第五章 交织区通行能力分析

三、三种构型运行的特点
构型A路段中能被交织车辆使用的最大车道数是最 受限制的。交织车辆一般最多用到1.4 车道。
构型B路段对车道方面没有大的约束，交织车辆可 以占据多达3.5车道。当交织交通量占总交通量的大 部分时，这种形式的构造最为有效。
构型C路段有一交织流需要两条或两条以上的车道 变换，这就约束了交织车辆去使用路段的外侧车道 ，因此，交织车辆能用的车道数不大于3.0；有一例 外就是双侧构造的交织车量可以使用全部车道而不 受限制。
（7）确定服务水平
以交织和非交织车辆的平均行驶速度 Sw 为依据，确定通行能力和服务水平标准 。
Sw和Snw的计算值要与表5-6交织区服务 水平表中的服务水平规定进行比较以确 定通常的服务水平级别。
二、交织运行的形式及类型的确定
1.交织运行的形式 一交织车辆比一非交织车辆需要占用车
一般a)图中，当匝道间的附加车道长度大于610m ，将两匝道作为孤立匝道处理。
A类交织区二
多车道公路
2.B类交织区
B类交织区是最主要的交织路段。 1）一组交织运行无须进行任何车道交换就可完成； 2）其它交织运行需要一次车道交换。图5-4（P69）是
B类交织区的几种形式；
出口三角区 车道调剂
根据已知的道路条件和交通条件，对在交织区内非 交织和交织车辆预测其平均行驶速度－Sw和Snw。 对各种构型、非约束和约束运行都有规定的公式。
（5）确定交织运行类型
代入交织与非交织车辆对现有车道均衡使用公式， 计算出均衡使用情况下交织车辆的使用道路数量 Nw，以确定是约束还是非约束运行。（如果是约 束运行，再回第一步计算约束条件下的Sw和Snw）
行道中更多的空间，交织车辆与非交织车辆 相对的空间使用关系，由交织和非交织的相 对交通量及交织车辆所必须进行的车道变换 数来确定。
交织运行分为约束和非约束运行两种形式。
当交织构造不限制交织车辆去利用所期望使 用的那部分车道时，交织运行就是非约束运 行。反之，为约束运行。
2.运行类型的确定
前面已介绍过运行形式有约束和非约束两种。 一指定的交织路段其运行状态究竟是处于约束运行 还是非约束运行，着需通过对 Nw 和Nw(max) 的 比较来确定。
③确定 交通量V
从表5-4中查出非约束运行所需的常数a、b、c、d 各值，分别计算出对应于Sw及Snw的V值，取两 个V值中最小者；
④判断交织运行形式
从表5-3中取相应于已给定构型的Nw计算式进行 计算，得到Nw后与表中给出的该种形式的 Nw(max)相比，以决定运行是约束的还是非约束 的。
RF V / PHF f HV fW f p
PHF－－高峰小时系数 fHV——中型车辆校正系数； fW——车道宽度和侧向净空 fp——驾驶员总体特征校正系数
注：以上系数与高速公路相同
（3）作交织图并列出计算所需参数
路段图
交织图
所有交通量均是理想条件下的交通量，单位为pcu/h
图中：Vw1＝480 pcu/h
Vw2＝250 pcu/h
Vw＝480+250＝730 pcu/h
V=730+1000+3000＝4730 pcu/h
VR=Vw/V＝730/4730＝0.15
R= Vw2/Vw＝ 250/730＝0.32 L=300m N=4
（4）交织和非交织车辆的平均行驶速度－Sw 和Snw （先以非约束条件下）
B类交织区二
入口三角区 车道调剂
ห้องสมุดไป่ตู้
B类交织区三 出入口都有车道调剂
3. C类交织区
与B类交织区类似，对交织运程之一提供了 一条或多条直通车道。
（1）有一种交织可无须进行车道交换就可以完成； （2）其他的交织运程需要进行两次或多次的车道交
换。
C类交织区二
从入口B到C的车辆必须穿过高速公路上的 所有车道。涉及这类交织路段的运行情况 是很少的，一般应设法避免采用。
式中： CW ——交织区通行能力（pcu/h） C0 ——一条车道的理论通行能力（pcu/h）
rS ——交织区构型修正系数，对Ⅰ类区取0.95，对 Ⅱ类 取1.0 rN ——交织区车道数修正系数，对具有2、3、4、5 车道的交
织分别取1.8、2.6、3.4和4；
rL ——交织区长度修正系数，用公式 0.128Ln(L)+0.181计算 rVR ——交织流量比修正系数，按下表5-5交织流量比 修正系
数表确定，中间值内插。见表5-5 （P74）
2. 设计通行能力的确定
①确定基本设计要素
给出交织构型及车道数N、交织区长度L和交通 量各值（VR）；
②确定预期行驶速度
根据所采用的服务水平级别，从表5-6交织区服 务水平表中查出最小平均交织行驶速度Sw及最小 平均非交织行驶速度Snw;
