第三章 高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第三章高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第三章高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第三章高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考第三章高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)日期：20xx年X月第三章高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所謂公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就是在公路設(shè)計(jì)時為使各斷面組成的線形要素之間保持相互均衡而制訂的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。不同的道路等級具有不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，等級越高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)越高，而高速公路為最高。對于一個設(shè)計(jì)路段，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡量保持一致。設(shè)計(jì)車輛原因：設(shè)計(jì)道路最基本的目的就是使車輛能在其上行駛，所以，設(shè)計(jì)車輛是高速公路設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之—。定義：是設(shè)計(jì)所采用的代表性車型。如果實(shí)際車輛尺寸與設(shè)計(jì)車輛不一致時，則以規(guī)定的設(shè)計(jì)車輛外廓尺寸、重量、轉(zhuǎn)動特性等特征作為道路設(shè)計(jì)依據(jù)。我國的汽車種類很多，隨著改革開放和汽車市場的日益國際化，汽車品種會不斷增加和變化，設(shè)計(jì)車型應(yīng)能代表這些汽車中的大部分。為了更好的作到這一點(diǎn)，設(shè)計(jì)車型實(shí)際上并不一定是某一種具體牌號的汽車，其外形尺寸往往是虛構(gòu)的，但能代表某一類的汽車。4、作用：主要用于制定公路設(shè)計(jì)各項(xiàng)控制指標(biāo)，其外形尺寸直接影響公路的平面設(shè)計(jì)，如曲線半徑、車道寬度、彎道加寬、視距及凈空高度等。設(shè)計(jì)車輛的動力性能則與縱斷面的最大縱坡、坡長有關(guān)。5、幾種設(shè)計(jì)車型：在設(shè)計(jì)時，必須考慮遠(yuǎn)景汽車交通的情況及有關(guān)指標(biāo)的變化。目前，我國高速公路在設(shè)計(jì)時主要按小汽車和中型載重汽車考慮。小汽車主要從視距要求考慮，而中型載重汽車主要從外型尺寸和動力性能考慮，考慮到集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，半掛車也應(yīng)作為主要設(shè)計(jì)車型。我國目前采用的設(shè)計(jì)車型外廓尺寸見表3—1。設(shè)計(jì)車輛外廓尺寸（單位：m）表3—1尺寸類型總長總寬總高前懸軸距后懸小客車62載重車1244半掛車1644+2第二節(jié)設(shè)計(jì)車速為什么設(shè)計(jì)車速是設(shè)計(jì)依據(jù)汽車在道路上以一定車速行駛，除了車輛本身要有良好的性能外，還要求道路提供相應(yīng)的技術(shù)保證．例如行車部分的寬度、道路的平面線型、縱坡是否平緩，道路的幾何形狀乃至路面質(zhì)量等均與行駛速度有關(guān)，即設(shè)計(jì)車速是確定公路線形幾何設(shè)計(jì)的基本要素之一。行駛速度不同，對道路的要求亦不相同，因此道路設(shè)計(jì)前所確定的計(jì)算行車速度是道路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要依據(jù)。一、設(shè)計(jì)車速的定義設(shè)計(jì)車速（又稱計(jì)算行車速度）是公路設(shè)計(jì)最基本的設(shè)計(jì)依據(jù)。設(shè)計(jì)所采用的車速，稱為計(jì)算行車速度，也稱設(shè)計(jì)車速，它是在氣候良好、交通量小、路面干凈的條件下，中等技術(shù)水平的駕駛員在道路受限制部分能夠保持安全、舒適行駛的最大速度。計(jì)車速的確定：（要考慮下述一系列問題）計(jì)算行車速度值會影響道路的規(guī)模，并影響道路建設(shè)投資。