道路通行能力的計(jì)算方法

1、道路通行能力的計(jì)算方法土木 073 班陳雷 200711003227摘 要:探討道路路段的通行能力和交叉口的通行能力的計(jì)算方法;并提出了道 路通行能力有待進(jìn)一步研究的若干問(wèn)題。關(guān)鍵詞：通行能力;計(jì)算方法;交通規(guī)則；交通管理。道路通行能力是指在特定的交通條件、道路條件及人為度量標(biāo)準(zhǔn)下單位時(shí)間能 通過(guò)的最大交通量。在道路建設(shè)和管理過(guò)程中，如何確定道路建設(shè)的合理規(guī)模及建 設(shè)時(shí)間，如何科學(xué)地進(jìn)行公路網(wǎng)規(guī)劃、項(xiàng)目可行性研究、道路設(shè)計(jì)以及道路建設(shè)后 評(píng)價(jià)，如何知道道路網(wǎng)的最優(yōu)管理模式,都需要以道路通行能力系統(tǒng)研究的成果為依 據(jù)。本文對(duì)道路與交叉口的通行能力計(jì)算方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。一、道路路段通行能力1、基

2、本通行能力基本通行能力是指道路與交通處于理想情況下,每一條車(chē)道（或每一條道路）在 單位時(shí)間內(nèi)能夠通過(guò)的最大交通量。65 m ,路旁的側(cè)向余寬作為理想的道路條件，主要是車(chē)道寬度應(yīng)不小于3.不小于1.75 m,縱坡平緩并有開(kāi)闊的視野、良好的平面線(xiàn)形和路面狀況。作 為交通的理想條件，主要是車(chē)輛組成單一的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型汽車(chē)，在一條車(chē)道上以相同的 速度,連續(xù)不斷的行駛,各車(chē)輛之間保持與車(chē)速相適應(yīng)的最小車(chē)頭間隔，且無(wú)任何方 向的干擾。在這樣的情況下建立的車(chē)流計(jì)算模式所得出的最大交通量,即基本通行能力,其 公式如下：Ao“，兒.Ao其中：v行車(chē)速度(km/ h) ; to車(chē)頭最小時(shí)距(s) ; 10車(chē)頭最小間隔(

3、m) ; 1c車(chē)輛平均長(zhǎng)度(m) ; la車(chē)輛間的安全間距(m);lz車(chē)輛的制動(dòng)距離(m) ; If司機(jī)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車(chē)輛行駛的距離(m)10 = If + lz + la + lco2、可能通行能力計(jì)算可能通行能力Nk是以基本通行能力為基礎(chǔ)考慮到實(shí)際的道路和交通確定其修正系數(shù),再以此修正系數(shù)乘以前述的基本通行能力，即得實(shí)際道狀況， 路、交通與一定環(huán)境條件下的可能通行能力。影響通行能力不同因素的修正 系數(shù)為：1)道路條件影響通行能力的因素很多，一般考慮影響大的因素，其修正系數(shù) 有：？車(chē)道寬度修正系數(shù)Y1 ； ?側(cè)向凈空的修正系數(shù)Y2 ; ?縱坡度修正系數(shù) Y3 ; ?視距不足修正系數(shù)丫4 ; ?

4、沿途條件修正系數(shù)Y5 o2)交通條件的修正主要是指車(chē)輛的組成，特別是混合交通情況下，車(chē)輛類(lèi)型 眾多，大小不一，占用道路面積不同，性能不同，速度不同，相互干擾大，嚴(yán)重地 影響了道路的通行能力。一般記交通條件修正系數(shù)為丫6 o于是,道路路段的可能通行能力為to correcting misunderstandings advocate good cadre style. 2, to carry out the double of human activities. Bangkun will implement on the in-depth development of the grassroot

5、s, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visitNk = Nmax丫1丫2丫3丫4丫5丫6 （輛/ h）3、實(shí)際通行能力實(shí)際通行能力s通

