第二節(jié)-城市道路通行能力201249

平面交叉口的通行能力一般可分為三大類：不加任何交通管制的交叉口的通行能力；中央設(shè)圓形島的環(huán)行交叉口的通行能力；設(shè)置交通信號的交叉口的通行能力。

一、信號交叉口通行能力我國城市道路的路口：90%以上仍是平面交叉口整個交叉口的通行能力—各個流向的通行能力。HCM中的運行分析法，研究進口道或車道組的通行能力。（一）信號交叉口的通行能力

交叉口的通行能力是對每一進口道規(guī)定的。它是在現(xiàn)行的交通狀況、車行道和信號設(shè)計條件下，某一指定進口道所能通過交叉口的最大流率。觀測流率的間隔時間一般為15min。通行能力以輛/小時表示。

信號交叉口的通行能力是以飽和流率的概念為基礎(chǔ)。飽和流率是指在現(xiàn)行的道路和交通條件下，指定的進口道或車道組能通過交叉口的最大流率。飽和流率的符號為S，其單位用有效綠燈小時通過的車輛數(shù)表示(輛／綠燈小時)。指定的車道組或進口道的通行能力可表示為：

（二）信號交叉口的服務水平信號交叉口的服務水平通常是以平均延誤時間作為評價標準的，國際上一般將信號交叉口的服務水平分為3級延誤是反映駕駛員不舒適、受阻、油耗和行駛時間損失的指標。服務水平標準用15min分析期間內(nèi)每輛車的平均停車延誤來表示。交叉路口服務水平相當于美國路口服務水平平峰期間服務水平高峰小時服務水平信號周期長度(s)1A~C<30<30<702D~E30~18030~36070~1003F>180>360>100車輛的平均延誤時間(s)（三）交叉口的運行分析

（四）前蘇聯(lián)使用的方法前蘇聯(lián)使用的計算信號交叉口通行能力的公式：Cs=ΣCi(i=1-d)交叉口進口車道使用功能的不同組合，常見的幾種車道功能組合方式下的通行能力的計算：1、組合方式一交叉口的停車線斷面，若左邊車道為左轉(zhuǎn)車專用道，中間車道為直行車道，右邊車道為直行車和右轉(zhuǎn)車合用車道，則進口停車線斷面的通行能力：Ci=KLCT(n-1)n—某進口車道數(shù)；CT—停車線斷面上一條直行車道的通行能力；KL—左轉(zhuǎn)車輛影響系數(shù)，根據(jù)左轉(zhuǎn)車比例而定。2、組合方式二交叉口的停車線斷面，若左邊車道為左轉(zhuǎn)車專用道，中間車道為直行車道，右邊車道為右轉(zhuǎn)車道，則進口停車線斷面的通行能力：Ci=KLRCT(n-2)n—某進口車道數(shù)；CT—

停車線斷面上一條直行車道的通行能力；KLR—

左、右轉(zhuǎn)車輛影響系數(shù)，根據(jù)左、右轉(zhuǎn)車比例而定。一般條件下取1.2---1.4。

3、一條直行車道的通行能力

CT=3600

(tg-Δ)/htT

CT—停車線斷面上一條直行車道的通行能力；tg—綠燈時間；Δ—排隊的第一輛車駛過停車線之前的綠燈損失時間；T—信號燈周期；ht—車輛通過停車線時的車頭時距。

(五)我國使用的通行能力計算方法停車線法原理：計算信號控制交叉口通行能力時應以停車線為控制斷面，即認為無論左轉(zhuǎn)、直行還是右轉(zhuǎn)，只要在有效綠燈時間內(nèi)通過停車線，就視為通過了交叉口。例題：已知某交叉口設(shè)計如圖。東西干路一個方向有3條車道，南北支路一個方向有1條車道。T=120s，tg=52s，t0=2.3s，=0.9。車種比例大車:小車為2:8，東西方向左轉(zhuǎn)車占該進口交通量的15%，右轉(zhuǎn)車占該進口交通量的10%，南北方向左、右轉(zhuǎn)車占本進口交通量的15%。求交叉口的設(shè)計通行能力。

