第5章 道路通行能力分析

第五章道路通行能力分析第五章道路通行能力分析

通行能力和服務水平道路路段通行能力平面交叉口通行能力高速公路通行能力非機動車道通行能力5.1概述國外：美國從40年代起，為了加強國防和適應戰(zhàn)后經濟發(fā)展的需要．加快了全國公路網的建設，針對公路的規(guī)劃、設計、修筑、養(yǎng)護及運營中出現(xiàn)的問題，美國開始了通行能力方面的研究，以求使公路建設在合理、科學、規(guī)范的基礎上進行。1950年，美國交通工程師協(xié)會在道路通行能力的研究成果基礎上，編寫出版了《道路通行能力手冊》（HCM），至今已連續(xù)修訂了四版，繼1994年HCM的修訂版問世后，一個名為《HCM2000》的新手冊業(yè)已完成。繼美國之后，許多發(fā)達國家．如：英、法、德、澳、日本等，也根據(jù)本國的實際情況．編制了適合各自國情的HCM手冊。一、通行能力概述1．通行能力研究的沿革國內：80年代前期，基本上是引用美國的通行能力手冊；1983年以來，由交通部牽頭．連同一些大專院校，先后對通行能力進行了較大規(guī)模的研究，但這些研究都是地方性的、逐步的，未能形成通行能力的核心與框架，難以作為修訂標準和規(guī)范的技術依據(jù)；

1996年，國家成立了“九五”科技攻關“公路通行能力”課題組．對我國道路通行能力進行了深人研究，取得了出版《公路通行能力》的最終研究成果。2、通行能力的定義（1）《美國通行能力手冊》(HCM)定義：在一定的時段和道路、交通、管制條件下，人和車輛通過車道或道路上的一點或均勻斷面的最大小時交通量。條件（理想條件）：A:道路條件：指的是街道或公路的幾何特征，包括：交通設施的種類及其形成的環(huán)境、每個方向的車道數(shù)、車道和路肩寬度、側向凈空、設計速度以及平面和縱面線形。B、交通條件：涉及使用該道路的交通流特性。它由交通流中車輛種類的分布，設施的可用車道中交通量和交通分布以及交通流的方向分布共同確定。C、管制條件：是指設施上的管制設備和具體設計的種類，以及交通規(guī)則。交通信號的位置、種類和配時是影響通行能力的關鍵性管制條件。其他重要管制包括停車和讓路標志、車道使用限制、轉彎限制以及類似的措施。指道路設施疏導交通流的能力。即在一定的時段(通常為1h)和正常的道路、交通、管制以及運行質量要求下，通過道路設施交通流質點的能力為交通容量或簡稱容量。它是道路設施在一定條件下所能通過車輛的極限數(shù)值。（2）我國對通行能力的定義：（1）基本通行能力是指在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，公路組成部分的一條車道或一車道的均勻段上或一橫斷面上，不論服務水平如何，1h所能通過標準車輛的最大數(shù)量；（2）可能通行能力是指在實際或預測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，一已知公路的一組成部分中一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段或一橫斷面上，不論服務水平如何，lh所能通過的車輛(在混合交通公路上為標準汽車)的最大數(shù)量；（3）設計(或實用)通行能力是指在預測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，一設計中的公路的一組成部分的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，在所選用的設計服務水平下、1h所能通過的車輛(在混合交通公路上為標準汽車)的最大數(shù)量。3、通行能力的分類（按作用性質分）

(1)高速公路(控制進入)的基本路段；

(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)混合交通雙車道公路路段；

(5)匝道，包括匝道一主線連接部分；

(6)交織區(qū)；

(7)信號控制的平面交叉口；

(8)無信號控制的平面交叉口；

(9)市區(qū)及近郊干線道路；4、需分別進行通行能力和服務水平分析的

公路組成部分二、服務水平概述定義：HCM中規(guī)定為描述交通流內的運行條件及其影響駕駛員與乘客感受的一種質量標準。亦即道路在某種交通條件下所提供的運行服務的質量水平：1．服務水平的分級及各級服務水平的運行質量描述