6、常可作為道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)。只要確定道路的可能通 行能力,再乘以給定服務(wù)水平的服務(wù)交通量與通行能力之比,就得到實(shí)際通行能力， 即Ns = Nk X服務(wù)交通量?通行能力（輛/ h）。二、平面交叉口的通行能力兩條或兩條以上的道路在同一平面相交稱(chēng)為平面交叉，兩條不同方向的車(chē)流通 過(guò)平交路口時(shí)產(chǎn)生車(chē)流的交叉，平交路口可能通過(guò)此相交車(chē)流的最大交通量就是平 面交叉口的通行能力。平交路口的通行能力不僅與交叉口所占面積、形狀、入口引道車(chē)行道的條數(shù)、 寬度、幾何線(xiàn)形等物理?xiàng)l件有關(guān),而且受相交車(chē)流通過(guò)交叉口的運(yùn)行方式、交通管 理措施等方面的影響，因此,在確定通行能力時(shí),要首先確定交叉口的車(chē)輛運(yùn)行和交 通管理方式

7、。平面交叉口一般可分為三類(lèi):一類(lèi)為不加任何交通管制的交叉口，一類(lèi)為中央設(shè) 島的環(huán)形交叉口，一類(lèi)為設(shè)置色燈控制的信號(hào)交叉口。1、無(wú)信號(hào)機(jī)控制交叉口的通行能力不設(shè)信號(hào)機(jī)的交叉口大致可分為兩大類(lèi):一是暫時(shí)停車(chē)或讓行方式，一是環(huán)形方 式。1）暫時(shí)停車(chē)或讓行方式交叉口通行能力的計(jì)算方法根據(jù)可插間隙理論,直接計(jì)算優(yōu)先方向交通流中的可插間隙（車(chē)頭時(shí)間間隔）， 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(guò)的最大交通 量。其計(jì)算原理是將主干道上的車(chē)流視為連續(xù)行駛的交通流,并假定車(chē)輛到達(dá)的概 率分布符合泊松分布,則車(chē)輛之間出現(xiàn)的間隔分布為負(fù)指數(shù)分布，但不是所有間隔均 可供次干道車(chē)輛通過(guò)或插入，只

8、有當(dāng)此間隙大于臨界界限時(shí)才有可能。其次，當(dāng) 出現(xiàn)可插間隙時(shí).，次要方向的車(chē)流可以相繼通過(guò)的隨車(chē)時(shí)距為B ,推導(dǎo)出下列最簡(jiǎn) 單公式：式中:Qf非優(yōu)先的次干道上可以通過(guò)的交通量（輛/ h） ; Qy主干道優(yōu)先通行的雙向交通量（輛/ h） ; qQy/ 3600 （輛/ h）;2）環(huán)形交叉口的通行能力環(huán)形交義口是在幾條街道相交的交義口中央,設(shè)置圓島或帶圓弧形狀的島，使進(jìn) 入交叉口的所有車(chē)輛均以同一方向繞島行駛,其運(yùn)行過(guò)程一般為先由不同方向匯合, 接著在同一車(chē)道先后通過(guò),最后分向駛出，可避免直接交叉、沖突和大角度碰撞,其 實(shí)質(zhì)為自行調(diào)節(jié)的渠畫(huà)交通型式。其優(yōu)點(diǎn)為車(chē)輛可以連續(xù)行駛,安全,無(wú)需管理措 施，平

9、均延誤時(shí)間短，很少剎車(chē)、停車(chē)，節(jié)約用油，噪音低,污染少等等。缺點(diǎn)為占地 大,繞行距離長(zhǎng)，當(dāng)非機(jī)動(dòng)車(chē)和行人過(guò)多及有直向行駛的電車(chē)時(shí)不宜采用。環(huán)形交叉口按其中心島直徑的大小分為三類(lèi):常規(guī)環(huán)形交叉口、小型環(huán)形交叉 口、微型環(huán)交。以常規(guī)環(huán)交為例來(lái)計(jì)算通行能力，常規(guī)環(huán)交亦稱(chēng)傳統(tǒng)型環(huán)交,to correcting misunderstandings advocate good cadre style. 2, to carry out the “double of human activities. Bangkun will implement on the indepth development of t

10、he grassroots, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visit其中心島為圓形或橢圓形,直徑一般在25m以上,交織段長(zhǎng)度和交織角

