工学道路通行能力.ppt
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1、第六章 道路通行能力 第一节 概述一通行能力概述1.通行能力研究的沿革 道路通行能力的研究最早始于美国。从年代起,为了加强国防和适应战后经济发展的需要,美国加快了全国公路网的建设。在建设中,针对公路的规划、设计修筑养护及运营中出现的问题,美国开始了通行能力方面的研究,以求使公路建设在合理、科学、规范的基础上进行。年,美国交通工程师协会在道路通行能力的研究成果基础上,编写出版了道路通行能力手册(Highway Capacity Manual)(HCM),至今已连续修订了四版,继年HCM的修订版问世后,一个名为HCM2000的新手册业已完成。继美国之后,许多发达国家,如:英法德澳日本等,也根据本国
2、的实际情况,编制了适合各自国情的HCM手册。,啄给字血唾沥浮柴僚陈闪逆将挂吊岸涸亮菠晒咋锥嚣阀务邱斤禽油求揪诛工学道路通行能力工学道路通行能力,与国外长时间持续深入的研究相比,我国由于资金与人力所限,对通行能力的研究起步较晚,也不够系统。在八十年代前期,基本上是引用美国的通行能力手册,然而中国的交通环境、交通组成和车辆性能与国外有很大差别,最主要的是混合交通比较普遍。为此,我国自年以来,由交通部牵头,连同一些大专院校,先后对通行能力进行了较大规模的研究,但这些研究都是地方性的逐步的,未能形成通行能力的核心与框架,难以作为修订标准和规范的技术依据。为此,于年,国家成立了“九五”科技攻关“公路通行
3、能力”课题组,对我国道路通行能力进行了深入研究,取得了出版公路通行能力的最终研究成果。,堑芜棋吓惋霖竞掌园渭急邮蛛仑麻于串首酚盲渤葱俊悔挪执七徘骄涕撼拯工学道路通行能力工学道路通行能力,2通行能力的定义 某种设施(如道路)的通行能力(capacity)规定为:在一定的时段和道路、交通、管制条件下,人和车辆通过车道或道路上的一点或均匀断面的最大小时交通量。这是美国通行能力手册(HCM)中的定义。早期的HCM是将通行能力分为基本通行能力、可能通行能力和实用通行能力三种加以定义。最新版的HCM已用通行能力和服务水平代替了上述三种通行能力概念的划分。,枕玫嚷该抒躬才柄酿补厢采裙厚彦悟涵谱魔氨仲篷辽靳鸿
4、喝掂饭桅壤疵砒工学道路通行能力工学道路通行能力,通行能力定义中所依据的条件(即理想条件)是:(1)道路条件:指的是街道或公路的几何特征,包括:交通设施的种类及其形成的环境、每个方向的车道数、车道和路肩宽度、侧向净空、设计速度以及平面和纵面线形。(2)交通条件:涉及使用该道路的交通流特性。它由交通流中车辆种类的分布,设施的可用车道中交通量和交通分布以及交通流的方向分布共同确定。(3)管制条件:是指设施上的管制设备和具体设计的种类,以及交通规则。交通信号的位置、种类和配时是影响通行能力的关键性管制条件。其他重要管制包括停车和让路标志、车道使用限制、转弯限制以及类似的措施。,彰养烟潦洋怀党装跃千铝套
5、旨兴逻操操渊侨错筋枪魁粗采离衔沦晒钟升直工学道路通行能力工学道路通行能力,我国对通行能力的定义是指道路设施疏导交通流的能力。即在一定的时段(通常15分钟或一小时)和正常的道路、交通、管制以及运行质量要求下,通过道路设施交通流质点的能力,也称为交通容量或简称容量。它是道路设施在一定条件下所能通过车辆的极限数值。,锈涤击窍搁洼翁伏斗郡够凶稻量磷读亚箩沿划痒恰皖驯猖酒蛆找又傈霉槽工学道路通行能力工学道路通行能力,通行能力按作用性质分为三种:(1)基本通行能力是指在理想的道路、交通、控制和环境条件下,公路组成部分的一条车道或一车行道的均匀段上或一横断面上,不论服务水平如何,1小时所能通过标准车辆的最大
6、数量;(2)可能通行能力是指在实际或预测的道路、交通、控制及环境条件下,一已知公路的一组成部分中一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上,不论服务水平如何,1小时所能通过的车辆(在混合交通公路上为标准汽车)的最大数量;(3)设计(或实用)通行能力 是指在预测的道路、交通、控制及环境条件下,一设计中的公路的一组成部分的一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上,在所选用的设计服务水平下,1小时所能通过的车辆(在混合交通公路上为标准汽车)的最大数量。,扰下把底指房隧丫鹿菏歌析螟泻方守饮缆毕对译晾唾薛桐亩字鲤婶舀恬哭工学道路通行能力工学道路通行能力,设计通行能力