在達到基本通行能力(或可能通行能力)之前，交通量愈大，則交通密度也愈大．而車速愈低，運行質量也愈低，即服務水平愈低。達到基本通行能力(或可能通行能力)之后，交通量不可能再增加。而運行質量愈低交通量也愈低，但交通密度仍很大，直至車速及交通量均下降至零為止。高速公路交通量與車速及交通密度關系圖分別見圖5-1和圖5-2。圖5—1理想條件下交通量—車速的關系圖圖5—2理想條件下交通量—密度的關系圖服務水平A：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，為駕駛員和乘客提供的舒適和便利程度極高。服務水平B：交通量較前增加，交通處在穩(wěn)定流范圍內的較好部分。在交通流中，開始易受其他車輛的干擾，但選擇速度的自由度相對來說還未受影響，只是駕駛自由度比服務水平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生影響，因此所提供的舒適和便利程度較服務水平A低一些。服務水平C：交通量大于服務水平B，交通處在穩(wěn)定流范圍的中間部分，車輛間的相互作用變得大起來．選擇速度受到其他車輛的制約，駕駛時需特別注意其他車輛的動態(tài)，舒適和便利程度有明顯下降。美國將服務水平分為A至F六級：服務水平D：交通量再增大，交通處在穩(wěn)定交通流范圍的較差部分。速度和駕駛自由度均受到嚴格約束，舒適和便利程度低下。當接近這一服務水平的下限時，交通量有少量增加就會在運行方面出現(xiàn)問題。

服務水平E：此服務水平下的交通常處于不穩(wěn)定流范圍．接近或達到該水平最大交通量時，交通量稍有增加，或交通流內部有小的擾動就將產生較大的運行障礙，甚至發(fā)生交通中斷。此水平下所有車速均降到一個較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，駕駛員受到的限制通常是很大的。此服務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)。

服務水平F：交通處于強制流狀態(tài)，車輛經常排成隊，跟著前面的車輛停停走走，極不穩(wěn)定。在此服務水平下，交通量與速度同時由大變小，直到零為止，而交通密度隨交通量的減少而增大。以上六級服務水平的描述是針對非中斷性交通流的公路設施的。我國公路服務水平現(xiàn)分為四級，一級相當于美國的A、B兩級，二、三級分別相當于美國的C級及D級，四級相當于美國的E、F兩級。道路通行能力與其通行時運行質量的要求有關．只有將這些要求用服務水平衡量時，才能進行通行能力的分析。因此，為了清楚地表述服務水平的概念，對每種道路設施需要采用最能說明其運行質量的一項或幾項運行參數(shù)來確定其服務水平。現(xiàn)分別介紹美國和我國的不同設施服務水平的衡量指標，如表5—1和表5—2所示：2、服務水平的衡量指標

設施類型服務水平評價指標

高速公路

基本路段

交織區(qū)

匝道連接點密度（輛小型車/km/車道）密度（輛小型車/km/車道）流率（輛小型車/h）

一級公路等多車道公路密度（輛小型車/km/車道）雙車道公路時間延誤百分率（%）運行速度（km/h）

v/C比（飽和度）無信號交叉口平均延誤（s/輛）收費站平均延誤（s/輛)我國不同設施服務水平的衡量指標

表5-1美國不同設施服務水平的衡量指標

表5-2設施種類效率度量高速公路高速公路基本路段交織區(qū)匝道連接處多車道公路雙車道公路

信號交叉口無信號交叉口干道公共交通行人交通密度（輛小客車/英里/車道）平均行程速度（英里/h）流率（輛小客車/h）密度（輛小客車/英里/車道）時間延誤百分率（%）平均行程速度（英里/h）平均每輛車停車延誤（s/輛）儲備（或預備）通行能力（輛小客車/h）平均行程速度旅客占位系數(shù)（客/座）空間（英尺

2/行人）3、道路設計采用的服務水平等級（1）高速公路基本路段、匝道——主線連接處、交織區(qū)均采用二級服務水平。但在不得已的情況下，匝道——主線連接處及交織區(qū)可降低要求采用三級服務水平；（2）不控制進入的多車道公路路段在平原微丘的地區(qū)采用二級服務水平，在重丘山嶺地形及近郊采用三級服務水平；（3）不控制進入的汽車雙車道公路路段采用三級服務水平；（4）混合交通雙車道公路路段采用三級服務水平

