线位置的协调设计） 1、停车线法 基本思路：以车

7、辆停车线作为通过路口，将饱和通行能 力修正后得到设计通行能力。 故对通过某一交叉口进 口道的饱和车流进行观测。 地点：有两条或两条以上入口车道、交通量大，各种转 向有明确分工的交叉口进口引道。 观测内容： （1）调查交叉口的几何组成，各入口引道车道数、停 车线位置及各车道功能划分情况： （2）观测信号灯周期时长及各相位时长； 将结果填入交叉口调查记录表P112表5-1。 （3）观测交叉口高峰小时交通流量流向分布； 将结果填入交叉口调查统计表P113表5-2。 观测方法： 方法一：统计定周期交叉口入口引道的饱和流量。 （6S为观测间隔，分别记录通过的车型、车辆数和方向， 注意最后一个间隔一般小于

8、6s，故要记录时长） 方法二：非定周期饱和流量的观测 o第一间隔为绿灯最初的10S， o第二间隔为10s以后余下的绿灯时间， o第三间隔为黄灯时间； 方法三：用测量车头时距的方法计算饱和流量。 观测饱和车流各车辆经过入口停车线的时间、车型和色 灯变换时间。最前面的第3-5辆车开始和最后一辆车结 束，对右转车则以连续运行车流不少于5辆作为统汁对 象为宜； 方法四：摄影观测 每秒1-4画面拍摄停车线前10m到出口区间内车流的动向 （车头时距）和信号显示。 2、冲突点法调查 基本思路：以车辆通过”冲突点” 作为通过路口。 此法得到的饱和通行能力是以车 辆通过冲突点的各平均饱和车头 时距为基础的，故要

9、着重观测在 冲突点车辆穿插流动的规律。 研究表明，若直行车流车辆到达 分布属泊松分布时，直行车流中 出现的可供左转车穿越的空档分 布符合负指数分布。 o地点：同停车线法 o内容：除包含停车线法调查内容外，还有冲突点位置； 绿灯亮时左转车到冲突点的时间或直行车到冲突点时间， 先到先测；绿灯初期和中期左转车的流量数；黄灯亮后， 左转车通过交叉口的车辆数；直行车道的周期流量；各 类车辆连续通过冲突点的车头时距；车辆中可穿越空当 和不饱和周期出现的空当次数。 o可穿越空当：可穿越空档是指交叉口上对向左转车辆穿 越直行车流中的最小空档或直行车辆穿越对向左转车流 中的最小空档。 三、环形交叉口的调查 o调

10、查内容： 1、交叉口的几何尺寸，确定交织段长、交织角及进口 道宽度等； 2、非机动车及行人交通状况； 3、高峰小时路口交通流量流向分布； 4、高峰时段环内车速观测； 5、环道饱和车流的观测； o调查方法： 1、模拟观测。真实性不高，需要大量人力、物力。 2、实地阻车观测。形成交叉口的饱和车流。事先做好 准备，真实性较高。 2、阻车试验 （1）准备工作：人员组织、仪器仪表和技术工作准备等。 （2）时间和阻车持续时间的选择： 阻车时间一般选在机动车高峰过后仍有较大交通量时， 持续时间应尽量短，视累计车辆达到需要车辆数即可放 行。 注意：各进口阻车时间可不同，但放行时间必须一致。 （3）观测记录 分

11、别以5min/15min为统计单位记录机动车、非机动车交 通量和平均车速，并记录在相应表格中，样式见P118表 5-35-5。 四、合流区间的调查 o合流区间通行能力的调查一般是通过对阻塞时的交通情 况进行多方面的观测，分析来探讨阻塞发生的原因和推 算通行能力。 o常用模拟演示来研究，求得通行能力。 o采用摄影法进行观测，获取模型所需基本数据。 要把合流区间的整个交通状况拍摄下来，往往需要2-3 台摄像机同时进行高处拍摄，区间交错，画面速度每秒 1-8个画面。 第三节 资料整理和分析 获得通行能力的方法 1、C=3600/T（车头时距）； 2、车流稳定时，通过观测Q与其它参数的关系，求C。 其

12、中，平均车头时距的计算： 车辆换算系数： 一、连续通行路段 o方法：通过分析Q与其它参数的关系，求C o分析步骤： 1、利用录像观测资料， 绘制时距图求交通流各参数。 2、分析各参数的关系 车头时距与速度差 可确定车头时距的 临界值 空间平均车速与交通量、交通密度 车速急剧下降处 车头时距分布与交通量 自由流时，h分布随机，服从负值数分布； 尾随行驶状态时，h几乎相等，此时对应的Q为C。 交通量与超车次数 由流的稳定性分析车速与密度 二、平面交叉口 1、人工观测饱和车流求C 入口引道1车道每绿灯小时的通行能力： 2、饱和流率 饱和流率 3、饱和车流车头时距求C o绿灯信号时，饱和流开始分流，各

13、车道由最前面的第1 辆车开始顺次经过停车线，测量各车头时距并计算各周 期各类型车的平均值，须注意在整理中以每周期第4辆 车以后计算各饱和车流车辆间的车头时距和车头时距平 均值，用3600s除以平均车头时距即得饱和流量。 o例5-2 4、阻车结果处理 绘制交通量与平均速度关系曲线，寻找车速急剧下降处 对应的交通量即为C。 三、合流区间 思路：绘制时距图，找出各参数关系，分析以下内容，求C。 1、合流区前后各车道的利用率 o这里所指的车道利用率是指合流前（匝道口）与合流后 （车道宽度渐变路段终点）两个断面上各车道单位时间 内通行的车辆数与干道交通量之比。 o可判断干线行驶车辆受合流车影响的程度。

