《通行能力分析》PPT课件.ppt

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1、交通工程学（第5章 通行能力分析）,5.1 通行能力与服务水平（熟练掌握）5.2 路段通行能力（熟练掌握）5.3 高速公路交织区段的通行能力（了解）5.4 互通立交匝道的通行能力（了解）5.5 平面交叉口的通行能力（理解）,第5章 通行能力分析,5.1.1 通行能力概述5.1.2 服务水平概述,5.1 通行能力与服务水平,5.1.1 通行能力概述,通行能力：又称为道路容量，是指在一定的道路、交通和管制条件下，道路的某一断面在单位时间内通过的最大车辆数。由于道路、交通、管制条件及服务水平的不同，通行能力可分为基本（理论）通行能力，可能（实际）通行能力，设计（规划）通行能力。,（1）通行能力的定义

2、,5.1.1 通行能力概述（续）,（2）三种通行能力的比较,一般来讲：基本通行能力可能通行能力设计通行能力,5.1.1 通行能力概述（续）,理想条件原则上是指对条件更进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。但在实际情况下，影响道路通行能力的因素较多：道路条件：道路的几何特征。交通条件：交通特征，包括交通流中的交通组成、交通量、车道使用和交通量的方向性分布等。管制条件：交通控制设施的型式及特定设计和交通规则，如交通信号的位置、形式；停车和让路标志；限制路边停车以及车道使用管制等。环境条件：横向干扰程度及交通秩序；气候、温度、地形、风力、心理等。,（3）影响通行能力的因素,5.1.2 服务水平概述

3、,服务水平是指道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。,（1）服务水平的定义,快捷性：行车速度和运行时间；通畅性：车辆行驶时的自由程度；安全性：事故率和经济损失；舒适性：行车的舒适性和乘客满意的程度；经济性：行驶费用。,（2）服务水平的主要评价指标,驾驶员和乘客,5.1.2 服务水平概述（续）,（3）各类交通设施服务水平的确定,交通设施的服务水平常用等级来表示，在实际确定服务等级时，往往考虑其中的一个或几个指标，具体计算随道路交通设施而异。,确定服务水平的效率度量表,美国道路通行能力手册,5.1.2 服务水平概述（续）,（4）服务水平分级,高速和一级公

4、路主要以密度作为主要指标，其相应的服务水平与运行状态，一级为自由流，二级为稳定流上限，三级为稳定流下限，四级为饱和流。双车道公路主要以车辆延误率作为服务水平分级的主要指标，延误率在数值上等于排队行驶车辆数与总流量之比，其相应的服务水平与运行状态应为一级自由流或较为自由，二级处于稳定流中间范围自由受到限制，三级处于稳定流的下限，接近饱和流，四级为处于不稳定的强制流状态。在服务水平选用时原则上高速公路与一级公路应采用二级服务水平设计，而其它公路一般应采用三级服务水平设计。,5.2 路段通行能力（续）,5.2.1 概述5.2.2 路段理论通行能力5.2.3 路段实际通行能力5.2.4 路段设计通行能

5、力,5.2.1 概述,（1）路段定义,是指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交织、交叉影响的路段部分。,（2）路段分类,高速公路：高速公路基本路段；交织区；匝道；高速公路与匝道连接处。城市道路：城市道路路段；交叉口。,5.2.2 路段理论通行能力,（2）基本公式,N最大为V和的函数,值越大则N理论亦增大；速度增加则通行能力增大，但增大至某一数值后，通行能力开始减小，一般变化于5001300辆/h之间；同时随车长增加，通行能力也随之减小。,（1）理想条件,车道宽度3.65m(公路的车道宽度3.75m)侧向净宽1.75m车辆组成为单一的标准车（小客车）以最小的车头时距和相同的速度连续不断的行驶道

