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1第八章道路通行能力2為什么會發(fā)生交通阻塞?

通行能力>交通需求 無交通擁擠通行能力<交通需求 交通擁擠發(fā)生

都市中早晚交通擁擠

交通需求究竟在多大程度上超過了通行能力?

10%?、20%?30%………倍以上?交通需求超過通行能力的5~10%的程度

交通擁擠發(fā)生

嚴(yán)重交通擁堵3為什么要研究通行能力?交通需求與交通供給-交通擁堵問題-交通事故問題-環(huán)境污染問題-能源消耗問題4學(xué)習(xí)內(nèi)容8.1通行能力與服務(wù)水平(熟練掌握)8.2路段通行能力(熟練掌握)8.3無信號燈控制交叉口的通行能力(理解)8.4信號燈控制的交叉口通行能力(理解)8.5環(huán)行交叉口的通行能力(理解)8.6高速公路的通行能力(了解)8.7自行車道的通行能力5學(xué)習(xí)要點:1、透徹理解影響通行能力的各種因素及運行質(zhì)量(道路條件、交通條件、控制條件、環(huán)境條件)。2、掌握各種道路通行能力特征及其計算方法。6國內(nèi)外道路通行能力研究的概況美國最早進行通行能力的研究工作,其成果集中地反映在《HighwayCapacityManual》(簡稱HCM)中,最新版本為HCM2000許多發(fā)達國家如瑞典、加拿大、澳大利亞、德國等也都對本國的交通情況進行了研究,編制了相應(yīng)的道路通行能力手冊目前國際上有許多道路通行能力模擬軟件,如美國的HCS(HighwayCapacitySoftware),瑞典公路局的CAPCAL上世紀(jì)八十年代后期,東南大學(xué)、同濟大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等高校以及交通部所屬部分科研所對適合我國國情的道路通行能力進行了研究工作。7第一節(jié)道路通行能力與服務(wù)水平一、道路通行能力(道路容量)概念影響因素道路通行能力的應(yīng)用道路通行能力分類

通行能力—反映道路服務(wù)數(shù)量與能力的指標(biāo)。服務(wù)水平—反映道路服務(wù)質(zhì)量與滿意度的指標(biāo)。從不同的角度反映了道路的性質(zhì)與功能8一、道路通行能力(HighwayCapacity)概念指道路上某一點、某一車道或某一斷面處,單位時間內(nèi)可能通過的最大的交通實體(車輛或行人)數(shù)。

用輛/h或用輛/晝夜或輛/秒表示的,車輛多指小汽車,當(dāng)有其它車輛混入時,均采用等效通行能力的當(dāng)量車為單位(pcu)影響因素道路狀況、車輛性能、交通條件、交通管理、環(huán)境、駕駛員技術(shù)和氣候等。9理想條件道路條件:是指道路的幾何特征(車道數(shù)、車道、路肩、中央帶等的寬度,側(cè)向凈寬,設(shè)計速度及平、縱線形和視距等)交通條件:是指交通特征(交通流中的交通組成、交通量、不同車道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布)管制條件:是指道路管制設(shè)施裝備的類型、管理體制的層次,交通信號的位置、種類、配時等影響通行能力的關(guān)鍵性管制條件,其它還有停車讓路標(biāo)志、車道使用限制,轉(zhuǎn)彎禁限等措施。其它條件:有氣候、溫度、地形、風(fēng)力、心理等因素。10城市道路和公路中的高速公路、一級公路采用小客車為基本單位,其它車輛均換算為當(dāng)量小客車(pcu)。其它各級公路均以中型貨車為基本單位,其它車輛均換算為中型貨車。通行能力是一般指所分析的道路、設(shè)施沒有任何變化,還假定其具有良好的氣候條件和路面條件下的通過能力,如條件有任何變化都會引起通行能力的變化。

道路通行能力不是一個一成不變的定值,是隨其影響因素變化而變動的疏解交通的能力。通行能力分析的主要目的是求得在不同運行質(zhì)量下1h所能通行的最大交通量,即可求得在指定的交通運行質(zhì)量條件下所能承擔(dān)交通的能力。11道路通行能力和交通量

兩者都是單位時間內(nèi)通過道路某斷面的交通體數(shù)量。道路通行能力反映了道路的容量,是道路容納性能的一種量度;交通量反映了道路實際負荷交通的數(shù)量大小,是交通體根據(jù)實際情況在道路上運行的具體體現(xiàn)。12道路通行能力的應(yīng)用

