交通工程 道路通行能力 通行能力概論

交通工程道路通行能力通行能力概論第1頁/共62頁2引言交通分析等價于分析交通需求交通供給交通供給：提供一定服務(wù)水平的通行能力

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道路通行能力

交通需求交通系統(tǒng)暢通、不出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象

牛牛文庫文檔分享第3頁/共62頁4第一章基本概念第一節(jié)道路通行能力（HighwayCapacity

）第二節(jié)服務(wù)水平第三節(jié)車輛換算系數(shù)

牛牛文庫文檔分享第4頁/共62頁5道路通行能力1）定義——道路設(shè)施疏導(dǎo)交通流的能力單位——輛/小時（Veh/h）或者當(dāng)量車/小時（pcu/h）2）通行能力與交通量的區(qū)別和聯(lián)系2、通行能力的分類1）基于交通設(shè)施2）基于交通系統(tǒng)3、通行能力分析意義

1、概念

牛牛文庫文檔分享第5頁/共62頁6道路通行能力的定義道路通行能力標(biāo)準(zhǔn)：是道路建設(shè)與管理的決策依據(jù)，通過對道路通行能力與道路交通量的適應(yīng)性分析，可以確定道路網(wǎng)建設(shè)的合理規(guī)模、結(jié)構(gòu)、建設(shè)時間及道路網(wǎng)管理的最優(yōu)模式。道路通行能力：是指在特定的交通條件、道路條件及人為的度量標(biāo)準(zhǔn)下，單位時間內(nèi)通過某一斷面的最大交通量。交通量：一定時間通過車輛及行人數(shù)量。

牛牛文庫文檔分享第6頁/共62頁7通行能力定義基本通行能力：是指交通設(shè)施在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大輛數(shù)?？赡芡ㄐ心芰Γ褐敢灰阎煌ㄔO(shè)施的一組成部分在實際或預(yù)測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過的車輛（在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大輛數(shù)。服務(wù)通行能力：指一設(shè)計中的交通設(shè)施的一組成部分在預(yù)測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，在特定服務(wù)水平下，1h所能通過的車輛（在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大輛數(shù)。三者關(guān)系？

牛牛文庫文檔分享第7頁/共62頁通行能力（C)

交通量(V)交通設(shè)施的通行能力、交通量交通負荷、飽和度（V/C)

牛牛文庫文檔分享第8頁/共62頁9道路通行能力的影響因素道路狀況（線形、路面、車道及寬度等)車輛性能（加減速性能、制動性能等）交通條件（交通流組成、行駛行為等）交通管理（交通行為管制等）人員素質(zhì)（駕駛員、行人等交通參與者)環(huán)境干擾（橫向干擾情況等）氣候條件

牛牛文庫文檔分享第9頁/共62頁10道路通行能力分析研究的意義交通流特性具體交通設(shè)施的通行能力路網(wǎng)設(shè)施通行能力(協(xié)調(diào))高速公路、一般公路、城市道路、公交線路、交叉口、交織區(qū)、匝道及其連接點交通構(gòu)成、車速分布、交通三參數(shù)關(guān)系、車型換算系數(shù)、延誤、排隊長度、空間道路網(wǎng)規(guī)劃可行性研究勘察設(shè)計施工管理項目后評價道路網(wǎng)管理研究內(nèi)容研究意義

牛牛文庫文檔分享第10頁/共62頁11道路通行能力分類道路通行能力基于交通設(shè)施基于交通系統(tǒng)

牛牛文庫文檔分享第11頁/共62頁12交通設(shè)施城市道路(UrbanStreets)

牛牛文庫文檔分享第12頁/共62頁13行人和自行車設(shè)施(Pedestrian&Bicycles)交通設(shè)施

牛牛文庫文檔分享第13頁/共62頁14常規(guī)公共交通設(shè)施(BusTransitFacilities)交通設(shè)施

牛牛文庫文檔分享第14頁/共62頁15交通設(shè)施軌道公共交通設(shè)施(RailTransitFacilities)

牛牛文庫文檔分享第15頁/共62頁16凌空索道交通設(shè)施(AerialRopewaysFacilities)交通設(shè)施

牛牛文庫文檔分享第16頁/共62頁17水上公共交通設(shè)施(FerryTransitFacilities)交通設(shè)施

牛牛文庫文檔分享第17頁/共62頁18交通設(shè)施城間公路(Highways&Freeways)