所以，1、設(shè)計(jì)車速的確定考慮了汽車行駛的實(shí)際需要和經(jīng)濟(jì)性，是汽車行駛要求與經(jīng)濟(jì)性平衡的結(jié)果。汽車的行駛要求表現(xiàn)為汽車的最高時速，即汽車的機(jī)械性能所能達(dá)到的最高速度。不同車輛的最高時速是不同的。公路的設(shè)計(jì)車速不可能也沒有必要達(dá)到這一速度，但應(yīng)盡量滿足汽車機(jī)械性能的發(fā)揮。汽車行駛的經(jīng)濟(jì)性要求表現(xiàn)為汽車的經(jīng)濟(jì)時速，即：汽車的機(jī)械損耗和燃油消耗為最小的車速。汽車越接近經(jīng)濟(jì)時速運(yùn)營費(fèi)用越低。但通常經(jīng)濟(jì)時速較低，從時間效益考慮，通常駕駛員不會追求以經(jīng)濟(jì)時速行駛。因此，設(shè)計(jì)車速應(yīng)該是最高時速與經(jīng)濟(jì)時速之間的一個速度。2、設(shè)計(jì)車速（計(jì)算行車速度）的取值要根據(jù)道路類別，級別，地形特征等具體情況決擇，并在道路設(shè)計(jì)規(guī)范或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一類文件中有所規(guī)定。遠(yuǎn)離城市的公路設(shè)計(jì)車速相對較高，而市郊公路的設(shè)計(jì)車速則相對較低；公路等級高，則多考慮行車要求，公路等級低，則多考慮經(jīng)濟(jì)性；平原區(qū)公路工程實(shí)施較容易，設(shè)計(jì)車速定的較高，山嶺區(qū)地形起伏，工程實(shí)施困難，設(shè)計(jì)車速定的較低。二、高速公路設(shè)計(jì)車速根據(jù)高速公路的運(yùn)營要求與交通需求的變化和上述確定設(shè)計(jì)車速的原則，我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(TIT001—97)(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)規(guī)定：1、高速公路一般選用120km／h的計(jì)算行車速度，當(dāng)受條件限制時，可選用100km／h或80km／h的計(jì)算行車速度，對個別特殊困難路段，允許采用60km／h的計(jì)算行車速度，但應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。與以前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中高速公路的設(shè)計(jì)車速不再與地形直接相關(guān)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)交通量、交通組成和性質(zhì)，結(jié)合地區(qū)、地形特點(diǎn)，考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，選定合理的計(jì)算行車速度。2、對于高速公路，設(shè)計(jì)車速應(yīng)以小客車為主考慮。雖然目前我國高速公路上行駛的車輛種類仍較多，大貨車也有相當(dāng)比例，但車輛性能正在不斷地改善，實(shí)際運(yùn)行車速呈增大趨勢，以小客車作為確定高速公路設(shè)計(jì)車速的標(biāo)準(zhǔn)是合適的。3、對同一條高速公路，如果途經(jīng)的地區(qū)地形有較大差異，設(shè)計(jì)車速可根據(jù)實(shí)際情況分段確定。但是，為了保證行車的連續(xù)性，應(yīng)拄意以下幾點(diǎn)：(1)分段之間的設(shè)計(jì)速度差÷般按20km/h；為一級，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的限速標(biāo)志；(2)不同設(shè)計(jì)車速分段不宜過短，通常高速公路分段長度不宜小于20km；(3)需要改變計(jì)算行車速度時，應(yīng)設(shè)置過渡段，過渡段長度可根據(jù)具體地形條件結(jié)合各方面的使用效果，靈活確定；(4)計(jì)算行車速度變更點(diǎn)的位置，應(yīng)選擇在駕駛?cè)藛T能夠明顯判斷路況發(fā)生變化而需要改變行車速度的地點(diǎn)，如村鎮(zhèn)、車站、交叉口或地形明顯變化等處，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志。各級公路計(jì)算行車速度表3—2公路等級高速公路一二三四計(jì)算行車速度120100806010060804060304020高速公路一般選用120km／h的計(jì)算行車速度，當(dāng)受條件限制時，可選用100km／h或80km／h的計(jì)算行車速度。