道路通行能力是道路交通特征的一個重要方面,也是一項重要指標(biāo),確定道路通行能力是道路交通規(guī)劃、設(shè)計、管理與養(yǎng)護的需要,也是道路交通工程技術(shù)經(jīng)濟管理人員的一項重要任務(wù)。1)規(guī)劃方面。道路通行能力可以作為鐵路、公路、水運、空運等各種方式的方案比選依據(jù);線形改善方案;交通樞紐的規(guī)劃、設(shè)計改建及交通設(shè)施配置;城市街道網(wǎng)規(guī)劃、公路網(wǎng)設(shè)計和方案比選的依據(jù)。2)道路設(shè)計方面。通過道路通行能力和設(shè)計交通量的具體分析,可確定新建道路的等級、性質(zhì)、主要技術(shù)指標(biāo)和線形幾何要素;老路或舊街改建的主要依據(jù);確定現(xiàn)有道路負荷情況,針對問題提出改進方案或措施。3)交通管理方面。為制定交通組織、交通疏導(dǎo)、交通引導(dǎo)、交通量均衡、交通總量控制和綜合治理等交通系統(tǒng)管理方案提供依據(jù);為制定交通管理、交通控制方案,以及交通渠化、信號配時優(yōu)化方案設(shè)計及選擇等提供依據(jù)。13道路通行能力分類路段通行能力—較長路段暢通無阻的連續(xù)行駛車流。它是所有道路交通系統(tǒng)都必須考慮的;在有橫向干擾條件下,時通時斷、不連續(xù)車流的通行能力,如具有平面信號交叉口的城市道路的通行能力→燈管路口;合流、分流運行狀態(tài)下的通行能力→各類匝道收費口及其附近連接段的通行能力;在合流、分流或交叉運行狀態(tài)下的通行能力,交織運行狀態(tài)下的通行能力→立體交叉的各類匝道、常規(guī)環(huán)道上車流的通行能力。14信號交叉口交叉口通行能力無信號交叉口環(huán)型交叉口立體交叉口城市道路通行能力路段通行能力公交線路通行能力自行車道通行能力人行道通行能力高速公路基本路段通行能力高速公路交織區(qū)段通行能力公路通行能力高速公路互通了立體交叉匝道的通行能力雙車道公路路段通行能力多車道公路路段通行能力15二、服務(wù)水平(LevelOfService,LOS)概念服務(wù)水平劃分依據(jù)道路服務(wù)水平劃分16概念:指道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務(wù)程度或服務(wù)質(zhì)量,如可以提供的行車速度、舒適、方便、駕駛員的視野,以及經(jīng)濟安全等方面所能得到的實際效果與服務(wù)程度。

衡量交通流運行條件以及駕駛?cè)撕统丝退惺艿姆?wù)質(zhì)量的指標(biāo)。服務(wù)交通量:不同的服務(wù)水平允許通過的交通量

服務(wù)等級高的道路車速快,延誤少,駕駛員開車的自由度大,舒適性與安全性好,但要求提供相應(yīng)的服務(wù)交通量就??;反之,允許的服務(wù)交通量就大,則服務(wù)水平低。17服務(wù)水平劃分依據(jù)行車速度和運行時間(快捷性);車輛行駛時的自由程度(通暢性);交通受阻或受干擾的程度,以及行車延誤和每公里停車次數(shù)等(通暢性);行車的事故率和經(jīng)濟損失等(安全性);行車的舒適性和乘客滿意的程度(舒適性);最大密度,每車道每公里范圍內(nèi)車輛的最大密度(通暢性);行駛費用(經(jīng)濟性)。18由于實際確定服務(wù)等級時,難以全面考慮和綜合上述因素,往往僅以其中的某幾項指標(biāo)作為代表。如密度、速度及服務(wù)交通量與通行能力之比,作為路段評定服務(wù)等級的主要影響因素。同時,由于這幾項指標(biāo)比較易于觀測,而且車速和服務(wù)交通量也同其它因素有關(guān)。同時,因評價設(shè)施的性質(zhì)和車輛運行情況的不同而異,如評價信號交叉口采用每輛車的平均延誤時間(秒/輛),無信號交叉口采用儲備通行能力,市區(qū)干道采用平均行程速度等作為主要服務(wù)水平評價的依據(jù)。又如2000年版美國《手冊》中高速公路采用最大密度,最小速度,最大服務(wù)流率和V/C比,作為服務(wù)水平的指標(biāo)。19交通設(shè)施種類效率量度高速公路基本路段交通密度(小客車輛/km/車道)高速公路交織區(qū)平均行程速度(km/h)高速公路匝道連接點交通流率(小客車輛/h)多車道公路交通密度(小客車輛/km/車道)雙車道公路時間延誤(%)平均行程速度(km/h)信號交叉口平均單車停車延誤(s/車)無信號交叉口儲備通行能力(小客車輛/h)市區(qū)干道平均行程速度(km/h)確定服務(wù)水平的效率度量表交通設(shè)施的服務(wù)水平常用等級來表示,在實際確定服務(wù)等級時,往往考慮其中的一個或幾個指標(biāo),具體計算隨道路交通設(shè)施而異。20道路服務(wù)水平劃分

