城市道路设计课件：城市道路设计基础

城市道路设计基础

道路建筑限界是为保证车辆和行人正常通行，规定在道路和桥面上及隧道中一定宽度和高度范围内不允许有任何设施及障碍物侵入的空间范围。在建筑限界之内不允许设置桥台（墩）、灯杆、护栏、标志牌、树木等触线设施。尤其应注意防止树杈、广告牌、路灯等常见物体的侵入。第一节城市道路建筑限界道路建筑限界分为净高和净宽两部分。绝对不允许有任何障碍物侵入。道路净宽包含行车道宽度和路肩宽度。１．行人净空净高：2.2米宽度：0.8~1.0米之间2.非机动车净空净高：自行车2.5米；三轮车板车：3.5米宽度：1.0～2.5米之间2．机动车净空实际车辆不得超出规范尺寸。道路种类行驶车辆类型最小净高（m）机动车道各种机动车4.5小客车3.5非机动车道自行车、三轮车2.5人行道行人2.5净高：电力机车6.5m,内燃机车5.5m宽度限界：4.88米3、铁路净空限界4、桥下通航净空限界取决于航道等级：净高：一级，12.5m；三级，10m;

5级，５ｍ无中间分隔带道路空间界限隧道内道路空间界限第二节设计车辆尺寸

车辆类型总长（m）总宽（m）总高（m）前悬（m）轴距（m）后悬（m）小客车61.82.00.83.81.4大型车122.54.01.56.54.0铰接车182.54.01.75.8+6.73.8

控制道路几何设计的关键因素是行驶车辆的物理性能与各种车辆的几何尺寸相适应。将各种类型的车辆建立类型分级，并选择具有代表性的车辆用于设计。这些用于控制道路几何设计，符合国家车辆标准且质量、外廓尺寸和运行性能具有代表性的车辆，称之为设计车辆。

机动车设计车辆及外廓尺寸

车辆类型总长（m）总宽（m）总高（m）自行车1.930.602.25三轮车3.401.252.25电动助力车※2.100.752.25非机动车设计车辆及外廓尺寸设第三节设计速度计车速[计算行车速度]（km／h）P7表1-2

类别快速路主干路次干路支路Y201510-15E完全控制信号灯控制IIIIIIIIIIIIIIIIIIV100/6060/5050/4040/3050/4040/3030/2040/3030/2020V:设计车速(Km/h)：Y:设计年限(年)；E:出入口控制方式

道路的等级应根据道路网规划，道路的功能、使用任务和要求以及远景交通量大小，综合论证后选定。第四节城市道路交通量变化特征一、交通量的时间分布特征

交通量随着时间变化的特性，反映了社会与经济活动等对交通的需求。这种需求随着社会和经济的发展而增长，并受经济生产的季节性等因素影响，使道路交通量随之呈现出随时间变化的特征。交通量月变图交通量周变图交通量日变化图高峰小时交通量

在交通量累计最大的那个小时，称为高峰小时，高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量。而高峰小时交通量占全天交通量之比，称为高峰小时流量比K。全天交通量流量比K值变化

PHFt――高峰小时系数t――通常取5min或15min

一个高峰小时划分成时间更短的几个高峰区间，通常5min或15min作为时段，连续5min或15min内累计交通量最大的时段，就是高峰小时内的高峰时段，把高峰时段内的累计交通量扩大为一个小时的交通量，可称为扩大高峰小时交通量。高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比称为高峰小时系数。二、交通量在道路空间分布特征交通量空间不平衡表现：交通量在同一时刻不同区域空间里也并不平衡，一般来说，城市核心区道路、进出城区的干道平均交通量较大。此外，同一条道路不同路段也会有一定差异，甚至同一路段交通量在各个车道上分布也有明显差异。这些都会对道路设计产生一定的影响。

交通量的方向不均匀性：

一条道路往返两个方向的交通量，在很长时间内，可能是平衡的，但由于居住和就业分离，在一天中某一时间内，两个方向的交通量会有较大的不同。为了表示这种方向不平衡性，常采用方向分布系数D表示。

潮汐交通最大问题是一个方向极为拥堵，而另一个方向交通不饱和，浪费了道路资源。为应对这种情况，美国专门设计了“潮汐交通道路”，采用了专门的“潮汐车道”来为不同方向的道路服务，该车道可以在不同时刻变换方向普通形式的终点在交叉口的形式美国某道路上的潮汐交通现象。美国应对“潮汐”交通的道路设计措施。车辆换算系数：将不同占用时空的车辆按照某个原则折算为同种车型。换算系数的取值直接明显的影响设计交通量的大小。换算系数在路段与交叉口有所不同。换算系数目前是国内的一个比较大的问题：国内没有自己比较成熟的换算理论。公路、城市道路、交叉口、不同道路上的取值都趋于一致。

车辆小客车普通汽车铰接车换算系数11.52车种交叉口形式小客车普通汽车铰接车环形交叉口11.42灯控交叉口11.62.5路段车种换算系数

平面交叉口车种换算系数

第五节设计小时交通量设计小时交通量（DHV)的确定：1、什么是设计小时交通量？DesignofHourVolum(DHV)在设计道路宽度的时候，通常采用小时交通量作为计算指标。一般要求采用的小时交通量在设计年限内出现的较大的数值。城市道路交通的特点：交通量随时间变化显著，高峰小时流量非常大。城市道路设计交通量的要求：即要保证交通安全通畅，又要使工程造价合理、经济。设计小时交通量该如何得到？提出两种以上方法。方法1.第30位高峰小时交通量（估算用）方法2：利用年平均日交通量推算没有观测资料时候，如何得到DHV?——依然利用交通量频率曲线的稳定性。

