交通工程道路通行能力第二章双车道公路通行能力
通行能力及服务水平版
通行能力分析一、道路通行能力的概述1、基本通行能力：指在一定的时段，理想的道路、交通、控制和环境条件下，道路的一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理地期望通过人或车辆的最大小时流率。
（基本通行能力是在理想条件下道路具有的通行能力，也称为理想通行能力。
）2、实际通行能力（可能通行能力）：指在一定时段，在实际的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道或一均匀段上或一交叉点，合情合理地期望通过人或车辆的最大小时流率。
（可能通行能力则是在具体条件的约束下，道路具有的通行能力，其值通常小于基本通行能力。
）3、设计通行能力：指在一定时段，在具体的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道或一均匀段上或一交叉点，对应服务水平的通行能力。
（指在设计道路时，为保持交通流处于良好的运行状况所采用的特定设计服务水平对应的通行能力，该通行能力不是道路所能提供服务的极限。
）二、多车道路段通行能力1、一条车道的理论通行能力理论通行能力是指在理想的道路与交通条件下，车辆以连续车流形式通过时的通行能力。
在通行能力的理论分析过程中，通常以时间度量的车头时距t h和空间距离度量的车头间距s h为基础，推导通行能力的理论分析模型。
其计算公式为：0=3600/tN h或1000 =sVNh式中：N——一条车道的理论通行能力（辆/h）；th——饱和连续车流的平均车头时距（s）；V——行驶车速（km/h）sh——连续车流的车头间距（m）。
我国对一条车道的通行能力进行了专门研究，在《城市道路工程设计规范CJJ37-2012》中建议的一条车道的基本通行能力和设计通行能力的规定如下表所示。
表4.2.2 快速路基本路段一条车道的通行能力表4.3.2 其他等级道路路段一条车道的通行能力2、一条车道的设计通行能力城市道路路段设计通行能力（或实用通行能力）可根据一个车道的理论通行能力进行修正而得。
对理论通行能力的修正包括车道数、车道宽度、自行车影响及交叉口影响四个方面。
道路通行能力的计算
道路通行能力的计算关键词：道路通行能力、交通工程、城市规划、计算方法、案例分析一、引言随着城市化进程的加速，交通拥堵成为了严重影响城市生活质量的问题。
道路通行能力是衡量道路系统对交通负荷的承受能力，是疏导交通流量、缓解交通拥堵的重要依据。
因此，道路通行能力的计算在城市规划和交通工程中具有重要意义。
二、关键词引入1、道路通行能力：指在给定道路条件下，单位时间内通过道路某一断面的最大车辆数。
2、交通工程：是一门研究道路交通流运行规律、交通需求与设施规划设计、交通安全管理与控制等问题的学科。
3、城市规划：是对城市空间和功能进行合理规划，以满足城市发展需求和居民生活需求的过程。
4、计算方法：指通过公式、算法等方式，根据输入的数据得出输出结果的方式。
5、案例分析：通过对具体案例的剖析，解释和说明相关概念、原理和方法的应用。
三、基础概念讲解1、道路宽度：指车道两侧路缘石之间的距离，是影响道路通行能力的重要因素之一。
2、车辆速度：指车辆在道路上行驶时的平均速度，与道路通行能力成正比关系。
3、流量：指单位时间内通过道路某一断面的车辆数，是衡量道路通行能力的重要指标。
四、计算方法讲解道路通行能力的计算方法主要有两种：一是根据道路断面形状和交通条件，通过理论公式计算通行能力；二是通过交通调查和仪器设备，实测道路的通行能力。
在实际应用中，常用的计算公式是针对单车道和双车道道路分别制定的。