服務(wù)水平亦稱服務(wù)等級,是用來衡量道路為駕駛員、乘客所提供的服務(wù)質(zhì)量的等級,其質(zhì)量可以從自由運行、高速、舒適、方便、安全滿意的最高水平,到擁擠、受阻、停停開開、難以忍受的最低水平。服務(wù)等級各國劃分不一

道路服務(wù)水平劃分:3-6級

美國:A,B,C,D,E,F(xiàn)六級日本:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級我國:《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)將服務(wù)水平劃分為一、二、三、四共四個等級

A

B C

D E F22服務(wù)水平的分級A級:交通量很小,交通為自由流,使用者不受或基本不受交通流中其他車輛的影響,自由度非常高、舒適便利程度極高B級:交通量較前增加,交通在穩(wěn)定流范圍內(nèi)的較好部分。在交通流中,開始易受其他車輛的影響,駕駛自由度、舒適和便利程度比服務(wù)水平A稍有下降C級: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,但車輛間的相互影響變大,舒適和便利程度有明顯下降D級:交通量又增大,交通處在穩(wěn)定流范圍的較差部分。速度和駕駛自由度受到嚴(yán)格約束,舒適和便利程度低下E級:交通常處于不穩(wěn)定流范圍,所有車速降到一個低的但相對均勻的值,駕駛自由度極低,舒適和便利程度也非常低F級:交通處于強制狀態(tài),車輛經(jīng)常排成隊,跟著前面的車輛停停走走,極不穩(wěn)定。在此服務(wù)水平中,交通量與速度同時由大變小,直到零為止,而交通密度則隨交通量的減少而增大流量速度自由流穩(wěn)定流強制流0ABC不穩(wěn)定流DEF24我國公路服務(wù)水平現(xiàn)分為四級:一級相當(dāng)于美國的A、B兩級二、三級分別相當(dāng)于美國的C級及D級四級相當(dāng)于美國的E、F兩級交通工程我國分為四級:一級、二級、三級、四級。LOSILOSIIILOSIILOSIV26高速和一級公路主要以密度作為主要指標(biāo),其相應(yīng)的服務(wù)水平與運行狀態(tài),一級為自由流,二級為穩(wěn)定流上限,三級為穩(wěn)定流下限,四級為不穩(wěn)定流(飽和流)。雙車道公路主要以車輛延誤率作為服務(wù)水平分級的主要指標(biāo),延誤率在數(shù)值上等于排隊行駛車輛數(shù)與總流量之比,其相應(yīng)的服務(wù)水平與運行狀態(tài)應(yīng)為一級自由流或較為自由,二級處于穩(wěn)定流中間范圍自由受到限制,三級處于穩(wěn)定流的下限,接近飽和流,四級為處于不穩(wěn)定的強制流狀態(tài)。在服務(wù)水平選用時原則上高速公路與一級公路應(yīng)采用二級服務(wù)水平設(shè)計,而其它公路一般應(yīng)采用三級服務(wù)水平設(shè)計。27第二節(jié)路段通行能力一、基本通行能力二、可能通行能力三、設(shè)計通行能力28按照交通流運行特性變化,可將快速路、高速公路分為基本路段、交織區(qū)、匝道或通道連接點三個部分;按道路結(jié)構(gòu)物造型分為路段、交叉口和匝道;按車輛運行形態(tài)不同則有分流、合流、交織與交叉等.

現(xiàn)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和慣例均按基本路段、交織、匝道和連接處四個部分,城市則按路段和路口分析匝道交織區(qū)31基本路段是指道路不受立交匝道及其附近合流、分流、交織、交叉影響的路段,它是道路的主干和重要組成部分。32通行能力種類道路、交通、控制和環(huán)境條件服務(wù)水平測量范圍單位基本通行能力理想的不論服務(wù)水平如何車道或車道的均勻段或橫斷面標(biāo)準(zhǔn)車輛可能通行能力實際或預(yù)測的不論服務(wù)水平如何車道或車道上對上述條件有代表性的均勻段或橫斷面車輛(在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車)設(shè)計通行能力預(yù)測的所選用的設(shè)計服務(wù)水平33一、基本通行能力基本通行能力:

是指在理想的道路、交通、控制及環(huán)境條件下,標(biāo)準(zhǔn)車輛以最小的車頭間距連續(xù)行駛的理想交通流,在單位時間內(nèi)通過道路斷面的車輛數(shù),是理論上能通行的最大交通量。34

是指道路上單一小客車行駛,車頭間距能保持以設(shè)計車速行駛所需要的最小車頭間距,無混合車種和行人干擾。車道寬度應(yīng)不小于3.65m(我國公路則定為3.75m),路旁的側(cè)向余寬不小于1.75m,縱坡平緩,無橫向車輛及行人干擾,車種單一,并有開闊的視野、良好的平面線形和路面狀況。理想的交通條件3536式中:

