第2講道路交通基礎(chǔ)

道路工程第二章道路交通基礎(chǔ)本章提要本章從交通工程學(xué)的原理出發(fā)，系統(tǒng)介紹設(shè)計(jì)車輛、設(shè)計(jì)車速；交通量；城市道路通行能力；公路通行能力和服務(wù)水平；平面、環(huán)形交叉口通行能力；立體交叉通行能力第一節(jié)設(shè)計(jì)車輛、設(shè)計(jì)車速一、機(jī)動(dòng)車設(shè)計(jì)車輛按使用目的、結(jié)構(gòu)或發(fā)動(dòng)機(jī)的不同分成各種類型，而作為道路設(shè)計(jì)依據(jù)的汽車可分為三類，即：小型汽車、普通汽車、大型車汽車外廓尺寸限界即對(duì)汽車的總高、總寬、總長的限制規(guī)定，這項(xiàng)規(guī)定適用于公路和城市道路運(yùn)輸用的汽車。汽車最大外廓尺寸應(yīng)不超過如下限制規(guī)定：

1.總高：4.0m；

2.總寬（不包括后視鏡）：2.5m；

3.總長：16m；（1）載重汽車（包括越野載重汽車）12.0m；（2）客車12.0m；鉸接式客車18.0m；（3）牽引車拖半掛車16.5m；（4）汽車全掛汽車列車20.0m。國家標(biāo)準(zhǔn)GB1589—89對(duì)汽車的外廓尺寸限界的規(guī)定公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2003，JTJ001-97)將機(jī)動(dòng)車分為三類城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ37-90)將機(jī)動(dòng)車分為三類二、設(shè)計(jì)速度（計(jì)算行車速度）設(shè)計(jì)速度（計(jì)算行車速度）是道路設(shè)計(jì)的重要因素，是確定道路幾何尺寸的依據(jù)。設(shè)計(jì)速度（計(jì)算行車速度）：氣候條件良好，交通密度小，車輛行駛只受道路條件影響時(shí)，具有中等駕駛技術(shù)的駕駛?cè)藛T能安全順適駕駛車輛的速度。設(shè)計(jì)車速是決定公路幾何形狀的基本依據(jù)，曲線半徑、超高、視距等技術(shù)指標(biāo)都起著決定的作用，同時(shí)也影響著車道的尺寸和數(shù)目以及路肩寬度等指標(biāo)的確定。其他如車道寬度、路肩寬度等雖與設(shè)計(jì)車速無直接關(guān)系，但他們影響行車速度。如何確定計(jì)算行車速度（設(shè)計(jì)速度）?為了使汽車在各級(jí)公路上都能充分發(fā)揮其技術(shù)性能，達(dá)到應(yīng)有的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益，并結(jié)合已有公路汽車行駛的實(shí)際情況，一級(jí)公路的平均行車速度應(yīng)在60km/h以上，二級(jí)公路的平均行車速度應(yīng)大于50km/h，三級(jí)公路的平均行車速度采用40km/h～45km/h，四級(jí)公路采用35km/h。第二節(jié)交通量交通量的概念：在選定時(shí)間段內(nèi)，通過道路某一地點(diǎn)、某一斷面或某一條車道的交通實(shí)體數(shù)量。其中：AADT是確定道路等級(jí)的控制性指標(biāo)平均日交通量年平均日交通量月平均日交通量周平均日交通量高峰小時(shí)交通量交通調(diào)查、分析和交通預(yù)測是公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究階段進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、綜合分析建設(shè)項(xiàng)目的必要性和可行性的基礎(chǔ)，也是確定公路建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)等級(jí)、工程設(shè)施、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)及公路幾何線形設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。常用的交通量有：設(shè)計(jì)小時(shí)交通量設(shè)計(jì)小時(shí)交通量DHVK值的分布范圍11%~15%設(shè)計(jì)小時(shí)交通量的確定：取一年中的排序第30位最大小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量；車輛折算系數(shù):教材中的表1-2-4設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)KK=DHV/AADT交通量的換算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量依道路使用任務(wù)及性質(zhì)，根據(jù)歷年交通觀測資料推算求得。目前一般按年平均增長率累計(jì)計(jì)算確定。