牛牛文庫文檔分享第18頁/共62頁19交通系統(tǒng)互通立交系統(tǒng)（Interchange）

牛牛文庫文檔分享第19頁/共62頁20交通系統(tǒng)交通走廊(TrafficCorridors)

牛牛文庫文檔分享第20頁/共62頁21交通系統(tǒng)交通網(wǎng)絡(luò)(TrafficNetworks)

牛牛文庫文檔分享第21頁/共62頁22交通系統(tǒng)交通網(wǎng)絡(luò)(TrafficNetworks)

牛牛文庫文檔分享第22頁/共62頁23城市道路信號交叉口無信號交叉口干道互通立交匝道高速公路基本路段交織區(qū)匝道匝道結(jié)合部雙車道公路、多車道公路公共交通系統(tǒng)行人系統(tǒng)自行車系統(tǒng)交通走廊局部路網(wǎng)HCM

牛牛文庫文檔分享第23頁/共62頁24二服務(wù)水平（LevelsofService）

服務(wù)水平?

（LOS）

牛牛文庫文檔分享第24頁/共62頁25道路通行能力與服務(wù)水平服務(wù)水平：道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務(wù)程度或服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)交通量：不同服務(wù)水平要求通過的交通量。通行能力應(yīng)該與服務(wù)水平相聯(lián)系。服務(wù)水平高，服務(wù)交通量?。环粗?，服務(wù)交通量大，則服務(wù)水平低。

牛牛文庫文檔分享第25頁/共62頁26道路服務(wù)水平的劃分標(biāo)準(zhǔn)行車速度和運行時間車輛行駛時的自由程度（暢通性）行車延誤、停車次數(shù)或排隊長度、行車安全性（事故率和經(jīng)濟損失）行車舒適性和乘客的滿意程度經(jīng)濟性（行駛費用）負荷系數(shù)（信號交叉口：飽和綠燈時間與全部綠燈時間的比值）

牛牛文庫文檔分享第26頁/共62頁27道路服務(wù)水平的分級服務(wù)水平亦稱服務(wù)等級，是用來衡量道路為交通參與者所提供服務(wù)質(zhì)量的等級。服務(wù)水平的具體等級各國劃分不一，一般根據(jù)本國道路交通的具體條件劃分為3-6個服務(wù)等級。日本劃分為3個等級，俄羅斯（前蘇聯(lián)地區(qū)）劃分為4個等級，美國劃分為6個等級.我國在“國家九五攻關(guān)項目——道路通行能力研究”中劃分為4個等級。

牛牛文庫文檔分享第27頁/共62頁28道路服務(wù)水平的分級我國在“國家九五攻關(guān)項目——道路通行能力研究”中劃分為4個等級。

牛牛文庫文檔分享第28頁/共62頁29通行能力分類（美國）A級：交通量很小，交通為自由流，使用者不受或基本不受交通流中其他車輛的影響，有非常高的自由度來選擇所期望的速度和進行駕駛，為駕駛員和乘客提供的舒適便利程度極高。B級：交通量較前增加，交通在穩(wěn)定流范圍內(nèi)的較好部分。在交通流中，開始易受其他車輛的影響，選擇速度的自由度相對來說還不受影響，但駕駛自由度比服務(wù)水平A稍有下降。由于其他車輛開始對少數(shù)駕駛員的駕駛行為產(chǎn)生影響，因此所提供的舒適和便利程度較服務(wù)水平A低一些。

牛牛文庫文檔分享第29頁/共62頁30C級：交通量大于服務(wù)水平B，交通處在穩(wěn)定流范圍的中間部分，但車輛間的相互影響變得大起來，選擇速度受到其他車輛的影響，駕駛時需相當(dāng)留心部分其他車輛，舒適和便利程度有明顯下降。D級：交通量又增大，交通處在穩(wěn)定交通流范圍的較差部分。速度和駕駛自由度受到嚴(yán)格約束，舒適和便利程度低下。當(dāng)接近這一服務(wù)水平下限時，交通量有少量增加就會在運行方面出現(xiàn)問題。通行能力分類（美國）