交叉口車道使用功能示意圖大車：小車0:102:83:74:65:56:47:38:2實測ht2.02.652.963.123.26（3.3）3.343.42左轉(zhuǎn)車比例（%）51015202530KL0.9750.950.9250.900.8750.85大車：小車0:102:83:74:65:57:38:2NLmax142134120114109106104NRmax196185165157150146143混合車隊平均車頭時距不影響直行車通行的左、右轉(zhuǎn)車流量極限值左轉(zhuǎn)車影響系數(shù)沖突點法：沖突點法認為計算信號交叉口通行能力應以直行和左轉(zhuǎn)沖突點為控制斷面，即認為車輛只有通過沖突點之后才視為通過交叉口;沖突點法提出以直行和左轉(zhuǎn)車輛通過沖突點的通行能力與右轉(zhuǎn)通行能力之和作為通過交叉口的通行能力.二．無信號交叉口通行能力

兩條或兩條以上的道路在同一平面相交，形成車流的轉(zhuǎn)向、交匯與交叉現(xiàn)象，且相交的位置沒有設(shè)置信號控制燈，這一位置可能通過的相交車流的最大交通量就是無信號控制交叉口的通行能力。

分類:暫時停車方式兩向停車方式：主干道（優(yōu)先方向）與次干道相交（非優(yōu)先方向），主干道可優(yōu)先通過，次干道上車輛一律停車等待，等待優(yōu)先通行方向交通流的間隙通過或轉(zhuǎn)彎。全向停車方式：用于同等重要的道路相交的路口，不分優(yōu)先與非優(yōu)先（即主干道與次干道），所有車輛至交叉口均需停車，然后根據(jù)交通法規(guī)的規(guī)定，選擇適當時機通過。環(huán)形方式

1．間隙分析法（1）兩向停車方式行車規(guī)定在無信號燈控制的交叉口上，主要道路上的車輛優(yōu)先通行；次要道路上的車輛，尋找機會，穿越主要道路上車流的空檔，通過路口。

兩向停車方式1）通行能力，等于主要道路上的路段通行能力加上次要道路上的車輛穿越空當所能通過的車輛數(shù)。2）計算原理將主干道（優(yōu)先方向）上的車流視為連續(xù)行駛的交通流，并假定車輛到達的概率分布符合泊松分布，則車輛之間出現(xiàn)的時間間隔分布為負指數(shù)分布，但不是所有間隔均可供次干道車輛通過或插入，只有當此間隙大于臨界間隙（即50％的駕駛員可以接受）時才有可能。兩向停車方式（續(xù)）3）兩向停車通行能力計算方法根據(jù)可插間隙理論，直接計算優(yōu)先方向交通流中的可插間隙（車頭時間間隔），即非優(yōu)先方向交通可以橫穿或插入的間隙數(shù)，作為非優(yōu)先方向可以通過的最大交通量。當出現(xiàn)可插間隙時間t時，次要方向的車流可以相繼通過的隨車時距為t0，推導出下列計算公式：式中：N次—次干道上可以通過的交通量（輛/h）；

N主—主干道優(yōu)先通行的雙向交通量（輛/h）；

λ—主要干道單位時間車輛的到達率，N主/3600，輛/s;

t—臨界間隙時間（s）（6～8s或5～7s）；

t0—次干道上車輛間的最小車頭時距（3s或5s）。例：一無信號控制交叉口，主要道路雙向流量為1200輛/h，車輛到達符合泊松分布，車流允許次要道路穿越或左右轉(zhuǎn)彎并線的車頭時距為6s，如次要道路采用讓路控制，平均車頭時距為3s，求次干道上可以通過的交通量。解：N主=1200輛/h，λ=1200/3600=0.333輛/s，t=6s

，t0=3s無信號交叉口通行能力，等于......若主要道路上的車流已經(jīng)飽和，則.....無信號交叉口的通行能力最大等于......2．車隊分析法經(jīng)典的通行能力分析計算是建立在間隙理論基礎(chǔ)上的，但實際上，多數(shù)交叉口的相交車流中，難以區(qū)分主次，也不存在主路車流優(yōu)先的問題。為此，自由通行交叉口的通行能力的計算采用車隊分析法。

三、環(huán)形交叉口通行能力

環(huán)形交叉口是自行調(diào)節(jié)的交叉口。

車輛行駛過程一般為合流、交織、分流，避免了車輛交叉行駛。

優(yōu)點：車輛連續(xù)行駛，安全，不需要設(shè)置管理設(shè)施，避免停車，節(jié)省燃料，噪聲低、污染小。同時，起到美化城市的作用。

缺點：占地大，繞行距離長。非機動車和行人較多及有軌道交通線路時不宜采用。

環(huán)形交叉口類型

1

常規(guī)環(huán)形交叉口>25m2小型環(huán)形交叉口<25m3微型環(huán)形交叉口<4m(二)分類1．常規(guī)環(huán)形交叉口中心島為圓形或橢圓形，直徑一般在25m以上，交織段長度和交織角大小有一定要求，入口引道一般不擴大成喇叭形，現(xiàn)在我國各城市的主要環(huán)交均屬此類。

