交通工程學(xué)-道路通行能力PPT

第五章道路通行能力2023/10/10交通需求與交通供給（道路通行能力）之間的矛盾為什么會發(fā)生交通擁擠、交通阻塞？為什么會發(fā)生交通阻塞？

通行能力＞

交通需求 無交通擁擠通行能力＜

交通需求 交通擁擠發(fā)生

都市中早晚交通擁擠 交通需求究竟在多大程度上超過了通行能力？

10％？、20％？30％………倍以上？交通需求超過通行能力的5～

10％

的程度

交通擁擠發(fā)生

嚴重交通擁堵交通需求與交通供給（通行能力）失衡帶來的問題：－交通擁堵問題－交通事故問題－環(huán)境污染問題－能源消耗問題交通阻塞發(fā)生示意圖時刻累計交通量需要容量増加阻塞消除容量阻塞發(fā)生阻塞消除

通行能力是道路系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管理的指南針通過交通需求與通行能力比較，可以評價道路交通服務(wù)水平交通需求與通行能力之間的關(guān)系，是交通環(huán)境評價的依據(jù)

為什么要研究通行能力？第五章道路通行能力第一節(jié)道路通行能力與服務(wù)水平第二節(jié)道路路段通行能力第三節(jié)平面交叉口的通行能力第四節(jié)高速公路的通行能力第五節(jié)非機動車道的通行能力本章大綱：

推薦參考書：《道路通行能力理論》張亞平編著.人民交通出版社《道路通行能力分析》陳寬民，嚴寶杰主編.人民交通出版社.2003《道路交通運行分析基礎(chǔ)》過秀成，東南大學(xué)出版社.2009.12掌握掌握掌握了解了解第一節(jié)道路通行能力與服務(wù)水平發(fā)展沿革研究內(nèi)容概念定義、影響因素、分類分級換算系數(shù)和換算交通量通行能力服務(wù)水平通行能力和服務(wù)水平的應(yīng)用（一）通行能力的沿革1950年HCM第一版1965年HCM第二版1985年HCM第三版

2000年，HCM2000《道路通行能力手冊》一、道路通行能力1．國外發(fā)展情況美國TRB（TransportationResearchBoard）HCM（HighwayCapacityManual）發(fā)達國家如瑞典、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目前國際上有許多道路通行能力模擬軟件，如美國的HCS(HighwayCapacitySoftware)，瑞典公路局的CAPCAL（一）通行能力的沿革不能生搬硬套,借鑒研究方法和思路我國道路通行能研究：1998年10月，交通部公路科學(xué)研究所和東南大學(xué)合辦

“公路通行能力國際研討會”。2003年11月，交通部公路科學(xué)研究所編制《公路通行能力手冊》對路口的研究主要集中在信號交叉口和環(huán)形交叉口。交通部公路科學(xué)研究所在1984-1989年，采用實地觀測與數(shù)理統(tǒng)計分析相結(jié)合的宏觀研究方法，組織全國8省市在平原微丘地區(qū)對43個不同路面寬度的混合交通雙車道公路路段通行能力進行了研究，取得4項研究成果：

?確定了車輛折算系數(shù)的確定方法。

?確定了劃分服務(wù)水平等級的標(biāo)準(zhǔn)。

?確定了雙車道公路的基本通行能力和設(shè)計通行能力。

?研究了影響通行能力的主要影響因素、修正系數(shù)。“九五”科技攻關(guān)課題“公路通行能力研究的裝備和技術(shù)”1.混合交通雙車道公路路段；

2.不控制進入的汽車多車道公路路段；

3.不控制進入的汽車雙車道公路路段；

4.高速公路(控制進入)的基本路段；

5.匝道，匝道——主線連接部分；

6.交織區(qū)；

7.信號控制的平面交叉；

8.非信號控制的平面交叉；

9.市區(qū)及近郊干線道路。（二）道路通行能力的研究內(nèi)容不同道路設(shè)施，其運行特征不同，需分別進行通行能力和服務(wù)水平分析。又稱為道路容量，指在一定的道路、交通、控制、環(huán)境條件下，道路斷面單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通實體(車輛或行人)數(shù)。時間單位：用輛/h、輛/晝夜、輛/秒表示的，車輛多指小汽車，當(dāng)有其它車輛混入時，均采用當(dāng)量小客車為單位pcu/h。（三）通行能力的定義、影響因素、分類1、定義通行能力和交通量的區(qū)別？兩者都是單位時間內(nèi)通過道路某斷面的交通體數(shù)量。通行能力反映了道路的容量,是道路容納性能的一種量度；交通量反映了道路實際負荷交通的數(shù)量大小，是交通體根據(jù)實際情況在道路上運行的具體體現(xiàn)。1)道路條件，街道或公路的幾何條件，包括車道數(shù)、車道寬度、路肩、中央帶等的寬度，側(cè)向凈寬，設(shè)計速度及平、縱線形和視距等2)交通條件，指交通流特性，包括設(shè)計速度、交通組成、車道分布，方向分布等。3)管制條件，道路管制設(shè)施和交通規(guī)則，包括交通信號的位置、種類、配時，還有停車和讓路標(biāo)志、車道使用限制，轉(zhuǎn)彎禁限等措施。4)環(huán)境條件，街道化程度、橫向干擾以及交通秩序、公交車站和停車位置等5)其它條件和ITS技術(shù)（有氣候、溫度、地形、風(fēng)力、駕駛員心理等）。2、影響因素直接影響通行能力數(shù)值的主要因素:車行道寬度側(cè)向凈空車行道數(shù)量交通組成駕駛員特性道路縱坡橫向干擾與視距等

