道路飽和度計(jì)算

1、道路飽和度計(jì)算方法研究 摘要：道路飽和度是研究和分析道路變通服務(wù)水平的重要指標(biāo)， 但目前人們?nèi)员?較簡(jiǎn)單地用V/C來(lái)計(jì)算飽和度，未能根據(jù)各類(lèi)不同道路的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算， 尤其是 公路和城市道路，其計(jì)算方法并不一致，、應(yīng)根據(jù)不同的情況，采用不同的方法 進(jìn)行計(jì)算。0 引言 飽和度的計(jì)算主要應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是交通量，二是通行能力。前 者的數(shù)據(jù)一般是通過(guò)交通調(diào)查數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得， 后者的計(jì)算則相對(duì) 較為復(fù)雜。 由于城市道路與公路的通行能力計(jì)算方法不同， 有必要分 開(kāi)討論。 本文將在介紹道路分類(lèi)的基礎(chǔ)上， 對(duì)不同類(lèi)型道路的通行能 力及飽和度算法作一探討。1 道路分類(lèi) 我國(guó)道路按照使用特點(diǎn)的不同，可分為城市道路

2、、公路、廠礦道 路、林區(qū)道路和鄉(xiāng)村道路。 目前除公路和城市道路有準(zhǔn)確的等級(jí)劃分 標(biāo)準(zhǔn)外，對(duì)林區(qū)道路、廠礦道路和鄉(xiāng)村道路一般不再進(jìn)行等級(jí)劃分。1.1 城市道路城市道路是指在城市范圍內(nèi)具有一定技術(shù)條件和設(shè)施的道路， 不 包括街坊內(nèi)部道路。 城市道路與公路分界線為城市規(guī)劃區(qū)的邊線。 根 據(jù)道路在城市道路系統(tǒng)中的地位、 作用、交通功能以及對(duì)沿線建筑物 的服務(wù)功能一般將城市道路分為四類(lèi)：快速路、主干路、次干路及 支路。具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)規(guī)范。1.2 公路公路是連接各城市、城市與鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村與廠礦地區(qū)的道路。根據(jù) 交通量、公路使用任務(wù)和性質(zhì)， 一般將公路分為高速公路、 一級(jí)公路、 二級(jí)公

3、路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)公路 工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)規(guī)范。2 飽和度定義及影響因素2.1 飽和度道路飽和度是反映道路服務(wù)水平的重要指標(biāo)之一， 其計(jì)算公式 即為人們常說(shuō)的V/C,其中V為最大交通量，C為最大通行能力。飽和 度值越高，代表道路服務(wù)水平越低。由于道路服務(wù)水平、擁擠程度受 多方面因素的制約， 實(shí)際中因難以考慮多方面因素， 常以飽和度數(shù)值 作為評(píng)價(jià)服務(wù)水平的主要指標(biāo)。美國(guó)的通行能力手冊(cè)將道路的服 務(wù)水平根據(jù)飽和度等指標(biāo)的不同分為六級(jí) （ 具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可參考該手 冊(cè)，此處從略 ） 我國(guó)則一般根據(jù)飽和度值將道路擁擠程度、服務(wù)水 平分為如下四級(jí)：一級(jí)服務(wù)水平：道路交通順暢、

4、服務(wù)水平好，V/ C介于0至0.6之間；二級(jí)服務(wù)水平：道路稍有擁堵，服務(wù)水平較高，V/C介于0.6至0.8 之間；三級(jí)服務(wù)水平：道路擁堵，服務(wù)水平較差，V/C介于0.8至1.0之間；四級(jí)服務(wù)水平：V/ C>1.0，道路嚴(yán)重?fù)矶?，服?wù)水平極差。2.2 影響因素飽和度的大小取決于道路的車(chē)流量和通行能力， 此外， 影響飽和 度的因素主要還有車(chē)流量、道路通行能力、行程速度及運(yùn)行時(shí)間等。2.2.1 行程速度與運(yùn)行時(shí)間 道路行駛速度越高、運(yùn)行時(shí)間越短，飽和度值就越低，反之則越 高。因此，飽和度值與行車(chē)速度成反比，與行駛時(shí)間成正比。2.2.2 車(chē)輛行駛時(shí)的自由程度 （ 通暢性 ） 飽和度與行駛的自由程