L反——反應(yīng)距離,從司機發(fā)現(xiàn)障礙物到制動生效,車輛所走距離(m)L制——制動距離(m)L安——制動停車后,兩車間的安全距離,可取2m。L車——前車車長小客車6m;載重車7m(12m);鉸接車14m(18m)。

l安一般取用2m,t可取1s,附著系數(shù)φ與輪胎花紋、路面粗糙度、平整度、表面濕度、行車速度等因素有關(guān)。車輛長度對于小汽車采用6m,對于解放牌汽車采用12m。37設(shè)計速度(km/h)12010080基本通行能力(pcu/h/ln)220021002000設(shè)計通行能力(pcu/h/ln)160014001200

高速公路的基本通行能力與設(shè)計通行能力(JTGB01-2003)

38二、可能通行能力可能通行能力:

是指在實際的道路和交通條件(偏離上述理想條件)下,單位時間內(nèi)通過道路上某一點的最大可能交通量。

計算實際通行能力是以基本通行能力為基礎(chǔ),考慮到實際的地形、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,即得實際道路、交通在一定環(huán)境條件下的通行能力。39

基本通行能力是按理想條件分析的。事實上,各個路段上的車速是隨著道路條件及車輛行人干擾程度而變化的。因此各個路段的通行能力是不同的。對整條道路來說,它的通行能力則為最不利地段的通行能力所制約。此外,各條道路的不同交通組織和交叉口等也影響道路的通行能力,要根據(jù)不同的情況對基本通行能力進行折減。40影響通行能力的修正系數(shù)道路條件修正車道寬度修正系數(shù)fw側(cè)向凈空受限修正系數(shù)fcw

縱坡度修正系數(shù)fHV視距不足修正系數(shù)S1

沿途條件修正系數(shù)S2

交通條件修正

交通條件的修正主要是指車輛的組成,特別是混合交通情況下,車輛類型眾多,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)重影響了道路的通行能力,因而需將不同類型的車輛換算成同一車型,即涉及到車輛換算系數(shù)。411.道路條件的修正系數(shù)道路條件影響通行能力的因素很多,不能一一修正,只能選擇其影響大的主要方面予以修正。1)車道寬度修正系數(shù)根據(jù)國內(nèi)外對道路寬度影響通行能力的實際觀測均認(rèn)為,當(dāng)車道寬度達某一數(shù)值時其通過量能達到理論上的最大值,當(dāng)車道寬度小于該值時,則通行能力降低。我國規(guī)定為3.75m,美國規(guī)定該寬度為3.65m,小于此寬度應(yīng)修正。2)側(cè)向凈空受限的修正系數(shù)側(cè)向凈空是指車道外邊緣至路側(cè)障礙物(護墻、橋欄、擋墻、燈柱、臨時停放的車輛等)的橫向距離,根據(jù)實際調(diào)查表明,當(dāng)側(cè)向凈空小于某一數(shù)值時會使駕駛員感到不安全,從而降速、偏離車道線,使旁側(cè)車道利用率降低。當(dāng)側(cè)向凈空不足時,應(yīng)予以修正。423)縱坡度修正系數(shù)

道路縱坡的大小對行車速度有很大的影響,特別是對于載重貨車、拖掛車,當(dāng)縱坡越大,車速降低越多,通行能力亦隨之而降低。國外均以小汽車為標(biāo)準(zhǔn)車型,由于小汽車后備功率大,當(dāng)縱坡小于7%時,車速降低很少,因而可不予修正。但我國當(dāng)前在街道上行駛的多為大客車和載重貨車,在坡道上行駛,車速降低很多,因此應(yīng)予以修正。

通過國內(nèi)行車的實踐我們認(rèn)為,坡度大小和坡道長短對車速和通行能力均有影響,故兩者應(yīng)同時考慮。采用當(dāng)量法,將一輛載貨汽車換算成多少輛小汽車,然后用小汽車的當(dāng)量值來計算。修正系數(shù)可按下式計算:43

式中:——載貨與旅游汽車所占百分率。

——載貨與旅游汽車換算為小汽車的當(dāng)量值,可按表8-12、表8-13、表8-14,該車所占比重、一定坡度和坡長查得。444)視距不足修正系數(shù)

道路線形的幾何要素應(yīng)滿足設(shè)計車速的條件,按《公路路線設(shè)計規(guī)范》的要求,但由于客觀原因視距不足,往往不能滿足行車要求,特別是超車的要求。如平曲線或豎曲線路段,可按其占道路全長的百分?jǐn)?shù)進行修正。視距不足的路段越長,則其影響越大。視距不足的修正,只適用于雙車道道路。455)沿途條件修正系數(shù)

沿途條件是指道路兩旁街道化程度,和橫向干擾,由于道路兩側(cè)有建筑物,常產(chǎn)生行人和非機動車流對汽車的干擾,從而迫使汽車降速和通行能力降低。462.交通條件修正系數(shù)

