第六章 通行能力

第六章道路通行能力第一節(jié)概述1.通行能力的定義：某種設(shè)施（如道路）的通行能力（capacity）規(guī)定為：在一定的時(shí)段和道路、交通、管制條件下，人和車輛通過車道或道路上的一點(diǎn)或均勻斷面的最大小時(shí)交通量。一、通行能力聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院通行能力定義中所依據(jù)的條件（即理想條件）是：（1）道路條件：指的是街道或公路的幾何特征：交通設(shè)施的種類及其形成的環(huán)境、每個(gè)方向的車道數(shù)、車道和路肩寬度、側(cè)向凈空、設(shè)計(jì)速度以及平面和縱面線形。（2）交通條件：使用該道路的交通流特性：交通流中車輛種類的分布、可用車道中交通量和交通分布以及交通流的方向分布。（3）管制條件：是指設(shè)施上的管制設(shè)備和具體設(shè)計(jì)的種類，以及交通規(guī)則：交通信號(hào)的位置、種類和配時(shí)是影響通行能力的關(guān)鍵性管制條件。其他重要管制包括停車和讓路標(biāo)志、車道使用限制、轉(zhuǎn)彎限制等。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院我國對(duì)通行能力的定義是指道路設(shè)施疏導(dǎo)交通流的能力。即在一定的時(shí)段（通常15分鐘或一小時(shí)）和正常的道路、交通、管制以及運(yùn)行質(zhì)量要求下，通過道路設(shè)施交通流質(zhì)點(diǎn)的能力，也稱為交通容量或簡稱容量。它是道路設(shè)施在一定條件下所能通過車輛的極限數(shù)值。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院2.通行能力的分類通行能力按作用性質(zhì)分為三種：（1）基本通行能力是指在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，公路組成部分的一條車道或一車道的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1小時(shí)所能通過標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大數(shù)量；聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院（2）可能通行能力是指在實(shí)際或預(yù)測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，一已知公路的一條車道或一車道對(duì)上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1小時(shí)所能通過的車輛（在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大數(shù)量；（3）設(shè)計(jì)（或?qū)嵱茫┩ㄐ心芰κ侵冈陬A(yù)測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，一設(shè)計(jì)中公路的一條車道或一車行道對(duì)上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，在所選用的設(shè)計(jì)服務(wù)水平下，1小時(shí)所能通過的車輛（在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大數(shù)量。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院設(shè)計(jì)通行能力和可能通行能力的主要區(qū)別是：

可能通行能力是以基本通行能力為基礎(chǔ)，考慮到實(shí)際的道路和交通狀況，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，即得到可能通行能力；而設(shè)計(jì)通行能力是指道路根據(jù)使用要求的不同，按不同服務(wù)水平條件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承擔(dān)的服務(wù)交通量。通常作為道路規(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)水平下的服務(wù)交通量與通行能力之比(V/C之比)，就得到設(shè)計(jì)通行能力。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院3.計(jì)算通行能力的時(shí)間單位﹑交通量和交通流率由于時(shí)間單位愈大，交通不均勻性也愈大，愈不能很好地反映交通量與運(yùn)行質(zhì)量之間的關(guān)系。因此，通常是以小時(shí)為單位來計(jì)算通行能力和設(shè)計(jì)交通量。美國考慮到穩(wěn)定交通流存在的最短時(shí)間為15min，因此主張觀測分析15min的交通流量和運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)系。但設(shè)計(jì)交通量仍以1小時(shí)為單位，故以交通流率而不是以小時(shí)交通量來反映通行能力。我國現(xiàn)階段則仍用小時(shí)交通量而不用交通流率。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院4.車輛換算系數(shù)和換算交通量（1）車輛換算系數(shù)在分析計(jì)算通行能力和服務(wù)水平時(shí)，要將實(shí)際或預(yù)測的交通組成中各類車輛的交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)汽車交通量，此時(shí)需要用到車輛換算系數(shù)。該系數(shù)的定義是：在通行能力方面某類車輛一輛折合成標(biāo)準(zhǔn)車輛的輛數(shù)。

聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院（2）換算交通量

也稱為當(dāng)量交通量。是將總交通量中各類車輛交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)車型交通量之和。

Ve－當(dāng)量交通量；

V－未經(jīng)換算的總交通量；

Pi－第i類車交通量占總交通量的百分比；

Ei－第i類車的車輛換算系數(shù)。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院5.影響通行能力的主要因素及其對(duì)通行能力的修正系數(shù)（1）路面（2）氣候通行能力和服務(wù)水平的各種關(guān)系及參數(shù)值均是在路面質(zhì)量良好及氣候正常情況下得出的。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院6.需分別進(jìn)行通行能力和服務(wù)水平分析的公路（1）高速公路（控制進(jìn)入）的基本路段；（2）不控制進(jìn)入的汽車多車道公路路段；（3）不控制進(jìn)入的汽車雙車道公路路段；（4）混合交通雙車道公路路段；（5）匝道，包括匝道——主線連接部分；（6）交織區(qū)；（7）信號(hào)控制的平面交叉口；（8）無信號(hào)控制的平面交叉口；（9）市區(qū)及近郊干線道路；（10）路網(wǎng)通行能力；（11）非機(jī)動(dòng)車道通行能力；（12）行人通行能力聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院二、服務(wù)水平通行能力的分析計(jì)算離不開交通運(yùn)行質(zhì)量。因此通行能力的分析計(jì)算必須與服務(wù)水平的分析計(jì)算一并進(jìn)行。

服務(wù)水平（levelofservice）：HCM中規(guī)定為描述交通流內(nèi)的運(yùn)行條件及其影響駕駛員與乘客感受的一種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。亦即道路在某種交通條件下所提供的運(yùn)行服務(wù)的質(zhì)量水平。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院1.服務(wù)水平的分級(jí)及各級(jí)服務(wù)水平的運(yùn)行質(zhì)量描述在達(dá)到基本通行能力（或可能通行能力）之前，交通量（越大）——交通密度（越大）——車速（越低）——運(yùn)行質(zhì)量（越差）——服務(wù)水平（越低）。達(dá)到基本通行能力（或可能通行能力）之后，交通量（達(dá)到最大）——運(yùn)行質(zhì)量（最低）——交通密度（最大）——車速（最低）——交通量（最低）。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院理想條件下交通量——車速關(guān)系圖聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院理想條件下交通量——交通密度關(guān)系圖聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院美國將服務(wù)水平分為A至F六級(jí)：服務(wù)水平A：交通量很小，交通為自由流。服務(wù)水平B：交通量較前增加，交通處在穩(wěn)定流范圍內(nèi)的較好部分。服務(wù)水平C：交通量大于服務(wù)水平B，交通處在穩(wěn)定流范圍的中間部分。服務(wù)水平D：交通量再增大，交通處在穩(wěn)定交通流范圍的較差部分。服務(wù)水平E：不穩(wěn)定流范圍。車速低且均勻，舒適和便利程度也非常低。服務(wù)水平F：交通處于強(qiáng)制流狀態(tài)，車輛經(jīng)常排成隊(duì)，跟著前面的車輛停停走走，極不穩(wěn)定。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院我國公路服務(wù)水平現(xiàn)分為四級(jí)：一級(jí)相當(dāng)于美國的A、B兩級(jí)；二級(jí)相當(dāng)于美國的C級(jí)；三級(jí)相當(dāng)于美國的D級(jí)；四級(jí)相當(dāng)于美國的E、F兩級(jí)。每級(jí)服務(wù)水平有其服務(wù)質(zhì)量的范圍。一、二、三級(jí)及四級(jí)上半段的服務(wù)水平都有對(duì)應(yīng)于該級(jí)服務(wù)水平最差時(shí)的服務(wù)交通量，該服務(wù)交通量在該級(jí)服務(wù)水平中是最大的，故稱為最大服務(wù)交通量。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院3.道路設(shè)計(jì)采用的服務(wù)水平等級(jí)高速公路基本路段、匝道——主線連接處、交織區(qū)均采用二級(jí)服務(wù)水平。必要時(shí)，匝道——主線連接處及交織區(qū)可降低要求采用三級(jí)服務(wù)水平。不控制進(jìn)入的多車道公路路段在平原微丘的地區(qū)采用二級(jí)服務(wù)水平，在重丘山嶺地形及近郊采用三級(jí)服務(wù)水平。不控制進(jìn)入的汽車雙車道公路路段采用三級(jí)服務(wù)水平?；旌辖煌p車道公路路段采用三級(jí)服務(wù)水平。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院三．道路通行能力和服務(wù)水平的作用

