通行能力及服務水平整理版

1、通行能力分析1 / 15、道路通行能力的概述1、基本通行能力：指在一定的時段，理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，道路 的一條車道或一均勻段上或一交叉點， 合情合理地期望通過人或車輛的最大小時流率。（基 本通行能力是在理想條件下道路具有的通行能力，也稱為 理想通行能力。）2、實際通行能力（可能通行能力）：指在一定時段，在實際的道路、交通、控制及環(huán) 境條件下，一條車道或一均勻段上或一交叉點，合情合理地期望通過人或車輛的最大小時 流率。（可能通行能力則是在具體條件的約束下，道路具有的通行能力，其值通常小于基 本通行能力。）3、設(shè)計通行能力：指在一定時段，在具體的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，一條車

2、道或一均勻段上或一交叉點，對應服務水平的通行能力。（指在設(shè)計道路時，為保持交通流處于良好的運行狀況所采用的特定設(shè)計服務水平對應的通行能力，該通行能力不是道 路所能提供服務的極限。）二、多車道路段通行能力1、一條車道的理論通行能力理論通行能力是指在理想的道路與交通條件下，車輛以連續(xù)車流形式通過時的通行能 力。在通行能力的理論分析過程中，通常以時間度量的車頭時距ht和空間距離度量的車頭間距hs為基礎(chǔ)，推導通行能力的理論分析模型。其計算公式為：N=3600/ht或N0二1000Vhs式中：N。一條車道的理論通行能力（輛/h）；ht飽和連續(xù)車流的平均車頭時距（s）；V行駛車速（km/h）hs連續(xù)車流的

3、車頭間距（m。我國對一條車道的通行能力進行了專門研究，在城市道路工程設(shè)計規(guī)范CJJ37-2012中建議的一條車道的 基本通行能力和設(shè)計通行能力的規(guī)定如下表所示表422快速路基本路段一條車道的通行能力設(shè)計速度（km/h）1008060基本通行能力（pcu/h ）220021001800設(shè)計通行能力（pcu/h ）200017501400備注：快速路應根據(jù)交通流行駛特征分為基本路段、分合流區(qū)和交織區(qū)。表432 其他等級道路路段一條車道的通行能力設(shè)計速度（km/h）6050403020基本通行能力（pcu/h ）18001700165016001400設(shè)計通行能力（pcu/h ）1400135013

4、00130011002、一條車道的設(shè)計通行能力城市道路路段設(shè)計通行能力（或?qū)嵱猛ㄐ心芰Γ?可根據(jù)一個車道的 理論通行能力 進行修正而得。對理論通行能力的修正包括車道數(shù)、車道寬度、自行車影響及交叉口影響四個方面。即：Na Noc n式中：Na 單向路線設(shè)計通行能力（pcu/h）；自行車影響修正系數(shù)；車道寬影響修正系數(shù)；n 車道數(shù)影響修正系數(shù)；c交叉口影響修正系數(shù)。修正系數(shù)的計算方法如下：（1）自行車影響折減系數(shù) 的確定自行車修正系數(shù)丫道路斷面情況設(shè)有機非分隔帶（墩）無分隔帶（墩），但自行車道負荷不飽和無分隔帶（墩）且自行車道超飽和負荷自行車修正系數(shù)丫10.80.8Qbic / Qbic 0.5

5、W /W備注：Qbic自行車交通量（輛/h ）；Qbic 每米寬自行車道的實用通行能力（輛 /h ）；W 單向機動車道寬度（m）；W2 單向非機動車道寬度（m）。對于自行車道通行能力，在連續(xù)條件下（有分隔帶），每米寬自行車道的理論通行能2 / 15力為： Qwc =2200 輛/h 。無分隔帶時，自行車的通行能力小于有分隔帶的自行車道通行能力，城市道路設(shè)計規(guī)范CJJ37-90建議的有無分隔帶的自行車道通行能力比為 0.82，即無分隔帶時，每米 寬自行車道理論通行能力為： Qwc =2200*0.82=1800輛/h。由于平面交叉口的影響，路段上一般只有50%勺時間能有效通行，故每米寬自行車道的