5、度成反比， 即行駛自由程度越大。 飽和度 值越低。2.2.3 交通受阻或受干擾程度車(chē)輛在道路上受阻或干擾 （ 如大型車(chē)輛的混入、超車(chē)等 ） 越多， 飽和度值就越高，即兩者呈正相關(guān)關(guān)系。2.2.4 氣候因素，如雨、霧、雪及臺(tái)風(fēng)等，會(huì)使車(chē)輛行駛速度減 慢，飽和度值增加。3 飽和度計(jì)算方法具體對(duì)城市道路和公路而言。 目前飽和度的計(jì)算方法不同 主要 體現(xiàn)在計(jì)算時(shí)段上， 公路計(jì)算飽和度常用日交通指標(biāo)， 即求得日最大 交通量與日最大通行能力的比值； 而城市道路由于日交通量隨時(shí)段變 化較大。常常在進(jìn)行交通調(diào)查的基礎(chǔ)上采用日高峰小時(shí)交通量與小時(shí) 最大通行能力的比值計(jì)算方法。 相應(yīng)地。 其采用的計(jì)算公式及計(jì)算方

6、 法也略有差異。飽和度的值主要取決于兩方面：一是交通量：二是通行能力，兩 者所在時(shí)間段必須統(tǒng)一用日交通量或者小時(shí)交通量， 一般而言， 交通 量是通過(guò)觀測(cè)站記錄和交通量調(diào)查后通過(guò)換算得到的， 已有較為成熟 的計(jì)算方法及程序。飽和度計(jì)算的難點(diǎn)在于通行能力的確定。 因?yàn)楣?路、城市道路通行能力的計(jì)算方法不同，并受多種因素的影響。以下 詳述城市道路和公路的飽和度計(jì)算方法， 其中重點(diǎn)在于通行能力的計(jì) 算。3.1城市道路飽和度計(jì)算方法城市道路飽和度采用道路日高峰小時(shí)交通量與道路小時(shí)最大設(shè) 計(jì)通行能力的比值來(lái)計(jì)算。其中交通量數(shù)據(jù)由調(diào)查或觀測(cè)獲取后通過(guò) 折算而得。此處不詳細(xì)論述，以下重點(diǎn)介紹通行能力的計(jì)算。計(jì)

7、算城市道路通行能力必須先了解如下概念。3.1.1理論（可能）通行能力理論通行能力又稱(chēng)可能通行能力，是指在道路交通理想條件下。每條車(chē)道單位時(shí)間內(nèi)能夠通過(guò)的最大交通量，計(jì)算公式如下：CB=3600/t 0式中，C為理論通行能力；to為平均車(chē)頭時(shí)距。我國(guó)城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范建議的單車(chē)道理論通行能力見(jiàn)表1。表1我國(guó)單車(chē)道理論通行能力取值行車(chē)速度（km/h）2030405060通行能力（pcu/h）14001600165017001800注：pcu指“折算標(biāo)準(zhǔn)車(chē)”，下同3.1.2實(shí)際通行能力實(shí)際通行能力是指在實(shí)際道路交通條件下，每條車(chē)道單位時(shí)間內(nèi) 能夠通過(guò)的最大交通量，考慮到地形、道路交通狀況等因素，實(shí)際通

8、 行能力是在理論通行能力上的折減.計(jì)算公式為：Cp= C BY L Y C Y r其中，C為實(shí)際通行能力；C為理論通行能力；丫 L、Y C、Y r為 折減系數(shù)，分別為寬度修正系數(shù)、側(cè)向凈空修正系數(shù)、重車(chē)修正系數(shù) 等，具體取值參見(jiàn)相關(guān)規(guī)范手冊(cè)。在求得單車(chē)道通行能力后，再乘以 相應(yīng)的車(chē)道數(shù)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的交通量數(shù)據(jù)即可求得道路的飽和度。3.2公路飽和度計(jì)算方法與城市道路計(jì)算飽和度方法不同的是， 公路的飽和度往往采用日 交通量與公路適應(yīng)日交通量的比值來(lái)確定， 其中不同等級(jí)公路尤其是 高速公路的飽和度還有其各自的計(jì)算方法，比較復(fù)雜。一般地，日交 通量由收費(fèi)站等機(jī)構(gòu)獲取，適應(yīng)日交通量按公路技術(shù)工程標(biāo)準(zhǔn)中 列

