道路交通基础4学时.ppt

道路工程,第二章 道路交通基础,本章重点：设计车辆分类设计速度意义交通量及设计小时交通量通行能力的概念城市道路路段通行能力计算公路通行能力计算交叉口通行能力计算,第一节 设计车辆、设计车速,一、机动车设计车辆,小型汽车：小客车、三轮摩托车、轻型越野汽车、2.5t以下的客、货运汽车普通汽车：单机式公共汽车、电车、载重汽车大型汽车：铰接车、鞍式列车,二、非机动车设计车辆,以28自行车为标准车，此外还有三轮车、兽力车、板车。,机动车设计车辆外廓尺寸,注：括号内数值为公路工程技术标准的规定，无括号者表示公路与城市道路采用相同的标准。,三、设计速度,速度与道路设计的关系,设计速度是道路设计的一项重要依据,设计速度的定义：,内涵一：道路几何设计所采用的车速。,内涵二：它是在气候良好、车辆行驶只受道路本身的条件影响时，具有中等驾驶技术的人员能够安全、顺适驾驶车辆的速度。,设计速度的选择依据：,设计规范、技术标准,注意：同一条道路上的设计速度应保持一致。不同速度的道路衔接处，应设过渡段。,各级公路设计车速,第二节 交通量,一、交通量,定义：交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。前者称车流量，后者称人流量。,常用交通量：,年平均日交通量（AADT）：,确定道路等级的依据,平均日交通量（ADT）：月平均日交通量 周平均日交通量,高峰小时交通量：,常用交通量：,二、设计小时交通量,定义：作为道路规划和设计依据的交通量。,1设计小时交通量的选取：,2设计小时交通量的确定：,K的观测值：公路：11%15%，平均为13.3%。城市道路：9%14%K的取值：城市道路11%；公路：平原区13%，山区15%，近郊公路8.5%11%，城间公路12%15%,第30位小时交通量,3设计年限年平均日交通量的推求：,方法一：由规划部门整理的OD调查表并经远景出行分布分配到道路上的数据取得。,方法二：以调查年的交通量为准，推算增长交通量、吸引交通量与发展交通量。,增长交通量：,吸引交通量：一般由交通工程研究部门提供,发展交通量：由规划部门提供,4单向设计小时交通量,DDHV单向设计小时交通量。AADT设计年限内年平均日交通量。K设计高峰小时交通量系数，设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值。D方向分布系数，即主要方向交通量与断面双 向交通量的比值，一般取。,DDHV=AADTKD,双向两车道以上的道路，设计小时交通量取单向交通量。,将各种车辆换算为单一车种后的交通量称当量交通量。,三、交通量的换算：,第三节 城市道路路段通行能力,一、通行能力的基本概念,道路通行能力：指在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一横断面的最大车辆数或行人数。,交通量与通行能力的区别？,交通量：交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。前者称车流量，后者称人流量。,通行能力是道路交通特征的一项重要指标，是道路与交通设施方案比选的依据，也是道路改建的依据。,交通量小于通行能力时：,车辆可自由行驶，变更车道、超车等。,一般只能以同一速度列队循序行进。,车辆出现拥挤或堵车。,交通量接近通行能力时：,交通量超过通行能力时：,二、机动车通行能力的类别,（一）基本通行能力：是指在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，由技术性能相同的一种标准车辆，以最小的车头间距连续行驶，在单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数。是一种理想状态下的通行能力，也称理论通行能力。,（二）可能通行能力：是在通常道路交通条件下，单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数。,（三）设计通行能力,设计通行能力：指道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，道路上某一路段的通行能力。