单车道道路通行能力的计算公式为：C = w * v * q * c其中，C为道路通行能力，w为道路宽度，v为车辆速度，q为车道数量，c为方向系数（取0.9-1.1之间的值）。
双车道道路通行能力的计算公式为：C = 2 * w * v * q * c与单车道不同的是，双车道道路需要考虑两个方向的车流量，因此乘以2。
五、案例分析假设某城市一条长度为1000米、宽度为30米的城市道路，车辆速度范围为40-80千米/小时，车道数量为双向四车道。
第6.1 双车道公路路段通行能力
第6章公路路段通行能力ß双车道公路路段通行能力分析ß多车道公路路段通行能力分析ß高速公路路段通行能力分析思考题ß双车道公路、多车道公路和高速公路的交通特性有何不同？ß通行能力研究方法与服务水平划分标准不同？ß在路段交通运行状况分析、规划和设计阶段分析两个层面的实际使用有什么不同？ß主要参考:ß道路通行能力手册ß公路工程技术标准ß及相关文献6.1 双车道公路路段通行能力ß双车道公路路段交通特性ß服务水平等级标准ß实际运行状况通行能力分析ß规划和设计阶段通行能力分析6.1.1 双车道公路路段交通特性ß车辆在双车道公路上行驶,最大的特点在于其超车过程,超车车辆在超车过程中必须占用对向车道.双车道公路中任一方向的车辆在行驶过程中,不仅受到同向车辆的制约,还受到反向车流的影响.这也是双车道公路通行能力和服务水平都采用双向分析的原因所在.双车道车辆超车过程示意图ß路肩形式多样：从全国范围看，由于各地地形不同，交通量也不同，使路肩宽度和路肩硬化程度的差异化较大。
路肩宽度从0.5-2.0m。
而有些土路肩种植了树木，有其效宽度不足，不能正常发挥路肩的作用。
当公路接近村镇或混合交通比较严重的地方工业，路肩一般都是硬化的，而远离市区的公路路肩多没有硬化，一些乡村道路（主要是三、四级公路）也没有设置路肩。
ß由于双车道公路中超车行为必须在对向车道上完成，且公路中运行的机动车性能差异显著，因此，从实际观测数据可以发现：速度是反映交通流变化较敏感的一个参数，随着数量的增加，交通流速度明显减小，其速度-流量曲线呈现下凹趋势，这一点明显区别于其它类型公路的速度-流量曲线。
双车道公路速度-流量关系示意图6.1.2 通行能力影响因素ß双车道公路中交通流的运行受到多方面因素的影响，包括行车道宽度、方向分布情况、交通组成、横向干扰和地形条件等。
双车道公路路段通行能力分析
双车道公路的交通特征
双车道公路的每个行车方向有一条车道，车行道没分隔。 当视距和对向车流中的间隙有可能时，借用对向车道超越 慢速车。 当交通量和几何条件的限制增多时，超车可能性变小，形 成车队，车队里的驾驶员承受延误。 通常用平均空间速度指标描述双车道公路服务质量，最近 又增加一个跟驰时间百分比指标（HCM2000）。
公路级别
二级公路
三级公路 四级公路
双车道公路
双车道公路分两级：一级双 车道公路 、二级双车道公路
一级双车道公路:一级双车道公路主要是城际间联络 路线，是连接主要交通源的重要干线、驾驶员期望 以较高的速度行进。通常服务于长距离交通，或者 作为长距离交通设施之间的连线。 二级双车道公路:二级双车道公路的功能是进出一级 双车道公路的连线，不是主要干线，驾驶员不能以 较高的速度行进。常常服务于短距离交通，或长距 离出行的开始和结束部分。
山岭重丘 V/C 交通量
一 二 三 四
P78 P67 P59 M48
0.15 0.40 0.64 1.0
400 1000 1600 2500
P65 P56 P48 M40
0.15 0.38 0.58 1.0
350 900 1350 2300
P55 P48 P42 M37
0.14 0.37 0.54 1.0
300 800 1150 2100
服务水平分级标准以 平均空间速度（平均行程速度） 为主要指标。 以给定指标为准。