交通條件的修正主要是指車輛的組成,特別是混合交通情況下,車輛類型眾多,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)重影響了道路的通行能力。為了使不同類型的車輛換算為同一車型,一般根據(jù)所占道路面積和行車速度的比值進行換算,亦有用平均車頭時距的比值進行換算。47例8-1某一道路上坡坡度為4%,坡道長度為3/4~1mile,載貨汽車占交通量的20%,求坡度修正系數(shù)。解:當(dāng)坡長3/4~1mile,坡度為4%,貨車占20%,由表5-15,得ET=4.5已知PT=20%,代入式(8-3)則得:例8-2某微丘地區(qū)四車道高速公路設(shè)計車速100km/h,路基寬27.5m,其中兩側(cè)土路肩與路緣帶均為0.75m,硬路肩亦各為3m,中央分隔帶2m,縱坡為1%,設(shè)計小時交通量為小汽車2400輛,大中型汽車480輛,特大型汽車70輛。試求該路有無超過其通行能力,如無,其服務(wù)水平如何?

解:先進行交通量換算,按表8-19不同縱坡與交通量其換算系數(shù)不同。大中型車480輛,縱坡為1%,換算系ET在1.5與2.8之間,特大型車為70輛,縱坡為1%,換算系數(shù)ET在2與9之間。經(jīng)內(nèi)插計算分別為ET=2.149,ET特=2.490,

則:當(dāng)量交通量=2400十480×2.149十70×2.49=3594,取3600(pcu)/h。方向分布,高速公路取50/50,車道分布采用40/60,則得負荷較重右側(cè)車道Q右=3600/2×60%pcu/h=1080pcu/h,再求算實際條件下通行能力,由表8-9得知V=100km/h,基本通行能力C。=2100pcu/h,查修正系數(shù)fcw、fsw、fHV,fcw因車道寬3.75故為1,fsw因硬肩寬度3m亦為1;

計算實際通行能力:最大負荷Q右為1080pcu/h<實際通行能力(C實=1500),可以通過。再計算負荷度Q/C=1080/1500=0.72。查表8-1,得知二級V/C=0.68,故其服務(wù)水平為二級。則:51三、設(shè)計通行能力設(shè)計通行能力:

是指道路根據(jù)使用要求的不同,按道路交通的運行狀態(tài)保持在某一設(shè)計服務(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)計的依據(jù)。只要確定道路的可能通行能力,再乘以預(yù)先給定服務(wù)水平的服務(wù)交通量與通行能力之比,就得到設(shè)計通行能力,即:

52

對于高速公路,左側(cè)為超車道,右側(cè)通行車道,故右側(cè)車道行駛的車輛常較左側(cè)為多,實際設(shè)計時如有實測數(shù)據(jù),最好以實測值為據(jù)。若為一般公路則由內(nèi)側(cè)車道駛出通過外側(cè)車道,這種車道轉(zhuǎn)移常常影響正常行駛的汽車,主要是外側(cè)車道受干擾最大,故處于不同位置的車行道所受干擾不同,受影響的程度也不同。

通常以靠近路中線或中央分隔帶的車行道為第一條車行道,其通行能力為1(即100%),第二條車行道的通行能力為第一條車道的0.8~0.9,第三條車道的通行能力則為0.65~0.8,第四條車道的通行能力則為0.5~0.65。這樣,多車道的總通行能力可以寫成:式中:N1-—為第一條車道的通行能力(輛/h);Kn-—為相應(yīng)于各車道的折減系數(shù)。

具體選用的范圍,可根據(jù)街道性質(zhì)、車輛出入與轉(zhuǎn)移車道的頻率、兩旁慢行車輛的影響情況等合理選定。53道路通行能力計算的基本思路是:先確定基本通行能力,對其進行修正得到可能通行能力,再考慮服務(wù)水平要求,可能通行能力乘以服務(wù)水平修正系數(shù)得到設(shè)計通行能力。54基本通行能力(basiccapacity)

公路的某組成部分在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下,一條車道的一橫斷面上,不論服務(wù)水平如何,1h所能通過標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大輛數(shù)(pcu)

通常以高速公路上觀測到的最大交通量為基準(zhǔn)(理想、理論通行能力)

可能通行能力(possiblecapacity)公路的某組成部分在實際的道路、交通、控制及環(huán)境條件下,一條車道的一橫斷面上,不論服務(wù)水平如何,1h所能通過的車輛的最大輛數(shù)(pcu)

→是現(xiàn)實條件道路上的最大交通量(實際通行能力)

設(shè)計通行能力(designcapacity)

公路的某組成部分在預(yù)測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下,一條車道的一橫斷面上,在指定的設(shè)計服務(wù)水平下,1h所能通過的車輛的最大輛數(shù)(pcu)

