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文档简介
1、第三章 高速公路的设计标准所谓公路的设计标准,就是在公路设计时为使各断面组成的线形要素之间保持相互均衡 而制订的技术标准。不同的道路等级具有不同的技术标准,等级越高技术标准越高,而高速 公路为最高。对于一个设计路段,设计标准应尽量保持一致。第一节设计车辆1、原因:设计道路最基本的目的就是使车辆能在其上行驶,所以,设计车辆是高速公路 设计的重要依据之一。2、定义:是设计所采用的代表性车型。3、如果实际车辆尺寸与设计车辆不一致时,则以规定的设计车辆外廓尺寸、重量、转动 特性等特征作为道路设计依据。我国的汽车种类很多,随着改革开放和汽车市场的日益国际 化,汽车品种会不断增加和变化,设计车型应能代表这
2、些汽车中的大部分。为了更好的作到 这一点,设计车型实际上并不一定是某一种具体牌号的汽车,其外形尺寸往往是虚构的,但 能代表某一类的汽车。4、作用:主要用于制定公路设计各项控制指标,其外形尺寸直接影响公路的平面设计, 如曲线半径、车道宽度、弯道加宽、视距及净空高度等。设计车辆的动力性能则与纵断面的 最大纵坡、坡长有关。5、几种设计车型:在设计时,必须考虑远景汽车交通的情况及有关指标的变化。目前, 我国高速公路在设计时主要按小汽车和中型载重汽车考虑。小汽车主要从视距要求考虑,而 中型载重汽车主要从外型尺寸和动力性能考虑,考虑到集装箱运输的发展,半挂车也应作为 主要设计车型。我国目前采用的设计车型外
3、廓尺寸见表 3-1。设计车辆外廓尺寸 (单位:标表31寸类型总长总宽总高前悬轴距后悬小客车61.820.83.81.4载重车122.541.56.54半挂车162.541.24+8.82第二节设计车速为什么设计车速是设计依据?汽车在道路上以一定车速行驶,除了车辆本身要有良好的 性能外,还要求道路提供相应的技术保证.例如行车部分的宽度、道路的平面线型、纵坡是 否平缓,道路的几何形状乃至路面质量等均与行驶速度有关,即设计车速是确定公路线形几 何设计的基本要素之一。行驶速度不同,对道路的要求亦不相同,因此道路设计前所确定的计算行车速度是道路设计的一项重要依据 一、设计车速的定义设计车速(又称计算行车
4、速度)是公路设计最基本的设计依据。设计所采用的车速,称 为计算行车速度,也称设计车速,它是在气候良好、交通量小、路面干净的条件下,中等技 术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全、舒适行驶的最大速度。二、计车速的确定:(要考虑下述一系列问题)计算行车速度值会影响道路的规模,并影响道路建设投资。所以,1、设计车速的确定考虑了汽车行驶的实际需要和经济性,是汽车行驶要求与经济性平衡 的结果。汽车的行驶要求表现为汽车的最高时速,即汽车的机械性能所能达到的最高速度。不同 车辆的最高时速是不同的。公路的设计车速不可能也没有必要达到这一速度,但应尽量满足 汽车机械性能的发挥。汽车行驶的经济性要求表现为汽车
5、的经济时速,即:汽车的机械损耗和燃油消耗为最小 的车速。汽车越接近经济时速运营费用越低。但通常经济时速较低,从时间效益考虑,通常 驾驶员不会追求以经济时速行驶。因此,设计车速应该是最高时速与经济时速之间的一个速度。2、设计车速(计算行车速度)的取值要根据道路类别,级别,地形特征等具体情况决择, 并在道路设计规范或技术标准一类文件中有所规定。远离城市的公路设计车速相对较高,而 市郊公路的设计车速则相对较低;公路等级高,则多考虑行车要求,公路等级低,则多考虑 经济性;平原区公路工程实施较容易,设计车速定的较高,山岭区地形起伏,工程实施困难, 设计车速定的较低。二、高速公路设计车速根据高速公路的运营