11、大小有一 定的要求,入口引道一般不擴(kuò)大成喇叭形,現(xiàn)在我國(guó)各城市的主要環(huán)交均屬此類(lèi)。在常規(guī)環(huán)交的通行能力計(jì)算中較著名的和使用較廣泛的公式沃爾卓普公式：2. =/354 1*十工1-弋p j ( + ?式中:Qm交織段上最大通行能力(輛/ h) ; 1交織段長(zhǎng)度(m);W交織段寬度(m) ; e環(huán)交入口引道平均寬度(m) ; P交織段內(nèi)進(jìn)行交織的車(chē)輛與全部車(chē)輛之比，以白.分率計(jì)。2信號(hào)交叉口機(jī)動(dòng)車(chē)的通行能力信號(hào)交叉口是由紅、黃、綠三色信號(hào)類(lèi)組成，用以指揮車(chē)輛的通行、停止和左 右轉(zhuǎn)彎，隨信號(hào)燈的變換使車(chē)輛通行權(quán)由一個(gè)方向轉(zhuǎn)移給另一個(gè)方向,根據(jù)信號(hào)周期 長(zhǎng)度及每個(gè)信號(hào)相位所占時(shí)間的長(zhǎng)短，可以計(jì)算交叉口

12、的通行能力。大、中城市街 道交通繁忙的平面交義口一般都設(shè)置信號(hào)燈管制交通，因此，信號(hào)交義口的通行能力 與信號(hào)控制設(shè)計(jì)有密切關(guān)系。交叉口是兩條以上道路相交的區(qū)域,車(chē)輛于此通過(guò)路口，轉(zhuǎn)換方向，其運(yùn)行路線(xiàn) 必然相互交織或交叉,加上由色燈信號(hào)控制指揮車(chē)輛前進(jìn)、停止或改變方向,這就不 可避免地要減速、制動(dòng)、停車(chē)或起動(dòng)、加速、轉(zhuǎn)向，同時(shí)還由于紅燈周期性定時(shí)性 出現(xiàn)，所以必然要導(dǎo)致停車(chē)等候和時(shí)間損失。其次,是非機(jī)動(dòng)車(chē)的干擾。在路段上 由分車(chē)帶或隔離墩分隔,機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)相互影響小。而在交叉口范轉(zhuǎn)彎時(shí)互相穿插,特別是在自行車(chē)高峰時(shí);機(jī)動(dòng)車(chē)差不多圍內(nèi)各種車(chē)輛混合行駛, 處于非機(jī)動(dòng)車(chē)的包圍中,要實(shí)現(xiàn)方向轉(zhuǎn)移是困

13、難的。國(guó)內(nèi)常用的計(jì)算方法是停車(chē)線(xiàn)斷面法,即以進(jìn)口處車(chē)道的停車(chē)線(xiàn)作為基礎(chǔ)面,凡 是通過(guò)該斷面的車(chē)輛就被認(rèn)為已通過(guò)交叉口。交叉口的通行能力是指各相交道路 進(jìn)口處通行能力之和,每個(gè)進(jìn)口處通行能力乂分為直行、右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)三種情況,而每 一個(gè)進(jìn)口車(chē)道的用途乂分專(zhuān)用和混用。因此，進(jìn)口車(chē)道通行能力的計(jì)算公式不同， 下面分別介紹。一條專(zhuān)用直行車(chē)道的通行能力MM - 金 - 縱=5 x匕式中：Tz為信號(hào)燈周期時(shí)間，tj為前后兩車(chē)通過(guò)停車(chē)線(xiàn)的平均間隔時(shí)間，tl 為每個(gè)周期內(nèi)綠燈時(shí)間，ts為一個(gè)周期內(nèi)的綠燈損失時(shí)間，包括起動(dòng)、加速時(shí)間， a為平均加速速度。一條右轉(zhuǎn)專(zhuān)用車(chē)道的通行能力原則上可按直行方法計(jì)算,將直行的通過(guò)

14、時(shí)間換成右轉(zhuǎn)的通過(guò)時(shí)間，一般采用下 式：Ny = 3600/ ty （輛/ h）,式中：ty為前后兩右轉(zhuǎn)車(chē)輛連續(xù)駛過(guò)停車(chē)線(xiàn)斷面的間隔時(shí)間。一條左轉(zhuǎn)專(zhuān)用車(chē)道的通行能力NL = n X3600/Tz （輛/ h）,式中：n為在一個(gè)周期內(nèi)允許左彎的車(chē)輛數(shù)。4）真、左混合行駛時(shí)一條車(chē)道的通行能力（Nzz）對(duì)于同一條車(chē)道上有直、左混行時(shí)，因去向各異相互干擾，甚至引起停車(chē)，因此, 應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)恼蹨p系數(shù)Ko同時(shí)，由于左轉(zhuǎn)車(chē)通過(guò)時(shí)間往往大于直行車(chē)通過(guò)時(shí)間， 一般約為直行車(chē)通過(guò)時(shí)間的L 75倍，故應(yīng)將左轉(zhuǎn)車(chē)的所占比例乘以1.75 to correcting misunderstandings advocate