→是道路規(guī)劃、設(shè)計的依據(jù)(實用通行能力)55交叉口通行能力

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。

它不僅與交叉口所占面積、形狀、入口引道車道條數(shù)、車道寬度、幾何線形及環(huán)境條件有關(guān),而且受相交車流通過交叉口的運行方式交通管理措施等方面的影響。分類:無控制交叉口環(huán)行交叉口信號控制交叉口5657第三節(jié)無信號燈控制交叉口的通行能力不設(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兩向停車方式和全向停車方式兩種。兩向停車方式: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。全向停車方式:用于同等重要的道路相交的路口,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,然后根據(jù)交通法規(guī)的規(guī)定,選擇適當(dāng)時機通過。58第三節(jié)無信號燈控制交叉口的通行能力兩向停車方式: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。全向停車方式:用于同等重要的道路相交的路口,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,然后根據(jù)交通法規(guī)的規(guī)定,選擇適當(dāng)時機通過。59兩向停車交叉口車流運行特性計算思路

根據(jù)間隙理論,直接計算優(yōu)先方向交通流中的可穿越間隙(車頭時距間隔),作為非優(yōu)先方向可以通過的最大交通量。優(yōu)先道路通過的交通量按路段計算。主要道路次要道路60主要道路上的車輛,優(yōu)先通行;沿次要道路行駛的車輛,讓主要道路上的車輛先行,尋找機會,穿越主要道路上車流的空檔主要道路上能夠通過的車輛多少,按路段計算次要道路上能夠通過多少車輛,受下列因素影響:主要道路上車流的車頭間隔分布、次要道路上車輛穿越主要道路車流所需時間、次要道路上車輛跟馳的車頭時距大小等。無信號交叉口的通行能力,等于主要道路上的交通量加上次要道路上車輛穿越空檔能通過的車輛數(shù)。若主要道路上的車流已經(jīng)飽和,則次要道路上的車輛一輛也通不過無信號交叉口的通行能力最大等于主要道路路段的通行能力。在無信號交叉口,主要道路上的交通量不大,車輛呈隨機到達,有一定空檔供次要道路的車輛穿越,相交車流無過大阻滯,否則,需加設(shè)信號燈,分配行駛權(quán)要點理解61假設(shè):主要道路上的車流量為N主,車輛到達服從泊松分布。主要道路上車流允許次要道路車輛穿過的最小車頭時距為t,次要道路上飽和車流的平均車頭時距為t0。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。62例:一無信號控制交叉口,主要道路雙向流量為1200輛/h,車輛到達符合泊松分布,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,λ=1200/3600=0.333輛/s,

α=6s,β=3s63第三節(jié)信號燈控制的交叉口通行能力交叉口信號是由紅、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。64信號交叉口的運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,其運行路線必須相互交織或交叉,由色燈信號控制指揮車輛前進、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,機動車差不多處于非機動車的包圍之中,要實現(xiàn)方向轉(zhuǎn)換是困難的。65信號燈交叉口通行能力的計算

交叉口的通行能力是指各相交道路進口處通行能力之和,而每個進口處通行能力又為各車道通行能力之和。國內(nèi)常用的計算方法是以進口處車道的停車線作為基準(zhǔn)面,凡是通過該斷面的車輛就被認(rèn)為已通過交叉口,所以稱為停車線斷面法。66各種直行車道的設(shè)計通行能力(1)直行車道的設(shè)計通行能力計算公式tc—信號燈周期(s);

tg—信號周期內(nèi)的綠燈時間(s);

t1—變?yōu)榫G燈后第1輛車起動并通過停止線的時間(s),2.3s;

tis—直行或右轉(zhuǎn)車輛通過停止線的平均間隔時間,s/pcu;

φs—直行車道通行能力折減系數(shù),可采用0.9。672)直右車道的設(shè)計通行能力:原則上可按直行方法計算,一般采用下式

NSr=Ns(輛/h)式中:NSr—一條直右車道的設(shè)計通行能力,pcu/h.3)直左車道的設(shè)計通行能力:

Nsl=Ns(1-β’l/2)

(輛/h)式中:Nsl—一條直左車道的設(shè)計通行能力,pcu/h;

β’l—一條直左車道中左轉(zhuǎn)車所占比例。4)直左右車道的設(shè)計通行能力:

Nslr=Nsl(輛/h)式中:Nslr—一條直左右車道的設(shè)計通行能力,pcu/h;68進口道設(shè)有專用左、右轉(zhuǎn)車道時,設(shè)計通行能力按照本面車輛左、右轉(zhuǎn)比例計算。1)進口道設(shè)計通行能力

Nelr=

式中:Nelr—設(shè)有專用左轉(zhuǎn)與專用右轉(zhuǎn)車道時,本面進口道的設(shè)計通行能力,pcu/h;Ns—本面直行車道設(shè)計通行能力,pcu/h;

β1—左轉(zhuǎn)車占本面進口道車輛的比例;

βr—右轉(zhuǎn)車占本面進口道車輛的比例;2)專用左轉(zhuǎn)車道設(shè)計通行能力

N1=Nelr.β13)專用右轉(zhuǎn)車道設(shè)計通行能力

Nr=Nelr.βr69進口道設(shè)有專用左轉(zhuǎn)車道而未設(shè)專用右轉(zhuǎn)車道時,專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計通行能力N1應(yīng)按本面左轉(zhuǎn)車輛比例β1計算。1)進口道設(shè)計通行能力