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通行能力分析方法
实际条件下通行能力计算
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运营通行能力：
基本通行能力×修正系数
C C0 fCW f DIR f FRIC f HV
简述道路通行能力的分类。
简述道路通行能力的分类。
道路通行能力是指道路在单位时间内能够承载的车辆数量。
它是道路规划和交通管理中的重要指标，直接影响着交通流动性和道路的通行效率。
为了更好地理解和分析道路通行能力，通常将其分为几个不同的分类。
本文将逐步回答“简述道路通行能力的分类”的问题，从整体到细节，逐步深入。
首先，道路通行能力的分类可以根据道路类型进行划分。
常见的道路类型包括高速公路、主干道、次干道和支路等。
高速公路是承载大量车辆高速通行的主要干道，其通行能力一般较高。
主干道是城市内部交通流的主要干道，其通行能力介于高速公路和次干道之间。
次干道连接城市内部的次要交通流，其通行能力较低。
支路则是连接小区、街区和城市内狭窄道路的辅助道路，其通行能力相对较小。
其次，道路通行能力的分类可以根据道路断面形式进行划分。
道路断面形式通常指道路的布局和宽度等因素对通行能力的影响。
常见的道路断面形式包括单车道、双车道、多车道（包括三车道和四车道）以及高架桥等。
单车道道路通行能力较低，一般只能容纳一条行车线，适用于交通流量较小的地区。
双车道道路则是在道路断面中设置了两条行车线，通行能力较单车道有所提高，适用于中等交通流量的地区。
多车道道路通过设置多条行车线，进一步提高了通行能力，适用于高交通流量的地区。
高架桥则是将道路的通行线路架设于地面以上，以此提高通行能力。
再次，道路通行能力的分类可以根据道路设计参数进行划分。
道路设计参数是指道路设计时考虑的各种因素，包括车道宽度、车道数目、平均车速和行人通行设施等。
车道宽度是指车辆通行的有效宽度，直接影响道路通行能力。
车道数目越多，道路的通行能力也越高。
平均车速是指车辆在道路上的运行速度，越高则道路通行能力越大。
行人通行设施则是指为行人划设的人行道和人行横道等设施，其合理设计可以改善道路通行能力。
最后，道路通行能力的分类可以根据交通控制措施进行划分。
交通控制措施是指通过交通信号灯、停车标线和导向标志等手段，对车辆和行人的通行进行引导和控制。
交通工程—— 通行能力
9.1 概述
道路设施型式汇总表
连续流交通设施
高速公路基本路段 不控制进入的多车道公路路段 不控制进入的双车道公路路段
混合交通双车道公路路段
间断流交通设施
信号控制的平面交叉口 无信号控制的平面交叉口
市区及近郊干线道路
9.2 高速公路通行能力
高速公路是指中央有分隔带，上下行每个方向至 少为两车道，所有交叉口都建立交，完全控制车辆 出入，专供汽车行驶的公路。
达到实际通行能力前可增加的交通量 V = 2546-1800 = 746辆/h
9.2 高速公路通行能力
高速公路交织区的通行能力
１．交织的定义
两股或多股交通流在没有交通控制设施的情况下，沿相同的 方向在相当长的道路路段中运行，其中相交而过的交通流称 为交织。
2、交织区的分类
简单交织区：由一个独立的汇合点接着一个独立的分离点形 成； 多重交织区则由一个汇合点接着两个分离点、或由两个汇合 点接着一个分离点形成。
– 在一定时段，在具体的道路、交通、控制及环境条件下，一条 车道或一均匀段上或一交叉点，对应服务水平的通行能力
9.1 概述
交通量
–在一定 时段内实 际统计到 的通过观 测点的车 辆数
交通流率
–交通量扩 大为某一计 时单位的数 值。
15分扩大 到一小时
理想条件
车辆换算系数
–原则上是指 对条件作进一 步提高也不能 提高理想通行 能力的条件