。三、道路通行能力和服務水平的作用1用于道路設計

根據(jù)設計通行能力與設計小時交通量的對比，可分析得出所設計公路的技術等級及多車道公路的車道數(shù)，以及是否需要設置爬坡車道，亦可在道路設計階段，進行公路各組成部分的通行能力和服務水平分析，發(fā)現(xiàn)潛在的瓶頸路段予以改進，從而在設計階段就消除了將來可能形成的瓶頸路段。2用于道路規(guī)劃

在分析當前交通流的質量水平．評估現(xiàn)有公路網承受交通的適應程度的基礎上，通過交通量預測及投資效益和環(huán)境影響的評估，提出改善相提高公路網的規(guī)模和建設項目及其實施步驟。3用于道路交通管理

根據(jù)預測交通量的增長情況和運行條件的分析，制定各階段的交通管理措施。

5.2通行能力和服務水平通行能力

主要反映道路服務的數(shù)量或負荷能力服務水平

主要反映道路服務的質量或滿意程度5.1.1道路通行能力1）定義：通行能力是指在一定的條件下，單位時間內，任何車輛能合理地期望通過道路某一斷面或均勻路段，所能達到的最大小時流率2）研究目的確定某道路設施在通常條件下能容納的最大交通量確定在保持與規(guī)定運行特性相適應的條件下，某道路設施所能容納的最大交通量3）通行能力分析的作用確定新建道路的等級、性質、主要技術指標和線形幾何要素確定現(xiàn)有道路系統(tǒng)或某一路段所存在的問題，針對問題提出改進方案和措施，為道路改建和改善提供依據(jù)作為交通樞紐的規(guī)劃、設計及交通設施配置的依據(jù)為制定交通組織、交通疏導、交通引導、交通量均衡、交通總量控制和綜合治理等交通系統(tǒng)管理方案提供依據(jù)為制定交通管理、交通控制方案，以及交通渠化、信號配時優(yōu)化方案設計及選擇等提供依據(jù)4）通行能力影響因素道路條件車道寬度、車道數(shù)、側向凈空、附加車道、幾何線形、視距、坡度和設計車速交通條件車流中的車輛組成、車道分布、方向分布管制條件交通法規(guī)、控制方式、管理措施環(huán)境條件街道化程度、商業(yè)化程度、橫向干擾、非交通占道氣候條件風、雨、雪、霧等惡劣天氣規(guī)定運行條件計算通行能力的限制條件5）通行能力的分類根據(jù)道路設施和交通體的不同機動車道通行能力、非機動車道通行能力、人行道通行能力根據(jù)車輛運行狀態(tài)的特征不同路段通行能力、交叉口通行能力、匝道和匝道連接點通行能力、交織路段通行能力根據(jù)通行能力的性質和使用要求的不同基本（理想、理論）通行能力實際（可能）通行能力規(guī)劃（設計）通行能力5.1.2服務水平1）服務水平定義服務水平是指道路使用者根據(jù)交通狀態(tài)，從行車速度、舒適、方便、經濟和安全等方面所能得到的服務程度服務水平的實質是描述車流之間的運行條件及其駕駛員和乘客感覺的一種質量測定標準2）服務交通量服務交通量是指在通常的道路條件、交通條件和管制條件下，并保持規(guī)定的服務水平時，道路的某一斷面或均勻路段，在單位時間內所能通過的最大小時交通量。3）評價指標行車速度和行程時間車輛行駛時的自由程度交通堵塞或受干擾的程度，以及行車延誤和每公里停車次數(shù)等行車安全性行車的舒適性和方便性最大密度經濟性4）服務水平分級服務水平亦稱服務等級，是用來衡量道路為駕駛員、乘客所提供的服務質量，其范圍可以從自由運行、高速、舒適、方便、完全滿意的最高水平到擁擠、受阻、走走停停、難以忍受的最低水平。美國道路設施服務水平標準5.2道路路段通行能力基本路段是指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，它是道路的主干和重要組成部分。包括：基本（理想、理論）通行能力實際（可能）通行能力規(guī)劃（設計）通行能力5.2.1基本（理論、理想）通行能力C0道路與交通處于理想的道路和交通條件下，每一條車道（或道路）在單位時間內能夠通過的最大交通量。理想條件：

