城市道路通行能力PPT課件[通用]

1、第二節(jié) 城市道路通行能力兩條或兩條以上的道路在同一平面相交稱為平面交叉。兩條不同方向的車流通過平交路口時產(chǎn)生車流的轉(zhuǎn)向、交匯與交叉，在平交路口可能通過此相交車流的最大交通量就是交叉口的通行能力。分類： 無控制交叉口 環(huán)行交叉口 信號控制交叉口一、信號交叉口的通行能力 概述 交叉口信號是由紅、黃、綠三色信號燈組成的，用以指揮車輛的通行、停止和左右轉(zhuǎn)彎，隨信號燈色的變換使車輛通行權(quán)由一個方向轉(zhuǎn)移給另一個方向，根據(jù)信號周期長度及每個信號相所占時間的長短，可以計算出交叉口的通行能力。 信號交叉口的運(yùn)行特征 ：交叉口是兩條或兩條以上道路相交的區(qū)域，車輛由此通過，并轉(zhuǎn)換方向，其運(yùn)行路線必須相互交織或交叉，

2、 由色燈信號控制指揮車輛前進(jìn)、停止或轉(zhuǎn)向，這就不可避免地要減速、制動、停車或啟動、加速、轉(zhuǎn)向，同時還由于紅燈周期性地定時出現(xiàn)，所以必然要導(dǎo)致停車等候和時間損失。在交叉口范圍內(nèi)各種車輛混合行駛，轉(zhuǎn)彎時相互穿插，當(dāng)自行車高峰時，機(jī)動車差不多處于非機(jī)動車的包圍之中，要實(shí)現(xiàn)方向轉(zhuǎn)換是困難的。評價交叉口效果的主要指標(biāo)是交叉口通行能力和服務(wù)水平。通行能力大，服務(wù)水平高為最佳。通行能力分析方法可以計算出交叉口的通行能力，排隊長度。飽和度和車輛延誤等重要數(shù)據(jù)，并可以確定服務(wù)水平。通行能力和服務(wù)水平是兩個既不相同又密切相關(guān)的概念。二者從不同角度反映了道路的性質(zhì)和功能。通行能力主要反映了道路服務(wù)的數(shù)量和負(fù)荷能力，

3、服務(wù)水平主要反映了道路服務(wù)的質(zhì)量和滿意程度。 （一）信號交叉口的通行能力（1）信號交叉口的相關(guān)知識信號交叉口的周期和相位：車道劃分：（2）信號交叉口通行能力的計算原理 交叉口的設(shè)計通行能力為各進(jìn)口道設(shè)計通行能力之和；進(jìn)口道設(shè)計通行能力為各車道設(shè)計通行能力之和。 車道的通行能力進(jìn)口道的通行能力交叉口的通行能力交叉口的通行能力是對每個進(jìn)口車道規(guī)定的。它是在現(xiàn)行的交通，車行道和信號設(shè)計條件下，某一指定進(jìn)口道所能通過交叉口的最大流率。通行能力用輛小時表示。信號交叉口的通行能力是以飽和流率的概念為基礎(chǔ)的。飽和流率的符號為s，其單位用有效綠燈小時通過的車輛數(shù)表示(輛綠燈小時)。62式（二）信號交叉口的服務(wù)

4、水平信號交叉口的服務(wù)水平用車輛延誤來評價。延誤是反映駕駛員舒適性、交通阻滯、油耗和行駛時間損失的指標(biāo)。 平面交叉口的服務(wù)水平要受到交通控制，通過交叉口所需時間、延誤時間、停車時間、停車次數(shù)和頻率等影響，可采用下表的服務(wù)水平等級。 *E是車輛在交叉口處的行車速度與路段上車輛行駛速度之比。 等級指標(biāo) 一二三四五交通負(fù)荷系數(shù)Z0.9效率系數(shù)*E0.80.80.650.650.50.50.350.35交叉口受阻車輛30延誤時間T（s/輛）60排隊長度L（m）100信號交叉口的服務(wù)水平用車輛延誤來評價。延誤是反映駕駛員舒適性、交通阻滯、油耗和行駛時間損失的指標(biāo)。因為延誤是一個復(fù)雜的指標(biāo)，它與通行能力的關(guān)