15、good cadre style. 2, to carry out the “double of human activities. Bangkun will implement on the indepth development of the grassroots, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect

16、back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visit倍，設(shè)nz為左轉(zhuǎn)車(chē)輛所占仃分率，則:心二 %足輛小，4 ,5）直、右混行一條車(chē)道的通行能力（Nzy）原理同上,但右轉(zhuǎn)車(chē)所上時(shí)間一般為直行車(chē)的1。5倍。以ny表示右轉(zhuǎn)車(chē)所 占百分率,則：南仙.整個(gè)信號(hào)交叉口的通行能力為各個(gè)進(jìn)口的直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)各項(xiàng)通行能力之 和。三、道路通行能力尚待進(jìn)一步研究的問(wèn)題道路通行能力雖然進(jìn)行了很多研究，但是對(duì)于下述方面的研究還不是很多，有必 要進(jìn)行更為深入的研究。1混合交通流的通行能力問(wèn)題上述

17、道路不同設(shè)施通行能力的計(jì)算都是將交通流假設(shè)為單一車(chē)型的理想車(chē)流， 然而，實(shí)際交通流都是各種車(chē)型的混合車(chē)流。因此，研究道路不同設(shè)施混合車(chē)流的 通行能力很有必要。例如將單一車(chē)型交通流的假設(shè)拓廣為由大、小兩種車(chē)型構(gòu)成 的混合車(chē)流,或任意多種車(chē)型構(gòu)成的混合車(chē)流推導(dǎo)道路不同設(shè)施在這種混合車(chē)流情 況下的通行能力理論模型。在理論上發(fā)展了道路不同設(shè)施通行能力計(jì)算的傳統(tǒng)理 論與方法。2道路網(wǎng)絡(luò)的通行能力問(wèn)題交叉口是道路交通網(wǎng)的道路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由道路路段和交叉口組成的。結(jié)點(diǎn),它起著道路路段間的相互銜接作用，并且它也是整個(gè)道路網(wǎng)上交通流流通 的瓶頸。道路路段是道路交通網(wǎng)絡(luò)的主要部分,它起著道路交叉口間或城市間的相

18、 互連通作用，并且它也是整個(gè)道路網(wǎng)建設(shè)的主體。在已經(jīng)建成的交通網(wǎng)絡(luò)中，常因?qū)€(gè)別交義口或路段的通行能力估計(jì)不當(dāng)使交義口與路段的通行能力不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致局部路網(wǎng)的通行能力受到限制,甚至發(fā)生交通 阻塞。管理或改建這些局部地點(diǎn)交通設(shè)施的依據(jù)之一是道路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的通行能 力。同時(shí)要充分地發(fā)揮道路網(wǎng)絡(luò)的潛能,就要深入了解交叉口與路段的交通特性、 幾何特性及連接形式特點(diǎn)，建立相應(yīng)的理論體系,提出一定的數(shù)據(jù)測(cè)度標(biāo)準(zhǔn)。這些 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)的交通工程和道路工程項(xiàng)目具有重要的指導(dǎo)意義。在局部網(wǎng)絡(luò)上研究 交通流的通行能力理論、路段與交叉口通行能力的協(xié)調(diào)理論不僅在實(shí)而且在網(wǎng)絡(luò)流基礎(chǔ)理論及交通工程基礎(chǔ)理論研究方面有踐中有重要的經(jīng)

19、濟(jì)意義, 重要的學(xué)術(shù)意義。參考文獻(xiàn)：1 王長(zhǎng)君，蔡龍章?；旌辖煌ㄜ?chē)流通行能力的分析方法J O道路交通 管理，1989 (7) :24, 29。2 王曉珂，高占，等。關(guān)于如何提高混合交通公路的通行能力的建議J 。吉林交通科技,1994(4) :14, 16o3段進(jìn)宇，楊佩昆。混合車(chē)輛的流通能力J 。同濟(jì)大學(xué)學(xué) 報(bào)，1995(1) :37,42。to correcting misunderstandings advocate good cadre style. 2, to carry out the double of human activities. Bangkun will implemen

20、t ”on the in-depth development of the grassroots, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visit4吳兵，楊佩昆。高速公路入口匝道通行能力研究J 。同濟(jì)大學(xué)學(xué) 報(bào)，1999 (4) : 422,