對個別特殊困難路段，允許采用60km／h的計(jì)算行車速度，但應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。在平原微丘地區(qū)的一級、二級、三級、四級公路的計(jì)算行車速度應(yīng)分別采用表3—2所列100km／h、80km／h，60km／h、0kin／h，山嶺重丘地區(qū)的一級、二級、三級、四級公路的計(jì)算行車速度分別采用表列60kin／h、40km／h、30km／h、20km／h。第三節(jié)交通量一、交通量1、概念：交通量是指在單位時間內(nèi)通過道路某一地點(diǎn)或某一斷面的車輛數(shù)量或行人數(shù)量。前者稱車流量，后者稱人流量。（注意：雙向交通量）2、交通量的作用及影響因素：⑴是道路規(guī)劃、設(shè)計(jì)和交通規(guī)劃、交通管理的依據(jù)。⑵交通量的大小與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、文化生活水平、氣候、物產(chǎn)等多方面因素有關(guān)，并且隨時間的不同而變化。3、進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時，常用的交通量有：（1）平均交通量交通量不是一個靜止的量，它是隨時間變化的，在表達(dá)方式上通常取某—時段內(nèi)的平均值作為該時段的代表交通量。如，年平均日交通量就是將一年內(nèi)的交通量總數(shù)除以當(dāng)年的總天數(shù)所得出的平均值。常用的平均日交通量還有月平均日交通量、周平均日交通量以及任意期間(依特定分析目的而定)的平均日交通量等。以上平均交通量可以概括成如下的表達(dá)式：平均日交通量=式中：Qi—計(jì)算期內(nèi)各單位時間的交通量；n—計(jì)算期內(nèi)的單位時間總數(shù)。如果計(jì)算年平均日交通量(AADT)時，n為365或366，則年平均日交通量(AADT)=（3-1）由此類推月平均日交通量(MADT)=（3-2）周平均日交通量(MADT)=（3-3）（2）高峰小時交通量：一天中各小時的交通量不均衡，一般上下午各有一個高峰，交通量呈現(xiàn)高峰的那一個小時稱為高峰小時。所以，一定時間內(nèi)(通常指一日或上午)交通量出現(xiàn)的最大小時交通量稱為高峰小時交通量。（指一天內(nèi)的交通高峰期間連續(xù)1h的最大小時交通量）（3）第30位小時交通量：將一年當(dāng)中8760個小時的小時交通量，按大小次序排列，從大到小排列序號為第30位的那個小時的交通量，稱為第30位小時交通量。將一年中8760小時交通量依大小次序排列，然后計(jì)算出每一個小時交通量與年平均日交通量之比值，稱為小時交通量系數(shù)，以此為縱坐標(biāo)，以排列次序?yàn)闄M坐標(biāo)，可以繪制出一年中小時交通量曲線圖(圖3-1)。從圖上可以發(fā)現(xiàn)：從第1到第30位左右的小時交通量減少的比較顯著，即曲線斜率大；而從第30位以后，交通量減少得非常緩慢，曲線較為平直，即曲線斜率小。據(jù)此規(guī)律，美國和日本等選取第30位小時交通量為設(shè)計(jì)小時交通量。這樣，使道路設(shè)計(jì)既滿足了%時間內(nèi)的交通需求，將交通擁擠時間保持在最低限度(只占0．33％)，又大大降低了公路建設(shè)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)合理。第30位小時交通量是國外經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，由于我國公路交通組成情況不同于國外，美國日本等國的交通組成中，小汽車所占比例很高，我國則以中型載貨汽車為主，并有自行車、人力車等混合交通。其次，我國公路的技術(shù)狀況也不同于國外，因此，在對我國交通量調(diào)查的基本數(shù)據(jù)作了系統(tǒng)處理與分析之后，分析資料表明小時交通量系數(shù)曲線的顯著變化位置一般在第20位小時交通量附近，這時的系數(shù)值偏高，而第30位小時之后的曲線較平緩，考慮技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益方面的因素，確定設(shè)計(jì)小時交通量的位數(shù)一般取第30位小時，各地可根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，在第20至40位小時交通量之間，選用最為經(jīng)濟(jì)合理的位數(shù)，作為設(shè)計(jì)小時交通量的位數(shù)。二、設(shè)計(jì)交通量設(shè)計(jì)交通量作為道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)依據(jù)的交通量，稱為設(shè)計(jì)交通量。