2．小型環(huán)型交叉口中心島的直徑小于25m，引道入口處適當加寬建成喇叭形，使車輛便于進入交叉口.此類環(huán)交為英國所常用，其優(yōu)點可以提高環(huán)交的通行能力，少占用地。我國有些舊城市也有這類小型環(huán)交，如福州的南門兜小環(huán)。

小型環(huán)交的特點有：(1)在停車線上增加車道數(shù)；(2)d約為D/3，并小于8m；(3)x不小于25m(為停車線至右側(cè)沖突點距離)；(4)環(huán)道寬a小于前一個入口寬b；(5)入口漸變段為1:6，出口則為1:12；(6)設(shè)偏向?qū)к噸u，不使進入車輛直穿。入口出口3．微型環(huán)交多為二路或四路相交，其中心島直徑一般小于4m；主要起引導與分隔作用；此外，還有雙環(huán)形交叉、引道錯位環(huán)交、讓路原則設(shè)計的環(huán)交、多島式環(huán)交和雙向行車環(huán)交等。我國不少城市，如長春、沈陽、哈爾濱、大連、南京、長沙、廣州等城市均有不少環(huán)交，擔負著繁重的交通運轉(zhuǎn)任務，使用效果一般均很好。特別是結(jié)合城市的規(guī)劃布局，作為小區(qū)中心、城鄉(xiāng)結(jié)合處以及解決復雜畸形交叉方面起了巨大作用，但是交通量過大就不適宜采用。在國外，特別是英國在這方面進行了長期認真的研究；自1966年起對環(huán)交實行了左側(cè)優(yōu)先通行法規(guī)；為使環(huán)道上的車輛能有更多的機會駛?cè)氕h(huán)道，常需要增加引道的車道數(shù)，這樣就發(fā)展成為帶擴大喇叭口的新型交叉。由于利用間隙插入，無需過長的交織段，故中心島直徑亦可減少，環(huán)道寬度可以加大，其通行能力可以增大20％左右。(三)常規(guī)環(huán)交的通行能力常規(guī)環(huán)交的通行能力計算，各國均有獨特的公式，其中較著名的和使用較廣泛的公式有：1．沃爾卓普公式(1)引道上沒有因故暫停的車輛；(2)環(huán)交位于平坦地區(qū)，縱坡<4％；(3)各參數(shù)應在下列范圍內(nèi)：W＝6.1~18m，e/W=0.4~1，W/l=0.12~0.4，e1/e2=0.34~1.41，P=0.4~1.0。一般駛?cè)虢且舜笥?0。，駛出角一般應小于60。，兩交織路段內(nèi)角A不應大于95。

。如交叉口四周進出口處過街行人眾多，影響車流進出，應對通過能力適當折減。在混合交通情況下，應將各類車輛換算成小汽車，對環(huán)交的換算系數(shù)可采用小汽車為1，中型車為1.5，大型車為3.0，特大型(拖掛車)為3.5進行換算。根據(jù)使用經(jīng)驗和實際觀察資料的檢驗，一般設(shè)計通行能力采用上述公式計算最大值的80％，故可將上式修改為2．英國環(huán)境部暫行公式由于實行“左側(cè)先行”法規(guī)，沃爾卓普公式不能適應，英國為適應新的法規(guī)，又重新制定此暫行公式，它適用于采取優(yōu)先通行的常規(guī)環(huán)交，其具體形式如下：式中：Q——交織段通行能力，其中載貨車占全部車輛數(shù)的15％，如重車超過15％時要進行修正，用于設(shè)計目的應采用Q值的85％。其它各參數(shù)意義與數(shù)值同前。例：某常規(guī)環(huán)交為四路交匯，其幾何圖形與車流量、流向示于圖，主要參數(shù)W=15m，l=40m，e=10m，求其交織段的通行能力，并驗算現(xiàn)有車流量是否已超過其通行能力。解：由公式，有設(shè)計通行能力采用最大值的85％，故可繪出流向流量網(wǎng)狀圖如圖所示，然后計算各交織段車流量，列于表。由上表可知各交織路段的車流量均小于設(shè)計通行能力2472pcu/h，其中東南交織段的車流量較接近，但未超過。用沃爾卓普公式計算，設(shè)P＝0.9

