工学第三章多车道公路通行能力分析

1、第三章第三章由nordridesign提供道路通行能力道路通行能力多车道公路路段通行能力分析多车道公路路段通行能力分析二、三、四级公路典型横断面组成二、三、四级公路典型横断面组成高速及一级公路典型横断面组成高速及一级公路典型横断面组成多车道公路交通运行规律：n 外侧车道受干扰最大n车辆运行只受同方向车流的影响n不同位置的车行道所受干扰不同n或不设中央分隔带,或对于车辆的进出则缺少全面控制，或两者既而有之第一节第一节 实际运行状况通行能力分析实际运行状况通行能力分析 一、分一、分 析析 步步 骤骤 1. 根据已知的路段基本数据、几何特征参数、交通流量和交通组成及横向干扰等数据，分析其公路特性及其

2、交通特性； 2. 利用观测数据确定路面宽度、街道化程度、地形条件、横向干扰等多车道公路通行能力的影响因素对速度的影响，确定实际条件下的自由流速度； 3. 分析行车道宽度、横向干扰、交通组成对实际通行能力的影响，确定各影响因素的修正系数； 4. 计算实际条件下的通行能力； 5. 分析实际交通运行状况，包括实际运行速度和运行时间，服务水平等，评价交通运行状况。二、基础数据的调查与分析二、基础数据的调查与分析 1标准道路条件 2多车道公路交通特性分析 交通组成特性 交通量大，车辆性能好，车速高。一级公路交通组成中以小客车为主。 速度特性 一级公路上，车辆行驶自由度大，超车容易。决定车辆运行速度的主要

3、因素是道路线形、车辆性能、通车路段的里程及车道数，而其交通组成及交通流量只居于次要位置。 小客车85%位速度在90km/h附近波动，15%位速度在65km/h左右摆动，50%位车速在85km/h附近摆动。 (3)车头时距特性 靠近路肩车道的流量最低，一般的驾驶员均愿意使用中间车道和靠近中央分隔带的车道。 3横向干扰对车辆运行速度的影响横向干扰对车辆运行速度的影响 横向干扰的权重分析可将行人、自行车、非机动车作为横向干扰来考虑。按其影响程度的不同可将路侧横向干扰影响因素分为： 支路进出主路的车辆数（eev）； 路侧停靠的机动车数量（psv）； 路侧与横穿公路的行人数（ped）； 路侧非机动车数量

4、（人力车、畜力车与自行车）（smv）； 为简化通行能力分析过程中自变量的个数，可用一个横向干扰变量代替以上四个横向干扰事件，即： 街道化程度对运行速度的影响 当路侧街道化程度从无到完全街道化时，车道上的小客车速度均下降。 出入口数量对运行车速的影响 一级公路所遇到的横向干扰主要是平面交叉口的影响。从图3-3可以看出，在约2km路段内，随着出入口数量从0变化至7，其运行速度从86km/h降至48km/h，下降了约40%。 通过以上分析，确定横向干扰对通行能力的修正系数见p37表3-2。 4道路横断面形式对速度的影响分析道路横断面形式对速度的影响分析 多车道一级公路可以分为有中央分隔带和无中央分隔

5、带两种类型。车道数又有4车道和6车道两种主要类型。 在相同的横向干扰情况下，有中央分隔带公路的内侧车道车速明显高于无分隔带公路内侧车道车速。 无机、非分隔带公路外侧车道车速较低。 p37表3-35大型车及两轮摩托车对速度的影响分析大型车及两轮摩托车对速度的影响分析 大型车对速度的影响分析 在多车道公路上，小客车主要分布在内侧车道和中间车道。 大型车混入率越大对速度的干扰也就越大。 小客车速度随大型车混入率的增加而降低。 p38表3-4 两轮摩托车对速度的影响分析 一般情况下，两轮摩托车均在外侧车道行驶，对外侧车道车流速度影响较大。6驾驶员总体特征驾驶员总体特征 不是所有的驾驶人员都以相同效率使

6、用多车道公路。驾驶员总体特征研究涉及面广。一般认为，在一级公路行驶的驾驶员均具备一般熟练程度和正常驾驶行为。故其对通行能力的影响可以忽略。三、实际条件下通行能力计算三、实际条件下通行能力计算 一级公路的通行能力受横向干扰的影响较大 其中，交叉口的影响最大，路侧行人与自行车等非机动车影响较小。 不同车道的通行能力也不同。内侧车道较高，中间车道次之，外侧车道最小。 大型车主要行驶在中间车道或外侧车道，两轮摩托车主要行驶在外侧车道。由于摩托车驾驶员行驶行为的不规范和不可预见性，故其对外侧车道和中间车道的通行能力也有一定的影响。此外，大型车的影响也不容忽视。 多车道公路通行能力可按下式计算 将式中的所