5、系也同樣復(fù)雜，服務(wù)水平與通行能力不是簡單的對應(yīng)關(guān)系。運(yùn)行分析是為了確定每個進(jìn)口車道、車道組及整個交叉口的通行能力和服務(wù)水平。分析過程包括輸入模塊、流量修正模塊、飽和流率模塊、通行能力分析模塊和服務(wù)水平模塊六個部分。幾何條件包括：車道數(shù)、車道寬坡度、專用車道及其導(dǎo)向長度等；交通條件包括：流向交通流、最大車道流量、飽和流率、高峰小時系數(shù)、重型車比例、行人流量、停車頻率等；信號條件包括：定時或感應(yīng)控制、周期長、綠燈時間、相位圖、路口清空時間等。（三）交叉口的運(yùn)行分析圖631、輸入模型最關(guān)鍵的交通特性是車輛的到達(dá)類型。注：時距圖：描述車輛在綠波帶中運(yùn)行情況的圖。2、交通量校正模型（1）運(yùn)行交通量的校正

6、（2）確定供分析用的車道組（3）車道流量分布的校正3.飽和流率模型對每個車道組計算其飽和流率。飽和流率是信號交叉口通行能力分析中的一個重要指標(biāo)。確定了飽和流率的實(shí)際值和信號配時方案，便可算得信號交叉口每一方向的每一車道或引道及整個交叉口的通行能力。 式610126頁的保護(hù)型左轉(zhuǎn)設(shè)有專用左轉(zhuǎn)相位，車輛可以在左轉(zhuǎn)信號保護(hù)下左轉(zhuǎn)，不受對向車流的干擾。許可型左轉(zhuǎn)沒有專用左轉(zhuǎn)相位，左轉(zhuǎn)車輛須等待對向直行車隊的可穿插間隙通過。 4. 通行能力分析模型v/c-飽和度V/C服務(wù)交通量/通行能力，可根據(jù)道路的設(shè)計服務(wù)等級水平來確定。612式：關(guān)鍵車道組中有效通行能力5.服務(wù)水平模型服務(wù)水平涉及到很多因素,光光是

7、v/c沒有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系,我們在進(jìn)行道路設(shè)計過程中往往就用v/c 是為了方便 。6.運(yùn)行分析結(jié)果說明7.實(shí)例分析服務(wù)水平的評定根據(jù)車道組、進(jìn)口和交叉口的車輛平均控制延誤，便可評定相應(yīng)的車道組、進(jìn)口和交叉口的服務(wù)水平。評價結(jié)果的解釋運(yùn)行分析產(chǎn)生兩種主要結(jié)果：一是每個車道組和整個交叉口的v/c二是每個車道組、各個進(jìn)口和整個交叉口的車輛平均控制延誤，以及相應(yīng)的服務(wù)水平。若交叉口的v/c大于1.0，說明該交叉口處于癱瘓狀態(tài)。若交叉口的v/c比小于1.0，但某幾個關(guān)鍵車道組的v/c大于1.0，說明由于綠燈時間分配不合理，需要重新調(diào)整信號配時。若一個關(guān)鍵車道組的v/c超過1.0，說明信號設(shè)計及幾何設(shè)計未能