6、實用通行能力為：Qic =1800*0.5=900輛/h，該值與城市道路設(shè)計規(guī)范 CJJ37-90建議值800-1000輛/h是一致的。(2)車道寬度影響修正系數(shù)當車的寬度為標準寬度3.5m時，=100%車道寬度與影響系數(shù)之間的變化關(guān)系如下表 所示。車道寬度修正系數(shù)n與 W的關(guān)系表叫/m2.533.544.555.56n /%5075100111120126129130(3)車道數(shù)修正系數(shù)n前蘇聯(lián)采用的車道數(shù)修正系數(shù)如下表所示表5-26前蘇聯(lián)采用的車道數(shù)修正系數(shù)單向車道數(shù)12341n11.92.93.5我國通常采用的車道利用系數(shù)如下表所示表5-27我國常用的車道利用系數(shù)車道第一車道第二車道第三

7、車道第四車道車道利用系數(shù)10.8-0.890.65-0.70(0.65-0.78 )0.50-0.65根據(jù)我國采用的車道利用系數(shù)，對于通行能力而言，車道數(shù)修正系數(shù)如下表5-28所示。表5-28車道數(shù)修正系數(shù)車道數(shù)1234車道數(shù)修正系數(shù)11.8-1.892.5-2.633.07-3.22平均值11.852.573.15根據(jù)國內(nèi)外研究結(jié)果，在具體規(guī)劃時，可采用表5-29所示的車道修正系數(shù)，即相當于各車道的利用系數(shù)為1,0.87,0.73,0.6。表5-29車道數(shù)修正系數(shù)采用值車道數(shù)1234車道數(shù)修正系數(shù)n11.872.603.20(4)交叉口影響修正系數(shù)C交叉口影響修正系數(shù)，主要取決于交叉口控制方

8、式及交叉口間距。當交叉口間距較小時，交叉口的停車延誤在車里行駛時間所占的比例較小，不利于道路空間的利用、路段通 行能力的發(fā)揮及路段車速的提高。交叉口間距的增大，有利于提高路段通行能力及路段車 速，有利于充分利用道路空間，經(jīng)研究表明，交叉口間距從200米增大到800米時，其通行能力可提高80%左右。表5-25為通行能力與交叉口間距的關(guān)系值。表2-25交叉口間距與路段通行能力的關(guān)系間距/m 車道數(shù)、20030040050060070080021258155517621912206021572240317802208250527202930306031804231028503250352038003

9、8654130備注：路段交叉口為信號控制，周期為80s。由上表可見，路段通行能力提高值與交叉口間距基本上呈線性關(guān)系。因此，交叉口影響修正系數(shù)可采用下表計算：CS 200mCC(0.0013S 0.73) S 200m式中，S交叉口間距(m)；Co交叉口有效通行時間比，視路段起點交叉口控制方式定，信號交叉口即為綠信比。如果由上式計算的C大于1,則取C 1。上式也可用于道路空間利用(密度) 的修正。空艾口影響修正系數(shù)主荽取決于交叉口控制方式 及交夏口間距20030040050060D0Q2I25K1555174219122060215722403l7i0220H254)52720293&丸簡31M

10、)423102M30325035203KOO41W路段通行能力提高值與交叉口間距基本上 呈線性關(guān)系。JUs 200 m備注：以上內(nèi)容參考交通工程學王煒，過秀成。例題：某路段單向機動車道寬為2.8米，交叉口間距離為300米，兩端交叉口采用信 號控制，綠信比為0.48，機動車道與非機動車道設(shè)有隔離帶。 試計算路段的設(shè)計通行能力。解：一個車道的理論通行能力為：No=13OO路段設(shè)計通行能力為NaN。c n由于機動車道與非機動車道之間設(shè)有隔離帶，故=1.0機動車道總寬為8米，不足3車道，只能按2車道處理，每個車道寬 W=4米，則:2 2=54 188%/3 I6W0 /3 =-54+188*4/3-1

11、6*4 /3=11.3%.其他參考因素：(5)道路分類修正系數(shù)道路分類修正系數(shù)a道路分類快速路主干路次干路支路a0.750.80.850.90(6)街道化修正系數(shù)道路兩側(cè)建筑物常產(chǎn)生行人和非機動車流對汽車的干擾，從而迫使汽車降速和通行能街道化修正系數(shù)a街道化程度未街道化區(qū)段少許街道化區(qū)段街道化區(qū)段街道化修正系數(shù)a10.9-0.80.8-0.7力降低三、道路平面交叉口的通行能力1無信號交叉口 -暫時停車方式（1）行車規(guī)則兩向停車方式：通常用于主要道路與次要道路相交路口， 主要道路上的車輛優(yōu)先通行, 通過路口不用停車；次要道路中的車輛，必須首先讓主要道路上的車輛通行，尋找機會， 穿越主要道路上車流