Nel=式中:Nel—設(shè)有專用左轉(zhuǎn)時,本面進口道的設(shè)計通行能力,pcu/h;Nsr—本面直行車道及右車道設(shè)計通行能力,pcu/h;2)專用左轉(zhuǎn)車道設(shè)計通行能力

Nl=Nel.βl70進口道設(shè)有專用右轉(zhuǎn)車道而未設(shè)專用左轉(zhuǎn)車道時,專用右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計通行能力Nr應(yīng)按本面右轉(zhuǎn)車輛比例βr計算。1)進口道設(shè)計通行能力

Ner=

式中:Ner—設(shè)有專用右轉(zhuǎn)車道時,本面進口道的設(shè)計通行能力,pcu/h;Nsr—本面直行車道及直左車道設(shè)計通行能力,pcu/h;2)專用右轉(zhuǎn)車道設(shè)計通行能力

Nr=Ner.βr71

在一個信號周期內(nèi),對面到達左轉(zhuǎn)車超過3-4pcu時,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)計通行能力當(dāng)Nle>N’le時,本面進口道的設(shè)計通行能力按下式折減:

N’e=Ne-ns(Nle-N’le)式中:N’e—折減后本面進口道的設(shè)計通行能力,pcu/h;

Ne—折減前本面進口道的設(shè)計通行能力,pcu/h;

ns—本面各種直行車道數(shù);

Nle—對面進口道左轉(zhuǎn)車的設(shè)計通行能力,pcu/h;

N’le—不折減本面各種直行車道設(shè)計通行能力的對面左轉(zhuǎn)車數(shù),pcu/h。當(dāng)交叉口小時為3n,大時為4n,n為每小時信號周期數(shù)。72例題:已知某交叉口設(shè)計如圖。東西干道一個方向有三條車道,南北支路一個方向有一條車道。信號燈管制交通。信號配時:周期T=120s,綠燈tg=52s。車種比例大車:小車為2:8,東西方向左轉(zhuǎn)車占該進口交通量的15%,右轉(zhuǎn)車占該進口交通量的10%。求交叉口的設(shè)計通行能力。73解:先計算東西方向干道。東進口有三條車道,區(qū)分為專用左轉(zhuǎn)、直行和直右三種車道。(1)計算直行車道的設(shè)計通行能力取據(jù)車種比例為2:8,查表8-24,得ti=2.65(2)計算直右車道的設(shè)計通行能力74(3)東進口屬于設(shè)有專用左轉(zhuǎn)車道而未設(shè)右轉(zhuǎn)專用車道類型(4)該進口專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計通行能力(5)驗算是否需要折減當(dāng)時,應(yīng)當(dāng)折減。75不影響對面直行車輛行駛的左轉(zhuǎn)交通量等于4n,n為1h內(nèi)周期個數(shù),因為T=120s所以

有進口設(shè)計左轉(zhuǎn)交通量C1e=C1=188pcu/h。(6)西進口設(shè)計通行能力同東進口76(7)南進口設(shè)計通行能力該進口只有直、左、右混行車道,其設(shè)計通行能力計算(8)驗算南進口的左轉(zhuǎn)車是否影響對面直行車,因為南北進口車道劃分相同,即驗算北進口左轉(zhuǎn)是否影響南進口車的直行設(shè)計左轉(zhuǎn)交通量C1=493×0.15=74pcu/h。設(shè)計左轉(zhuǎn)交通量,不需要折減。(9)交叉口的設(shè)計通行能力交叉口設(shè)計通行能力等于四個進口設(shè)計通行能力之和。東進口折減后的設(shè)計通行能力為1118pcu/h;西進口折減后的設(shè)計通行能力為493pcu/h。故該交叉口的設(shè)計通行能力為77

環(huán)形交叉口是在幾條相交的交叉口中央,設(shè)置圓島或帶圓弧形狀的島,使進入交叉口的所有車輛均以同一方向繞島行駛,其運行過程一般為先在不同方向匯合(合流),接著于同一車道先后通過(交織),最后分向駛出(分流)。這樣行駛可避免直接交叉、沖突和大角度碰撞,其實質(zhì)為自行調(diào)節(jié)的渠化交通形式。

優(yōu)點:車輛可以連續(xù)行駛、安全、無需管理措施,平均延誤時間短,很少剎車和停車,節(jié)約用油,隨之噪聲低、污染少。

缺點:占地大,繞行距離長,當(dāng)非機動車和行人交通過多及有直向行駛的電車時不宜采用。第四節(jié)環(huán)形交叉口的通行能力7879分類

環(huán)交按其中心島直徑的大小分為以下三類:1.常規(guī)環(huán)形交叉口

其中心島為圓形或橢圓形,直徑一般在25m以上,交織段長度和交織角大小有一定要求,進道口拓寬成喇叭形,現(xiàn)在我國各城市的主要環(huán)交均屬此類。802.小型環(huán)型交叉口