牛牛文庫文檔分享第30頁/共62頁31E級：此服務(wù)水平的交通常處于不穩(wěn)定流范圍，接近或達到水平最大交通量時，交通量有小的增加，或交通流內(nèi)部有小的擾動就將產(chǎn)生大的運行問題，甚至發(fā)生交通中斷。此水平內(nèi)所有車速降到一個低的但相對均勻的值，駕駛自由度極低，舒適和便利程度也非常低，駕駛員受到的挫折通常是大的。此服務(wù)水平下限時的最大交通量即為基本通行能力（理想條件下）或可能通行能力（具體公路）。F級：交通處于強制狀態(tài)，車輛經(jīng)常排成隊，跟著前面的車輛停停走走，極不穩(wěn)定。在此服務(wù)水平中，交通量與速度同時由大變小，直到零為止，而交通密度則隨交通量的減少而增大。通行能力分類（美國）

牛牛文庫文檔分享第31頁/共62頁32服務(wù)水平分類（國內(nèi)V.S.美國）LevelA&BLevelCLevelDLevelE&F自由流飽和流強制流穩(wěn)定流

牛牛文庫文檔分享第32頁/共62頁33公路設(shè)計采用的服務(wù)水平等級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003高速公路基本路段、匝道－主線連接處、交織區(qū)均采用二級服務(wù)水平。不控制進入的汽車多車道公路路段在平原微丘的地區(qū)采用二級服務(wù)水平，在重丘山嶺地形及在近郊采用三級服務(wù)水平。不控制進入的汽車雙車道公路路段采用三級服務(wù)水平?；旌辖煌p車道公路段采用三級服務(wù)水平。

牛牛文庫文檔分享第33頁/共62頁34公路路服務(wù)水平的分級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明二級公路作為干線公路時，設(shè)計速度宜采用80km/h二級公路作為集散公路時，混合交通量較大、平面交叉間距較小的路段，設(shè)計速度宜采用60km/h二級公路位于地形、地質(zhì)等自然條件復(fù)雜的山區(qū)，經(jīng)論證該路段的設(shè)計速度可采用40km/h

牛牛文庫文檔分享第34頁/共62頁35道路服務(wù)水平的分級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明

牛牛文庫文檔分享第35頁/共62頁36道路服務(wù)水平的分級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明

牛牛文庫文檔分享第36頁/共62頁37道路服務(wù)水平的分級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明

牛牛文庫文檔分享第37頁/共62頁38通行能力理想條件下交通量—車速的關(guān)系圖

牛牛文庫文檔分享第38頁/共62頁39通行能力理想條件下交通量—交通密度的關(guān)系圖

牛牛文庫文檔分享第39頁/共62頁40通行能力Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003服務(wù)水平分級標(biāo)準(zhǔn)以延誤率為主要指標(biāo)。服務(wù)通行能力按三級服務(wù)水平設(shè)計；考慮不準(zhǔn)超車區(qū)段比例，以及行車道寬度的影響。

牛牛文庫文檔分享第40頁/共62頁41復(fù)習(xí)與回顧--路段通行能力的計算方法路段通行能力的分類：基本通行能力、可能通行能力、服務(wù)通行能力路段基本通行能力N基本：道路與交通處于理想情況下，每一車道（或道路）單位時間（1小時）內(nèi)通過的最大交通量。N基本=3600/t0t0——平均最小車頭時距（秒）。

牛牛文庫文檔分享第41頁/共62頁42復(fù)習(xí)與回顧—最小車頭時局

牛牛文庫文檔分享第42頁/共62頁43路段可能通行能力N可能：在實際的道路與交通下，單位時間（1小時）內(nèi)通過每一車道（或道路）某一點（斷面）的最大交通量?；就ㄐ心芰εc各種修正系數(shù)的乘積。修正系數(shù)包括：車道寬度、側(cè)向凈空、道路縱坡、視距等道路條件修正系數(shù)；車型組成等交通條件修正系數(shù)。復(fù)習(xí)與回顧--路段通行能力的計算方法

牛牛文庫文檔分享第43頁/共62頁44路段服務(wù)（設(shè)計）設(shè)計通行能力N設(shè)計：指道路與根據(jù)使用要求的不同，按不同服務(wù)水平條件下所具有的通行能力?？赡芡ㄐ心芰εc對應(yīng)服務(wù)水平下道路飽和度（V/C）的乘積。飽和度由國家具體的設(shè)計規(guī)范給定。復(fù)習(xí)與回顧--路段通行能力的計算方法

