道路飽和度計算

1、道路飽和度計算方法研究 摘要：道路飽和度是研究和分析道路變通服務水平的重要指標， 但目前人們?nèi)员?較簡單地用V/C來計算飽和度，未能根據(jù)各類不同道路的標準進行計算， 尤其是 公路和城市道路，其計算方法并不一致，、應根據(jù)不同的情況，采用不同的方法 進行計算。0 引言 飽和度的計算主要應考慮兩點：一是交通量，二是通行能力。前 者的數(shù)據(jù)一般是通過交通調(diào)查數(shù)據(jù)經(jīng)過計算獲得， 后者的計算則相對 較為復雜。 由于城市道路與公路的通行能力計算方法不同， 有必要分 開討論。 本文將在介紹道路分類的基礎(chǔ)上， 對不同類型道路的通行能 力及飽和度算法作一探討。1 道路分類 我國道路按照使用特點的不同，可分為城市道路

2、、公路、廠礦道 路、林區(qū)道路和鄉(xiāng)村道路。 目前除公路和城市道路有準確的等級劃分 標準外，對林區(qū)道路、廠礦道路和鄉(xiāng)村道路一般不再進行等級劃分。1.1 城市道路城市道路是指在城市范圍內(nèi)具有一定技術(shù)條件和設(shè)施的道路， 不 包括街坊內(nèi)部道路。 城市道路與公路分界線為城市規(guī)劃區(qū)的邊線。 根 據(jù)道路在城市道路系統(tǒng)中的地位、 作用、交通功能以及對沿線建筑物 的服務功能一般將城市道路分為四類：快速路、主干路、次干路及 支路。具體分級標準參見城市道路設(shè)計規(guī)范等相關(guān)規(guī)范。1.2 公路公路是連接各城市、城市與鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村與廠礦地區(qū)的道路。根據(jù) 交通量、公路使用任務和性質(zhì)， 一般將公路分為高速公路、 一級公路、 二級公

3、路、三級公路、四級公路五個等級。具體分級標準參見公路 工程技術(shù)標準等相關(guān)規(guī)范。2 飽和度定義及影響因素2.1 飽和度道路飽和度是反映道路服務水平的重要指標之一， 其計算公式 即為人們常說的V/C,其中V為最大交通量，C為最大通行能力。飽和 度值越高，代表道路服務水平越低。由于道路服務水平、擁擠程度受 多方面因素的制約， 實際中因難以考慮多方面因素， 常以飽和度數(shù)值 作為評價服務水平的主要指標。美國的通行能力手冊將道路的服 務水平根據(jù)飽和度等指標的不同分為六級 （ 具體分級標準可參考該手 冊，此處從略 ） 我國則一般根據(jù)飽和度值將道路擁擠程度、服務水 平分為如下四級：一級服務水平：道路交通順暢、

4、服務水平好，V/ C介于0至0.6之間；二級服務水平：道路稍有擁堵，服務水平較高，V/C介于0.6至0.8 之間；三級服務水平：道路擁堵，服務水平較差，V/C介于0.8至1.0之間；四級服務水平：V/ C>1.0，道路嚴重擁堵，服務水平極差。2.2 影響因素飽和度的大小取決于道路的車流量和通行能力， 此外， 影響飽和 度的因素主要還有車流量、道路通行能力、行程速度及運行時間等。2.2.1 行程速度與運行時間 道路行駛速度越高、運行時間越短，飽和度值就越低，反之則越 高。因此，飽和度值與行車速度成反比，與行駛時間成正比。2.2.2 車輛行駛時的自由程度 （ 通暢性 ） 飽和度與行駛的自由程

5、度成反比， 即行駛自由程度越大。 飽和度 值越低。2.2.3 交通受阻或受干擾程度車輛在道路上受阻或干擾 （ 如大型車輛的混入、超車等 ） 越多， 飽和度值就越高，即兩者呈正相關(guān)關(guān)系。2.2.4 氣候因素，如雨、霧、雪及臺風等，會使車輛行駛速度減 慢，飽和度值增加。3 飽和度計算方法具體對城市道路和公路而言。 目前飽和度的計算方法不同 主要 體現(xiàn)在計算時段上， 公路計算飽和度常用日交通指標， 即求得日最大 交通量與日最大通行能力的比值； 而城市道路由于日交通量隨時段變 化較大。常常在進行交通調(diào)查的基礎(chǔ)上采用日高峰小時交通量與小時 最大通行能力的比值計算方法。 相應地。 其采用的計算公式及計算方

6、 法也略有差異。飽和度的值主要取決于兩方面：一是交通量：二是通行能力，兩 者所在時間段必須統(tǒng)一用日交通量或者小時交通量， 一般而言， 交通 量是通過觀測站記錄和交通量調(diào)查后通過換算得到的， 已有較為成熟 的計算方法及程序。飽和度計算的難點在于通行能力的確定。 因為公 路、城市道路通行能力的計算方法不同，并受多種因素的影響。以下 詳述城市道路和公路的飽和度計算方法， 其中重點在于通行能力的計 算。3.1城市道路飽和度計算方法城市道路飽和度采用道路日高峰小時交通量與道路小時最大設(shè) 計通行能力的比值來計算。其中交通量數(shù)據(jù)由調(diào)查或觀測獲取后通過 折算而得。此處不詳細論述，以下重點介紹通行能力的計算。計