1．用于道路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)通行能力與設(shè)計(jì)小時(shí)交通量的對(duì)比，可分析得出所設(shè)計(jì)公路的技術(shù)等級(jí)及多車道公路的車道數(shù)，以及是否需要設(shè)置爬坡車道，亦可在道路設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行公路各組成部分的通行能力和服務(wù)水平分析，發(fā)現(xiàn)潛在的瓶頸路段予以改進(jìn)，從而在設(shè)計(jì)階段就消除了將來可能形成的瓶頸路段。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院2．用于道路規(guī)劃在分析當(dāng)前交通流的質(zhì)量水平，評(píng)估現(xiàn)有公路網(wǎng)承受交通的適應(yīng)程度的基礎(chǔ)上，通過交通量預(yù)測及投資效益和環(huán)境影響的評(píng)估，提出改善和提高公路網(wǎng)的規(guī)模和建設(shè)項(xiàng)目及其實(shí)施步驟。3．用于道路交通管理根據(jù)預(yù)測交通量的增長情況和運(yùn)行條件的分析，制定各階段的交通管理措施。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院第二節(jié)城市道路通行能力城市道路通行能力主要受交叉口通行能力的制約。兩條或兩條以上的道路在同一平面相交稱為平面相交，兩條不同方向的車流通過平交路口時(shí)會(huì)產(chǎn)生車流的交叉。平交路口可能通過的相交車流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院平面交叉口的通行能力一般可分為三大類：（1）不加任何交通管制的交叉口的通行能力；（2）中央設(shè)圓形島的環(huán)行交叉口的通行能力；（3）設(shè)置交通信號(hào)的交叉口的通行能力。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院（一）信號(hào)交叉口的通行能力交叉口的通行能力是對(duì)每一進(jìn)口道規(guī)定的。它是在現(xiàn)行的交通狀況、車行道和信號(hào)設(shè)計(jì)條件下，某一指定進(jìn)口道所能通過交叉口的最大流率。觀測流率的間隔時(shí)間一般為15min。通行能力以輛/小時(shí)表示。信號(hào)交叉口的通行能力是以飽和流率的概念為基礎(chǔ)的。飽和流率是指在現(xiàn)行的道路和交通條件下，指定的進(jìn)口道或車道組能通過交叉口的最大流率。飽和流率的符號(hào)為S，其單位用有效綠燈小時(shí)通過的車輛數(shù)表示(輛／綠燈小時(shí))。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院我國使用的分析方法（停車斷面法）周期長、綠燈時(shí)間、啟動(dòng)延誤、平均車頭時(shí)距直行車道通行能力確定混行車道、左轉(zhuǎn)車道、右轉(zhuǎn)車道的影響左轉(zhuǎn)車是否影響對(duì)向直行車計(jì)算進(jìn)口i的通行能力計(jì)算整個(gè)交叉口的通行能力折減對(duì)向直行車的通行能力YN聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院T－信號(hào)燈周期（s）；tg－每個(gè)周期內(nèi)的綠燈時(shí)間；t0－綠燈亮后第一輛車起動(dòng)、通過停車線的時(shí)間；平均取t0=2.3s；ɑ－折減系數(shù)，ɑ=0.9；ht－直行車通過停車線的車頭時(shí)距（s）。1.一條直行車道的通行能力聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院混合車隊(duì)平均車頭時(shí)距ht大車：小車0：102：83：74：65：56：47：38：2車頭時(shí)距ht2.02.652.963.123.263.303.343.42聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院2.