[工學]第三章 多車道公路通行分析

1、第三章第三章由nordridesign提供道路通行能力道路通行能力多車道公路路段通行能力分析多車道公路路段通行能力分析二、三、四級公路典型橫斷面組成二、三、四級公路典型橫斷面組成高速及一級公路典型橫斷面組成高速及一級公路典型橫斷面組成多車道公路交通運行規(guī)律：n 外側車道受干擾最大n車輛運行只受同方向車流的影響n不同位置的車行道所受干擾不同n或不設中央分隔帶,或對于車輛的進出則缺少全面控制，或兩者既而有之第一節(jié)第一節(jié) 實際運行狀況通行能力分析實際運行狀況通行能力分析 一、分一、分 析析 步步 驟驟 1. 根據已知的路段基本數據、幾何特征參數、交通流量和交通組成及橫向干擾等數據，分析其公路特性及其

2、交通特性； 2. 利用觀測數據確定路面寬度、街道化程度、地形條件、橫向干擾等多車道公路通行能力的影響因素對速度的影響，確定實際條件下的自由流速度； 3. 分析行車道寬度、橫向干擾、交通組成對實際通行能力的影響，確定各影響因素的修正系數； 4. 計算實際條件下的通行能力； 5. 分析實際交通運行狀況，包括實際運行速度和運行時間，服務水平等，評價交通運行狀況。二、基礎數據的調查與分析二、基礎數據的調查與分析 1標準道路條件 2多車道公路交通特性分析 交通組成特性 交通量大，車輛性能好，車速高。一級公路交通組成中以小客車為主。 速度特性 一級公路上，車輛行駛自由度大，超車容易。決定車輛運行速度的主要

3、因素是道路線形、車輛性能、通車路段的里程及車道數，而其交通組成及交通流量只居于次要位置。 小客車85%位速度在90km/h附近波動，15%位速度在65km/h左右擺動，50%位車速在85km/h附近擺動。 (3)車頭時距特性 靠近路肩車道的流量最低，一般的駕駛員均愿意使用中間車道和靠近中央分隔帶的車道。 3橫向干擾對車輛運行速度的影響橫向干擾對車輛運行速度的影響 橫向干擾的權重分析可將行人、自行車、非機動車作為橫向干擾來考慮。按其影響程度的不同可將路側橫向干擾影響因素分為： 支路進出主路的車輛數（eev）； 路側?？康臋C動車數量（psv）； 路側與橫穿公路的行人數（ped）； 路側非機動車數量

4、（人力車、畜力車與自行車）（smv）； 為簡化通行能力分析過程中自變量的個數，可用一個橫向干擾變量代替以上四個橫向干擾事件，即： 街道化程度對運行速度的影響 當路側街道化程度從無到完全街道化時，車道上的小客車速度均下降。 出入口數量對運行車速的影響 一級公路所遇到的橫向干擾主要是平面交叉口的影響。從圖3-3可以看出，在約2km路段內，隨著出入口數量從0變化至7，其運行速度從86km/h降至48km/h，下降了約40%。通過以上分析，確定橫向干擾對通行能力的修正系數見p37表3-2。 4道路橫斷面形式對速度的影響分析道路橫斷面形式對速度的影響分析 多車道一級公路可以分為有中央分隔帶和無中央分隔帶

5、兩種類型。車道數又有4車道和6車道兩種主要類型。 在相同的橫向干擾情況下，有中央分隔帶公路的內側車道車速明顯高于無分隔帶公路內側車道車速。 無機、非分隔帶公路外側車道車速較低。 p37表3-35大型車及兩輪摩托車對速度的影響分析大型車及兩輪摩托車對速度的影響分析 大型車對速度的影響分析 在多車道公路上，小客車主要分布在內側車道和中間車道。 大型車混入率越大對速度的干擾也就越大。 小客車速度隨大型車混入率的增加而降低。 p38表3-4 兩輪摩托車對速度的影響分析 一般情況下，兩輪摩托車均在外側車道行駛，對外側車道車流速度影響較大。6駕駛員總體特征駕駛員總體特征不是所有的駕駛人員都以相同效率使用多

6、車道公路。駕駛員總體特征研究涉及面廣。一般認為，在一級公路行駛的駕駛員均具備一般熟練程度和正常駕駛行為。故其對通行能力的影響可以忽略。三、實際條件下通行能力計算三、實際條件下通行能力計算 一級公路的通行能力受橫向干擾的影響較大 其中，交叉口的影響最大，路側行人與自行車等非機動車影響較小。 不同車道的通行能力也不同。內側車道較高，中間車道次之，外側車道最小。 大型車主要行駛在中間車道或外側車道，兩輪摩托車主要行駛在外側車道。由于摩托車駕駛員行駛行為的不規(guī)范和不可預見性，故其對外側車道和中間車道的通行能力也有一定的影響。此外，大型車的影響也不容忽視。多車道公路通行能力可按下式計算將式中的所有修正系