牛牛文庫文檔分享第44頁/共62頁451輛拖拉機＝2個3噸貨車？1輛摩托車＝0.4個轎車？？三VehicleType&PCEs

牛牛文庫文檔分享第45頁/共62頁461、概念車流中如果夾雜著一些慢速車輛，這將導(dǎo)致整個道路通行能力的降低。實際上，交通流中一輛載重汽車相當(dāng)于若干量小汽車，這個相當(dāng)于小汽車的數(shù)目，就稱之為PCEs(Passenger-carequivalents)，也叫小汽車當(dāng)量系數(shù)或車輛折算系數(shù)。三VehicleType&PCEs定義車型——度量混合交通流的折中方法一般公路；高速公路；交叉口；城市道路車輛折算系數(shù)--PCEs

牛牛文庫文檔分享第46頁/共62頁472、計算考慮兩個穩(wěn)定的交通流:無載重車的純小汽車流和有一定載重車比例的實際混合流，混合流中載重車的混入率為p，根據(jù)服務(wù)水平與車流量之間的對應(yīng)關(guān)系，在給定的服務(wù)水平下，對應(yīng)著不同情況的兩種車流量為:qb，qm。

三VehicleType&PCEs

牛牛文庫文檔分享第47頁/共62頁48三VehicleType&PCEs

牛牛文庫文檔分享第48頁/共62頁49

坡度i(%)車型-4%-2%0%2%4%解放CA152.212.232.242.262.28解放CA1412.232.252.262.282.30解放CA141加掛3.363.403.433.473.51北京BJ1301.581.591.601.611.62廣州大客GZ6433.673.723.763.813.85奧迪100轎車0.991.001.001.001.01三VehicleType&PCEs國產(chǎn)主要車型不同坡度下的PCE值

牛牛文庫文檔分享第49頁/共62頁50

坡度i(%)車型-4%-2%0%2%4%小轎車0.991.001.001.001.01輕型車1.581.591.601.611.62中型車2.232.252.262.282.30大型車3.673.723.763.813.85拖掛車3.363.403.433.473.51三VehicleType&PCEs國產(chǎn)主要車型不同坡度下的PCE值

牛牛文庫文檔分享第50頁/共62頁51車輛換算系數(shù)Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003

牛牛文庫文檔分享第51頁/共62頁52四道路通行能力研究方向TheFutureResearchofH.C

牛牛文庫文檔分享第52頁/共62頁53一、研究歷史1國外美國；其他國家2國內(nèi)二、研究發(fā)展方向1HCM2HCS四道路通行能力研究方向

牛牛文庫文檔分享第53頁/共62頁54國外通行能力研究的概況從本世紀(jì)四十年代起，美國為了加強國防和適應(yīng)戰(zhàn)后經(jīng)濟發(fā)展的需要，加快了道路網(wǎng)建設(shè)和交通流理論研究等工作。對各種各樣的交叉口和路段的通行能力也列出專題進行專門研究。這些成果都集中地反映在1950年，1965年，1985年，1994年的通行能力手冊，1997年的修訂版和2000出版通行能力手冊。HCM2010版即將面世美國最早進行通行能力的研究工作

牛牛文庫文檔分享第54頁/共62頁55國外通行能力研究的概況如瑞典、加拿大、澳大利亞、德國等也都對本國的交通情況進行了研究,編制了相應(yīng)的道路通行能力手冊，手冊中有處理各種交通設(shè)施類型和不同交通情況下的計算方法。包括交叉口和路段通行能力研究的理論成果以及實際操作規(guī)范。其他發(fā)達國家對通行能力的研究

牛牛文庫文檔分享第55頁/共62頁56國外通行能力研究的概況隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，以計算機為輔助工具，利用其可重復(fù)性、可延續(xù)性模擬交通運行狀況以達到研究目的。目前國際上有許多流行的模擬軟件來處理有關(guān)道路通行能力的模擬研究工作。如：美國的HCS系統(tǒng)(HighwayCapacitySoftware)，瑞典公路局的CAPCAL系統(tǒng)。國外通行能力的計算機模擬（仿真）研究

牛牛文庫文檔分享第56頁/共62頁57國內(nèi)通行能力研究的概況我國七十年代中后引入交通工程學(xué)科，部分高等學(xué)校設(shè)立了相關(guān)專業(yè)。八十年代后期，交通部所屬部分科研所如交通部公路研究所、公路規(guī)劃設(shè)計院等部分高校如東南大學(xué)、同濟大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等對適合我國國情的道路通行能力進