設(shè)計通行能力按規(guī)定應采用最大值的80％，故各交織路段車流量均未超過此值，故可以通過。通過大量的實測資料和理論分析，在科學管理的條件下，建議常規(guī)環(huán)交的通行能力，采用下表所列數(shù)值。(四)小型環(huán)交通行能力的計算所謂小型環(huán)交系指中心島直徑小于25m，環(huán)道較寬，而出入口均形成喇叭形，車流運行已不存在交織方式，各入口車流可按同一方向相互插穿運行，各類車輛運行時可較好地相互調(diào)劑，整個環(huán)交的流量變化要比個別路口的車流量變化為小。(四)小型環(huán)交通行能力的計算1．英國運輸與道路研究所公式式中：Q——進入環(huán)交的實用的總通行能力(小汽車輛／h)；——所有引道基本寬度的總和(m)；A——引道拓寬所增加的面積(m2)；K1——系數(shù)，3路交叉為80(70)(小汽車輛／h·m，下同)；4路交叉為60(50)；5路交叉為55(45)。設(shè)計通行能力Qp應采用上述公式計算值的80％。

2．紐卡塞(NewCastle)公式紐卡塞根據(jù)英國運輸研究所的公式作進一步簡化，將A、W兩參數(shù)均歸納為內(nèi)接圓直徑D，然后根據(jù)道路條數(shù)取用K2來進行調(diào)整，即：式中：Q——實用總通行能力(小汽車輛／h)；

D——內(nèi)接圓直徑(m)，如交叉口為橢圓中心島，則取長軸與短軸的平均值；

K2——系數(shù)：三路交叉口取150(小汽車輛／h)，四路交叉口取140(小汽車輛／h)。實際設(shè)計時，車流量應保持在此公式計算值交通量的85％以下。此式由于僅歸結(jié)為K、D兩參數(shù)、忽略了交通情況，使用時不易掌握。四．立體交叉口設(shè)計通行能力

立體交叉口的設(shè)計通行能力，主要取決于立交形式、層數(shù)及機非分離方式。根據(jù)立體交叉口的直行車道數(shù)和匝道數(shù)確定其總通行能力。計算時，一個無干擾直行車道取通行能力1200pcu/h，轉(zhuǎn)彎匝道取300~500pcu/h，總通行能力為各進口的直行車道，轉(zhuǎn)彎匝道的通行能力總和。五、城市路段通行能力一、一條車道的理想通行能力

一條車道的基本通行能力是指在理想的道路與交通條件下，車輛以連續(xù)車流形式通過時的通行能力。其計算公式為或連續(xù)車流條件下的車頭間距L，可采用下式計算：

速度U（km/h）2030405060理想通行能力（pcu/h）13801550164016901730《城市道路設(shè)計規(guī)范》建議的一條車道理想通行能力二、路段設(shè)計通行能力（一）通行能力計算式城市道路某路段的設(shè)計通行能力，可根據(jù)一個車道的理想通行能力修正得到。車道數(shù)、車道寬、自行車影響、交叉口影響（二）通行能力的影響因素1.自行車影響修正系數(shù)的確定機動車道與非機動車道之間有分隔帶或隔離帶：=1機動車道與非機動車道之間無分隔帶或隔離帶，但自行車道負荷不飽和：=0.8

機動車道與非機動車道之間無分隔帶或隔離帶，但自行車道負荷超飽和：2.車道寬度影響系數(shù)的確定W0（m）2.533.544.555.56（%）5075100111120126129130車道寬度影響系數(shù)與車道寬度W0關(guān)系表車道數(shù)修正系數(shù)n’采用值單向車道數(shù)1234車道數(shù)修正系數(shù)n’11.872.603.203.車道修正系數(shù)n’的確定4.交叉口影響修正系數(shù)的確定S-交叉口間距，m；

-交叉口有效通行時間比，視路段起點交叉口控制方式而定，信號交叉口即為綠信比。例題：某路段單向機動車道寬為8m，交叉口間距離為300m，設(shè)計車速為60km/h,兩端交叉口采用信號控制，綠信比為0.48，機動車道