QDHV=QA×K×D式中：K－－设计高峰小时交通量与AADT比值。D——方向不均匀系数，主要方向交通量与断面交通量比值。K值一般在10～16％之间变换。市区一般10~12%郊区一般13～15％地区道路情况D值城市重交通量道路0.50-0.55一般道路0.55-0.60郊区城际连接道路0.60-0.70旅游观光道路﹥0.70地区道路情况K值城市重交通量道路0.07-0.10一般道路0.11-0.14郊区城际连接道路0.12-0.18旅游观光道路﹥0.15城市道路交通量如何预测？新建改建道路远景年交通量把握三种交通：1)原有车辆（改建道路）（基本交通量）2)因新道路造成距离和时间优势而吸引的交通量（诱增）3)每年正常的递增量（年递增量）1.按车辆每年平均增长量估算

N年限=N+n·ΔNN年限—设计年限交通量N—最后统计年限交通量n—计算年限ΔN—相对于最后统计年度而言的车辆每年平均增长量道路设计小时交通量过程：1）收集现状数据2）如何分析未来交通数据城市道路设计小时交通量应用范围：道路设计，道路交通状况分析。例子：某道路双向交通总量1500/h，东西方向交通量810辆/h，西东方向690辆/h。则：东西方向不均匀系数D=54%

西东方向不均匀系数D=46%若设计道路，则采用较大的方向不均匀系数作为设计道路的双向交通量：

DHV=1500*0.54*2=1620辆/H第六节通行能力与服务水平

路段的条件－－通常指两个交叉口之间的路段，但两个交叉口之间的距离要足够远，能够保证车辆的正常充分匀速行驶。可以看出，城市里符合这种条件的道路很少。通行能力－－一条道路在一定时间内最大的通过交通实体的数量。

通行能力的影响因素：道路条件（道路几何尺寸、坡度等）交通条件（车辆组成、交通管制要求）其他条件（驾驶员心理、车道数量、交通组成）1、车道数量对路段通行能力的影响理论上认为同向车辆在不同车道上受到的干扰和影响不同，从而影响驾驶员的驾驶行为，一般认为越靠近中心线的车道受干扰越小。据观测：自路中心线起第一条车道折减因素为1，则第2条车道为0.8~0.89;第3条0.65~0.78;第4条0.5~0.65;第5条0.40~0.52;影响路段通行能力的因素

（实际可能通行能力）实际道路条件下，道路受到车道数量、车道宽度、纵坡大小、驾驶心理等因素影响会在基本通行能力上有所折减。2、纵坡对路段通行能力的影响纵坡对通行能力影响较大，必须考虑不同纵坡条件下的通行能力折减。3、车道宽度对路段通行能力的影响当车道宽度小于3.5米时，会影响车速以及通行能力，具体影响见“车道宽度”研究。4、其他因素的影响某些因素在不同条件下也会起主要影响作用，主要有：侧向净空的影响、车辆混行的影响；路面状况的影响等。重车影响、以及行人影响等因素。道路可能的通行能力的计算注：以上折减因素并非要同时作用，一般选择影响较大的因素（即瓶颈因素），不应该累计因素作用。一条标准车道可能的通行能力设计速度(km/h)6050403020可能通行能力(pcu/h)18001700165016001400设计通行能力(pcu/h)14001350130013001100服务（设计）通行能力设计通行能力是指道路根据使用要求不同，按照不同的服务水平条件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承担的服务交通量。通常作为道路规划设计的依据。CD——某一服务水平下的设计通行能力C——可能通行能力（v/c)——给定的服务水平自行车道类型设计通行能力（veh/h）不受平面交叉口影响机非分隔1600～1800无分隔1400～1600受平面交叉口影响机非分隔1000～1200无分隔800～1000信号交叉口进口道——800～1000人行设施类型基本通行能力设计通行能力人行道[人/（h·m）]24001800～2100人行横道[人/（hg·m）]27002000～2400人行天桥[人/（h·m）]24001800～2100人行地道[人/（h·m）]24001440～1640车站码头的人行天桥、人行地道[人/（h·m）]18501400人行设施基本通行能力和设计通行能力表2-11服务水平与服务交通量服务水平概念：描述交通流的运行条件及驾驶者和乘客感觉的一种质量测定标准，是道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度和服务质量。服务交通量：是在通常的道路条件和交通条件、管制条件下，在已知周期中保持规定的服务水平时候，车辆能车辆能合理的期望通过一条车道或道路的一点或均匀路段的最大小时交通量。服务水平与服务交通量等级服务水平运行特征A<0.35自由流B0.35~0.55合理的自由流C0.55~0.75稳定流D0.75~0.9接近不稳定E0.9~1.0极不稳定F>1.0强制堵塞流

服务水平指标一级二级三级四级控制延误（s/veh）<3030～5050～60>60负荷度<0.60.6～0.80.8～0.9>0.9排队长度（m）<3030～8080～100>100信号交叉口服务水平