城市道路和公路中的高速公路、一级公路采用小客车为基本单 位，其它车辆均换算为当量小客车(pcu)。 其它各级公路均以中型货车为基本单位，其它车辆均换算为中 型货车。
9.1 概述
道路条件
人为的度量标准
通行能力分析之双车道公路
Hale Waihona Puke 连接重要交通源或服务于州（国家）公路网的 干线双车道公路，机动性是其主要功能。这种 路线服务于长距离的商贸和旅游交通，很长的 路段通过乡村，没有交通控制中断交通。这种 设施，希望保持高速运行，超车延误少。 双车道公路也服务于风景区和旅游区，在这类 地区，景致和环境对游玩很有意义，希望没有 交通中断，没有延误。希望道路安全，对高速 行车，没思想准备，也不期望。出于这种理由， 用两个性能指标描述双车道公路服务质量，一 个是跟驰时间百分比，一个是平均行程速度。
通行能力分析之双车道公路
交通工程教研室
基本内容
双车道公路 交通特征 理想条件 自由流速度影响因素 服务水平指标及分析 通行能力分析
双车道公路
双车道公路是供车辆分向、分车道行驶， 行车道数量为2的公路。乡村双车道公路 的铺砌和易达性，我国公路网中最普遍 的一种公路形式。 双车道公路的每个行车方向有一条车道， 车行道没分隔。当视距和对向车流中的 间隙有可能时，借用对向车道超越慢速 车。
80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2
地形等级
地形条件主要影响交通流的自由流速度， 其不同等级的影响大约为5km/h，即平原 区的自由流速度分别比丘陵和山岭区高5 km/h和10 km/h。
（3）交通组成的影响 在双车道公路，交通组成与多车道公路 一样复杂，分为小型车、中型车、大型 车、拖挂车、拖拉机进行交通组成的分 析。
双车道公路横断面形式及几何数据
WB
WS
W
WS
WB 各部分宽度（m） 二级公路 三级公路 四级公路 80km/h 40km/h 60km/h 30km/h 40或20km/h（双车道） 40或20km/h（单车道） 12.0 8.5 8.5 7.5 7.0 6.5
交通工程学——道路通行能力 (2)
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二、实际通行能力
影响通行能力的修正系数 ➢ 道路条件修正 ✓ 车道宽度修正系数fw ✓ 侧向净空受限修正系数fcw ✓ 纵坡度修正系数fHV ✓ 视距不足修正系数S1 ✓ 沿途条件修正系数S2
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二、实际通行能力
➢ 交通条件修正 交通条件的修正主要是指车辆的组成，特别是
混合交通情况下，车辆类型众多，大小不一，占 用道路面积不同，性能不同，速度不同，相互干 扰大，严重影响了道路的通行能力，因而需将不 同类型的车辆换算成同一车型，即涉及到车辆换 算系数。
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三、规划（设计）通行能力
概念：
设计通行能力或称规划通行能力，是指道路根 据使用要求的不同，按不同服务水平条件下所具 有的通行能力，也就是要求道路所承担的服务交 通量，通常作为道路规划和设计的依据。
，一设计中的道路的一组成部分的一车行道或一 车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或一 端面上，在所选用的设计服务水平下，1h所能通 过的车辆的最大车辆数。
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二、道路通行能力与服务水平