Nd＝N0(1+γ)n-1式中：Nd——遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量（輛／日）；

N0——起始年平均日交通量（輛／日），包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其它道路吸引過來的交通量：

γ——年平均增長率（％）；

n——遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限。遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量計(jì)算：交通密度交通密度的定義：指在單位長度的道路上，一個(gè)車道或一個(gè)方向上某瞬時(shí)的車輛數(shù)，又稱車輛密度。N：路段內(nèi)車輛數(shù)(輛)L：路段長度(km)亦可用下式表示Q：單車道上的交通量(輛/h)Vs：區(qū)間平均車速(km/h)交通流三參數(shù)的基本關(guān)系極大流量Qm臨界速度Vm最佳密度Km阻塞密度Kj暢行速度Vf速度與密度關(guān)系（GreenSheild）最基本的關(guān)系！流量與密度關(guān)系流量與速度關(guān)系第三節(jié)城市道路路段通行能力第三節(jié)城市道路路段通行能力通行能力的定義：在一定的道路、交通、管制條件下，單位時(shí)間內(nèi)，一條車道或道路的某一斷面所能通過的最大車輛數(shù)。通行能力的影響因素通行能力的分類道路條件交通條件管制條件環(huán)境條件氣候條件規(guī)定運(yùn)行條件根據(jù)道路設(shè)施和交通實(shí)體的不同根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)的特征根據(jù)通行能力的性質(zhì)和使用要求的不同基本通行能力、可能通行能力和設(shè)計(jì)通行能力機(jī)動(dòng)車道通行能力、非機(jī)動(dòng)車道通行能力和人行道通行能力路段通行能力、交叉口通行能力、匝道和匝道連接點(diǎn)通行能力、交織路段通行能力基本通行能力：指道路、交通、環(huán)境和氣候均處于理想情況下，由技術(shù)性能相同的一種標(biāo)準(zhǔn)車輛，以最小的車頭間隔連續(xù)行駛，在單位時(shí)間內(nèi)通過一條車道（或一條道路）某一斷面的最大車輛數(shù)。又稱理論通行能力?？赡芡ㄐ心芰Γ涸趯?shí)際的道路與交通條件下，在單位時(shí)間內(nèi)能通過道路上某點(diǎn)的最大可能車輛數(shù)。計(jì)算通行能力的方法設(shè)計(jì)通行能力是指公路交通的運(yùn)行狀態(tài)保持在某一設(shè)計(jì)的服務(wù)水平時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)公路上某一路段可以通過的最大車輛數(shù)。通常作為道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)設(shè)計(jì)通行能力是實(shí)際道路可能接受的通過能力，考慮了人為主觀對(duì)道路的要求，按照道路運(yùn)行質(zhì)量要求及經(jīng)濟(jì)、安全、出人口交通條件等因素而確定作為設(shè)計(jì)依據(jù)的。設(shè)計(jì)通行能力=可能通行能力×V/C（V／C）比是在理想條件下，各級(jí)服務(wù)水平最大服務(wù)交通量與基本通行能力之比。