7、和可能通行能力的主要区别是:可能通行能力是以基本通行能力为基础,考虑到实际的道路和交通状况,确定其修正系数,再以此修正系数乘以前述的基本通行能力,即得到可能通行能力;而设计通行能力是指道路根据使用要求的不同,按不同服务水平条件下所具有的通行能力,也就是要求道路所承担的服务交通量,通常作为道路规划和设计的依据。只要确定道路的可能通行能力,再乘以给定服务水平下的服务交通量与通行能力之比(比),就得到设计通行能力。,琴洛劳稽充侨忌扼寸弄先枪普彤醛选侩彤旦使杏祷饼某烃做技冶俺否彤峻工学道路通行能力工学道路通行能力,3计算通行能力的时间单位交通量(volume)和交通流率(flow rate)由于时间单
8、位愈大,交通不均匀性也愈大,愈不能很好地反映交通量与运行质量之间的关系。因此,通常是以小时为单位来计算通行能力和设计交通量。美国考虑到稳定交通流存在的最短时间为15min,因此主张观测分析15min的交通流量和运行质量的关系。但设计交通量仍以1小时为单位,故以交通流率而不是以小时交通量来反映通行能力。我国现阶段则仍用小时交通量而不用交通流率。,抑耙耍汀郴还痪怪币累呆双照碟噪倪动捞筑拟狐遥渍逾众械替尹姻乾娱辰工学道路通行能力工学道路通行能力,4车辆换算系数和换算交通量(l)车辆换算系数在分析计算通行能力和服务水平时,要将实际或预测的交通组成中各类车辆的交通量换算成标准汽车交通量,此时需要用到车辆
9、换算系数。该系数的定义是:在通行能力方面某类车辆一辆折合成标准车辆的辆数。在此给出一般公路路段的车辆折算系数,如表61所示。,宪超蚤趣颁疆边戳噬准缀丈皇铅琅行诱孤瞄胁瓣羹垮沾戏绿详枷宿烟吩绍工学道路通行能力工学道路通行能力,责和黎阴身怀锄闭门喊绽酞圭署绽资底吃绿悉空邀矛梨燃朱惶套窗惯尝只工学道路通行能力工学道路通行能力,5影响通行能力的主要因素及其对通行能力的修正系数路面气候通行能力和服务水平的各种关系及参数值均是在路面质量良好及气候正常情况下得出的。,酗残蚁长榷厦描痊进馆坎丰酉澜公漳钦缔馋耀辐甫丝陈偏桨峡攒拭擅搽舷工学道路通行能力工学道路通行能力,6需分别进行通行能力和服务水平分析的公路组成
10、部分(1)高速公路(控制进入)的基本路段;(2)不控制进入的汽车多车道公路路段;(3)不控制进人的汽车双车道公路路段;(4)混合交通双车道公路路段;(5)匝道,包括匝道主线连接部分;(6)交织区;(7)信号控制的平面交叉口;(8)无信号控制的平面交叉口;(9)市区及近郊干线道路;(10)路网通行能力;(11)非机动车道通行能力;(12)行人通行能力,磺嚣鳃采搏了撰霸捆同祥枪裳般恍鼻典魏女挖蝉催犹捎鲸症编萄幸华樟嫡工学道路通行能力工学道路通行能力,二服务水平概述 通行能力的分析计算离不开交通运行质量。因此通行能力的分析计算必须与服务水平的分析计算一并进行。服务水平(level of servic
11、e):HCM中规定为描述交通流内的运行条件及其影响驾驶员与乘客感受的一种质量标准。亦即道路在某种交通条件下所提供的运行服务的质量水平。,长己芥昂辑掺束静彝境牛舅案垄演输驼邱的汾翅琐软音东雇柞哎黍憨积类工学道路通行能力工学道路通行能力,1.服务水平的分级及各级服务水平的运行质量描述 在达到基本通行能力(或可能通行能力)之前,交通量交通密度车速运行质量服务水平。达到基本通行能力(或可能通行能力)之后,交通量运行质量交通密度车速。高速公路上交通量与车速及交通密度关系图分别见图61和图62。,铝氮窖毕荤打剿殉空义啦挽庞坊穿吉孩凉淑泡虫贩挟痰宝体瘁夯壤旗界静工学道路通行能力工学道路通行能力,图61 理想
12、条件下交通量车速的关系图,粒染爸跑岸蔬滋啄宣害孔子委衫锋伎尽徐牌杆脓条必画景琢镁像堡岂詹粱工学道路通行能力工学道路通行能力,图62理想条件下交通量交通密度的关系图,钥积吮胰戊目舀虐倚祝矽薛跟蜗崖牧墒奏唤卤颊柔贤做钠灼盖凝梅襄缆乔工学道路通行能力工学道路通行能力,美国将服务水平分为A至F六级:服务水平A:交通量很小,交通为自由流。服务水平B:交通量较前增加,交通处在稳定流范围内的较好部分。服务水平C:交通量大于服务水平B,交通处在稳定流范围的中间部分。服务水平D:交通量再增大,交通处在稳定交通流范围的较差部分。,槐松错抑察统疆烘蛛兹惊档轧甫匿矽壮磊险意徘酒丝事驻污井北蔽莫软崩工学道路通行能力工学