理想道路條件

車道寬度不小于3.66米，側向余寬不小于1.75米，縱坡平緩并有足夠的行車視距、良好的平面線形和路面狀況理想交通條件

車流組成為單一的標準型汽車，在一條車道上，比相同的速度連續(xù)行駛，車輛之間均保持與車速相適應的最小安全車頭間隔，且流向分配均衡，無任何方向干擾t0

t0l0l0l反l制l安l車式中：t0：最小車頭時距，l0：最小車頭間距

t為駕駛員反應時間，一般取2s；Φ為輪胎縱向附著系數(shù)，與輪胎花紋、路面粗糙度、平整度、表面濕度、行車速度等因素有關。5.2.2可能（實際）通行能力CP

可能通行能力是在實際的道路和交通條件下，單位時間內通過道路的最大可能交通量。其計算表達式為：CP=C0f1f2f3····fm

式中：f1，f2，f3，····，fm為一系列修正系數(shù)

影響通行能力的修正系數(shù)，主要是道路條件修正系數(shù)（寬度、側向凈空、坡度、視距、沿途條件等）和交通條件修正系數(shù)（大車、重車等混入率）5.2.3設計（規(guī)劃）通行能力CD

設計通行能力是由不同服務水平規(guī)定條件下的通行能力，也就是要求道路所承擔的服務交通量，通常作為道路規(guī)劃和設計的依據(jù)。多車道道路規(guī)劃（設計）通行能力通常以靠近路中線或中央分隔帶的車行道為第一條車行道，其通行能力為1，第二、三、四條行車道折減系數(shù)分別為0.8～0.9、0.65～0.8和0.5～0.65。5.3.1交織路段通行能力1）交織概念：行駛方向大致相同而不完全一致的兩股或多股車流，沿著一定長度的路段，不借助于交通控制與指揮設備，自主進行合流而后又實現(xiàn)分流的運行方式。2）交織段長度：交織的整個運行過程所需路段。國外研究認為從入口段三角端部寬0.6m處至出口三角端寬度3.6m處之間的一段距離稱為交織區(qū)長度。其間的距離以50m～600m為宜。5.3交織區(qū)與匝道通行能力3）交織類型：

根據(jù)交織車輛穿過交織路段時必須進行車道交換的最少次數(shù)劃分，交織路段可分為3種：

A類交織區(qū)所有交織車輛都要進行一次車道交換B類交織區(qū)交織車流中有一股車流可無需進行任何車道交換，其他車流需要最多一次車道交換C類交織區(qū)交織車流中有一股車流可無需進行任何車道交換，其他車流需要兩次或多次車道交換A類交織區(qū)（圖示）：所有交織車輛都要進行一次車道交換B類交織區(qū)（圖示）：交織車流中有一股車流可無需進行任何車道交換，其他車流需要最多一次車道交換C類交織區(qū)（圖示）：交織車流中有一股車流可無需進行任何車道交換，其他車流需要兩次或多次車道交換

4）交織區(qū)通行能力計算4）交織區(qū)通行能力計算通行能力計算交織區(qū)的通行能力和運行速度，同交織區(qū)的長度、車道數(shù)、交織流量比，總交通量及交織區(qū)車道構造等因素有關，其計算公式為：式中：Cw—交織區(qū)通行能力（pcu/h）；

C0—單條車道基本通行能力（pcu/h）；

rs—交織區(qū)類型修正系數(shù)，其中：

Ⅰ類交織區(qū)rs=0.95，Ⅱ類交織區(qū)rs=0.95。rN

—交織區(qū)內車道數(shù)修正系數(shù)；對于2、3、4和5條車道交織區(qū)，rN分布取1.8、2.6、3.4和4；

rL

—交織區(qū)長度修正系數(shù)由下式計算：式中L為交織長度。

rVR

—交織流量比修正系數(shù)，見P98表5-235）交織和非交織車速計算研究一：

a,b,c,d—常數(shù)

SW

—交織車輛的平均行駛速度

SnW

—非交織車輛的平均行駛速度

VR

—

交通量比值，VR=VW/VVW

—

交織區(qū)內總交流量

V—

交織區(qū)內總流量

N—

交織區(qū)內車道總數(shù)