2、影響因素理想條件：原則上是指對條件更進一步提高也不能提高基本通行能力的條件。具體內(nèi)容包括道路條件、交通條件、控制條件和交通環(huán)境。例如：指天氣良好、路面狀況良好、駕駛員熟悉交通設(shè)施以及對交通流沒有障礙。3、分類基本通行能力規(guī)定條件參照基礎(chǔ)運行質(zhì)量實際通行能力設(shè)計通行能力由于道路、交通、管制條件及服務(wù)水平的不同，按照通行能力的性質(zhì)和使用要求分為基本（理論）通行能力，可能（實際）通行能力，設(shè)計（規(guī)劃）通行能力。（理論通行能力）（可能通行能力）道路規(guī)劃、設(shè)計的依據(jù)（實用通行能力）在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，道路組成部分某條車道或某均勻段上或某一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何（E級或四級上半段），1h所能通過標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大車輛數(shù)。（1）基本通行能力（理論通行能力）C基CB道路方面理想條件車道寬、側(cè)向凈寬、平縱線形和視距良好。交通方面只有小客車行駛，沒有其他車型混入且不限制車速。basiccapacity→通常以高速公路上觀測到的最大交通量為基準(zhǔn)(理想、理論通行能力)

道路組成部分在實際或預(yù)計的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，某條車道或某均勻段上或某一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何（E級或四級上半段），1h所能通過的車輛(在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)車)最大數(shù)目，以C實、Cp表示?！乾F(xiàn)實條件道路上的最大交通量（實際通行能力）

（2）實際（可能）通行能力道路組成部分在規(guī)劃預(yù)計的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，某條車道或某均勻段上或某一橫斷面上，在所選用的設(shè)計服務(wù)水平下，1h所能通過的車輛記作C設(shè)、Cd。→是道路規(guī)劃、設(shè)計的依據(jù)（實用通行能力）

（3）設(shè)計通行能力possiblecapacitydesigncapacity類別條件服務(wù)水平基本通行能力在理想的道路、交通、管制條件下不論服務(wù)水平如何可能通行能力在實際或預(yù)測的道路、交通、制條件下不論服務(wù)水平如何設(shè)計行能力在預(yù)測的道路、交通、制條件下在所選用的設(shè)計服務(wù)水平下三者關(guān)系？基本通行能力可能通行能力設(shè)計通行能力各種修正系數(shù)指定服務(wù)水平下的V/C比4、換算系數(shù)和換算交通量（當(dāng)量交通量）PassengerCarUnitPCU小客車當(dāng)量數(shù)PassengerCarEquivalentPCE小客車當(dāng)量換算交通量:換算系數(shù):定義：在通行能力方面某類車輛一輛折合成標(biāo)準(zhǔn)車輛的輛數(shù)。式中：Ve——當(dāng)量交通量；

V——未經(jīng)換算的總交通量

Pi——第i類車交通量占總交通量的百分比

Ei——第i類車的車輛換算系數(shù)