当交织流和非交织流中有一个或两个均低于设 计采用的服务水平等级时，就需采取改进措施。 改进措施之一是改变交织构造形式。
五、交织区通行能力确定
1. 可能通行能力值的确定（交通工程手册无）
交织区通行能力和交织区构型、车道数、交织区长度以及交 织流量比有关，因此，交织区可能通行能力可用下式计算：
CW CO rS rN rL rVR
一些分析结论
①约束运行比起非约束运行，前者具有较 低的交织速度和较高的非交织速度。
②B类交织段在处理大的交织交通量时最有 效，而且B类交织速度高于相等的A类或C 类的交织区段速度。
③C类交织区段内，由于有些交织车辆需 要多次车道交换，当出现繁忙交织交通流 时，交织和非交织的速度要降低。
交织车辆的这种特性导致了头车间距增大。交织区 内的车道变换比基本路段上的操作约束性更强。
交通流进入交织区，宏观上表现为：
平均速度降低 平均车头时距增大 交通量减少。
故车流运行紊乱，是交织区内的主要矛盾。
一、交织区的分析步骤
（1）确定道路条件和交通条件
交织区进行分析应根据在考虑的小时内15min间隔 的高峰小时流率，小时交通量必须以高峰小时交通系 数进行校正。
④增加VR时交织车速受到的敏感性在形式A 中最大，而在形式B中最小。这就说明了交 织交通量在总交通量中比例大的交通流用B 类路段更为有效。当该比例小时，A类路段 更为有效。
⑤交织速度受长度增加的敏感性在构型A中 最大，在B及C中较小。因为车辆常常加速 或减速通过构型A，而B、C两种构型至少有 一个交织交通流不需车道交换。
在构型B和构型C中，若干车道内实质上是 交织和非交织车辆的混合行驶。
当约束运行情况下，构型A构造上所受到的 限制程度比B及C构型要大得多。
第三节 计算示例
课堂阅读
习题 1 、2
课后练习
第五章 交织区通行能力分析
良好的交织区设计和组织管理，有助于 降低或消除交通留在交织区处可能产生的 瓶颈影响，使道路上的车辆更加安全、高 效地运行，从而提高整个道路系统的通行 能力和服务水平。
第一节 概 述
一. 交织区基本概念
1.交织运行的定义 两股或多股交通流沿公路相当长路段运行的总方向相
同，且不借助于交通控制设施的情况下，相交而过的 运行就叫交织。发生交织运行区域为交织区。
简单交织区主要构型－－A型、B型和C型
依据当交织车辆穿过交织路段时必须进行 的车道交换的最少次数来划分的。
交织车流图
交织车流 a 所需车道变换数
0 1 ≥2
a
b
交织车流b所需车道变换数
0
1
≥2
B型
B型
C型
B型
A型
－
C型
－
－
1. A类交织区（P68） A类交织区要求每个交织车辆进行一次车道 交换。一般示意图如下：
构型A路段当交织路段加长，交织车速会变 得很高，易发生约束运行；但构型B和构型 C与此相反，增加路段长度对交织车速的影 响比构型A路段小，不易发生约束运行。
第二节 分 析 方 法
一、交织区交通特性分析
交织区交织车辆必须在交织区长度范围内完成车道 交换，所以交织车辆运行时往往不是为了追求最大 的速度而保持前导车之间的最小车头时距，而是在 行进过程中寻找相邻车道车流中适合的可插入空挡 。
Nw 的计算： P73 表5-3
当 Nw ≤ Nw(max) 时，是非约束运行； 当 Nw > Nw(max) 时，是约束运行。 式中：
Nw —交织车辆为了取得均衡运行（指交织车和 非交织车平均速度相同）或非约束运行必须采用 的车道数（不一定是整数）。 Nw(max) —对于指定构造性，交织车辆可采用的 最大车道数（不一定是整数）。
其不仅由车道总数目来度量，还由交织和 非交织车辆使用这些车道的比例来度量。
交织和非交织车辆使用这些车道的比例， 由两者相对交通量和交织区构造型式确定 。
二. 简单交织区的构型划分 交织区可以分为简单交织区和多重交织区
两类：
简单交织区有一单个汇合点接着一单个分 离点形成；
多重交织区由一个汇合点接着有两个或两 个以上分离点及汇合点接着一个分离点形 成。
如果是非约束运行，则③所得的V值即为交织区 的设计通行能力，分析计算就此结束。
如果是约束运行，则取表5-3中对应的已给出构型 的算式，此时取算式中的Nw等于相应的Nw(max) ，即可算出Sw（形式A）或 （Snw－Sw） (形式B 或形式C)，再进行第5步；
⑤确定设计通行能力
对于构型A
四、服务水平的确定
1.服务水平标准 交织区的服务水平直接与交织和非交织车辆的平
均行驶速度 Sw 、Snw有关。 表 5-10 交织区服务水平标准
服务水平标准的描述（课堂阅读）