L—交織區(qū)段長度A類交織區(qū)內交織和非交織車速公式常數(shù)值交織類別交織車速SW的常數(shù)非交織車速SnW的常數(shù)abcdabcd非約束的0.2662.21.00.90.024.01.31.0約束的0.282.21.00.90.024.00.880.6B類交織區(qū)內交織和非交織車速公式常數(shù)值交織類別交織車速SW的常數(shù)非交織車速SnW的常數(shù)abcdabcd非約束的0.11.20.770.50.022.01.420.95約束的0.161.20.770.50.0152.01.30.9C類交織區(qū)內交織和非交織車速公式常數(shù)值交織類別交織車速SW的常數(shù)非交織車速SnW的常數(shù)abcdabcd非約束的0.11.80.80.50.0151.81.10.5約束的0.12.00.850.50.0131.61.00.5研究二：《交通工程總論》徐吉謙2002第二版P97～98評價交織區(qū)運行質量的因素有密度、流速和服務流率，但重要為行車密度和服務流率，按四級標準劃分列于下表中：服務水平等級密度（輛/車道公里）服務交通量/通行能力（V/C）一級80.35二級180.75三級260.90四級421.006）交織區(qū)服務水平匝道是聯(lián)系不同高程上兩交叉線路、供兩線路車輛實現(xiàn)轉換方向的連接道路，長度較短，一般有一個入口和一個出口，線形變化較大且常有縱坡和小半徑的轉彎，通行能力較正常路段稍低。與路段通行能力基本相似，主要是在修正系數(shù)上有較大差別。

5.3.2匝道通行能力略……正線正線正線正線匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道匝道正線正線正線匝道的形式、類型與基本參數(shù)匝道基本形式：右轉匝道與左轉匝道；匝道特殊形式：定向匝道和對角線匝道，單向單匝道和單向雙匝道，亦有采用雙向雙匝道的形式?；緟?shù)：匝道車輛的運行特征：有出入口車輛的運行及在匝道上的運行，包括分流運行、合流運行與交織運行，亦有加速運行與減速運行，上坡、下坡，小曲線甚至反向曲線的運行，匝道上車輛行駛狀況比較復雜。匝道通行能力計算的主要參數(shù)有：自由流速度FV、按匝道轉彎半徑計算的行車速度FV0、大車混入率修正值CH。自由流速度實際條件下，自由流速度FV的可按下式計算：

FV0—按匝道轉彎半徑計算的行車速度（km/h）；

FFVW—行車寬度修正系數(shù)（km/h）；

FFVV—視距修正系數(shù)（km/h）；

FFVSL—縱坡修正系數(shù)（km/h）；

FFVS—分隔帶修正系數(shù)（km/h）；

FFVUD—駛入道路修正系數(shù)（km/h）。按匝道轉彎半徑計算的行車速度FV0

利用線性設計的基本公式：

R—匝道最小曲率半徑（m）；

i—匝道最大超高橫坡度（%）；

μ—最大側向力系數(shù)，一般采用0.12。大車混入率修正值CH

大車混入率修正值算式：

P2、P3—大中型車及特大型車所占比重（％）；

E2、E3—大中型車與特大型車的換算系數(shù)，見P101，換算方法為：

Q—標準小汽車交通量；Q1—小汽車交通量；

Q2—大中型車交通量；Q1—特大型車交通量匝道通行能力計算

匝道通行能力定義為在一定道路交通狀態(tài)、環(huán)境和良好氣候條件下，單位時間內，匝道的一條行車道上能夠通過的最大車輛數(shù)以pcu/h計，一般影響通行能力的因素很多，但就匝道而言，其長度較短絕大部分均為單向單車道，其影響的主要因素為車道寬度和車輛組成，至于半徑、縱坡的影響已在速度方面考慮。匝道通行能力計算：式中：C—匝道一條車道實際通行能力（輛/h）；