7、有修正系数用一个总的修正系数统一起来，用符号表示，称之为通行能力综合影响系数。即： 四、路段交通运行状况分析四、路段交通运行状况分析 衡量服务水平的因素归纳起来主要有以下几个方面： 司机选择行驶速度的自由度，驾驶员的疲劳程度和心理紧张程度； 交通流密度与车辆平均运行速度； 汽车运行费用等经济因素； 交通事故率。 从车辆特征出发，宜选用车流密度、平均运行速度、交通流状态和最大服务流率作为衡量一级公路服务水平的主要指标。 一级公路各级服务水平下的运行状况描述如下： 一级服务水平：驾驶员能自由和较自由地选择期望的车速，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰很小。交通流处于自由流及稳定流状态中的较好范围。超车

8、容易，车流稳定，很少有刹车和成队列行驶的状态。 二级服务水平：行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较大，驾驶员选择车速的自由度受到一定的限制。交通流状态处于稳定流的中间范围。有拥挤感，超车比较困难，驾驶员认为不太满意。 三级服务水平：驾驶员选择车辆运行速度的自由度受到很大的限制。行驶车辆受别的车辆或行人的干扰很大。交通处在稳定交通流范围的较差部分，并已经接近不稳定流范围。流量稍有增加，就会出现交通拥挤。交通流中的车辆基本无法超车，多呈队列行驶。所受的限制已到了驾驶员所允许的最低限度。但可通行的交通量尚未达到最大值。 四级服务水平：交通流处于不稳定流状态。每小时可通行的交通量达到最大值，驾驶员已无自由

9、选择车速的余地。车速降低到一个低的但相对均匀的数值。交通流变成强制状态。能通过的交通量很不稳定，从很大一直降到零。时常发生交通阻塞。 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： 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例例1运行状况分析运行状况分析 郊区没有中央分隔带的多车道公路，在两侧路肩距车行道边缘0.60m的位置有照明灯柱，并且桥梁的扶垛以频繁的间隔位于道路的中央。路段车道宽度3.75m。该路段的设计车速为100km/h，并且驾驶员主要由经常往返于两地者组成。如果该路段单向高峰小时交通需求量为2000veh/h，有15%的卡车。高峰小时系数为0.91，那么该路段可

10、指望的服务水平怎样? 第二节第二节 规划和设计阶段通行能力分析规划和设计阶段通行能力分析 在规划和设计阶段，不控制出入多车道通行能力分析的目的是确定多车道公路上为了给预计的交通组成和交通量提供所期望的服务水平而需要的车道数及车道宽度。 通过通行能力的分析，还可以用来评估改变一些设计因素对交通运行状况产生的影响，如是否修建中央分隔带，是否拓宽路肩等。 通过通行能力的分析，还可以评估公路网疏导交通流的适应程度。一、分一、分 析析 步步 骤骤 1. 根据已知的年平均日交通量（aadt），确定设计小时交通量（ddhv）veh/h/车道； 2. 按照特定的公路技术等级和设计速度，根据实际条件确定行车道宽

11、度、路肩宽度等必要的路段几何参数，计算所需车道数； 3. 根据预测的路段基本数据、几何特征参数、交通流量和交通组成及横向干扰分析公路特征及交通特征； 4. 就预测数据确定行车道宽度、地形条件、横向干扰、街道化程度对自由流速度的影响及修正系数； 5. 确定特定条件下的预测自由流速度； 6. 分析设计条件下的交通运行状况，服务水平； 7. 通过以上分析，评估设计因素对交通运行状况的影响，是否需要进行调整，如需调整，重复上述过程。二、分二、分 析析 方方 法法 一、计算规划、设计阶段所需的最大服务交通量：一、计算规划、设计阶段所需的最大服务交通量： （1） 已知年平均日交通量aadt，将其换算为单向设计小时交通量ddhv k系数取决于环境开发的类别和密度。d系数取决于所考虑的公路路线类别 （2）将预测的单方向设计小时交通量ddhv通过15min高峰小时系数phf转换成15min高峰小时流率。 sf=ddhv/phf (3)计算设计道路和假设交通条件所需的最大服务流率msfd 二、计算规划、设计条件所能提供的最大服务交通量 （1）根据理想条件下的设计速度，查表计算实际条件下的设计速度。 （2）根据实际条件下的设计速度，查表通过内插的方法计算实际