設(shè)計(jì)通行能力：城市道路路段設(shè)計(jì)通行能力不受平面交叉口影響的一條機(jī)動(dòng)車車道的設(shè)計(jì)通行能力受平面交叉口影響的機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì)通行能力道路分類系數(shù)，見表1-2-6通行能力車道折減系數(shù)，見表1-2-7交叉口折減系數(shù)，見表1-2-8不計(jì)交叉口影響的多車道的設(shè)計(jì)通行能力第四節(jié)公路通行能力服務(wù)水平的定義：描述交通流之間的運(yùn)行條件及其對(duì)汽車駕駛者和旅客感覺的一種質(zhì)量測定標(biāo)準(zhǔn)。，如可以提供的行駛速度、舒適、方便、司機(jī)的視野以及經(jīng)濟(jì)、安全等方面所能得到的實(shí)際效果與服務(wù)程度服務(wù)水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)行駛速度和運(yùn)行時(shí)間車輛行駛時(shí)的自由程度交通受阻或受干擾的程度行車的安全性行車的舒適性和方便性乘客的滿意程度經(jīng)濟(jì)性以行使速度、交通服務(wù)量與基本通行能力之比(V/C)作為評(píng)價(jià)服務(wù)水平的主要指標(biāo)服務(wù)交通量：在通常的道路、交通和管制條件下，并保持規(guī)定的服務(wù)水平時(shí)，道路的某一斷面或均勻路段，在單位時(shí)間內(nèi)所能通過的最大交通量一、服務(wù)水平服務(wù)水平分級(jí)飽和度（V/C)≤0.350.36~0.550.56~0.750.76~0.950.95~1.0>1.0中國公路服務(wù)水平分級(jí)一二三四美國服務(wù)水平分級(jí)ABCDEF美國服務(wù)水平分級(jí)：A、B、C、D、E、F；中國公路服務(wù)水平分級(jí)：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)；服務(wù)水平分級(jí)表服務(wù)水平分級(jí)表服務(wù)水平分級(jí)表服務(wù)水平分級(jí)表二、公路路段設(shè)計(jì)通行能力(一）高速公路設(shè)計(jì)通行能力高速公路實(shí)際條件下的設(shè)計(jì)通行能力設(shè)計(jì)通行能力，見表1-2-14行車道寬度對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-15側(cè)向余寬對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-16交通組成對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見公式1-2-12及表1-2-17(三)一級(jí)公路設(shè)計(jì)通行能力(四)二、三、四級(jí)公路的設(shè)計(jì)通行能力設(shè)計(jì)通行能力行車道寬度對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-20方向分布對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-21交通組成對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-23(五)實(shí)際條件下的公路路段設(shè)計(jì)通行能力橫向干擾對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-22平交路口對(duì)通行能力的修正系數(shù)，見表1-2-24三、無信號(hào)交叉口通行能力無信號(hào)公路交叉口設(shè)計(jì)通行能力公路交叉口實(shí)際通行能力交叉口設(shè)計(jì)通行能力第i種影響因素的修正系數(shù)，具體參見表1-2-30，1-2-33交叉口通行能力影響系數(shù)主要考慮主支路流量比、橫向干擾、左右轉(zhuǎn)比率與交通組成等因素。環(huán)形交叉口通行能力第五節(jié)自行車道、人行道通行能力自行車車道通行能力一條自行車車道的路段可能通行能力不受交叉口影響的一條自行車車道的路段設(shè)計(jì)通行能力受交叉口影響的自行車車道的路段設(shè)計(jì)通行能力人行道通行能力人行道的基本通行能力人行道的可能通行能力人行道的設(shè)計(jì)通行能力第六節(jié)平面交叉口通行能力1.一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式一、各種直行車道的設(shè)計(jì)通行能力式中：Ns——一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；

tc—信號(hào)燈周期(s)；

tg—信號(hào)每周期內(nèi)的綠燈時(shí)間(s)；

t1—綠燈亮后，第一輛車啟動(dòng)、通過停車線的時(shí)間(s)，如無本地實(shí)例數(shù)據(jù)，可采用2.3s；

tis——直行或右行車輛通過停車線的平均時(shí)間(s／pcu)；

ψs——折減系數(shù)，可用0.95。交叉口通行能力是指各進(jìn)口道在單位時(shí)間內(nèi)可以通過的車輛數(shù)之和平面交叉口通行能力2.直右車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式各種直行車道的設(shè)計(jì)通行能力式中：Nsr——一條直左車道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；