進(jìn)行道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)，必須考慮交通量隨時間變化出現(xiàn)高峰的特點(diǎn)。若以平均日交通量或平均時交通量作為設(shè)計(jì)依據(jù)，必將在很大一部分時間內(nèi)不能滿足實(shí)際交通量的通行要求而發(fā)生交通擁擠阻塞；若按年最大的小時交通量作為設(shè)計(jì)依據(jù)，又嫌偏大而浪費(fèi)。美國和日本的研究認(rèn)為，取一年的第30位最大小時交通量作為設(shè)計(jì)小時交通量，即將一年中測得的8760小時交通量按大小順序排列，取序號為第30位的小時交通量作為設(shè)計(jì)交通量。由圖可以看出，在第30位以上，曲線斜率較大，而第30位以下，曲線變得平緩。采用第30位小時交通量做設(shè)計(jì)；全年只有29個小時的交通量超出交通設(shè)施的容量，保證率達(dá)%。但我們在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時，并不是用它去做設(shè)計(jì)小時交通量，因?yàn)樗皇钱?dāng)年的交通量數(shù)據(jù)，我們設(shè)計(jì)道路是為了20年后也能夠滿足交通的需求，所以我們是在其基礎(chǔ)上求出設(shè)計(jì)小時交通量，于是我們在此引入一個系數(shù)K值。系數(shù)K⑴第30位小時交通量與年平均巳交通量的比值，稱為第30位小時交通量系數(shù)，以K表示。我國國家干線公路9個省的10個觀測站資料統(tǒng)計(jì)得出，K值的分布為11%一15%，平均為%。⑵我國《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》把系數(shù)X稱為設(shè)計(jì)高峰小時交通量與年平均日交通量的比值。K值的分布在9％一14％之間。當(dāng)城市道路交通量飽和度較高時，則K值較小，當(dāng)交通量飽和度較低時，則尺值較大，所以，K值一般可如下取值：城市道路用11％；公路：平原區(qū)用13％，山區(qū)用15％。各地區(qū)道路K值可取用上述平均值，也可自行長期觀測統(tǒng)計(jì)得出。設(shè)計(jì)小時交通量，則根據(jù)X值和通過預(yù)測推算設(shè)計(jì)年限末預(yù)期的平均日交通量求得。3、設(shè)計(jì)年限年平均日交通量的推求：一般應(yīng)由規(guī)劃部門整理的OD調(diào)查表，并經(jīng)遠(yuǎn)景出行分布分配到道路上的數(shù)據(jù)取得。如無此數(shù)據(jù)，改建道路可以調(diào)查年的交通量為準(zhǔn)，推算增長交通量、吸引交通量與發(fā)展交通量，從而估算出遠(yuǎn)景年平均日交通量或平均日交通量；新建道路可根據(jù)鄰近道路轉(zhuǎn)移到新路的交通量進(jìn)行估算。⑴增長交通量可按下列公式計(jì)算：Nt=Ni(1+γ)t-1（2-3-4）式中Nt——設(shè)計(jì)年限第t年的年平均日交通量(pcu／d)；Ni——起算年份的交通量(pcu／d)；t——設(shè)計(jì)年限(a)，指確定道路寬度而采用的交通量增長年限，在該年限內(nèi)車行道的寬度能滿足道路交通增長的要求；γ——交通量的年遞增率。交通量年遞增率r，應(yīng)由各地分別確定。它與當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)，確定過程中宜用多種途徑反復(fù)求證。⑵吸引交通量，是指道路改建后或新路出現(xiàn)時吸引過來的交通量，應(yīng)從各項(xiàng)交通資料的綜合分析得出。⑶發(fā)展交通量，是指隨道路兩側(cè)建筑物發(fā)展而增加的交通量，可根據(jù)未來建筑物性質(zhì)預(yù)估。（根據(jù)以上可求得設(shè)計(jì)年限末的年平均日交通量）4、方向分布系數(shù)δ一條道路往返兩個方向的交通量，在較長的時間內(nèi)可能是平衡的，但在某段時間內(nèi)兩個方向的交通量會有差別，這樣我們就要考慮方向分布系數(shù)。主要方向交通量與斷面雙向交通量的比值，稱為方向分布系數(shù)，以δ表示。按國外資料上下班路線δ=，主要干道δ=，市中心干道δ=。我國郊區(qū)主要干道上來往變化不大，根據(jù)六個城市的觀測資料，機(jī)動車高峰小時δ值為—，為安全起見，δ值可取0．6。5、求設(shè)計(jì)小時交通量對于雙車道道路，設(shè)計(jì)小時交通量可取雙向交通量，不必考慮方向分布系數(shù),計(jì)算公式如下：Nh(雙)＝Nda*k（2-3-5）單向兩車道以上的道路，設(shè)計(jì)小時交通量取單向交通量。計(jì)算公式如下：Nh(單)＝Nda*k*δ（2-3-6）式中:Nh—設(shè)計(jì)小時交通量(pcu/h)；k—設(shè)計(jì)高峰小時交通量系數(shù)或第30位小時交通量系數(shù)；取,,等；δ—方向不均勻系數(shù)。