7、算城市道路通行能力必須先了解如下概念。3.1.1理論（可能）通行能力理論通行能力又稱可能通行能力，是指在道路交通理想條件下。每條車道單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通量，計算公式如下：CB=3600/t 0式中，C為理論通行能力；to為平均車頭時距。我國城市道路設(shè)計規(guī)范建議的單車道理論通行能力見表1。表1我國單車道理論通行能力取值行車速度（km/h）2030405060通行能力（pcu/h）14001600165017001800注：pcu指“折算標準車”，下同3.1.2實際通行能力實際通行能力是指在實際道路交通條件下，每條車道單位時間內(nèi) 能夠通過的最大交通量，考慮到地形、道路交通狀況等因素，實際通

8、 行能力是在理論通行能力上的折減.計算公式為：Cp= C BY L Y C Y r其中，C為實際通行能力；C為理論通行能力；丫 L、Y C、Y r為 折減系數(shù)，分別為寬度修正系數(shù)、側(cè)向凈空修正系數(shù)、重車修正系數(shù) 等，具體取值參見相關(guān)規(guī)范手冊。在求得單車道通行能力后，再乘以 相應的車道數(shù)，通過對應的交通量數(shù)據(jù)即可求得道路的飽和度。3.2公路飽和度計算方法與城市道路計算飽和度方法不同的是， 公路的飽和度往往采用日 交通量與公路適應日交通量的比值來確定， 其中不同等級公路尤其是 高速公路的飽和度還有其各自的計算方法，比較復雜。一般地，日交 通量由收費站等機構(gòu)獲取，適應日交通量按公路技術(shù)工程標準中 列

9、出的數(shù)據(jù)來確定。高速公路適應交通量見表 2。表2高速公路適應日交通量范圍(pcu/d)設(shè)計車速(km/h)四車道六車道八車道12040000550005500（800008000010000（以上10035000- 50O0050000700007000090000802500（45O004500（600006000080000由于公路運行質(zhì)量受雙向流量比、超車視距、管理水平、采取的路側(cè)干擾措施以及總體服務水平的要求等許多因素的影響，因此其公路的設(shè)計通行能力與適應交通量范圍較大。 在實際計算中往往取中值 計算，導致與實際不符的誤差產(chǎn)生。而在公路管理部門中，日交通量 和高峰小時交通流量的數(shù)據(jù)均較

10、易獲取， 因此.也可采用小時交通量 數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行相關(guān)計算。3-3 多車道道路飽和度計算方法由以上分析可見， 公路與城市道路飽和度通行能力計算方面， 差 別主要在計算時段的選取上。 城市多選用小時交通量計算， 公路多采 用13、年交通量計算。在具體計算過程中，公路與城市道路的計算方 法也有一定的差異， 有必要尋求一種統(tǒng)一的計算方法。 在實際運用中， 單車道的道路情況極為少見。多數(shù)為多車道的情況。由于公路、城市 道路均可視為多車道道路 不同之處僅為通行能力方面的取值。 因此。 可將兩種計算方法統(tǒng)一用多車道通行能力來計算， 在通行能力方面用 不同標準取值， 各種影響因素則通過不同的折算系數(shù)進行折減。

11、 此處 討論的“多車道道路”指各車道有明顯劃分標志的道路，等級較低、 各車道之間沒有明顯劃分標志的較低等級道路 （ 包括城市道路和公路 ） 暫不列入討論范圍。3.3多車道總通行能力Cr計算公式為：Cn=a Ci 遼 Kn式中：G第一條車道可能通行能力，單位為pcu/h?？蓞⒖汲?市道路設(shè)計規(guī)范和公路工程技術(shù)標準取值：Kr相應的各車道的折減系數(shù)，通常以靠近路中線或中央分隔帶 的車行道為第一車道，其通行能力為1,第二車道為第一車道的0.8 0.9 .第三車道通行能力為第一車道的0.650.8 .第四條車道則為0.5 0.6 ，具體可根據(jù)實際情況取值；a機動車道的道路分類系數(shù)，高速公路、快速路取0.

12、8 ,級公路、主干路取0.85，次干路(二級以下公路)取0.9，支路取0.95 ; 5交叉口影響系數(shù)，此系數(shù)具體取值參考美國通行能力手冊及國內(nèi)通 行能力研究資料。在公路和城市道路的具體計算過程中，通行能力的指標根據(jù)實際情況取值。就公路和城市道路而言，計算方法過程基本 相同.差別主要在于如下兩點。3.3.1單車道通行能力城市道路單車道通行能力可參考表3取值。表3城市道路通行能力(pcu/h/ln)行車速度(km/h)2030405060可能通行能力14001600165017001800高速公路單車道通行能力可參考表4取值表4高速公路基本通行能力與設(shè)計通行能力(pcu/h/l n)設(shè)計速度(km/h)12010080基本通行能力220022002000設(shè)計通行能力160014001150一級公路單車道通行能力可參考表5取值。表5 一級公路每車道的設(shè)計通行能力(peu /h/In)設(shè)計速度(km/h)1008060作為干線公路的一級公為集散公路的一級公路8501000700900550700注：集散公路指縱橫向干擾較大、設(shè)置供汽車行駛的慢車道的公路其他類型公路單車道通行能力可參考公路工程技術(shù)標準等相關(guān)規(guī)范標準。3.3.2 交叉口折算系數(shù)城市道路和非封閉