9、出的數(shù)據(jù)來(lái)確定。高速公路適應(yīng)交通量見(jiàn)表 2。表2高速公路適應(yīng)日交通量范圍(pcu/d)設(shè)計(jì)車(chē)速(km/h)四車(chē)道六車(chē)道八車(chē)道12040000550005500（800008000010000（以上10035000- 50O0050000700007000090000802500（45O004500（600006000080000由于公路運(yùn)行質(zhì)量受雙向流量比、超車(chē)視距、管理水平、采取的路側(cè)干擾措施以及總體服務(wù)水平的要求等許多因素的影響，因此其公路的設(shè)計(jì)通行能力與適應(yīng)交通量范圍較大。 在實(shí)際計(jì)算中往往取中值 計(jì)算，導(dǎo)致與實(shí)際不符的誤差產(chǎn)生。而在公路管理部門(mén)中，日交通量 和高峰小時(shí)交通流量的數(shù)據(jù)均較

10、易獲取， 因此.也可采用小時(shí)交通量 數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3-3 多車(chē)道道路飽和度計(jì)算方法由以上分析可見(jiàn)， 公路與城市道路飽和度通行能力計(jì)算方面， 差 別主要在計(jì)算時(shí)段的選取上。 城市多選用小時(shí)交通量計(jì)算， 公路多采 用13、年交通量計(jì)算。在具體計(jì)算過(guò)程中，公路與城市道路的計(jì)算方 法也有一定的差異， 有必要尋求一種統(tǒng)一的計(jì)算方法。 在實(shí)際運(yùn)用中， 單車(chē)道的道路情況極為少見(jiàn)。多數(shù)為多車(chē)道的情況。由于公路、城市 道路均可視為多車(chē)道道路 不同之處僅為通行能力方面的取值。 因此。 可將兩種計(jì)算方法統(tǒng)一用多車(chē)道通行能力來(lái)計(jì)算， 在通行能力方面用 不同標(biāo)準(zhǔn)取值， 各種影響因素則通過(guò)不同的折算系數(shù)進(jìn)行折減。

11、 此處 討論的“多車(chē)道道路”指各車(chē)道有明顯劃分標(biāo)志的道路，等級(jí)較低、 各車(chē)道之間沒(méi)有明顯劃分標(biāo)志的較低等級(jí)道路 （ 包括城市道路和公路 ） 暫不列入討論范圍。3.3多車(chē)道總通行能力Cr計(jì)算公式為：Cn=a Ci 遼 Kn式中：G第一條車(chē)道可能通行能力，單位為pcu/h?？蓞⒖汲?市道路設(shè)計(jì)規(guī)范和公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取值：Kr相應(yīng)的各車(chē)道的折減系數(shù)，通常以靠近路中線或中央分隔帶 的車(chē)行道為第一車(chē)道，其通行能力為1,第二車(chē)道為第一車(chē)道的0.8 0.9 .第三車(chē)道通行能力為第一車(chē)道的0.650.8 .第四條車(chē)道則為0.5 0.6 ，具體可根據(jù)實(shí)際情況取值；a機(jī)動(dòng)車(chē)道的道路分類(lèi)系數(shù)，高速公路、快速路取0.

12、8 ,級(jí)公路、主干路取0.85，次干路(二級(jí)以下公路)取0.9，支路取0.95 ; 5交叉口影響系數(shù)，此系數(shù)具體取值參考美國(guó)通行能力手冊(cè)及國(guó)內(nèi)通 行能力研究資料。在公路和城市道路的具體計(jì)算過(guò)程中，通行能力的指標(biāo)根據(jù)實(shí)際情況取值。就公路和城市道路而言，計(jì)算方法過(guò)程基本 相同.差別主要在于如下兩點(diǎn)。3.3.1單車(chē)道通行能力城市道路單車(chē)道通行能力可參考表3取值。表3城市道路通行能力(pcu/h/ln)行車(chē)速度(km/h)2030405060可能通行能力14001600165017001800高速公路單車(chē)道通行能力可參考表4取值表4高速公路基本通行能力與設(shè)計(jì)通行能力(pcu/h/l n)設(shè)計(jì)速度(km/h)12010080基本通行能力220022002000設(shè)計(jì)通行能力160014001150一級(jí)公路單車(chē)道通行能力可參考表5取值。表5 一級(jí)公路每車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力(peu /h/In)設(shè)計(jì)速度(km/h)1008060作為干線公路的一級(jí)公為集散公路的一級(jí)公路8501000700900550700注：集散公路指縱橫向干擾較大、設(shè)置供汽車(chē)行駛的慢車(chē)道的公路其他類(lèi)型公路單車(chē)道通行能力可參考公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。3.3.2 交叉口折算系數(shù)城市道路和非封閉