6、路视野、线形、路面良好，坡度平缓。,5.2.3 路段实际通行能力,（1）基本原理,以理论通行能力为基础，考虑到实际的地形、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理论通行能力，即得实际道路、交通在一定环境条件下的可能通行能力。一般公路的修正：设计速度、交通量方向分布、行车道宽度及侧向净空、横向干扰、交通组成。高速公路的修正：车道宽度、侧向宽度、交通组成、驾驶员条件。城市道路的修正：自行车影响、车道宽度、交叉口影响。,5.2.3 路段实际通行能力(续),（2）基本公式,fw车道宽度修正系数fcw侧向净空受限修正系数fHV纵坡度修正系数S1视距不足修正系数S2沿途条件修正系数fp驾

7、驶员条件的修正系数,5.2.4 路段设计通行能力,（1）基本公式,V/C服务交通量/通行能力，可根据道路的设计服务等级水平来确定。,（2）多车道路段的设计通行能力,由于受对向车流（无中央隔离带）和同向车流的影响，多车道路段的通行能力往往要进行折减，这在城市道路中尤其明显。,5.3 交织区与匝道的通行能力,5.3.1 交织区的通行能力5.3.2 匝道的通行能力,5.3.1 交织区的通行能力,（1）概述,交织：两股或多股车流沿道路一定长路段，不借助于交通控制设施的情况下，相交而过的通行方式。交织区长度：从入口段三角端部0.6m处至出口三角端宽度3.6m之间的一段距离。一般为50600m。交织区的类

8、型：,5.3.1 交织区的通行能力（续）,（2）通行能力计算公式,Cw交织区通行能力C0单车道理论通行能力rs交织区类型修正系数rN交织区内车道数修正系数rL交织区长度修正系数rVR交织流量比修正系数,5.3.2 匝道的通行能力,（1）概述,匝道：联系于不同高程上两交叉线路、供两线路车辆实现方向转换的连接道路。匝道形式：车辆流向划分；车道数量划分；匝道形式划分。,5.3.2 匝道的通行能力（续）,（2）通行能力的计算公式,C匝道一条车道的实际通行能力C0基本通行能力Cw匝道断面总宽度修正系数CH大车混入修正系数,5.4 高速公路与匝道连接处的通行能力,5.4.1 概述5.4.2 通行能力的计算

9、,5.4.1 概述,匝道与高速公路连接处的通行能力：是指高速公路分、合流点处导引与疏通交通流的能力，它关系到高速公路外侧车道与进出口的正常运行。分类：独立式和非独立式。车流运行特征：在多车道高速公路中，随距离分流点的接近而转换车道的比重逐渐增加。影响要素：匝道的形式，匝道交通量Vr，驶入匝道上游主路单向交通量Vf，主路单向最大交通量Vf，与相邻上游和（或）下游匝道的距离Du、Dd，相邻上游和（或）下游匝道的交通量Vu、Vd。,5.4.2 通行能力的计算（举例）,使用条件：四车道高速公路单车道驶入匝道，有或无加减速车道；仅用于上游610m内无相邻驶入车道；Vf=3603100veh/h；Vr=5

10、01300veh/h。,5.5 平面交叉口的通行能力,5.5.1 概述5.5.2 无信号交叉口的通行能力5.5.3 环形交叉口的通行能力5.5.4 信号交叉口的通行能力,5.5.1 概述,（1）基本定义,平面交叉：两条或两条以上的道路在同一平面相交。平面交叉口的通行能力：主要道路上的交通量+次要道路上的交通量。,（2）分类,无信号交叉口：环形交叉口：信号交叉口：,（3）交通流向分析,5.5.2 无信号交叉口的通行能力,（1）通行规则,若相交道路不分主次及不考虑优先，则先到达的车辆应先通过。条例43条规定：“车辆通过没有交通信号或交通标志控制的交叉口，必须遵守下列规定依次让行：支、干路不分的，非

11、机动车让机动车先行，非公共汽车、电车让公共汽车、电车通行；同类车让右边没有来车的车先行；相对方向同类车相遇，左转弯的车让直行或右转弯的车先行。”若相交道路有主次之分，则支路车让干路车先行。条例规定：“让行车辆须停车或减速了望，确认安全后，方准通过。”交叉口进口引道处设停车标志和让路标志。,停车让行,减速让行,5.5.2 无信号交叉口的通行能力（续）,（2）通行能力的计算,穿越间隙：左转车穿越直行车；直行车穿越左转车。,计算原理：假设主要道路上的车流量优先通过交叉口，主要道路上的双向车流视为一股车流，交通量不大、车辆之间的间隙分布符合负指数分布；当主要道路的直行车辆间隙大于临界间隙时，次要道路的