7、數用一個總的修正系數統(tǒng)一起來，用符號表示，稱之為通行能力綜合影響系數。即： 四、路段交通運行狀況分析四、路段交通運行狀況分析 衡量服務水平的因素歸納起來主要有以下幾個方面： 司機選擇行駛速度的自由度，駕駛員的疲勞程度和心理緊張程度； 交通流密度與車輛平均運行速度； 汽車運行費用等經濟因素； 交通事故率。從車輛特征出發(fā)，宜選用車流密度、平均運行速度、交通流狀態(tài)和最大服務流率作為衡量一級公路服務水平的主要指標。一級公路各級服務水平下的運行狀況描述如下： 一級服務水平：駕駛員能自由和較自由地選擇期望的車速，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾很小。交通流處于自由流及穩(wěn)定流狀態(tài)中的較好范圍。超車容易，車流穩(wěn)

8、定，很少有剎車和成隊列行駛的狀態(tài)。 二級服務水平：行駛車輛受別的車輛或行人的干擾較大，駕駛員選擇車速的自由度受到一定的限制。交通流狀態(tài)處于穩(wěn)定流的中間范圍。有擁擠感，超車比較困難，駕駛員認為不太滿意。 三級服務水平：駕駛員選擇車輛運行速度的自由度受到很大的限制。行駛車輛受別的車輛或行人的干擾很大。交通處在穩(wěn)定交通流范圍的較差部分，并已經接近不穩(wěn)定流范圍。流量稍有增加，就會出現交通擁擠。交通流中的車輛基本無法超車，多呈隊列行駛。所受的限制已到了駕駛員所允許的最低限度。但可通行的交通量尚未達到最大值。 四級服務水平：交通流處于不穩(wěn)定流狀態(tài)。每小時可通行的交通量達到最大值，駕駛員已無自由選擇車速的余

9、地。車速降低到一個低的但相對均勻的數值。交通流變成強制狀態(tài)。能通過的交通量很不穩(wěn)定，從很大一直降到零。時常發(fā)生交通阻塞。理想條件下多車道不控制出入一級公路服務水平分級指標： 不同貨車混入率下的多車道公路混合車流的服務水平分級指標例例1運行狀況分析運行狀況分析郊區(qū)沒有中央分隔帶的多車道公路，在兩側路肩距車行道邊緣0.60m的位置有照明燈柱，并且橋梁的扶垛以頻繁的間隔位于道路的中央。路段車道寬度3.75m。該路段的設計車速為100km/h，并且駕駛員主要由經常往返于兩地者組成。如果該路段單向高峰小時交通需求量為2000veh/h，有15%的卡車。高峰小時系數為0.91，那么該路段可指望的服務水平怎

10、樣? 第二節(jié)第二節(jié) 規(guī)劃和設計階段通行能力分析規(guī)劃和設計階段通行能力分析 在規(guī)劃和設計階段，不控制出入多車道通行能力分析的目的是確定多車道公路上為了給預計的交通組成和交通量提供所期望的服務水平而需要的車道數及車道寬度。通過通行能力的分析，還可以用來評估改變一些設計因素對交通運行狀況產生的影響，如是否修建中央分隔帶，是否拓寬路肩等。通過通行能力的分析，還可以評估公路網疏導交通流的適應程度。一、分一、分 析析 步步 驟驟1. 根據已知的年平均日交通量（aadt），確定設計小時交通量（ddhv）veh/h/車道； 2. 按照特定的公路技術等級和設計速度，根據實際條件確定行車道寬度、路肩寬度等必要的路

11、段幾何參數，計算所需車道數； 3. 根據預測的路段基本數據、幾何特征參數、交通流量和交通組成及橫向干擾分析公路特征及交通特征； 4. 就預測數據確定行車道寬度、地形條件、橫向干擾、街道化程度對自由流速度的影響及修正系數； 5. 確定特定條件下的預測自由流速度； 6. 分析設計條件下的交通運行狀況，服務水平； 7. 通過以上分析，評估設計因素對交通運行狀況的影響，是否需要進行調整，如需調整，重復上述過程。二、分二、分 析析 方方 法法 一、計算規(guī)劃、設計階段所需的最大服務交通量：一、計算規(guī)劃、設計階段所需的最大服務交通量： （1） 已知年平均日交通量aadt，將其換算為單向設計小時交通量ddhv k系數取決于環(huán)境開發(fā)的類別和密度。d系數取決于所考慮的公路路線類別（2）將預測的單方向設計小時交通量ddhv通過15min高峰小時系數phf轉換成15min高峰小時流率。 sf=ddhv/phf(3)計算設計道路和假設交通條件所需的最大服務流率msfd 二、計算規(guī)劃、設計條件所能提供的最大服務交通量 （1）根據理想條件下的設計速度，查表計算實際條件下的設計速度。 （2）根據實際條件下的設計速度，查表通過內插的方法計算