,服务水平：以道路上允许速度的交通量与可能通行能力之比，综合反映道路的服务质量。,服务水平高，车速快、驾驶自由度大而且舒适，这时相应服务水平的通行能力小；反之，低服务水平的通行能力大。,1、不受平面交叉口影响的一条机动车车道的设计通行能力Nm：,一条车道的通行能力。,道路分类系数，见下表。,(pcu/h/ln),车道通行能力折减系数,2、不计交叉口影响多车道的设计通行能力,3、受平面交叉口影响多车道的设计通行能,交叉口折减系数,(pcu/h/ln),(pcu/h/ln),交叉口折减系数,三 高架路道路通行能力实例计算,例：某高架路作为城市快速路，设计车速为80km/h，可能通行能力为2200pcu/h，匝道上的车速为30km/h，可能通行能力为1550 pcu/h，按支路考虑。0.95的纵坡系数。地面道路为主干路，可能通行能力为1690 pcu/h，设计车速为50km/h，四车道，交叉口折减系数为0.6，计算二、三车道高架路的设计通行能力、匝道、地面道路的设计通行能力。,设计车速为80km/h，可能通行能力为2200pcu/h，则设计通行能力为：,解：主线设计通行能力：,pcu/h,单向3车道：,pcu/h,单向2车道：,设计车速为30km/h，可能通行能力为1550pcu/h。道路分类系数按支路取0.9，考虑0.95的坡度系数。则设计通行能力为：,匝道设计通行能力:,pcu/h,单车道匝道：,双车道匝道：,pcu/h,高架路下地面道路机动车道通行能力计算：,地面道路机动车道路车速为设计车速为50km/h，可能通行能力为1690pcu/h。道路分类系数按主干路取0.8，单向2车道的折减系数是1.85，假设交叉口间距为800m，交叉口折减系数。,不同纵坡下的纵坡修正系数(公路),练习：,某高架路作为城市快速路，设计车速为80km/h，可能通行能力为2000pcu/h，匝道上的车速为30km/h，可能通行能力为1480 pcu/h，按支路考虑，0.90的纵坡系数。地面道路为主干路，可能通行能力为1750 pcu/h，设计车速为60km/h，四车道，交叉口折减系数为0.54，计算二、三车道高架路的设计通行能力、匝道、地面道路的设计通行能力。,主干线通行能力：设计车速为80km/h，可能通行能力为2000pcu/h，则设计通行能力为：单向2车道：N2=20000.751.85=2775 pcu/h单向3车道：N3=22000.752.64=3960 pcu/h,解：,匝道设计通行能力：设计车速为30km/h，可能通行能力为1480pcu/h，道路分类系数按支路取0.9，考虑0.90的坡度系数，则设计通行能力为：N=14800.90.90=1199 pcu/h。,高架路下地面道路机动车道通行能力计算：,地面道路机动车道路车速为设计车速为60km/h，可能通行能力为1690pcu/h，道路分类系数按主干路取0.8，单向2车道的折减系数是1.85，交叉口折减系数,第四节 公路通行能力,一、服务水平分级：,在设计速度确定的前提下，道路的服务水平主要以道路上的交通量大小即负荷度V/C有关。,服务水平交通流中车辆运行的条件以及驾驶员和乘客或行人感受的质量量度。,可以反映服务水平的要素：速度、行程时间、驾驶自由度、交通间断、舒适、方便、安全等。,交通量达到基本通行能力或可能通行能力之前,交通量越大，则交通流密度也越大，而车速越低，运行质量也越低，即服务水平也越低。,交通量达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，而随着运行质量、交通量的降低，交通流密度仍越来越大，直至车速及交通量均下降至零为止。,负荷度V/C是在理想条件下，最大服务交通量与基本通行能力之比。,（一）美国服务水平分级：A级：表示自由流。每位使用者实际上不受交通流中其他使用者的影响，驾驶的舒适度和方便性是最优越的。B级：在稳定流范围内，车流是畅通和稳定的。驾驶的舒适度和方便性较A级略有下降。C级：是在稳定流范围内，但使用者的运行显著地受到交通流内其他使用者的相互影响，总的驾驶的舒适度和方便性显著下降。D级：表示高密度但仍是稳定的交通流。速度和驾驶的自由度受到严格限制，使用者缺少舒适及方便性。E级：表示运行条件接近或等于通行能力值。