影响通行能力的因素 ： ➢ 道路条件：是指街道或公路的几何条件，包括交
通设施的种类、性质及其形成的环境，每个方向 车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平面纵 面线形等。 ➢ 交通条件：是指使用车道路的交通流特性设计速 度、客车、货车、大车、小车、长途短途等交通 组成和分布，车道中交通流量，流向及方向分布 等。
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二、无信号控制的交叉口通行能力
十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法：
根据可插间隙理论，直接计算优先方向交通流 中的可插间隙（车头时间间隔），即非优先方向 交通可以横穿或插入的间隙数，作为非优先方向 可以通过的最大交通量。
双车道公路通行能力影响因素研究
关键 词 ： 车道公 路 ； 双 通行 能 力； 影响 因素
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｂｅ ａ ｅｈｉｈ ｙ；ｒｆｉ ａ ａ ｉｙ ｉｆｕ ｎ ｉｇｆ ｃｏｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｄ ｕ ｌ－ｌｎ ｇ ｗａ ｔａｆｃｃ ｐ ｃｔ；ｎ ｅ ｃｎ ａ ｔｒ ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｒ ｆｉ ａ ａ ｉｙ ｒｆ ｒ ｏ ｔｅ ｍａ ｉ ｓｒ ｃ ：Ｔ ａｆｃ ｃ ｐ ｃｔ ｅｅｓ ｔ ｈ ｘｍｕｍ ｒ ｆ ｃ ｖ ｌｍｅ ｔ ｒｕｇ ｈｅ ｈｇ ｗａ ａ ｉｉ ｅ ｓｃｉｎ ｄ ｉ ｇ ａ ｃ ｒａｎ ｐ ｒｏ ｆｔｍｅ ｕ ｄ ｒｔ ｅ ｔａｆ ｏｕ ｈ ｏ ｈ ｔ ｉｈ ｙ ｆｃｌｔ ｓ ｅ ｔｏ ｕｒｎ ｅ ｔｉ ｅｉ ｄ ｏ ｉ ｎ ｅ ｈ ｉ ｉ ｓ ｅ ｉｃ ｒａ ｏ ｄｉ ｏ ｓ ｔａｆ ｏ ｄｔｏ ｓ ｃ ｎｔｏ ｏ ｄｔｏ ｓａ ｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ ｗｈｃ ｅ ｅ ｔ ｈ ａ ｉ ｇｔａｆｃ ａ ｌ ｙｏ ｈ ｏ ｄ ｈｅｓｕ ｙ ｏ ｐ ｃｆ ｏ ｄ ｃ ｎ ｔ ｎ ，ｒｆｉ ｃ ｎ ｉｉｎ ， ｏ ｒｌｃ ｎ ｉｉｎ ｎｄ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｌｃ ｎ ｉｉ ｉｈ ｒｆ ｃｓｔ ｅ ｅ ｓｎ ｒ ｉ ｂｉｔ ｆｔｅｒ ａ ．Ｔ ｔ ｄ ｆ ｉ ｉ ｃ ｏ ｏ ｌ ｆ ｉ ｔａｆ ａ ａ ｉｙ ｃ ｕｌ ｏ ｉｅ ｔ ｃｅ ｔ ｃ ｂ ｓｓｆｒｔ ｅ ｈ ｇ ｗａ ｅｗｏｋ ｐａ ｎ ｎ ，ｅ ｓｂｌｔ ｔ ｄｅ ， ｇ ｗａ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｔｅ ｐ ｓ～ ｖ ｌ ａｉｎ ａｔｒ ｔｅ ｒｆｉ ｃ ｐ ｃｔ ｏ ｄ ｐｒｖｄ ｈｅ ｓ ｉｎｉ ａ ｉ ｏ ｈ ｉｈ ｙ ｎ ｔ ｒ ｌｎ ｉ ｇ ｆ ａｉ ｉｉ ｓｕ ｉｓ ｈｉｈ ｙ ｄ ｓｇ ｈ ｏ ｔ ｅ ａｕ ｔ ｆｅ ｈ ｃ ｉ ｆ ｙ ｎ ｏ
道路通行能力的计算方法
道路通行能力的计算方法土木073班陈雷 200711003227摘要：探讨道路路段的通行能力和交叉口的通行能力的计算方法；并提出了道路通行能力有待进一步研究的若干问题。
关键词: 通行能力；计算方法；交通规则；交通管理。
道路通行能力是指在特定的交通条件、道路条件及人为度量标准下单位时间能通过的最大交通量。