8、提供足夠的通行能力以滿足交通需求。有時會出現(xiàn)延誤大v/c卻小，這種情況往往是干道協(xié)調(diào)性差或信號周期過長的緣故。延誤大既可能出現(xiàn)在通行能力不足時，也可能出現(xiàn)在通行能力充足的場合。另外，延誤小并非意味著通行能力充足。因此在分析時，既要考慮通行能力分析結(jié)果，也要重視服務(wù)水平評價結(jié)果，只有這樣才能全面評價交叉口的真實(shí)運(yùn)行狀況。（四）提高交叉口通行能力的對策（教材134頁）4)相位越多，周期越長6）左轉(zhuǎn)等待區(qū)9）人行橫道越短越好二、無信號控制的交叉口通行能力 不設(shè)信號管制的交叉口大致可分為兩類，一是暫時停車方式，一是環(huán)行方式。而暫時停車方式的交叉口又可分為四路停車和兩路停車兩種。四路停車用于同等重要的道

9、路相交的路口，不分優(yōu)先與非優(yōu)先（即主干道與次干道），所有車輛至交叉口均需停車而后通過。兩路停車通常用于主干道（優(yōu)先方向）與次干道相交（非優(yōu)先方向），主干道可優(yōu)先通過，次干道上車輛一律停車等待，等待優(yōu)先通行方向交通流的間隙通過或轉(zhuǎn)彎。二、無信號交叉口通行能力1、間隙分析法（1）行車規(guī)定 若相交道路有主次之分，則支路車讓干路車先行。條例規(guī)定：“讓行車輛須停車或減速了望，確認(rèn)安全后，方準(zhǔn)通過?！苯徊婵谶M(jìn)口引道處設(shè)停車標(biāo)志和讓路標(biāo)志。 （2）交通流向分析 圖66二、無信號控制的交叉口通行能力十字形無信號控制交叉口通行能力計算方法： 根據(jù)可插間隙理論，直接計算優(yōu)先方向交通流中的可插間隙（車頭時間間隔），

10、即非優(yōu)先方向交通可以橫穿或插入的間隙數(shù)，作為非優(yōu)先方向可以通過的最大交通量。 計算原理：將主干道（優(yōu)先方向）上的車流視為連續(xù)行駛的交通流，并假定車輛到達(dá)的概率分布符合泊松分布，則車輛之間出現(xiàn)的時間間隔分布為負(fù)指數(shù)分布，但不是所有間隔均可供次干道車輛通過或插入，只有當(dāng)此間隙大于臨界間隙（即50的駕駛員可以接受）時才有可能。 停車讓行減速讓行（3）穿越間隙：左轉(zhuǎn)車穿越直行車；直行車穿越左轉(zhuǎn)車。（4）計算公式 計算原理：假設(shè)主要道路上的車流量優(yōu)先通過交叉口，主要道路上的雙向車流視為一股車流，交通量不大、車輛之間的間隙分布符合負(fù)指數(shù)分布；當(dāng)主要道路的直行車輛間隙大于臨界間隙時，次要道路的左轉(zhuǎn)彎車輛可以

11、才能穿越；次要道路的車流可相繼通過的隨車時距為，則Q主主干道優(yōu)先通行的雙向交通量（輛/h）； Q次次干道上可以通過的交通量（輛/h）； qQ主/3600（輛/s）。無信號控制的交叉口通行能力十字形交叉口通行能力計算方法：當(dāng)出現(xiàn)可插間隙時間時，次要方向的車流可以相繼通過的隨車時距為，推導(dǎo)出下列計算公式： 式中： Q非非優(yōu)先通行次干道上可以通過的交通量（輛/h）； Q優(yōu)主干道優(yōu)先通行的雙向交通量（輛/h）； =Q優(yōu)/3600（輛/s）；臨界間隙時間（s）（68s或57s）；次干道上車輛間的最小車頭時距（3s或5s）。無信號控制的交叉口通行能力例：一無信號控制交叉口，主要道路雙向流量為1200輛/h