14、o时距图： 纵坐标为相对于干道交通量的车道利用率。 横坐标为匝道口前后5min内的交通量。 3、干线上行驶车辆的车道变更分布 o干线外侧车道上行驶的车辆有在合流区间附近变更车道 的情况，因此可以以合流处交通岛的端部为基准，纵坐 标为变更的百分率，横坐标为至端部的距离，绘出车道 变更起点和终点的柱状图。由此可以分析在合流区间的 哪个位置上干线交通受到约束。 4、合流点处合流车前后车头时距与合流位置的关系 5、合流点处合流车与其前后干线上行驶车辆的速度差与车 头时距的关系 找出其出现最大百分数的车头时距和第85、50、 15位的车头时距，由此可求得不同合流位置处的不同 临界车头时距特征值，以此推算

15、合流处的通行能力。 6、车头间隔利用图 找到最易被合流车利用的时距及最不易被利用的时 距以及能或不能被利用的临界车头时距。 7、一个车头时距内合流车辆数与该车头时距大小的关系 8、交通量与密度的关系 小结 1、掌握通行能力概念及分类 2、了解通行能力调查的必要性 3、掌握通行能力调查的注意事项 4、掌握各种情况下通行能力的调查方法 5、理解通行能力调查资料分析方法，掌握不同 情况下的分析思路。 第六章 行车延误调查 第一节 概述 一、常用术语和定义 二、延误调查的必要性 三、延误的影响因素 第二节 路段行车延误调查 第三节 交叉口行车延误调查 一、常用术语和定义 1、延误：由于道路和环境条件、

16、交通干扰以及交通管理与 控制等驾驶员无法控制的因素所引起的行程时间损失。 2、固定延误：由交通控制装置引起的延误，与交通量大小 及交通干扰无关，主要发生在交叉口处。 3、运行延误：由各种交通组成部分之间相互干扰而引起的 延误。分侧向干扰和内部干扰引起的延误两种。 4、停车延误：车辆由于某种原因而处于静止状态产生的延 误。等于停车时间。 5、行程时间延误，实际行驶的总时间-完全排除干扰后以 畅行速度通过调查路段的行驶时间。包括停车延误和加、 减速延误。 6、排队延误：车辆排队通过路段的时间-车辆按自由行驶 车速通过的时间。 7、引道延误：引道实际耗时-引道自由行驶时间之差。通 常将可能出现的最大

17、排队长度作为引道延误段。 o交叉口：停车延误通常约占引道延误的76，排队延误 约占引道延误的97%。 8、延误率:车辆通过单位长度路段的实际运行时间与车辆 在理想条件下通过该路段所需时间(标准运行时间)之差。 可以反映出单位长度路段上逗误的大小. 9、车流延误率：车流中各辆车的延误率的总和，即车随在 单位长度路段上的总的损失时间。等于单向交道量延 误率。 10、行程时间指数TTI(Travel Time Index)：高峰时行程 时间/自由流时的行程时间。评价道路上交通流的运行 效率。 注：区别理解各种延误的定义。 二、延误调查的必要性 o目的：确定产生延误的地点、类型和大小，评价道路上 交通

18、流的运行效率，分析找出产生延误的原因，减少延 误，为道路交通设施改善提供依据。 o必要性： 1、评价道路交通阻塞程度。 2、评价道路服务质量。延误服务水平服务质量。 3、前后对比研究。 4、经济分析时间价值。 5、作为采取交通控制措施的依据。 6、改善道路和交叉口的依据。 7、掌握行车延误的发展趋势预测对策。 8、运输规划运营调度、路线调整。 9、交通规划行程时间交通分配。 三、延误的影响因素 1、驾驶员和行人：驾驶水平、心理生理特征、遵守法规。 2、车辆：车型、车龄 3、道路条件：快慢车分离、结构（几块板）、分隔带、左 转专用车道。 4、交通条件：左转车影响最大冲突点、公交车、大型车 延误较

19、大。 5、交通负荷：行车系数与负荷系数成正比。 6、服务水平：美国-延误作为划分交叉口服务水平的依据。 7、交通管制：信号周期、绿信比；标志；控制方式。 8、道路环境：城市道路高于公路；商业中心区高于一般城 市道路。 第二节 路段行车延误调查 一、跟车法 o观测人员乘坐测试车沿着待测路段行驶，观测并记录有 关行车延误数据的方法,记录行程距离、行程时间和延 误等信息。 o确定调查路段的起终点。 o沿着调查路线选择交叉口等控制点。 o路程总长以及各控制点之间的长度，可以通过车辆 o里程表或利用比例尺可靠的地图确定。 o调查时间可以根据调查目的选择交通量高峰小时或 o非高峰小时，有时还需要对比分析。 二、驶入驶出法 o前提：假设车辆到达和离去属于均匀分布；车辆排队现 象存在于某一持续时间的其中一段时间内，如果到达的 车辆数大于道路通行能力则开始排队。而当到达的车辆 数小于路段的通行能力时，则排队开始消散。 o调查:在路段起终点同时进行，并在起终点各设一名观 测员，用调查交通量的方法，每隔5min或10min为间隔 观测累计交通量。 【例题2.3-1】 表2.3-2为某瓶颈路段进行延误调查时，输 入输出法的调查结果。已知该路段通行能力为360辆/h。 （1）分析车辆延误的