6、要求与交通需求的变化和上述确定设计车速的原则,我国公路工 程技术标准(TIT001 97)(以下简称标准)规定:1、高速公路一般选用120km/h的计算行车速度,当受条件限制时,可选用 100kMh或 80km/h的计算行车速度,对个别特殊困难路段,允许采用60kM h的计算行车速度,但应经 过技术经济论证。与以前的技术标准不同,现行技术标准中高速公路的设计车速不再与地形 直接相关,设计人员可根据交通量、交通组成和性质,结合地区、地形特点,考虑技术和经 济条件,选定合理的计算行车速度。2、对于高速公路,设计车速应以小客车为主考虑。虽然目前我国高速公路上行驶的车辆 种类仍较多,大货车也有相当比例
7、,但车辆性能正在不断地改善,实际运行车速呈增大趋势,以小客车作为确定高速公路设计车速的标准是合适的3、对同一条高速公路,如果途经的地区地形有较大差异,设计车速可根据实际情况分段 确定。但是,为了保证行车的连续性,应拄意以下几点:(1)分段之间的设计速度差一般按 20km/h;为一级,并应设置相应的限速标志;(2) 不同设计车速分段不宜过短,通常高速公路分段长度不宜小于20km(3)需要改变计算行车速度时,应设置过渡段,过渡段长度可根据具体地形条件结合各方 面的使用效果,灵活确定;(4) 计算行车速度变更点的位置,应选择在驾驶人员能够明显判断路况发生变化而需要改 变行车速度的地点,如村镇、车站、
8、交叉口或地形明显变化等处,并应设置相应的标志。各级公路计算行车速度表3 2公路等级高速公路一二三四计算行车速度120100806010060804060304020高速公路一般选用120km/h的计算行车速度,当受条件限制时,可选用100km/h或80km /h的计算行车速度。对个别特殊困难路段,允许采用60km/h的计算行车速度,但应经过技 术经济论证。在平原微丘地区的一级、二级、三级、四级公路的计算行车速度应分别采用表3-2所列100km/h、80knoZh, 60km/h、0kin /h,山岭重丘地区的一级、二级、三级、四级公路的计 算行车速度分别采用表列 60kin/h、40km/h、
9、30km/h、20km/h。第三节交通量一、交通量1、概念: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。前者称车流量,后者称人流量。(注意:双向交通量)2、交通量的作用及影响因素:是道路规划、设计和交通规划、交通管理的依据。交通量的大小与经济发展速度、文化生活水平、气候、物产等多方面因素有关,并且 随时间的不同而变化。3、进行道路设计时,常用的交通量有:(1)平均交通量 交通量不是一个静止的量,它是随时间变化的,在表达方式上通常取 某一时段内的平均值作为该时段的代表交通量。如,年平均日交通量就是将一年内的交通量 总数除以当年的总天数所得出的平均值。常用的平均日交通量还
10、有月平均日交通量、周平均 日交通量以及任意期间(依特定分析目的而定)的平均日交通量等。以上平均交通量可以概括成如下的表达式:平均日交通量Qii 1式中:Qi计算期内各单位时间的交通量;n 一计算期内的单位时间总数。如果计算年平均日交通量(AADT)时,n为365或366,则(3-1)(3-2)(3-3)1365年平均日交通量(AADT)=Qi365 i i由此类推1 30月平均日交通量(MADT尸 Qi 30 i i周平均日交通量1 7 (MADT)= 1 Qi7 i 1(2)高峰小时交通量:一天中各小时的交通量不均衡,一般上下午各有一个高峰,交通量 呈现高峰的那一个小时称为高峰小时。所以,一
11、定时间内(通常指一日或上午)交通量出现的最大小时交通量称为高峰小时交通量。(指一天内的交通高峰期间连续 1h的最大小时交通量)(3)第30位小时交通量:将一年当中8760个小时的小时交通量,按大小次序排列,从 大到小排列序号为第30位的那个小时的交通量,称为第30位小时交通量。将一年中8760小 时交通量依大小次序排列,然后计算出每一个小时交通量与年平均日交通量之比值,称为小 时交通量系数,以此为纵坐标,以排列次序为横坐标,可以绘制出一年中小时交通量曲线图(图 3-1)。从图上可以发现:从第1到第30位左右的小时交通量减少的比较显著, 即曲线斜率大; 而从第30位以后,交通量减少得非常缓慢,曲