三、交通量的觀測1.觀測是道路規(guī)劃或設(shè)計(jì)的重要前期工作。2.觀測方法：⑴工與計(jì)數(shù)器相結(jié)合的觀測的方法。⑵用自動觀測儀進(jìn)行長期連續(xù)觀測的方法。四、交通量的換算交通量觀測所得結(jié)果是混合交通量。為計(jì)算設(shè)計(jì)交通量，應(yīng)將各種車種在一定的道路條件下?lián)Q算為單一車種，即當(dāng)量交通量(pcu)。國外多以小客車為標(biāo)準(zhǔn)換算車輛。2、我國高速公路、一級公路和大城市亦以小客車為標(biāo)準(zhǔn)換算車輛。3.二、三、四級公路以普通汽車為標(biāo)準(zhǔn)換算車輛，中小城市小型汽車比重尚未超過20%，可以普通汽車為標(biāo)準(zhǔn)換算車輛。設(shè)計(jì)中車種換算系數(shù)可根據(jù)下表采用。交通部規(guī)定的車種換算系數(shù)表2—3車輛種類換算系數(shù)載貨汽車、大客車、重型載貨汽車、拖拉機(jī)10.帶掛車的載貨汽車、大平板車小汽車、吉普車、摩托車、人力車（架子車）獸力車自行車城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的車種換算系數(shù)表2—4車型類別小汽車普通汽車鉸接汽車路段1環(huán)形交叉口1信號交叉口1第四節(jié)道路路段通行能力一、通行能力1、基本概念：通常定義為在一定的道路、交通狀態(tài)和環(huán)境下，單位時間內(nèi)(良好的天氣情況下)，一條車行道或道路的某一斷面上能夠通過的最大車輛或行人數(shù)量，亦稱道路容量、交通容量或簡稱容量。一般以輛／h、人／h表示，亦有用輛／晝夜或輛／s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)量小客車單位。在我國公路方面采用當(dāng)量解放牌汽車為單位，城市采用當(dāng)量小汽車為單位。注意以下幾點(diǎn)：⑴定的道路和交通條件下⑵車輛數(shù)，（車輛中有混合交通時，則采用當(dāng)量交通量）⑶與交通量的關(guān)系：①區(qū)別：道路通行能力與交通量概念不同，交通量指某時段內(nèi)實(shí)際通過的車輛數(shù)。道路通行能力是一定條件下通過車輛的極限值，不同的道路條件和交通條件下，有不同的通行能力。②二者聯(lián)系：一般情況下，交通量均小于道路的通行能力。⑴在小得多的情況下，駕駛員可以自由行駛，可以變更車速、轉(zhuǎn)移車道，還可以超車。⑵交通量等于或接近于道路通行能力時，車輛行駛的自由度就明顯降低，一般只能以同一速度列隊(duì)循序行進(jìn)。⑶當(dāng)交通量稍微超過通行能力時，車輛就會出現(xiàn)擁擠、甚至堵塞。⑷所以，道路通行能力是一定條件下通過車輛的極限值，不同的道路條件和交通條件下，有不同的通行能力。⑸通常在交通擁擠經(jīng)常受阻的路段上，應(yīng)力求改善道路或交通條件，以期提高通行能力。2、影響因素影響道路通行能力的主要因素有道路狀況、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。此外，還有些影響因素至今尚未能作出定量的分析，因此，目前國內(nèi)外不少專家學(xué)者都致力于確定和提高通行能力的研究。二、機(jī)動車通行能力的類別（強(qiáng)調(diào)的是機(jī)動車通行能力的研究）（一）、基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，每一條車道(或每一條道路)在單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通量。作為理想的道路條件，主要是車道寬度應(yīng)不小于，路旁的側(cè)向余寬不小于，縱坡平緩并有開闊的視野、良好的平面線形和路面狀況。作為交通的理想條件，主要是車輛組成為單一的標(biāo)準(zhǔn)型汽車，在一條車道上以相同的速度，連續(xù)不斷地行駛，各車輛之間保持與車速相適應(yīng)的最小車頭間隔，且無任何方向的干擾。在這樣理想條件下建立的車流計(jì)算模式所得出的最大交通通過量，即基本通行能力，亦稱理論通行能力，其公式推導(dǎo)如下：圖3—2為連續(xù)運(yùn)行車流前后車頭間隔的示意圖。理論通行能力采用車頭間距推算，車頭間距指連續(xù)車流中的兩車之間的距離，計(jì)算公式如下：L=l車+U×t+S制+l安=l車++l安(2-4-1)式中：l車—汽車長度(m)；V—行車速度(km／h)；t—司機(jī)反應(yīng)時間(s)，為司機(jī)在反應(yīng)時間內(nèi)車輛行駛的距離(m)，反應(yīng)時間為1—(s)；k2—后車剎車安全系數(shù)；k1—前車剎車安全系數(shù)；據(jù)蘇聯(lián)測設(shè)載重汽車導(dǎo)出k2-k1=；ψ—輪胎與路面間的附著系數(shù)，通常??