12、的空檔，通過路口。（目前慣例）同向停車方式：用于相交道路同等重要程度，相交道路的車輛通過交叉口具有同等的 優(yōu)先權(quán)，都必須在路口處停車，然后根據(jù)“先到先行”的原則，選擇恰當時機通過。（2）通行能力計算方法下面主要介紹兩向停車方式下，次要道路的通行能力的計算方法。主要道路上能夠通過的車輛多少，按路段計算。次要道路上能夠通過多少車輛，受下 列因素影響：主要道路上車流的車頭間隔分布、次要道路上車輛穿越主要道路車流所需時 間、次要道路上車輛跟馳的車頭時距大小、主要道路上車流的流向分布。因此，這種路口 的通行能力，等于主要道路上的交通量加上次要道路上車輛穿越空檔能通過的車輛數(shù)。若 主要道路上的車流已經(jīng)飽和

13、，則次要道路上的車輛一輛也通不過?？梢姡瑹o信號交叉口的 通行能力最大等于主要道路路段的通行能力。事實上，在無信號交叉口，主要道路上的交 通量不大，車輛呈隨機到達，有一定空檔供次要道路的車輛穿越，相交車流能正常運行； 如果主要道路的交通量多大，無法保證提供可穿插間隙，則必須加設(shè)信號燈，分配行駛時 間，否則交叉口的交通將無法正常運行。假設(shè)：主要道路上的車輛優(yōu)先通過路口；主要道路上的雙向車流視為一股車流；交通to時，次要道路上車輛 t秒時，次要道路中的次要道路上的車輛每小量不大，車輛之間的間隙分布符合指數(shù)分布；當間隙大于臨界間隙 可以穿越主要道路。并且，當次要道路中車輛跟馳的車頭間距小于 跟馳車輛可

14、以連續(xù)通過。根據(jù)以上假設(shè)，利用概率論，按可穿越間隙理論，可以推算出時能穿越主要道路車流的數(shù)量為:Q次 Q 主 e ：式中：Q主主要道路上的交通量，pcu/h ;Q次次要道路可能通過的車輛數(shù)，pcu/h ；qQ主/3600，pcu/h ；to臨界間隙時間，與次要道路的交通管理方式有關(guān)。若采用停車標志，to為6-8s ;若采用讓路標志，則to為5-7s ；t 次要道路上車輛連續(xù)穿越主要道路的跟馳車頭時距，t=3-5s。例題：一無信號燈控制的交叉口，主要道路的雙向交通量為1200pcu/h，車輛到達符合泊松分布。次要道路上車輛可穿越的臨界車頭時距t=6s。車輛跟馳行駛的車頭時距t=3s。求次要道路上

15、的車輛可穿越主要道路車流的數(shù)量。t怛6解答：Q次257 pcu / h1200 31 e 3600Q主 e qt01200 e 3600同樣計算，得到下表所示的各個數(shù)值。次要道路通行能力次要道路行駛方式車頭時距/s主要道路雙向交誦量/ （ pcu/h）t 0t8001000120014001600停車等空檔95160110705030852001401007050752501901401080低速等空檔832751901309060733452501851359563335255195150注：次要道路通行能力很少超過主要道路交通量的二分之一。美國各州道路運輸工作者協(xié)會認為，無信號交叉口，在不

16、影響主要道路車輛通行的情 況下，次要道路可通過的交通量不超過下表中數(shù)值。無信號交叉口的通行能力主要道路為二車道主要道路交通量400500600次要道路交通量250200100主要道路為四車道主要道路交通量100015002000次要道路交通量10050252、無信號交叉口 -環(huán)形交叉口環(huán)形交叉口是自行調(diào)節(jié)的交叉口。這種交叉口是在中央設(shè)置中心島，使進入交叉口的 所有車輛都沿同一方向繞島行進。車輛行駛過程一般為合流、交織、分流，避免了車輛交 叉行駛形成沖突。這種交叉口的功能介于平面交叉口和立體交叉口之間，其優(yōu)點是車輛連 續(xù)行駛、安全、不需要設(shè)置管理措施。車輛在交叉口不必要停車、啟動，延誤小，節(jié)省燃