12、线较为平直,即曲线斜率小。据此规律,美国 和日本等选取第30位小时交通量为设计小时交通量。 这样,使道路设计既满足了 99.67%寸问 内的交通需求,将交通拥挤时间保持在最低限度(只占0. 33%),又大大降低了公路建设费用, 经济合理。第30位小时交通量是国外经验数值,由于我国公路交通组成情况不同于国外,美国日本 等国的交通组成中,小汽车所占比例很高,我国则以中型载货汽车为主,并有自行车、人力 车等混合交通。其次,我国公路的技术状况也不同于国外,因此,在对我国交通量调查的基 本数据作了系统处理与分析之后,分析资料表明小时交通量系数曲线的显著变化位置一般在 第20位小时交通量附近,这时的系数值
13、偏高,而第30位小时之后的曲线较平缓,考虑技术与经济效益方面的因素,确定设计小时交通量的位数一般取第30位小时,各地可根据当地具体情况,在第20至40位小时交通量之间,选用最为经济合理的位数,作为设计小时交通量的位数。二、设计交通量1、设计交通量作为道路规划和设计依据的交通量,称为设计交通量。进行道路规划和设计,必须考虑 交通量随时间变化出现高峰的特点。若以平均日交通量或平均时交通量作为设计依据,必将 在很大一部分时间内不能满足实际交通量的通行要求而发生交通拥挤阻塞;若按年最大的小 时交通量作为设计依据,又嫌偏大而浪费。美国和日本的研究认为,取一年的第30位最大小时交通量作为设计小时交通量,即
14、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位的小时交通量作为设计交通量。由图可以看出,在第30位以上,曲线斜率较大,而第 30位以下,曲线变得平缓。采用 第30位小时交通量做设计;全年只有 29个小时的交通量超出交通设施的容量,保证率达 99.67%。但我们在进行道路设计时,并不是用它去做设计小时交通量,因为它只是当年的交 通量数据,我们设计道路是为了 20年后也能够满足交通的需求,所以我们是在其基础上求出 设计小时交通量,于是我们在此引入一个系数K值。2、系数K第30位小时交通量与年平均巳交通量的比值,称为第 30位小时交通量系数,以 K表 示。我国国家干线公路9个省
15、的10个观测站资料统计得出,K值的分布为11%厂15%平均为 13.3%。我国城市道路设计规范把系数 X称为设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比 值。K值的分布在9% 14%之间。当城市道路交通量饱和度较高时,则 K值较小,当交通量 饱和度较低时,则尺值较大,所以,K值一般可如下取值:城市道路用11%;公路:平原区用13%,山区用15%。各地区道路K值可取用上述平均值,也可自行长期观测统计得出。设计小时交通量,则 根据X值和通过预测推算设计年限末预期的平均日交通量求得。3、设计年限年平均日交通量的推求:一般应由规划部门整理的 OD调查表,并经远景出行分布分配到道路上的数据取得。如 无此数据,
16、改建道路可以调查年的交通量为准,推算增长交通量、吸引交通量与发展交通量, 从而估算出远景年平均日交通量或平均日交通量;新建道路可根据邻近道路转移到新路的交 通量进行估算。增长交通量可按下列公式计算:N t=N(1+ 丫)*1(2-3-4 )式中N t设计年限第t年的年平均日交通量(pcu/d);N i起算年份的交通量(pcu/d);t 设计年限(a),指确定道路宽度而采用的交通量增长年限,在该年限内车行 道的宽度能满足道路交通增长的要求;交通量的年递增率。交通量年递增率r,应由各地分别确定。它与当地的社会经济发展有关,确定过程中宜用 多种途径反复求证。吸引交通量,是指道路改建后或新路出现时吸引