混合行駛車道的通行能力混合行駛車道：（1）直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)車輛混合行駛；（2）直行、左轉(zhuǎn)車輛混合行駛；注：對(duì)于直行與右轉(zhuǎn)混合行駛的車道，由于此兩向車流只在通過停車線后進(jìn)行分流，所以按照一條直行車道計(jì)算。KL－左轉(zhuǎn)車影響系數(shù)，KL=1-pL，其中pL為左轉(zhuǎn)車的比例。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院3.左轉(zhuǎn)專用車道的通行能力影響對(duì)向直行車道通行能力的折減值：大車：小車0：102：83：74：65：57：38：2NLmax（輛）142134120114109106104聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院4.右轉(zhuǎn)專用車道的通行能力相當(dāng)于直行車道的通行能力5.交叉口的通行能力（左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行分道行駛）CLCTCR聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院注：CLCTCTRCLCTR聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院例：已知某交叉口的設(shè)計(jì)如圖所示，東西干道一個(gè)方向右3條車道，南北支路一個(gè)方向有一條車道。T＝120s，tg＝52s，t0＝2.3s，ɑ＝0.9。車種比例大車：小車為2：8，東西方向左轉(zhuǎn)車占該進(jìn)口交通量的15％，右轉(zhuǎn)車占10％，南北方向左、右轉(zhuǎn)車分別占該進(jìn)口交通量的15％。求交叉口的設(shè)計(jì)通行能力。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院解：（1）東進(jìn)口的通行能力東進(jìn)口直行車道的通行能力：由于直右混合車道相當(dāng)于直行車道，所以：CTR＝CT＝533（輛/h）則，東進(jìn)口的通行能力：聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院所以，東進(jìn)口的左轉(zhuǎn)車的流量為：當(dāng)大型車占20％時(shí)，NLmax＝134輛/h，小于CL，所以左轉(zhuǎn)車影響對(duì)向直行車，所以要對(duì)對(duì)向直行車道的通行能力進(jìn)行折減：因?yàn)闁|進(jìn)口與西進(jìn)口相同，所以東西進(jìn)口的通行能力為：CEW＝（1254-108）×2＝2292（輛/h）聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院（2）南進(jìn)口的通行能力：該方向左轉(zhuǎn)車的流量為：493×0.15＝72（輛/h）小于NLmax，所以不影響對(duì)向直行車。則，南北進(jìn)口的通行能力為：CSN＝493×2＝986（輛/h）（3）交叉口的通行能力：C＝CEW＋CSN＝2292＋986＝3278（輛/h）聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院第三節(jié)公共交通線路的通行能力公共交通的車輛與小汽車相比，占用道路空間小，客運(yùn)能力大。一般而言，一條公共交通線路的客運(yùn)能力為：公共汽車6000－8000人／小時(shí)；無軌電車8000－10000人／小時(shí)；輕軌10000－30000人／小時(shí)；地鐵40000－60000人／小時(shí)。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院一.公共汽車線路的通行能力公共汽車線路的通行能力受沿線各站通行能力的制約，其中通行能力最小的?？空荆强刂凭€路通行能力的站點(diǎn)。停車站的通行能力取決于車輛占用停車站的時(shí)間長短。因此，公共汽車線路的通行能力為：T—車輛占用停車站的總時(shí)間。聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院公共汽車在站?？繒r(shí)間與車輛性能、車輛結(jié)構(gòu)、上下車乘客的多少、車站秩序等因素有關(guān)。其中：t1－車輛進(jìn)站停車所用的時(shí)間。l為車輛長度（m），b為進(jìn)站時(shí)的剎車減速度，一般取b