C0—基本通行能力（輛/h）；

CW—匝道斷面總寬度修正系數(shù)；

CH—大車混入率修正系數(shù)。各參數(shù)的具體值可查閱有關表格。

5.4高速公路與匝道連接處通行能力匝道與高速公路連接處的通行能力，是高速公路分、合流點處導引與疏通交通流的能力，它關系到高速公路外側車道與進出口車輛能否正常運行。包括獨立式和非獨立式出入口獨立式是指點分流點上游900m、合流點上游610m范圍內沒有分、合流點的出入口；否則為非獨立式。5.4.1概述在分流點處，車輛分離運行，首先是轉移車道的過程，在分流區(qū)離開原車道的車輛逐步從內側車道向外側車道移動。由于分離運行對最右側車道正常交通流產生很大的影響，故分流點的交通運行必須考慮上游單向的總交通量，與最右側車道交通流之間的關系及相互影響。合流車輛絕大部分匯合于主線右側車道，故右側車道受影響最大，經過右側車道逐步移換到速度較快的中間或內側車道，在合流區(qū)范圍內，留在最右側車道的車輛逐步減少。5.4.2分、合流點車流運行特征分合流點通行能力的相關因素分析：根據(jù)國內外理論分析與實際觀測主要相關因素為：匝道交通量Qr，駛入匝道上游主路單向交通量，主路單向最大交通量Qf

，與相鄰上、下游匝道的距離Du、Dd，相鄰上游、下游匝道的交通量Qu、Qd，及匝道的形式。一般分析計算連接處通行能力時，要分析三個關鍵交通量：匯合交通量Qm、分離交通量Qd、主線交通量Qf等因素。根據(jù)匝道形式，共有11種計算圖式。1）四車道高速公路單車道駛入圖式

5.4.3分、合流點通行能力計算計算式：四車道高速公路單車道駛入匝道，有或無加減速車道。僅用于上游610m內無相鄰駛入匝道。使用范圍：=360~3100veh/h=50~1300veh/h2）四車道高速公路單車道駛出圖式

四車道高速公路單車道駛出圖式計算式：四車道高速公路單車道駛出匝道，有或無加減速車道。僅用于上游980m內無相鄰駛入匝道。使用范圍：=360~3800veh/h=50~1400veh/h3）四車道高速公路上游有相鄰單車道駛入匝道的駛入單車道圖式

四車道高速公路上游有相鄰單車道駛入匝道的駛入單車道圖式計算式：當Du≤120m或Vu≥900veh/h，計算結果不精確使用范圍：＝720~3300veh/h，＝90~1400veh/h

＝90~900veh/h，＝120~610m4）四車道高速公路上游有相鄰單車道駛入匝道的駛出單車道圖式

四車道高速公路上游有相鄰單車道駛入匝道的駛入單車道圖式計算式：四車道高速公路單車道駛出匝道其上游980m內有相鄰駛入匝道，該駛出匝道有或無減速車道使用范圍：＝65~3800veh/h，＝50~1450veh/h

＝50~810veh/h，＝210~980m5）六車道高速公路單車道駛入圖式

六車道高速公路單車道駛入圖式計算式：上游有相鄰駛入匝道六車道高速公路上單車道駛入匝道，有或無加速車道。使用范圍：＝1620~4900veh/h，＝90~1350veh/h

＝90~1260veh/h，＝150~300m6）六車道高速公路單車道駛出圖式

六車道高速公路單車道駛出圖式計算式：六車道高速公路單車道駛出匝道，上游有或無駛入匝道，該駛出匝道有或無減速車道。如果上游1700m內無相鄰駛入匝道使用65.5Vu/Du＝2。使用范圍：＝1000~5600veh/h，＝20~1620veh/h

＝45~1100veh/h，＝280~1700m7）六車道高速公路雙車道駛出匝道圖式

六車道高速公路雙車道駛出匝道圖式計算式：六車道高速公路至少具有210m長減速車道的雙車道駛入匝道。使用范圍：＝1900~5400veh/h，＝1000~2700veh/h

匯合交通量Vm和分離交通量Vd的計算式：

Vm＝V1+VrVd＝V1

8）六車道高速公路雙車道駛入匝道圖式

六車道高速公路雙車道駛入匝道圖式計算式：六車道高速公路至少具有240m長減速車道的雙車道駛入匝道。使用范圍：＝540~2700veh/h，＝1000~2700veh/h