17、过来的交通量,应从各项交通资料的 综合分析得出。发展交通量,是指随道路两侧建筑物发展而增加的交通量,可根据未来建筑物性质预 估。(根据以上可求得设计年限末的年平均日交通量)4、方向分布系数6一条道路往返两个方向的交通量,在较长的时间内可能是平衡的,但在某段时间内两个 方向的交通量会有差别,这样我们就要考虑方向分布系数。主要方向交通量与断面双向交通量的比值,称为方向分布系数,以6表示。按国外资料上下 班路线6 =0.7,主要干道6 =0.6,市中心干道6 =0.5。我国郊区主要干道上来往变化不大, 根据六个城市的观测资料,机动车高峰小时6值为0.510.56,为安全起见,6值可取0. 6。 5、
18、求设计小时交通量(1)对于双车道道路,设计小时交通量可取双向交通量, 不必考虑方向分布系数,计算公式如下:Nh (双) = Na*k(2-3-5)(2)单向两车道以上的道路,设计小时交通量取单向交通量。计算公式如下:(2-3-6 )Nh 单)=Na*k* 6式中:Nh 设计小时交通量(pcu/h);k 设计高峰小时交通量系数或第30位小时交通量系数;取 0.11,0.13,0.15 等;6一方向不均匀系数。三、交通量的观测1 .观测是道路规划或设计的重要前期工作。2 .观测方法:工与计数器相结合的观测的方法。用自动观测仪进行长期连续观测的方法。四、交通量的换算交通量观测所得结果是混合交通量。为
19、计算设计交通量,应将各种车种在一定的道路条件下换算为单一车种,即当量交通量(pcu)。1、国外多以小客车为标准换算车辆。2、我国高速公路、一级公路和大城市亦以小客车为标准换算车辆。3.二、三、四级公路以普通汽车为标准换算车辆,中小城市小型汽车比重尚未超过20%可以普通汽车为标准换算车辆。设计中车种换算系数可根据下表采用。交通部规定的车种换算系数表2 3车辆种类换算系数载货汽车、大客车、重型载货汽车、拖拉机10.带挂车的载货汽车、大平板车1.5小汽车、吉普车、摩托车、人力车(架子车)0.5兽力车2.0自行车0.1城市道路设计规范规定的车种换算系数表24车型类别小汽车普通汽车校接汽车路段11.52
20、.0环形交叉口11.42.0信号交叉口11.62.5第四节道路路段通行能力一、通行能力1、基本概念:通常定义为在一定的道路、交通状态和环境下,单位时间内 (良好的天气 情况下),一条车行道或道路的某一断面上能够通过的最大车辆或行人数量,亦称道路容量、 交通容量或简称容量。一般以辆/ h、人/h表示,亦有用辆/昼夜或辆/ s表示的。车辆多 指小汽车,当有其它车辆混入时,均采用等效通行能力的当量小客车单位。在我国公路方面 采用当量解放牌汽车为单位,城市采用当量小汽车为单位。注意以下几点:定的道路和交通条件下车辆数,(车辆中有混合交通时,则采用当量交通量)与交通量的关系:区别:道路通行能力与交通量概
21、念不同,交通量指某时段内实际 通过的车辆数。道路通行能力是一定条件下通过车辆的极限值,不同的道路条件和交通条 件下,有不同的通行能力。二者联系:一般情况下,交通量均小于道路的通行能力。在小得多的情况下,驾驶 员可以自由行驶,可以变更车速、转移车道,还可以超车。交通量等于或接近于道路通行 能力时,车辆行驶的自由度就明显降低,一般只能以同一速度列队循序行进。当交通量稍 微超过通行能力时,车辆就会出现拥挤、甚至堵塞。所以,道路通行能力是一定条件下通 过车辆的极限值,不同的道路条件和交通条件下,有不同的通行能力。通常在交通拥挤经 常受阻的路段上,应力求改善道路或交通条件,以期提高通行能力。2 、影响因