在道路建设和管理过程中,如何确定道路建设的合理规模及建设时间,如何科学地进行公路网规划、项目可行性研究、道路设计以及道路建设后评价,如何知道道路网的最优管理模式,都需要以道路通行能力系统研究的成果为依据。
本文对道路与交叉口的通行能力计算方法进行简单的探讨。
一、道路路段通行能力1、基本通行能力基本通行能力是指道路与交通处于理想情况下,每一条车道(或每一条道路) 在单位时间内能够通过的最大交通量。
作为理想的道路条件,主要是车道宽度应不小于3.65 m , 路旁的侧向余宽不小于1.75 m , 纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。
作为交通的理想条件, 主要是车辆组成单一的标准车型汽车, 在一条车道上以相同的速度,连续不断的行驶,各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔, 且无任何方向的干扰。
在这样的情况下建立的车流计算模式所得出的最大交通量,即基本通行能力,其公式如下:其中: v ———行车速度(km/ h) ； t0车头最小时距(s) ； l0 ———车头最小间隔(m) ； lc ———车辆平均长度(m) ； la ———车辆间的安全间距(m) ； lz ———车辆的制动距离(m) ； lf ———司机在反应时间内车辆行驶的距离(m) ； l0 = lf + lz + la + lc。
2、可能通行能力计算可能通行能力Nk 是以基本通行能力为基础考虑到实际的道路和交通状况,确定其修正系数,再以此修正系数乘以前述的基本通行能力,即得实际道路、交通与一定环境条件下的可能通行能力。
影响通行能力不同因素的修正系数为:1）道路条件影响通行能力的因素很多, 一般考虑影响大的因素, 其修正系数有: ①车道宽度修正系数γ1 ；②侧向净空的修正系数γ2 ；③纵坡度修正系数γ3 ；④视距不足修正系数γ4 ；⑤沿途条件修正系数γ5 。
道路通行能力分析
!第二章1双车道公路具有哪些交通特性？（1）驾驶员交通特性：反应时间，判断能力，驾驶倾向性与稳定性：（2）车辆交通特性：一般车辆运行特性（自由行驶、跟驰、超车、停止超车），慢车运行特性（慢车动力性能、慢车运行特征）；（3）道路交通特性：道路宽度，道路线形，视距（停车、会车、超车）.2计算双车道公路路段通行能力时需要考虑哪些因素的影响？是分别予以说明。
需要考虑①基本通行能力②行车道宽度对通信能力的修正系数③方向分布对通行能力的修正系数④路侧干扰对通行能力的修正系数⑤交通组成对通行能力的修正系数3简述自由流速度概念，并分析其影响因素。
自由流速度是指公路上不受其他车辆干扰，根据驾驶员主观意愿自由选择的行驶速度。
影响因素：（1）路面宽度（2）地形条件（3）路侧干扰（4）街道化程度第三章1多车道公路路段的特点是什么？多车道公路车辆经常有外侧车道驶入内侧车道或者有内侧通过外侧车道驶出，这种车道转移常常影响正常行驶的车辆，外侧车道受干扰最人。
但是，多车道公路车辆超车时不影响对向车流的运行，车辆运行只受同方向车流的影响，故处于不同位置的行车道所受干扰不同，受影响的程度也不同。
2对比分析双车道公路和多车道公路通行能力影响因素。
二者有何差异，原因是什么？双车道公路的通行能力结合行车道宽度、方向分布、路侧干扰及交通组成对通行能力的修正可以得到。
但对于多车道，•级公路受路侧干扰影响较人。
其中交叉口影响最人，路侧行人与自行车等非机动车影响较小。
所以多车道通行能力结合基本通行能力、受限车道宽度和侧向净空影响修正系数、交通组成影响修正系数、路侧干扰影响修正系数及驾驶员总体特征影响修正系数可以得到。
第四章1如何选择高速公路服务水平的衡量指标？选定衡量指标后，如何确定高速公賂的服务水平？选择衡量服务水平的主要指标需根据不同形式公路车辆运行规律的差异采取不同的指标。