12、左转弯车辆可以才能穿越；次要道路的车流可相继通过的随车时距为，则,Q主主干道优先通行的双向交通量（辆/h）；Q次次干道上可以通过的交通量（辆/h）；qQ主/3600（辆/s）。,5.5.3 环形交叉口的通行能力,（1）环形交叉口的车流模型,5.5.3 环形交叉口的通行能力（续）,（2）环形交叉口的优缺点,优点：车辆连续行驶、安全，不需要设置管理设施，避免停车，节省燃料，噪音低，污染小。缺点：占地大，绕行距离长，通行能力受到一定的限制。,（3）环形交叉口的分类,常规环形交叉口：中心岛直径大于25m，交织段比较长，进口引道部拓宽成喇叭形。小型环形交叉口：中心岛直径小于25m，引道进口价款，做成喇叭

13、形，便于车辆进入交叉口。微型环形交叉口：中心岛直径一般小于4m，不一定做成圆形，可用白漆涂成。,拥堵的环岛交叉（巴黎，法国，1965年）,5.5.4 信号交叉口的通行能力,（1）信号交叉口的相关知识,信号交叉口的周期和相位：车道划分：,（2）信号交叉口通行能力的计算原理,交叉口的设计通行能力为各进口道设计通行能力之和；进口道设计通行能力为各车道设计通行能力之和。车道的通行能力进口道的通行能力交叉口的通行能力,5.5.4 信号交叉口的通行能力（续）,（3）车道的通行能力计算,一条专用直行车道的通行能力,一条专用右转车道的通行能力,一条专用左转车道的通行能力,起动和损失时间,5.5.4 信号交叉口

14、的通行能力（续）,（3）车道的通行能力计算,不设专用左转信号时一条左转车道的通行能力,根据我国交通规则,绿灯时允许车辆直行或右转,在不妨碍直行车行驶的条件下准许车辆左转。黄灯亮时就不准许车辆左转、调头或右转,但已越过停车线的车辆可以继续前进,因此实现左转有以下三种可能:利用初绿时间通过；利用对向直行车的可插车间间隙通过；利用黄灯时间通过。,5.5.4 信号交叉口的通行能力（续）,（3）车道的通行能力计算,直、左混合行驶时一条车道的通行能力,直、右混行一条车道的通行能力,直、左、右混行一条车道的通行能力,5.5.4 信号交叉口的通行能力（续）,（4）进口道的通行能力计算,进口道设有专用左转与专用

15、右转车道时，设计通行能力应按照本面车辆左、右转比例计算。先计算本面进口道的设计通行能力，再计算专用左转及专用右转车道的设计通行能力。,Nelr设有专用左转与专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力N直本面直行车道的设计通行能力之和l左转车占本面进口车道车辆的比例 r右转车占本面进口车道车辆的比例 Nl专用左转车道设计通行能力 N r专用右转车道设计通行能力,5.5.4 信号交叉口的通行能力（续）,（4）进口道的通行能力计算,进口道设有专用左转车道而未设专用右转车道时，专用左转车道的设计通行能力N1应按本面左转车辆比例1计算。,Nel设有专用左转车道时，本面进口道的设计通行能力Ner本面直行车道及直右车道的设计通行能力之和l左转车占本面进口车道车辆的比例Nl专用左转车道设计通行能力,5.5.4 信号交叉口的通行能力（续）,（4）进口道的通行能力计算,进口道设有专用右转车道而未设专用左转车道时，专用右转车道的设计通行能力Nr按本面右转车辆比例r计算。,Nel设有专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力Nel本面直行车道及直左车道的设计通行能力之和r右转车占本面进口车道车辆的比例Nr专用右转车道设计通行能力,5.5.4 信号交叉口的通行能力（续）,（5）交叉口的通行能力计算,交叉口的设计通行能力为各类型的进口道设计通行能力之和。,