22、素影响道路通行能力的主要因素有道路状况、车辆性能、交通条件、交通管理、环境、驾 驶员技术和气候等。止匕外,还有些影响因素至今尚未能作出定量的分析,因此,目前国内外不少专家学者都 致力于确定和提高通行能力的研究。二、机动车通行能力的类别(强调的是机动车通行能力的研究)(一)、基本通行能力基本通行能力是指道路与交通处于理想情况下,每一条车道(或每一条道路)在单位时间内能够通过的最大交通量。作为理想的道路条件,主要是车道宽度应不小于 3.65m,路旁的侧向余宽不小于1.75m, 纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。作为交通的理想条件,主要是车辆组成为单一的标准型汽车,在一条车道上以相同
23、的速 度,连续不断地行驶,各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔,且无任何方向的干扰。在这样理想条件下建立的车流计算模式所得出的最大交通通过量,即基本通行能力,亦 称理论通行能力,其公式推导如下:图32为连续运行车流前后车头间隔的示意图。理论通行能力采用车头间距推算,车头间距指连续车流中的两车之间的距离,计算公式 如下:L=l车+UX t+S制+l安,V , K2 Kl2=l车+ t +21 V2 l 安 (2-4-1)3.6254( f i)式中:l车一汽车长度(m);V行车速度(km/h);t 一司机反应时间(s) , Et为司机在反应时间内车辆行驶的距离(m),反应时间为 3.61 1
24、.8(s);k 2后车刹车安全系数;k 1前车刹车安全系数;据苏联测设载重汽车导出k2- k 1 =0.67 ;少一轮胎与路面间的附着系数,通常取0.2-0.5 ;f一滚动阻力系数,可取0.02;K2 Ki254( f i)i一道路纵坡,上坡取正号,下坡取负号;V2后车正常制动刹车与前车紧急刹车的制动距离之差值;l安-车辆间的安全间距(m);可取2-5m。理论通行能力公式如下:N=3600迹照V(2-4-2)LL/工Lv 3.6式中:N一通行能力(vep/h );L一车头间距(项;V一行车速度(m/s);V一行车速度(km/h) o把车头间距公式带入上式,得理论通行能力的计算公式:N最大=Vt
25、3.61000Vk2k1(2-4-3)254V2 l车l安车辆长度对于小汽车采用 5m,对于解放牌汽车采用8m现以解放牌汽车为例,代入上述 数值则得:N 解=1000v/vt/3.6+v2/(254 小)+8+2= 1000/t/3.6+v/(254 小)+10/v以不同车速及不同车速的小值代入上式,则得出各车速时相应的基本通行能力,列于下表纵向附着系数。与车速q的关系表2-5v(km/h)120100806050403020小值0.290.300.3l0.330.350.380.440.44一条车道计算的通行能力表2-6V(km/ h)12010080605040302010计算的车道通行能
26、力(辆/h)502592703861933106211551055696职整后的采用值(辆/ h)5006007009001000110012001000700从表中数值可知,N解为v、小的函数,小值越大则N解亦增大,速度增加则通行能力增 大,但增大至某一数值后,通行能力开始减小,一般变化于500-1200之间,而按现场实际观察的最小车头时距计算则可达 2000辆/h以上,这主要由于路面干燥使附着系数大,平纵线 形视距好,驾驶员估计不会出现意外停车,从而减小了车头应保持的最小间隔。下表为美国 和日本关于基本通行能力的规定及我们的建议值。美、日对于基本通行能力的规定及建议值表2-7道路断面形式计