17、 料，減少了對環(huán)境的污染。缺點是占地大，繞行距離長。機動車交通量較大、非機動車和 行人較多及有軌道交通線路時，均不宜采用。（1）環(huán)形交叉口的類型環(huán)形交叉口按中心島直徑大小分為三類：常規(guī)環(huán)形島：直徑大于25米，交織段比較長，進口引道不擴寬成喇叭。我國現(xiàn)有的 環(huán)形交叉口大都屬于此類。小型環(huán)形交叉口 ：中心島直徑小于25米，引道進口加寬，做成喇叭形，便于車輛進 入交叉口。微型交叉口 ：中心島直徑一般小于4米，中心島不一定做成圓形，也不一定做成一個, 可用白油漆畫成圓圈。實際上這種環(huán)交已經(jīng)變?yōu)榍徊婵凇＃?）常規(guī)環(huán)形交叉口的通行能力 英國環(huán)境部計算公式英國對環(huán)形交叉口素有研究。1996年對環(huán)交實行“

18、左側(cè)優(yōu)先”法規(guī)，即行駛在環(huán)道上 的車輛可以優(yōu)先通行，進入環(huán)道的車輛讓路給環(huán)道上的車輛，等候間隙駛進環(huán)道。交織段 的設(shè)計通行能力采用下式：Cd160w(1 ew)式中：Cd 交織段通行能力，此時重車比例不超過 15%如果重車比例超過15% 應對該式進行修正。而該值的85刑作為設(shè)計通行能力使用i 交織段長度，m w交織段寬度，me環(huán)交入口平均寬度，m e1 入口引道寬度，m e2 環(huán)道突出部分的寬度,上式適用于下列條件：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%其他參數(shù)范圍：w 6.1 18.0m ； % 0.4 1.0 ；%0.12 0.4 ；駛?cè)虢且舜笥?0;駛出角應小于60;

19、交織段內(nèi)角不應大于95。 無通行優(yōu)先權(quán)的環(huán)形交叉口通行能力分析方法北京工業(yè)大學在分析北京地區(qū)常規(guī)環(huán)形交叉口交通流特征的基礎(chǔ)上，針對無通行優(yōu)先 權(quán)的環(huán)形交叉口，提出了交叉口內(nèi)交織段的交通量簡化模型。假設(shè)各交織段中交通流的運 行狀況是一致的。因此，將研究對象確定為四分之一個環(huán)形交叉口，而將四分之一環(huán)形交 叉口中所以車流簡化為四個流向的車流。其中：將環(huán)形交叉口兩個環(huán)形車道的出環(huán)車流 綜合考慮為一個出環(huán)車流 A;將環(huán)形交叉口環(huán)形車道的所有繞環(huán)行駛的車流綜合考慮為 一個繞環(huán)車流D;將環(huán)形交叉口入口處兩個車道中的右轉(zhuǎn)車流綜合考慮為一個右轉(zhuǎn)車流 C;將環(huán)形交叉口入口處兩個車道中的入環(huán)車流綜合考慮為一個入環(huán)車

20、流B。環(huán)形交叉口的最終目的是疏導交通，則以各方向出口交通量之和Y % Y3 丫4來描述環(huán)形交叉口的通行能力。采用 線性最優(yōu)化方法 計算了整個環(huán)形交叉口的通行能力的表達式 如下：C maX（Y 丫2 丫3 丫4）4C% PR Pl按照上式，當右轉(zhuǎn)比例Pr=0.2，左轉(zhuǎn)比例Pl15 / 15服務水平評價標準有了區(qū)域交通的現(xiàn)狀設(shè)施和運行情況之后，就可以對區(qū)域的現(xiàn)狀交通進行評價。對區(qū)域交通的評價主要有：一、交叉口評價（信號交叉口由HCS軟件完成）對交叉口進行服務評價主要的指標是交叉口的飽和度，其計算步驟如下：（1） 計算各進口道通行能力。（2）計算各進口道飽和度（V/C）。飽和度=流量（pcu/h）/