1）車道分布與車輛換算大型車在最右側車道上交通量占單向車行道上總交通量的百分率與主線單向交通量的關系是計算最右側車道小客車當量交通量的重要關系之一。公關組得出的關系如圖所示。大中型與特大型車換算為小型車，大中型車的折算系數(shù)為1.5，特大型車為3.0。由于特大型車比重較小，有時均以大中型車進行換算，換算系數(shù)仍為1.5。5.4.4車道分布、車輛換算與服務水平分析大型車在最右側車道上分布與主線單向交通總量的關系如圖：2）服務水平分析分合流點服務水平主要根據(jù)Qm、Qd與Qf三個檢驗點交通量的大小來確定分、合流點的服務水平。三個檢測點服務水平劃分標準見表5-34。5.5.1概述1）定義兩條不同方向的車流通過平交路口時產生車流的轉向、交匯與交叉，在平交路口可能通過此相交車流的最大交通量就是交叉口的通行能力。2）分類：無控制交叉口環(huán)行交叉口信號控制交叉口5.5平面交叉口通行能力3）車型換算系數(shù)交叉口的換算系數(shù)應該不同于路段，路段可用連續(xù)運行中車輛的臨界車頭時間間隔之比換算，而交叉口則不同。而且，嚴格來說，不同類型交叉口應采用不同的換算系數(shù)。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。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（一般為50％的駕駛員可以接受）時才有可能。5.5.2無信號十字行交叉口通行能力1）十字形交叉口通行能力計算方法當出現(xiàn)可插間隙時間α時，次要方向的車流可以相繼通過的隨車時距為β，推導出下列計算公式：

Q非—非優(yōu)先通行次干道上可以通過的交通量（輛/h）；Q優(yōu)—主干道優(yōu)先通行的雙向交通量（輛/h）；λ=Q優(yōu)/3600（輛/s）；α—臨界間隙時間（s）（6～8s或5～7s）；β—次干道上車輛間的最小車頭時距（3s或5s）。次干道通行能力（pcu/h）*次干道通行能力超過主干道雙向交通量的一半是很少出現(xiàn)的采用時間間隔(s)主干道雙向交通量(pcu/h)α值β值8001000120014001600停車標志852001401007545752501901401108065316250200160125讓車標志733502501851359563*33525520015053*440360290230美國規(guī)定的主干道優(yōu)先時支路通行能力的經驗值路別主干道為雙車道主干道為四車道主干道400500650100015002500支路2502001001005025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：Q優(yōu)=1200輛/h，λ=1200/3600=0.333輛/s，

α=6s

，β=3s2）T形交叉口通行能力計算方法T形交叉路口交通流向圖式中：α—次干道車輛可穿越匯入主干道車流的車

頭時距

β1—優(yōu)先車流的最小車頭時距

β2—非優(yōu)先車流的最小車頭時距

5.5.3環(huán)行交叉口的通行能力避免了直接交叉、沖突和大角度碰撞，其實質為自行調節(jié)的渠化交通形式。優(yōu)點：車輛可以連續(xù)行駛，安全，無需管理設施，平均延誤時間短，很少剎車、停車，節(jié)約用油，減少噪聲、污染。缺點：占地面積大，繞行距離長。分類：常規(guī)環(huán)交、小型環(huán)交、微型環(huán)交。環(huán)形交叉口類型常規(guī)環(huán)形交叉口

中心島為圓形或橢圓形，直徑一般在25米以上，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

小型環(huán)形交叉口

中心島的直徑小于25米，引道入口處適當加寬成喇叭形，便于車輛進入交叉口

微型環(huán)形交叉口

中心島直徑一般小于4米，不一定作成圓形或高出路面，可以在路面上施劃各種標志和設置交通島，主要起引導與分隔作用一、常規(guī)環(huán)行交叉口的通行能力1、沃爾卓普公式

式中:QM—交織段上最大通行能力（輛/h）；

l—交織段長度（m）；

W—交織段寬度（m）；

e—環(huán)交入口引道平均寬度：

e=(e1+e2)/2（m）；

P—交織段內交織車輛與全部車輛之比(%)。適用條件：引道上沒有因故暫停的車輛；環(huán)交位于平坦地區(qū)，縱坡不大于4％；各參數(shù)應滿足：W＝6.1～18.0m，e/W＝0.4～1.0，W/l＝0.12～0.4，e1/e2＝0.34～0.41，P＝0.4～1.0。一般駛入角α宜大于30度，駛出角δ應小于60度，兩交織路段內角β不應大于95度。根據(jù)經驗檢驗，一般設計通行能力應為沃爾卓普公式計算最大值的80%，因此沃爾卓普公式應修改為：計算時，應將車型換算成小汽車，換算系數(shù)為：小汽車為1，中型車尾1.5，大型車為3.0，特大型車為3.5。2、英國環(huán)境部暫行公式該公式適用于采取位于環(huán)形交叉口上的車輛優(yōu)先通行的常規(guī)環(huán)交，其具體形式如下：