交通流中驾驶自由度极小，舒适度和方便度极差，在这个水平上运行通常不稳定，交通量稍有增大或微小波动，都会引起交通中断。F级：表示强制或间断阻塞流。达到交通量超过允许通过量，车辆运行极不稳定。,（二）中国公路服务水平分级：一级：交通量小，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由状态，超车需求远小于超车能力，被动延误少，为驾驶者和乘客提供的舒适及便利程度高。二级：车辆间的相互干扰较大，开始出现车队，被动延误增加。为驾驶者提供的舒适度及便利度下降，超车需求等于超车能力。三级：行驶车辆受到其他车辆或行人的干扰很大，交通流接近不稳定的范围，流量稍有增加就会出现交通拥挤，服务水平显著下降。超车需求超过超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。四级：交通流处于不稳定的状态，接近交通量的最大值。驾驶者无自由选择的余地，所有车辆都以相对均匀的速度行驶。一旦上游交通需求和来车强度稍有增加，或交通流出现小的扰动，车流会出现走走停停的状态，时常发生交通堵塞。,1 高速公路的服务水平分级,2 一级公路的服务水平分级,接近1.01.0,接近1.01.0,接近1.01.0,200002000,180001800,160001600,3 一般公路服务水平分级（二、三、四级公路）,4 设计服务水平,二 公路路段设计通行能力：,（一）高速公路理想条件下的设计通行能力,V/C：理想条件下，相应服务水平的最大服务交通量与基本通行能力之比。高速公路设计服务水平为二级。,最大服务交通量,设计通行能力,？,=,（二）高速公路实际条件下的设计通行能力,实际条件下的设计通行能力（pcu/h/ln）,理想条件下的设计通行能力（pcu/h/ln）,行车道宽度对通行能力的修正系数,侧向余宽对通行能力的修正系数,交通组成对通行能力的修正系数,高速公路实际设计通行能力计算步骤：,查表1-2-14得各设计速度下高速公路基本通行能力；查表1-2-10，得二级服务水平下的V/C；计算理想条件下的设计通行能力；进行各项修正，计算实际条件下的设计通行能力。,其通行能力以干线公路为基准，按侧向余宽、沿途条件和车道折减等因素进行修正。,（三）一级公路的设计通行能力：,干线公路：,其设计通行能力与同设计速度的高速公路相近。,集散公路：,侧向余宽修正系数，取值为0.850.95,侧向干扰修正系数，取值为0.70.8,各车道折减系数，第一车道1，第二车道0.9，第三车道0.750.8，第四车道0.60.7,按上式计算，取整后一级公路每车道的设计通行能力如下表：,（四）二、三、四级公路设计通行能力,二、三、四级公路的服务水平分级以行驶延误为主要评价指标，其设计通行能力按三级服务水平设计，不准超车区段分别按小于30%、30%70%、大于70%取值，对应的V/C在0.640.35之间，同时考虑行车道宽度对通行能力的影响，其设计通行能力取值如下表：,影响系数为：主支路流量比不平衡修正系数、左右转车影响修正系数、横向干扰修正系数；,三、无信号交叉口通行能力,（一）无信号十字型、T型公路交叉口设计通行能力：,按三级服务水平设计，其设计通行能力见下表：,（二）无信号十字型、T型公路交叉口实际通行能力：,（三）无信号环形交叉口设计通行能力：,1、无信号环形交叉口设计通行能力如下表：,2、环形交叉口通行能力影响系数及实际通行能力：,横向干扰系数,右转修正系数,左转修正系数,连接道路流量比修正系数,实际通行能力的计算步骤：,查表获得设计通行能力。确定影响通行能力的各相关因素的影响系数。计算：实际通行能力=设计通行能力各类系数。,第五节 自行车道、人行道通行能力,一、自行车道通行能力：,（一）一条自行车道的路段可能通行能力,自行车路段通行能力推荐值：有分离设施时为2100veh/hm。无分离设施时为1800veh/hm。,（二）不受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力：,（三）受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力：,自行车道的道路分类系数，见表1-3-26。,受平面交叉口影响的一条自行车道的路段设计通行能力推荐值：有分离设施时为1000-1200veh/hm。