21、通行能力（pcu/h）把各類車統(tǒng)一換算成為標準小汽車（pcu）,具體換算系數(shù)可參考城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范（GB 50220-95）附錄A中表A.0.2的規(guī)定：當量小汽車換算系數(shù)車種換算系數(shù)車種換算系數(shù)自行車0.2旅行車1.2二輪摩托0.4大客車或小于9t的貨車2.0三輪摩托或微型汽車0.6915t貨車3.0小客車或小于3t的貨車1.0鉸接客車或大平板拖掛貨車4.0（3）計算交叉口飽和度交叉口飽和度取各進口道飽和度以進口道流量為權(quán)的加權(quán)平均值。（4）交叉口服務評價對于交叉口服務評價，有以下幾種不同的劃分標準。 建設(shè)項目交通影響評價技術(shù)標準 CJJ/T 141-2010附錄B中表B.0.1的規(guī)定

22、如下。當交叉口飽和度大于 0.85，必須計算延誤指標；當延 誤與飽和度對應的服務水平不一致時，則應以延誤對應的服務水平為準。表B.0.1信號交叉口機動車服務水平服務水平交叉口飽和度S每車信控延誤T （s）ASW 0.25TW 10B0.25 v SW 0.5010v T 20C0.50 v SW 0.7020v T 35D0.70 v S 0.8535v T 55E0.85 v S 0.9555v T 0.95T 80HCM200中信號交叉口服務水平信號交叉口的服務水平是根據(jù)控制延誤來確定的。特別地，交通信號的服務水平標準是根據(jù)每輛車的平均控制延誤來規(guī)定的，通常以15分鐘作為分析時間段。關(guān)鍵

23、V/C比是反映交叉口總體飽和程度的一項大致的指標。關(guān)鍵V/C比取決于關(guān)鍵的相交車道流率和信號相位。信號交叉口不同等級服務水平的延誤和車流狀態(tài)服務水平每車信控延誤T（ s）車流描述ATW 10在綠波信號非常令人滿意，且大多數(shù)車輛在綠燈相位期間 到達的情況下，出現(xiàn)A級服務水平。許多車輛根本不用停 車。若周期長度短，則產(chǎn)生很小延誤。B10v TW 20在綠波較好或短周期的情況下，或兩者兼有的情況下， 出現(xiàn)B級服務水平。C20 v TW 35這種較高的延誤值緣于只是一般的綠波控制、周期較長， 或兩者兼有的情況。在該級服務水平，個別信號周期可能 開始出現(xiàn)失效。當排隊車輛不能在給定的綠燈相位通過 時，出現(xiàn)

24、剩余排隊車輛，信號周期失效。在C級服務水平， 盡管許多車輛仍舊不停車通過交叉口，但也有一定數(shù)量的車輛停車。D35 v TW 55在D級服務水平下，擁擠影響變得顯而易見。由于綠波不 匹配、周期比較長和V/C比高等因素的組合作用，產(chǎn)生了 比較大的延誤。許多車輛停車，不停車的車輛比例下降。信號周期失效現(xiàn)象增多。E55 v TW 80這種大延誤通常表示綠波差、周期長和V/C比高。信號周 期失效現(xiàn)象時常發(fā)生。FT 80這一服務水平，通常在過飽和狀態(tài)下出現(xiàn)，也就是車輛的到達流率大于車道組的通行能力的時候出現(xiàn)，大多數(shù)駕駛員認為不可接受。該服務水平也可能在 V/C比高且單個信 號周期失效的情況下發(fā)生。綠波差和周期長也可能是導致 延誤大的重要因素。 城市道路工程設(shè)計規(guī)范 CJJ37-2012第4部分通行能力與服務水平中的規(guī)定：表433信號交叉口服務水平等級服務水平指標一級二級三級四級控制延誤（s/veh）v 3030-5050-60 60負荷度V/Cv 0.60.6-0.80.8-0.9 0.9排隊長度（mv 3030-8080-100 100備注：新建道路應按三級服務水平設(shè)計。 同濟大學的周商吾教授等 確定的城市交叉口的服務水平劃分標準為：根據(jù)交叉口 不同飽和度，交叉口服務水平共分為 AD四等，具體如下。不同飽和度對應的服務水平和交通狀態(tài)服務水平V/C交通狀態(tài)描述A1.0強制車流，交通嚴重堵