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，用于設計目的應采用Q值的85％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形式，各入口車流可按同意方向相互插穿運行，各類車輛運行時可較好地相互調劑，整個環(huán)交的流量變化要比個別路口的車流量變化為小。在所有引道入口均呈飽和狀態(tài)情況下進行多次試驗，得出整個環(huán)交通行能力的簡化公式。二、小型環(huán)交通行能力計算1、英國運輸與道路研究所公式

Q—進入環(huán)交的實用的總通行能力（pcu/h）

∑W—所有引道基本寬度的總和（m）；

A—引道拓寬所增加的面積（m2），A=∑a；

K1—系數(shù)：

3路交叉K1=80(70)（pcu/h/m）；

4路交叉K1=60(50)（pcu/h/m）；

5路交叉K1=55(45)（pcu/h/m）。注：括號內數(shù)字為英國H2/75技術文件所規(guī)定，括號外數(shù)字為OECT組織所規(guī)定。

設計通行能力仍然取其80％2、紐卡塞公式紐卡塞根據(jù)英國運輸研究所的公式作進一步簡化，將A、W兩參數(shù)均歸納為內接圓直徑D，然后根據(jù)道路條數(shù)取用K2來進行調整，即

Q＝K2DQ—實用總通行能力（pcu/h）；

D—內接圓直徑（m），如交叉口為橢圓型中心島，則取長軸與短軸的平均值；

K2—系數(shù)：三路交叉口K2＝150（pcu/h），四路交叉口K2＝140（pcu/h）。5.5.4信號交叉口的通行能力一、信號交叉口的運行特征：交叉口是兩條或兩條以上道路相交的區(qū)域，由于行駛狀態(tài)的變化，不可避免地要減速、制動、停車或啟動、加速、轉向，導致停車等候和時間損失。同時，在交叉口范圍內各種車輛混合行駛，轉彎時相互穿插，尤其是當自行車高峰時，機動車差不多處于非機動車的包圍之中，要實現(xiàn)方向轉換是困難的。二、信號燈交叉口通行能力計算模式

1一條專用直行車道的通行能力2一條右轉專用車道的通行能力3一條左轉專用車道的通行能力4不設專用左轉信號時一條左轉車道的通行能力5直、左混合行駛時一條車道的通行能力(N直左)6直、右混行一條車道的通行能力(N直右)1、一條專用直行車道的通行能力：式中：T周—信號燈周期時間（s）；

t綠—每一個周期內的綠燈時間（s），各方向的綠燈時間根據(jù)各自的流量大小確定；

t間—前后兩輛車通過停車線的平均間隔時間，小汽車平均為2.5s，大型車平均為3.5s，特大型車（鉸接車、半掛車）平均為7.5s；對于不不同混合比的車輛，t間可按P116表5-41確定。t損—個周期內的綠燈損失時間（s）這里只計算加速時間損失，不計算起步反應時間損失。其中：V—直行車輛通過交叉口的車速，一般交叉口采用15m/s；

a—平均加速度（m/s2）：小汽車：a=0.6～0.7（m/s2）；中型車：a=0.5～0.6（m/s2）；大型車：a=0.4～0.5（m/s2）。2、一條右轉專用車道的通行能力

原則上可按直行方法計算，將直行的通過時間換成右轉的通過時間，一般采用下式

C右＝3600/t右（輛/h）

注：t右為前后兩右轉車輛連續(xù)駛過停車線斷面的間隔時間，大小車各半時為4.5s，全為小車時為3～3.6s，一般一條右轉彎車道流量為1000～1200輛/h，如果有行人過街、自行車影響應將行人過街、自行車的時間減去再用上式計算。3、設置左轉信號時一條左轉專用車道的通行能力

式中：n——在一個周期內允許左轉彎的車輛數(shù)；

t綠左——一個周期內專門用于通過左專車黃綠燈的時間（s）;

V左——左轉車輛的行駛速度（m/s）；

a——左轉車的平均加速度