；f—滾動阻力系數(shù)，可?。籭—道路縱坡，上坡取正號，下坡取負(fù)號；—后車正常制動剎車與前車緊急剎車的制動距離之差值；l安--車輛間的安全間距(m)；可取2-5m。理論通行能力公式如下：N=(2-4-2)式中：N—通行能力（vep/h）;L—車頭間距（m）；V—行車速度（m/s）;V—行車速度（km/h）。把車頭間距公式帶入上式，得理論通行能力的計(jì)算公式：N最大=(2-4-3)車輛長度對于小汽車采用5m,對于解放牌汽車采用8m，現(xiàn)以解放牌汽車為例，代入上述數(shù)值則得：N解=1000v/[vt/+v2/(254φ)+8+2]=1000/[t/+v/(254φ)+10/v]以不同車速及不同車速的φ值代入上式，則得出各車速時相應(yīng)的基本通行能力，列于下表縱向附著系數(shù)φ與車速q的關(guān)系表2-5v(km／h)120100806050403020φ值一條車道計(jì)算的通行能力表2-6V(km／h)12010080605040302010計(jì)算的車道通行能力(輛／h)502592703861933106211551055696職整后的采用值(輛／h)5006007009001000110012001000700從表中數(shù)值可知，N解為v、φ的函數(shù)，φ值越大則N解亦增大，速度增加則通行能力增大，但增大至某一數(shù)值后，通行能力開始減小，一般變化于500-1200之間，而按現(xiàn)場實(shí)際觀察的最小車頭時距計(jì)算則可達(dá)2000輛／h以上，這主要由于路面干燥使附著系數(shù)大，平縱線形視距好，駕駛員估計(jì)不會出現(xiàn)意外停車，從而減小了車頭應(yīng)保持的最小間隔。下表為美國和日本關(guān)于基本通行能力的規(guī)定及我們的建議值。美、日對于基本通行能力的規(guī)定及建議值表2-7道路斷面形式計(jì)算單位基本通行能力(輛／L)日本的道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)美國公路通行能力手冊(19655)建議我國采用值雙向雙車道雙向往返合計(jì)250020002000小汽車1000解放牌貨車多車道平均每一條車道25002000上列數(shù)值可視情況適當(dāng)折減（二）、可能通行能力可能通行能力是在實(shí)際的道路和交通條件下，單位時間內(nèi)通過道路上某一斷面的最大可能交通量。計(jì)算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，即得實(shí)際道路、交通與一定環(huán)境條件下的可能通行能力。影響通行能力的修正系數(shù)為：1、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)γ1根據(jù)國外對道路寬度影響通行能力的實(shí)際觀測認(rèn)為，當(dāng)車道寬度達(dá)某一數(shù)值時其通過量能達(dá)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。美國規(guī)定該寬度為，日本規(guī)定為，小于此寬度的修正系數(shù)列于表3—8。車道寬度對通行能力影響的修正系數(shù)γ1值表3—8日本公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)美國公路通行能力手冊規(guī)定車道寬度修正系數(shù)γ1車道寬度雙車道γ1多車道γ188②側(cè)向凈空的修正系數(shù)γ2側(cè)向凈空是指車道外邊緣至路側(cè)障礙物(護(hù)墻、橋欄、擋墻，燈柱、臨時停放的車輛等)的橫向距離，根據(jù)實(shí)際調(diào)查表明，當(dāng)側(cè)向凈空小于某一數(shù)值時(理想條件規(guī)定的數(shù)值)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。故當(dāng)側(cè)向凈空不足時應(yīng)予以修正，其修正系數(shù)γ2，列于表3—9。側(cè)向凈空對通行能力影響的修正系數(shù)γ2值表3—9側(cè)向凈空日本公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)美國公路通行能力手冊雙車道一側(cè)凈空不足兩側(cè)凈空不足多車道一側(cè)凈空不足兩側(cè)凈空不足③縱坡度修正系數(shù)γ3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(shí)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。美國的修正方法有兩種，一是當(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(jì)算。