服務(wù)水平是指交通流中車輛的運行及駕駛員和乘客所感受的質(zhì)量程度。亦即在道路某種交通條件下所提供的服務(wù)質(zhì)量水平。二、服務(wù)水平定義：（一）基本概念（LOS，LevelofService）交通設(shè)施種類效率量度高速公路基本路段交通密度（小客車輛/km/車道）高速公路交織區(qū)平均行程速度（km/h）高速公路匝道連接點交通流率（小客車輛/h）多車道公路交通密度（小客車輛/km/車道）雙車道公路時間延誤（%）平均行程速度（km/h）信號交叉口平均單車停車延誤（s/車）無信號交叉口儲備通行能力（小客車輛/h）市區(qū)干道平均行程速度（km/h）確定服務(wù)水平的效率度量表美國道路通行能力手冊是指交通流中車輛的運行及駕駛員和乘客所感受的質(zhì)量程度。亦即在道路某種交通條件下所提供的服務(wù)質(zhì)量水平。交通設(shè)施的服務(wù)水平常用等級來表示，在實際確定服務(wù)等級時，往往考慮其中的一個或幾個指標(biāo)，具體計算隨道路交通設(shè)施而異。二、服務(wù)水平服務(wù)水平：（一）基本概念（LOS，LevelofService）反映在某一特定服務(wù)水平下，道路所能提供的疏導(dǎo)交通的能力極限。最大服務(wù)交通量：除四級下半段，一、二、三級及四級上半段的服務(wù)水平都有相當(dāng)于該級服務(wù)水平最差的服務(wù)交通量，也是該級服務(wù)水平中最大的，故稱為最大服務(wù)交通量（MaximunServiceFlow，MSF)。A級F級E級D級C級B級美國定為6個等級（二）道路服務(wù)水平分級流量速度自由流穩(wěn)定流強制流0ABC不穩(wěn)定流DEF美國道路服務(wù)水平分級和對應(yīng)的交通流狀態(tài)我國和美國道路服務(wù)水平分級對應(yīng)表我國道路服務(wù)水平分級基本通行能力一級服務(wù)水平下交通流狀況（連續(xù)流）二級服務(wù)水平下交通流狀況（連續(xù)流）三級服務(wù)水平下交通流狀況（連續(xù)流）四級服務(wù)水平上半部分交通流狀況（連續(xù)流）四級服務(wù)水平下半部分交通流狀況（阻塞流）Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明LOS分級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明LOS分級Source:<公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)>JTGB01-2003條文說明LOS分級公路設(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。公路服務(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)。設(shè)計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。道路交通規(guī)劃、設(shè)計、管理與養(yǎng)護的需要基礎(chǔ)和依據(jù):1)道路通行能力可以作為城市街道網(wǎng)規(guī)劃、公路網(wǎng)設(shè)計和方案比選的依據(jù);2)確定新建道路的等級、性質(zhì)、主要技術(shù)指標(biāo)和線形幾何要素;3)可以作為交通管理、運營、行車組織及控制等方案選擇和改進的依據(jù)。4)可以作為鐵路、公路、水運、空運等各種方式的方案比選與采用的依據(jù);三、通行能力和服務(wù)水平的應(yīng)用5)可作為交通樞紐的規(guī)劃、設(shè)計改建及交通設(shè)施配置的依據(jù),如交叉口類型選擇和信號設(shè)施的設(shè)計裝備等;通行能力主要反映道路服務(wù)數(shù)量的多少或能力的大小服務(wù)水平主要反映道路服務(wù)質(zhì)量或服務(wù)的滿意程度第二節(jié)道路路段通行能力實際通行能力設(shè)計通行能力高速公路基本路段通行能力基本通行能力雙車道、多車道公路路段通行能力道路路段——道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交織、交叉影響的路段部分。

城市道路路段道路路段一、基本通行能力理想條件，不論服務(wù)水平如何（四級上半段）（1）理想條件車道寬度>3.65m(公路的車道寬度>3.75m)側(cè)向凈寬>1.75m車輛組成為單一的標(biāo)準(zhǔn)車（小客車）以最小的車頭時距和相同的速度連續(xù)不斷的行駛道路視野、線形、路面良好，坡度平緩。（2）基本通行能力推求實測最大交通量（飽和流量）；實測飽和車流的車頭時距、車頭間距；交通仿真模型、理論模型；一、基本通行能力理想條件，不論服務(wù)水平如何（四級上半段）（3）基本公式（理論模型）——最小車頭時距、最小車頭間距二、實際通行能力

實際或規(guī)劃預(yù)計的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，不論服務(wù)水平如何（四級上半段）

fw——車道寬度修正系數(shù)fcw——側(cè)向凈空受限修正系數(shù)fHV——特定縱坡上的車型修正系數(shù)fS1——視距不足修正系數(shù)fS2——沿途條件（橫向干擾）修正系數(shù)fp——駕駛員條件的修正系數(shù)一般，各國根據(jù)自己的交通情況，對不同等級的道路選用不同的修正項目。

平面交叉處縱斷面：凸豎曲線

凹豎曲線：

(下穿式立體交叉)

3.行車視距分類：

(1)停車視距

(2)會車視距

(3)超車視距平面上的視距問題縱斷面上的視距問題行車視距

1.定義：行車視距是指汽車在行駛中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)障礙物后，能及時采取措施，防止發(fā)生交通事故所需要的必須的最小距離。

2.存在視距問題的情況：夜間行車:設(shè)計不考慮平面上：平曲線（暗彎）

1．停車視距反應(yīng)距離

S1制動距離

SZ停車視距ST安全距離S0

定義：停車視距是指駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方有障礙物后，采取制定措施使汽車在障礙物前停下來所需要的最短距離。停車視距構(gòu)成：2.會車視距

定義：會車視距是在同一車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時起，至同時采取制動措施使兩車安全停止，所需的最短距離。

會車視距構(gòu)成：（1）反應(yīng)距離：雙向駕駛員及車輛（2）制動距離：雙向車輛（3）安全距離：雙向車輛保持間距會車視距SH約等于2倍停車視距。3.超車視距

加速S1超車（逆向行駛）S2安全距離S3對向行駛S4最小必要超車視距全超車視距S’4S’4（