27、算单位基本通行能力(辆/L)日本的道路技术标准美国公路通行能力手册(19655)建议我国采用值双向双车道双向往返合计250020002000小汽车1000解放牌货车多车道平均每一条车道25002000上列数值可视情况适当折减(二)、可能通行能力可能通行能力是在实际的道路和交通条件下,单位时间内通过道路上某一断面的最大可 能交通量。计算可能通行能力是以基本通行能力为基础,考虑到实际的道路和交通状况,确 定其修正系数,再以此修正系数乘以前述的基本通行能力,即得实际道路、交通与一定环境 条件下的可能通行能力。影响通行能力的修正系数为:1、道路条件的修正系数修正,只能选择其影响大的主要方面予以道路条件
28、影响通行能力的因素很多,不能 修正车道宽度修正系数丫 1根据国外对道路宽度影响通行能力的实际观测认为,当车道宽度达某一数值时其通过量 能达到理论上的最大值,当车道宽度小于该值时,则通行能力降低。美国规定该宽度为3.65m, 日本规定为3.5m,小于此宽度的修正系数列于表38。车道宽度对通行能力影响的修正系数丫1值 表38日本公路技术标准美国公路通行能力手册规定车道宽度修正系数丫1车道宽度双车道丫 1多车道丫 13.501.003.651.001.003.250.943.350. 880.973.000.853.000.810.912.750.772.750.760.81侧向净空的修正系数丫 2
29、侧向净空是指车道外边缘至路侧障碍物(护墙、桥栏、挡墙,灯柱、临时停放的车辆等 ) 的横向距离,根据实际调查表明,当侧向净空小于某一数值时(理想条件规定的数值)会使驾驶员感到不安全,从而降速、偏离车道线,使旁侧车道利用率降低。故当侧向净空不足时应 予以修正,其修正系数丫 2,列于表39。侧向净空对通行能力影响的修正系数丫2值 表39侧向净空日本公路技术标准美国公路通行能力手册1.751.501.251.00.750.50.001.821.220.610.00双车道一侧净空不足1.000.980.960.930.910.880.851.000.970.930.86两侧净空不足1.000.960.9
30、20.860.810.750.701.000.940.850.76多车道一侧净空不足1.001.000.990.980.970.950.901.000.990.970.90两侧净空不足1.000.990.980.970.940.900.811.000.980.940.81纵坡度修正系数丫 3道路纵坡的大小对行车速度有很大的影响,特别是对于载重货车、拖挂车,当纵坡越大,车速降低越多,通行能力亦随之而降低。国外均以小汽车为标准车型,由于小汽车后备功率大,当纵坡小于7%寸,车速降低很少,因而可不予修正。但我国当前在街道上行驶的多为大客车和载重货车,在坡道上行驶,车速降低很多,因此应予以修正。通过国内
31、行车的实践我们认为,坡度大小和坡道长短对车速和通行能力均有影响,故两 者应同时考虑。美国的修正方法有两种,一是当量法,将一辆载货汽车换算成多少辆小汽车, 然后用小汽车的当量值来计算。不同坡度和坡长t#况下载货汽车对通行能力的影响列于表3-100其修正系数丫 3根据载货汽车所占百分数按下式计算:Y 3=100/ (100- P t+Etp T)(5.3)式中:P T-载货汽车所占百分率;Et-载货汽车换算为小汽车的当量值,可按表3-10 一定坡度和坡长查得。货车在双车道交通条件下的换算系数表3 10一f一辆载货汽车相当于小汽车数平均纵坡坡道长度(m)'''-'3%
32、4%5%6%7%1603.94.14.24.24.43204.14.34.54.75.14804.34.64.95.35.59604.44.85.25.86.51204.65.15.76.47.116004.65.36.06.77.4注:如修正货车因坡度影响的通行能力时,可用表中数值除以2,即换算成以货车为单位。另一种方法是采用上坡时的最大车流量与平坡的最大车流量进行对比的百分数来表示, 这样查得的百分数即为纵坡的修正系数,因限于篇幅不作介绍o视距不足修正系数丫 4道路线形的几何要素应满足设计车速的条件,但由于客观原因视距不足,往往不能满足 行车要求,特别是超车的要求。在超车视距小于 450m