不同坡度和坡長情況下載貨汽車對通行能力的影響列于表3—10。其修正系數(shù)γ3根據(jù)載貨汽車所占百分?jǐn)?shù)按下式計(jì)算：γ3=100/（100-ρT+ETρT）（）式中：ρT--載貨汽車所占百分率；ET--載貨汽車換算為小汽車的當(dāng)量值，可按表3—10一定坡度和坡長查得。貨車在雙車道交通條件下的換算系數(shù)表3—10一輛載貨汽車相當(dāng)于小汽車數(shù)坡道長度(m)平均縱坡3%4%5%6%7%1603204809601201600注：如修正貨車因坡度影響的通行能力時，可用表中數(shù)值除以2，即換算成以貨車為單位。另一種方法是采用上坡時的最大車流量與平坡的最大車流量進(jìn)行對比的百分?jǐn)?shù)來表示，這樣查得的百分?jǐn)?shù)即為縱坡的修正系數(shù)，因限于篇幅不作介紹o④視距不足修正系數(shù)γ4道路線形的幾何要素應(yīng)滿足設(shè)計(jì)車速的條件，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。在超車視距小于450m的路段，如平曲線或豎曲線路段，可按其占道路全長的百分?jǐn)?shù)進(jìn)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，其修正值見表3—11。視距不足對通行能力影響的修正系數(shù)γ4值表3—11視距小于450m的路段占全長的百分比%行車速度(Km/h)35—6464—7272—8080—88020406080100⑤沿途條件修正系數(shù)γ5沿途條件是指道路兩旁街造化程度，由于道路兩側(cè)有建筑物，常產(chǎn)生行人和非機(jī)動車流對汽車的干擾，從而迫使汽車降速和通行能力降低，因此計(jì)算的通行能力應(yīng)予以修正(表3—12)。街道沿線條件對通行能力影響的修正系數(shù)γ5表3—12街道化程度未街道化區(qū)段少許街道化區(qū)段街道化區(qū)段修正系數(shù)———2、交通條件修正系數(shù)γ6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)重地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(jìn)行換算，亦可用平均車頭時距的比值進(jìn)行換算。國外都以小汽車作為換算標(biāo)準(zhǔn)，而我國由于載貨汽車的數(shù)量占汽車總數(shù)的80％左右。因此，我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以載貨汽車為標(biāo)準(zhǔn)車，其它車輛需換算成載貨汽車(表3—3)。而城建部門亦有采用小汽車為標(biāo)準(zhǔn)(表3—4)。例某道路上坡坡度為4%，坡長為960m，載貨汽車占交通量的20%，求坡度修正系數(shù)。（ρT=20，載貨汽車所占百分率）解：當(dāng)坡度為4%，坡長為960m，由表得ET=，已知ρT=20，代入式（）則得：γ3=100/（100-ρT+ETρT）=100/（100-20+*20）=57%例某城的入城干道，地處平原區(qū)，初建按三級公路標(biāo)準(zhǔn)，即路基寬為，路面寬為，設(shè)計(jì)車速為60km／h（時一條車道的理論通行能力采用900輛/h），該路段縱坡為2％，視距不足路段長度占全路段的20％。根據(jù)交通量調(diào)查，該路段載貨車交通量為875輛／h，吉普車8輛／h，自行車115輛／h，板車13輛／h，馬車5輛／h，試求該路交通量是否超過其本身的通行能力。解：按V=60km／h，查表得一條車道的計(jì)算通行能力采用值為900輛／h，對雙車道為1800輛／h。求可能通行能力需確定以下修正系數(shù)：1．車道寬為，得γ1=。2．兩側(cè)路肩寬度均為，得γ2=。3．縱坡為2％，即γ3=，可不予修正。4．超車視距不足路段占20％，得γ4=。5．它是城市出入口干道，兩側(cè)已經(jīng)街道化，得γ5=。因此其可能通行能力N可能為：N可能=N基*γ1*γ2*γ3*γ4*γ5=961(輛／h)按調(diào)查交通量的車輛組成，查表和參照我國實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為自行車的車種換算系數(shù)采用，板車為和馬車為，則換算為載重汽車的交通量:Q2=875+8*+115*+13*+5*2=907(輛／h)。N可能>Q2，該路段的調(diào)查交通量尚未達(dá)到該路段的可能通行能力。（三）、設(shè)計(jì)通行能力1、概念：設(shè)計(jì)通行能力是指道路交通的運(yùn)行狀態(tài)保持在某一設(shè)計(jì)的服務(wù)水平時，道路上某一路段的通行能力。2、目前我們通常是按一定的修正系數(shù)來修正可能通行能力獲得設(shè)計(jì)通行能力。