β1—直左車道中左轉(zhuǎn)車所占的比例；3.直左車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式4.直左右車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式平面交叉口通行能力1.進(jìn)口道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式二、進(jìn)口道設(shè)有專用左轉(zhuǎn)專用右轉(zhuǎn)車道時(shí)的設(shè)計(jì)通行能力式中：Nelr—設(shè)有專用左轉(zhuǎn)專用右轉(zhuǎn)車道時(shí)，本面進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；

ΣNs—本面直行車道的總設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；

βl—左轉(zhuǎn)車占本面進(jìn)口道的比例；

βr—右轉(zhuǎn)車占本面進(jìn)口道的比例2.專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式3.專用右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式平面交叉口通行能力1.進(jìn)口道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式三、進(jìn)口道設(shè)有專用左轉(zhuǎn)而未設(shè)專用右轉(zhuǎn)車道時(shí)，左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力式中：Nel—設(shè)有專用左轉(zhuǎn)車道時(shí)，本面進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；（ΣNs+Nsr）—本面直行車道及直右車道的設(shè)計(jì)通行能力之和(pcu／h)；2.專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式平面交叉口通行能力1.進(jìn)口道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式四、進(jìn)口道設(shè)有專用右轉(zhuǎn)車道而未設(shè)專用左轉(zhuǎn)車道時(shí)，右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力式中：Ner—設(shè)有專用右轉(zhuǎn)車道時(shí)，本面進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；（ΣNs+Nsl）—本面直行車道及直左車道的設(shè)計(jì)通行能力之和(pcu／h)；2.專用右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式平面交叉口通行能力當(dāng)Nle>N’le時(shí)五、在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，對(duì)面到達(dá)的左轉(zhuǎn)車超過3~4輛時(shí)，應(yīng)折減本面各種直行車道（包括直行、直左、直右及直左右等車道）的設(shè)計(jì)能力式中：N’e—折減后本面進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；

Ne—本面進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力(pcu／h)；

ns—本面各種直行車道數(shù)；Nle—對(duì)面進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車的設(shè)計(jì)通過量(pcu／h)；N’le—不必折減本面各種直行車道設(shè)計(jì)通行能力的對(duì)面左轉(zhuǎn)車數(shù)(pcu／h)，當(dāng)交叉口小時(shí)為3n，大時(shí)為4n，n為每小時(shí)信號(hào)周期數(shù)；平面交叉口通行能力例題1-2-1計(jì)算圖1-2-3十字形交叉口的設(shè)計(jì)通行能力設(shè)：每個(gè)信號(hào)周期綠燈時(shí)間25s，黃燈5s，左、右轉(zhuǎn)車各占本面的15%，t1=2.3s,tis=2.5s,ψs=0.9。[解]（1）求直行車一條車道的設(shè)計(jì)通行能力（2）求本面進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力（3）求專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力（因，故不必折減直行車道的設(shè)計(jì)通行能力）（4）專用右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力（5）交叉口總通行能力例題1-2-2計(jì)算圖1-2-4十字形交叉口的設(shè)計(jì)通行能力平面交叉口通行能力設(shè)：每個(gè)信號(hào)周期綠燈時(shí)間25s，黃燈5s，左、右轉(zhuǎn)車各占本面的15%，t1=2.3s,tis=2.5s,ψs=0.9。[解]（1）計(jì)算N面設(shè)計(jì)通行能力故，因，按下式折減（2）S面設(shè)計(jì)通行能力與N面相同例題1-2-2計(jì)算圖1-2-4十字形交叉口的設(shè)計(jì)通行能力平面交叉口通行能力（3）計(jì)算W面設(shè)計(jì)通行能力因，按下式折減（4）E面設(shè)計(jì)通行能力與W面相同（5）十字形交叉口的設(shè)計(jì)總通行能力，即交叉口各進(jìn)口道通行能力之和：

第七節(jié)環(huán)形交叉口的通行能力環(huán)形交叉口類型環(huán)形交叉口按中心島直徑大小