12、，車輛到達(dá)符合泊松分布，車流允許次要道路穿越或左右轉(zhuǎn)彎并線的車頭時距為6s，如次要道路采用讓路控制，平均車頭時距為3s，求次干道上可以通過的交通量。 解： Q優(yōu)= 1200輛/h，=1200/3600=0.333輛/s， = 6s ，= 3s2、車隊分析法（1）車流運(yùn)行特征分析一路通過，另一路等待 若相交道路不分主次及不考慮優(yōu)先，則先到達(dá)的車輛應(yīng)先通過。條例43條規(guī)定：“車輛通過沒有交通信號或交通標(biāo)志控制的交叉口，必須遵守下列規(guī)定依次讓行：支、干路不分的，非機(jī)動車讓機(jī)動車先行，非公共汽車、電車讓公共汽車、電車通行；同類車讓右邊沒有來車的車先行；相對方向同類車相遇，左轉(zhuǎn)彎的車讓直行或右轉(zhuǎn)彎的車先

13、行?！保?）不同交通量水平下的通行能力分析 三、環(huán)形交叉口的通行能力環(huán)形交叉口的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：車輛連續(xù)行駛、安全，不需要設(shè)置管理設(shè)施，避免停車，節(jié)省燃料，噪音低，污染小。缺點(diǎn)：占地大，繞行距離長，通行能力受到一定的限制。1、環(huán)形交叉口的分類常規(guī)環(huán)形交叉口：中心島直徑大于25m，交織段比較長，進(jìn)口引道部拓寬成喇叭形。小型環(huán)形交叉口：中心島直徑小于25m，引道進(jìn)口價款，做成喇叭形，便于車輛進(jìn)入交叉口。微型環(huán)形交叉口：中心島直徑一般小于4m，不一定做成圓形，可用白漆涂成。三、環(huán)形交叉口的通行能力環(huán)形交叉口的車流模型三、環(huán)行交叉口的通行能力2。常規(guī)環(huán) 形交叉 口通行 能力計 算方法三、環(huán)行交叉口的通行能

14、力根據(jù)經(jīng)驗檢驗，一般設(shè)計通行能力應(yīng)為沃爾卓普公式計算最大值的80%，因此沃爾卓普公式應(yīng)修改為： 計算時，應(yīng)將車型換算成小汽車，換算系數(shù)為： 小汽車為1，中型車尾1.5，大型車為3.0，特大型車為3.5。三、環(huán)行交叉口的通行能力（2)英國環(huán)境部暫行公式 該公式適用于采取位于環(huán)形交叉口上的車輛優(yōu)先通行的常規(guī)環(huán)交，其具體形式如下： Q交織段通行能力，其中載貨車占全部車輛數(shù)的15，如重車超過15時要進(jìn)行修正，用于設(shè)計目的應(yīng)采用Q值的85三、環(huán)行交叉口的通行能力 3.小型環(huán)交通行能力計算 所謂小型環(huán)交系指中心島直徑小于25m，環(huán)道較寬，而出入口均形成喇叭形，車流運(yùn)行已不存在交織形式，各入口車流可按同意方

15、向相互插穿運(yùn)行，各類車輛運(yùn)行時可較好地相互調(diào)劑，整個環(huán)交的流量變化要比個別路口的車流量變化為小。在所有引道入口均呈飽和狀態(tài)情況下進(jìn)行多次試驗，得出了整個環(huán)交通行能力的簡化公式。英國運(yùn)輸與道路研究所公式 Q進(jìn)入環(huán)交的實(shí)用的總通行能力（pcu/h） W所有引道基本寬度的總和（m）； A 引道拓寬所增加的面積（m2），A=a； K1 系數(shù)： 3路交叉K1=80(70)（pcu/h/m）； 4路交叉K1=60(50)（pcu/h/m）； 5路交叉K1=55(45)（pcu/h/m）。 設(shè)計通行能力Qp應(yīng)采用上述公式計算Q的80，計算圖式如下圖 擁堵的環(huán)島交叉（巴黎，法國，1965年）四、立體交叉口設(shè)計通行能力取決于立交形式、層數(shù)及機(jī)非分離方式根據(jù)進(jìn)口車道數(shù)、直行車道數(shù)、匝道數(shù)確定總通行能力