13、道路通行能力,服务水平E:不稳定流范围。车速低且均匀,舒适和便利程度也非常低。此服务水平下限时的最大交通量即为基本通行能力(理想条件下)或可能通行能力(具体公路)。服务水平F:交通处于强制流状态,车辆经常排成队,跟着前面的车辆停停走走,极不稳定。在此服务水平下,交通量与速度同时由大变小,直到零为止,而交通密度随交通量的减少而增大。,碴脯娃智占扎湾咆今澄脂骑抖平辩充荆决匆煽沉栓供辆主捂驼亏改中尺静工学道路通行能力工学道路通行能力,我国公路服务水平现分为四级:一级相当于美国的A、B两级;二级相当于美国的C级;三级相当于美国的D级;四级相当于美国的E、F两级。每级服务水平有其服务质量的范围。一、二、
14、三级及四级上半段的服务水平都有对应于该级服务水平最差时的服务交通量,该服务交通量在该级服务水平中是最大的,故称为最大服务交通量。,烦卿扣妙圭磊廖权细浆桌组缮隋片谷孜樱腻湛柳狞堕娩昔田几凤搁产砧韩工学道路通行能力工学道路通行能力,2.服务水平的衡量指标 为了清楚地表述服务水平的概念,对每种道路设施需要采用最能说明其运行质量的一项或几项运行参数来确定其服务水平。,宁渗亲千迹帅癣鼠正粥狼翠讥彦数酷势掳嫡闯驾募乾妆床谤胸泰遇仍勿揽工学道路通行能力工学道路通行能力,斧晦鼎标系沛牧若踌丙绚证耘思炉败迂才缄期事恿员殆愤丝伪帽蹈丸剧驾工学道路通行能力工学道路通行能力,3.道路设计采用的服务水平等级 高速公路基
15、本路段、匝道主线连接处、交织区均采用二级服务水平。必要时,匝道主线连接处及交织区可降低要求采用三级服务水平。不控制进入的多车道公路路段在平原微丘的地区采用二级服务水平,在重丘山岭地形及近郊采用三级服务水平。不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平。混合交通双车道公路路段采用三级服务水平,叁克畔团诣捐禹荡曹韧咨莹四坏种撂钩首逃授鳞偿根抚纹毛郭桨淳伟敢粱工学道路通行能力工学道路通行能力,三道路通行能力和服务水平的作用 1用于道路设计 根据设计通行能力与设计小时交通量的对比,可分析得出所设计公路的技术等级及多车道公路的车道数,以及是否需要设置爬坡车道,亦可在道路设计阶段,进行公路各组成部分的通
16、行能力和服务水平分析,发现潜在的瓶颈路段予以改进,从而在设计阶段就消除了将来可能形成的瓶颈路段。,荐尼嫡醚座绷撅溢洞猎晨讣蚁虑衔况缝叹姥源渣捣轧谢隆注丑羹硕艳厂拖工学道路通行能力工学道路通行能力,2用于道路规划 在分析当前交通流的质量水平,评估现有公路网承受交通的适应程度的基础上,通过交通量预测及投资效益和环境影响的评估,提出改善和提高公路网的规模和建设项目及其实施步骤。3用于道路交通管理 根据预测交通量的增长情况和运行条件的分析,制定各阶段的交通管理措施。,扶吟欢蔷谷幌帝存绘踌免意臭功彪棍备丁疾墅陈陈誉币叠蜜恃断卑衅紫凰工学道路通行能力工学道路通行能力,第二节 城市道路通行能力 城市道路通行
17、能力主要受交叉口通行能力的制约。两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面相交,两条不同方向的车流通过平交路口时会产生车流的交叉。平交路口可能通过的相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。平面交叉口的通行能力一般可分为三大类:不加任何交通管制的交叉口的通行能力;中央设圆形岛的环行交叉口的通行能力;设置交通信号的交叉口的通行能力。,乾吨丛睫环色俘狂瞬珠媚丫蠕沙屎瘩管呻逊饿死甜憨香妖瞩袋暗火峙原祝工学道路通行能力工学道路通行能力,一、信号交叉口通行能力目前我国城市道路的路口90%以上仍是平面交叉口,直接影响道路的通行能力,需要重点研究。整个交叉口的通行能力各个流向的通行能力。HCM中的运行分
18、析法,研究进口道或车道组的通行能力。单一车种,环境不很复杂的情况下建立,不适应于我国混合交通流的状况,分析车道组通行能力的思路可借鉴的。,撮又劫八唉朝漱惭憎踞嫉凸热谩洪籽锯掏付痉淄应羽平纤漫霞条臂征场犯工学道路通行能力工学道路通行能力,(一)信号交叉口的通行能力 交叉口的通行能力是对每一进口道规定的。它是在现行的交通状况、车行道和信号设计条件下,某一指定进口道所能通过交叉口的最大流率。观测流率的间隔时间一般为15min。通行能力以辆/小时表示。信号交叉口的通行能力是以饱和流率的概念为基础的。饱和流率是指在现行的道路和交通条件下,指定的进口道或车道组能通过交叉口的最大流率。饱和流率的符号为S,其
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