用路面标线划分机动车道与非机动车道时为800-1000veh/hm。,二、人行道通行能力,（一）人行道的基本通行能力,（二）人行道可能通行能力,对基本通行能力进行折减后得到可能通行能力：,(三)人行道设计通行能力,人行道设计通行能力=人行道可能通行能力折减系数,第六节 平面交叉口通行能力,一、各种直行车道的设计通行能力,1.直行车道的设计通行能力计算公式：,2.直右车道设计通行能力：3.直左车道设计通行能力：4.直左右车道设计通行能力：,二 进口道设有专用左转与专用右转车道时的设计通行能力,1.进口道设计通行能力：,2.专用左转车道设计通行能力,3.专用右转车道设计通行能力,三、进口设有专用左转车道而未设专用右转车道时，本面进口及专用左转车道的设计通行能力,（1）设有专用左转车道时，本面进口道设计通行能力：,（2）左转车道设计通行能力：,四、进口设有专用右转车道而未设专用左转车道时，本面进口及专用右转车道的设计通行能力,（1）设有专用右转车道时，本面进口道设计通行能力：,（2）左转车道设计通行能力：,五、在一个信号周期内，对面到达的左转车超过3-4辆时，应折减本面各种直行车道（包括直行、直左、直右及直左右等车道）的设计通行能力：,在每个信号周期中，当对面左转车在34辆以下时，不影响本面的直行车通行；当对面左转车超过34辆时，对本面进口道设计通行能力进行折减：,每小时信号周期数,其中,例1-2-1,计算右图十字交叉口的设计通行能力。设：每个信号绿灯时间为25秒，黄灯为5秒，tc=60s，右转及左转车各占本面的15%，t1=2.3s，tis=2.5s，s=0.9。各方向均设直行、专用左转、右转三个车道。,（1）直行车一条车道的通行能力：,（2）本面进口道的设计通行能力：（设专用左、右转车道时的设计通行能力）,解：,（4）专用右转车道的设计通行能力：,4777=3108（pcu/h）,（3）求专用左转车道上的通行能力：,故不必折减直行车道的设计通行能力。,（5）交叉口设计通行能力：,例1-2-2计算右图十字交叉口的设计通行能力。设：每个信号绿灯时间为55秒，黄灯为5秒，右转及左转车各占本面的15%，t1=2.3s，tis=2.5s，s=0.9。东、西方向设右转专用道，直行、直左车道，南北方向设直左、直右两个车道。,解：（1）计算N面设计通行能力：,故应折减本面进口道的设计通行能力。,（2）S面设计通行能力 S面设计通行能力与N面设计通行能力相等，也为1013（pcu/h）。,因,（3）W面设计通行能力：,故应折减本面进口道的设计通行能力。,（4）E面设计通行能力 E面设计通行能力与W面设计通行能力相等也为1135（pcu/h）。,（5）该交叉口的设计总通行能力为：21013+21135=4296（pcu/h）,1 计算直行车一条车道的通行能力。2计算各类车道通行能力。3计算本面不折减时的通行能力。4判断是否需要折减。5计算折减后本面的通行能力。6 计算交叉口的通行能力。,总结交叉口设计通行能力的计算步骤：,第七节 环形交叉口通行能力,一、环岛各交汇路口进入路口的总交通量：,（pcu/h）,二、环形平面交叉设计通行能力推荐值：,左转车与直行车的车头时距,右转车占总交通量的比例,三、设计通行能力修正：,1 当交织长度lW=30-60米时，表1-2-40中的数值应乘以修正系数W。,2 右转车辆超过总交通量15%时，环形交叉设计通行能力的计算：,交织段长度,练习：,十字交叉口的设计通行能力。设每个信号绿灯时间tg=42S，黄灯时间为3S，右转占本面的10%，左转占本面20%，t1=2.3S，tis=2.5S，S=0.95。东、西方向设左转专用道，直行、直右车道各一条，南北方向设左、右专用车道、直行车道各一条。,解：一、北面：,故，应折减本面通行能力。,二、南面：等于北面，也为893（pcu/h）,三、西面：,四、东面等于西面也为1283（pcu/h）五、N总=2893+21283=43552（pcu/h）,故应折减本面进口道的设计通行能力。,作业：,1 什么是设计速度？2 什么是交通量、道路通行能力？二者的区别是什么？3 什么是基本通行能力？什么是可能通行能力?4 实际条件下设计通行能力的计算步骤是什么？5 说明有信号灯控制的交叉口设计通行能力的计算步骤。,