33、的路段,如平曲线或竖曲线路段,可按 其占道路全长的百分数进行修正。视距不足的路段越长,则其影响越大。视距不足的修正只 适用于双车道道路,其修正值见表 311。视距不足对通行能力影响的修正系数丫4值表311视距小于450m的路段占全长的百分比%行车速度(Km/h)35 6464 7272 8080 8801.001.001.001.00200.880.910.960.93400.850.870.890.83600.800.800.800.70800.760.730.690.501000.690.640.560.27沿途条件修正系数丫 5沿途条件是指道路两旁街造化程度,由于道路两侧有建筑物, 常产
34、生行人和非机动车流对汽车的干扰,从而迫使汽车降速和通行能力降低,因此计算的通 行能力应予以修正(表312)。街道沿线条件对通行能力影响的修正系数丫5表3 12街道化程度未街道化区段少许街道化区段街道化区段修正系数1.00.90.9 0.80.8 0.72、交通条件修正系数丫 6交通条件的修正主要是指车辆的组成,特别是混合交通情况下,车辆类型众多,大小不一,占用道路面积不同,性能不同,速度不同,相互干扰大,严重地影响了道路的通行能力。 为了使不同类型的车辆换算为同一车型, 一般根据所占道路面积和行车速度的比值进行换算, 亦可用平均车头时距的比值进行换算。国外都以小汽车作为换算标准,而我国由于载货
35、汽车 的数量占汽车总数的80%左右。因此,我国公路工程技术标准规定以载货汽车为标准车,其 它车辆需换算成载货汽车(表3 3) o而城建部门亦有米用小汽车为标准(表34) o例3.1 某道路上坡坡度为4%坡长为960m载货汽车占交通量的20%求坡度修正系数。(p t=20,载货汽车所占百分率)解: 当坡度为4%坡长为960m由表得Et=4.8 ,已知p t=20,代入式(5.3)则得: Y 3=100/ ( 100- p t+Etp t) =100/ (100-20+4.8*20 ) =57%例3.2 某城的入城干道,地处平原区,初建按三级公路标准,即路基宽为8.5m,路面宽为7.0m,设计车速
36、为60km/h (时一条车道的理论通行能力采用 900辆/h ),该路段纵坡 为2%,视距不足路段长度占全路段的 20%。根据交通量调查,该路段载货车交通量为875辆/h,吉普车8辆/h,自行车115辆/h,板车13辆/h,马车5辆/h,试求该路交通量 是否超过其本身的通行能力。解:按V=60knZh,查表得一条车道的计算通行能力采用值为 900辆/h,对双车道为1800 辆/h。求可能通行能力需确定以下修正系数:1 .车道宽为3.5m,得丫 1=1.0o2 .两侧路肩宽度均为0.75m,得丫 2=0.81。3 .纵坡为2%,即丫 3=1.0,可不予修正。4 .超车视距不足路段占20%,得丫
37、4=0.88。5 .它是城市出入口干道,两侧已经街道化,得丫5=0.75。因此其可能通行能力N可能为:N 可能-N基* 丫 1* 丫 2* 丫 3* 丫 4* 丫 5=961(辆/h)按调查交通量的车辆组成,查表和参照我国实践经验,认为自行车的车种换算系数采用0.10,板车为0.50和马车为2.0,则换算为载重汽车的交通量:02=875+8*0.5+115*0.1+13*0.5+5*2=907(辆/h)。N可能 Q2,该路段的调查交通量尚未达到该路段的可能通行能力。(三)、设计通行能力1、概念:设计通行能力是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、目前我