路段設(shè)計(jì)通行能力分為四種情況：⑴不受平面交叉口影響的一條機(jī)動車道的通行能力：Nm=αc×Nppcu/d式中αc--道路分類系數(shù)，數(shù)值查表3—13Np--一條車道的可能通行能力機(jī)動車道的道路分類系數(shù)表3—13道路分類快速路主干路次干路支路αc表中，快速路分類系數(shù)較小，而支路分類系數(shù)最大。這體現(xiàn)了等級高的道路要求服務(wù)水平較高，亦即容許通行能力降低，因而分類系數(shù)小。相反，等級低的支路，分類系數(shù)較大，使用條件較差。⑵受平面交叉口影響的一條機(jī)動車道的通行能力：要考慮交叉口折減系數(shù)αa，受交叉口之間距離和交叉口信號燈周期的影響。公路上，路段距交叉口遠(yuǎn)，可不考慮交叉口影響；城市道路上，因?yàn)榻徊婵谥g距離近，車流不能連續(xù)通行，因此對路段設(shè)計(jì)通行能力還應(yīng)予以修正，修正系數(shù)主要受交叉口之間距離與信號燈配時的影響，稱為交叉口折減系數(shù)αa，可查表獲得。那么受平面交叉口影響的一條機(jī)動車道的通行能力：Nm=αc×Np×αapcu/d⑶不受平面交叉口影響的多條機(jī)動車道的通行能力：當(dāng)在一個方向上的車行道有兩條或多于兩條車道時，因車輛經(jīng)常由外側(cè)車道轉(zhuǎn)入內(nèi)側(cè)車道，或由內(nèi)側(cè)駛出通過外側(cè)車道，這種車道轉(zhuǎn)移對外側(cè)車道干擾最大，所以多車道的車行道、要考慮車道轉(zhuǎn)移影響。位于外側(cè)位置的車道通行能力應(yīng)予折減。通常以靠近中線的第一條車道的通行能力作為1(即100％)，第二條車道的通行能力為第一條車道的，第三條車道的通行能力則為，第四條車道為詳見表3—14：車道通行能力折減系數(shù)值表3—14車道數(shù)單向一車道單向二車道單向三車道單向四車道折減系數(shù)由上表可見，車道數(shù)增加，通行能力相應(yīng)折減，故從實(shí)際效果出發(fā)，過多的車道并不能提高太大的通行能力。不計(jì)交叉口影響多車道的設(shè)計(jì)通行能力為：Nm1=αc×Np×αmpcu／h式中，Nm1——不受平面交叉口影響的多車道設(shè)計(jì)通行能力；Np——可能通行能力；αc--道路分類系數(shù)；αm--通行能力車道折減系數(shù)。受平面交叉口影響的多條機(jī)動車道設(shè)計(jì)通行能力。Nm1=αc×Np×αa×αmpcu／h第五節(jié)機(jī)動車車行道寬度的確定關(guān)于機(jī)動車車行道寬度的確定方法對于城市道路、公路均適用。一、車行道：是道路上供車輛行駛的部分。高速公路、一級公路的車行道專供汽車行駛，二三四級公路的車行道供各種車輛混合行駛。道寬度：與車行道不同（機(jī)動車車行道是由數(shù)條車道組成的）1、車道寬度概念：在車行道上供單一縱列車輛安全行駛的地帶，稱為一條車道，一條車道所必需的寬度，稱為車道寬度。2影響因素：機(jī)動車車道的寬度決定于設(shè)計(jì)車輛外廓寬度、橫向安全距離、以及不同車速行駛時的車輛擺動寬度等。3、取值：不同車種和不同行駛車速要求不同車道寬度與之適應(yīng)。根據(jù)我國對公路和大、中、小城市道路的行駛車輛觀測得出，車速>40km／h時，采用3．75m；反之，車速〈40km／h時采用3．5m。快速路機(jī)動車道寬度也有采用4m的。我國各級公路車行道寬度可查表。三、機(jī)動車車行道寬度的確定：機(jī)動車車行道由數(shù)條機(jī)動車車道組成，其寬度應(yīng)是車道條數(shù)和一條車道寬度的乘積與兩側(cè)路緣帶寬度之和，如道路中間設(shè)有雙黃線時，整個道路寬度尚應(yīng)包括雙黃線的寬度；如道路上設(shè)有分隔帶，附加車道(變速車道或爬坡車道)、緊急停車帶或錯車帶等設(shè)施時，還應(yīng)包括這些部分的寬度。（不同于路面寬度）機(jī)動車車行道寬度Wc=N×b+2ωmcWc---機(jī)動車車行道寬度N---雙向車道數(shù)，通常取整數(shù)b---一條車道寬度ωmc---路緣帶寬度（—）1、估算車道數(shù)N=雙向設(shè)計(jì)小時交通量/一條車道的設(shè)計(jì)通行能力，N通常取整數(shù)（其中，一條車道的設(shè)計(jì)通行能力Nm=αc×Np×αapcu/d）⑴若求得N=,則N取2，既雙向?yàn)槎嚨溃瑱C(jī)動車車行道寬度Wc=N×b+2ωmc⑵若求得N=,則N取4，既雙向?yàn)樗能嚨溃瑔蜗驗(yàn)槎嚨?，此時應(yīng)考率設(shè)計(jì)小時交通量受方向分布系數(shù)δ的影響，通行能力受通行能力車道折減系數(shù)αm的影響。所以要驗(yàn)算上式估算出的4是否滿足要求?？矗簡蜗蛟O(shè)計(jì)小時交通量/單向多條車道的設(shè)計(jì)通行能力≤1是否成立