其中心島的直徑小于25m,引道入口處適當(dāng)加寬建成喇叭形,使車輛便于進入交叉口,此類環(huán)交為英國所常用,其優(yōu)點可以提高環(huán)交的通行能力,少占用地。我國有些舊城市也有這類小型環(huán)交,如福州的南門兜小環(huán)。813.微型環(huán)型交叉口多為二路或四路相交,其中心島直徑一般小于4m,不一定做成圓形,也不一定非高于路面不可,可以用白漆涂成圓圈,或做成不同顏色,主要起引導(dǎo)與分隔作用。此外,還有雙環(huán)形交叉、引道錯位環(huán)交、讓路原則設(shè)計的環(huán)交、多島式環(huán)交和雙向行車環(huán)交等。82我國不少城市,如長春、沈陽、哈爾濱、大連、南京、長沙、廣州等城市均有不少環(huán)交,擔(dān)負著繁重的交通運轉(zhuǎn)任務(wù),使用效果一般均很好。特別是結(jié)合城市的規(guī)劃布局,作為小區(qū)中心、城鄉(xiāng)結(jié)合處以及解決復(fù)雜畸形交叉方面起了巨大作用,但是交通量過大就不適宜采用。在國外,特別是英國在這方面進行了長期認(rèn)真的研究,自1966年起對環(huán)交實行了左側(cè)優(yōu)先通行法規(guī),即規(guī)定行駛在環(huán)道上的車輛可以優(yōu)先通行,而進入環(huán)道的車輛必須讓路給環(huán)道上的車輛,要等環(huán)行車輛之間出現(xiàn)可插車間隙,才能駛?cè)氕h(huán)道。為使環(huán)道上的車輛能有更多的機會駛?cè)氕h(huán)道,常需要增加引道的車道數(shù),這樣就發(fā)展成為帶擴大喇叭口的新型交叉。由于利用間隙插入,無需過長的交織段,故中心島直徑亦可減少,環(huán)道寬度可以加大,其通行能力可以增大20%左右。83常規(guī)環(huán)交的通行能力沃爾卓普公式式中:QM—交織段上最大通行能力(輛/h);

l—交織段長度(m);

W—交織段寬度(m);

e—環(huán)交入口引道平均寬度:

e=(e1+e2)/2(m);

P—交織段內(nèi)交織車輛與全部車輛之比(%)。84常規(guī)環(huán)形交叉口計算圖示85此公式適用于下列條件:(1)引道上沒有因故暫停的車輛;(2)環(huán)交位于平坦地區(qū),縱坡<4%;(3)各參數(shù)應(yīng)在下列范圍內(nèi):W=6.1~18m,e/W=0.4~1,W/l=0.12~0.4,e1/e2=0.34~1.41,P=0.4~1.0。一般駛?cè)虢且舜笥?0。,駛出角一般應(yīng)小于60。,兩交織路段內(nèi)角A不應(yīng)大于95。

。86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。87英國環(huán)境部暫行公式由于實行“左側(cè)先行”法規(guī),沃爾卓普公式不能適應(yīng),英國為適應(yīng)新的法規(guī),又重新制定此暫行公式,它適用于采取優(yōu)先通行的常規(guī)環(huán)交,其具體形式如下:式中: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%時要進行修正,用于設(shè)計目的應(yīng)采用Q值的85%。其它各參數(shù)意義與數(shù)值同前。88通行制(道路交通規(guī)則中最基本的原則)的起源世界現(xiàn)存有兩種通行制:靠左

靠右??孔螅浩鹪从谟腿毡尽4蠖嗍堑湫偷膷u國和半島、次大陸國家:如英國、日本、澳大利亞、新西蘭。靠右:基本是典型大陸國家,如美國、中國、俄羅斯、德國、法國等??坑倚羞€是靠左行,是長期演變的結(jié)果:在中世紀(jì)的歐洲,騎士們騎馬,習(xí)慣是左腳先上蹬,右腳再跨上,自然得是在路左上馬;騎士策馬持矛決斗,是右手持武器,左手挽盾持韁,要方便地刺殺對手,自然得靠在路的左側(cè)。另外一種說法是:左行制源于水上航行。隨著英國在海外勢力擴張,把自己靠左行的規(guī)范帶到它的殖民地,如印度、澳大利亞、泰國、南非等。日本靠左行起源于武士長刀在左側(cè),便于右手拔劍,身體左邊是脆弱的空當(dāng),靠左行才能掩護空當(dāng),便于攻擊防守。武士靠左走,老百姓不敢右行迎頭冒犯。89拿破侖開創(chuàng)右行陣營18世紀(jì)法國大革命以前,法國貴族的馬車靠左行駛,平民靠路右側(cè)徒步

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