38、们通常是按一定的修正系数来修正可能通行能力获得设计通行能力。路段设计通行能力分为四种情况:不受平面交叉口影响的一条机动车道的通行能力:Nm=)c cXNp pcu/d式中a c-道路分类系数,数值查表313Np - 一条车道的可能通行能力机动车道的道路分类系数表3- 13道路分类快速路主干路次干路支 路a c0.750.80.850.9表中,快速路分类系数较小,而支路分类系数最大。这体现了等级高的道路要求服务水平较高,亦即容许通行能力降低,因而分类系数小。相反,等级低的支路,分类系数较大, 使用条件较差。受平面交叉口影响的一条机动车道的通行能力:要考虑交叉口折减系数a a,受交叉口之间距离和交
39、叉口信号灯周期的影响。公路上,路段距交叉口远,可不考虑交叉口影响;城市道路上,因为交叉口之间距离近, 车流不能连续通行,因此对路段设计通行能力还应予以修正,修正系数主要受交叉口之间距 离与信号灯配时的影响,称为交叉口折减系数aa ,可查表获得。那么受平面交叉口影响的一条机动车道的通行能力:Nm=)c cX NpX a a pcu/d不受平面交叉口影响的多条机动车道的通行能力:当在一个方向上的车行道有两条或多于两条车道时,因车辆经常由外侧车道转入内侧车 道,或由内侧驶出通过外侧车道,这种车道转移对外侧车道干扰最大,所以多车道的车行道、要考虑车道转移影响。位于外侧位置的车道通行能力应予折减。通常以
40、靠近中线的第一条车道的通行能力作为1(即100%),第二条车道的通行能力为第一条车道的0.85,第三条车道的通行能力则为0.79,第四条车道为0.61详见表314:车道通行能力折减系数值表314车道数单向一车道单向二车道单向三车道单向四车道折减系数1.01.852.643.25由上表可见,车道数增加,通行能力相应折减,故从实际效果出发,过多的车道并不能提高太大的通行能力。不计交叉口影响多车道的设计通行能力为:1Nm=a cXNpX ampcu /h式中,Nm-一不受平面交叉口影响的多车道设计通行能力;Np 可能通行能力;ac -道路分类系数;am -通行能力车道折减系数。 受平面交叉口影响的多
41、条机动车道设计通行能力。1Nm=a cXNpX a a Xam pcu /h第五节机动车车行道宽度的确定关于机动车车行道宽度的确定方法对于城市道路、公路均适用。一、车行道:是道路上供车辆行驶的部分。高速公路、一级公路的车行道专供汽车行驶,二三四级公路的车行道供各种车辆混合行 驶。二、道宽度:与车行道不同(机动车车行道是由数条车道组成的)1、车道宽度概念:在车行道上供单一纵列车辆安全行驶的地带,称为一条车道,一条车 道所必需的宽度,称为车道宽度。2影响因素:机动车车道的宽度决定于设计车辆外廓宽度、横向安全距离、以及不同车速 行驶时的车辆摆动宽度等。3、取值:不同车种和不同行驶车速要求不同车道宽度
42、与之适应。根据我国对公路和大、中、小城市道路的行驶车辆观测得出,车速40km/h时,采用3. 75m 反之,车速40km/h时采用3. 5m快速路机动车道宽度也有采用 4m的。我国各级公路车行道宽度可查表。三、机动车车行道宽度的确定:机动车车行道由数条机动车车道组成,其宽度应是车道条数和一条车道宽度的乘积与两侧路缘带宽度之和,如道路中间设有双黄线时,整个道路宽度尚应包括双黄线的宽度;如 道路上设有分隔带,附加车道(变速车道或爬坡车道)、紧急停车带或错车带等设施时,还应 包括这些部分的宽度。(不同于路面宽度)机动车车行道宽度 Wc=NK b+2mcWc-机动车车行道宽度N-双向车道数,通常取整数 b- 一条车道宽度mc-路缘带宽度(0.25m-0.5m)1、估算车道数N或向设计小时交通量/ 一条车道的设计通行能力,N通常取整数(其中,一条车道的设计通行能力 Nm骸cXNpX a a pcu/d )若求得N=1.5,则N取2,既双向为二车道,机动车车行道宽度 Wc=N( b+2mc若求得N=2.5,则N取4,既双向为四车道,单向为二车道,此时应考率设计小时交通量受方向分布系数6的影响,
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