对于高速公路，其交通流是非间断流，从其速度一流量曲线上看速度在自由流范围内是直线，说明仅仅用速度作为衡量其服务水平指标是不够的，还需考虑车辆间相互靠近的程度，即车头间距的人小，只有当车头间距达到•定程度后才不会影响驾驶员自由选择车速。
公路通行能力手册pdf
根据公路建设的工作阶段和通行能力分析目的，按要求不同，《公路通行能力手册》在 两个层次上展开对公路设施通行能力的分析： 1） 运行状况分析：其目的是在现有的或规划的交通需求下，确定交通流的运行状况，以及
公路设施所能提供的服务水平等级，计算实际道路条件下的通行能力，以及在保持某一 特定运行状况的前提下所能通过的最大服务流量。通过运行分析，可以发现现有交通设 施的问题，并寻找解决问题的办法，正确评价公路运行状况，为公路交通管理部门制定 正确的交通管理措施提供依据，保证公路处于良好的运行状况。 2） 规划和设计分析：其目的是确定公路设施的几何参数。在规划、设计阶段，计算在特定 的运行状况条件下，承担给定交通量所需要的公路设施几何参数，如车道数、行车道宽 度、平交类型等，并预测其它一些设计要素（如预留中央分隔带、调整路肩宽度、设置
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第一章 总论
第一章 总 论
1.1 引言
公路通行能力反映了公路设施在保持规定的运行质量前提下所能疏导交通流的能力， 是 公路规划、设计和运营、管理的重要参数。本手册为公路规划、设计和运营、管理人员提供 完整的通行能力分析指南，可作为《公路工程技术标准》（JTJ001-97）和《公路路线设计规 划》（JTJ-011-94）的配套使用手册。
表12公路设施型式表连续流交通设施间断流交通设施?高速公路?信号控制平面交叉口基本路段?停让标志控制的无信号交叉交织区十字交叉口匝道包括匝道主线连接处t型交叉口?多车道公路一级公路环形交叉口?双车道公路路段?收费站122通行能力公路交通设施的通行能力定义为在一定时段和通常的道路交通与控制条件以及规定的服务质量要求下能合理地期望车辆通过车道或道路的一点或均匀断面上的最大小时流率
1.1.1 手册编写背景
道路通行能力分析-2.双车道公路路段通行能力分析
CHANG’AN UNIVERSITY
2014年10月15日星期
第二章 双车道公路路段—觃划和设计阶段通行能力
分析步骤
1.确定设计年限年平均日交通量AADT、小时交通量系数K、方向分布系数D、 及最大服务交通量，得到设计小时交通量DDHV，根据实际条件确定行车道宽度。
2. 确定平纵面线形、街道化程度、地形条件、横断面、路面状况等几何特征 参数及车辆折算系数、横向干扰等级。
实际条件下自由流速度的计算
1.基本自由流速度FV0 道路环境条件对自由流速度的影响公式如下:
根据已有数据确定各道路等级的速度影响系数后，确定小客车 在标准条件下的基本自由流速度FV0：
CHANG’AN UNIVERSITY
2014年10月15日星期
第二章 双车道公路路段——实际运行状况通行能力
结论：
曲
线
CHANG’AN UNIVERSITY
2014年10月15日星期
第二章 双车道公路路段通行能力分析
道路交通特性——路宽、线形、规距
规距丌良：
从车道中心线上1.2m的高度，能看到该 车道中心线上高0.1m物体顶点的距离(指沿该 车道中心线量得的长度)，是确保车辆刹车时 应当看得见、停得住的必要短距离。
第二章 双车道公路路段——实际运行状况通行能力
自由流速度影响因素分析
路面宽度 ——各车型自由流速度不路面宽度之间的曲线。
交通工程 道路通行能力 第二章 双车道公路通行能力
交通流参数
1、车头时距（Time Headway）
N
T hi
V2
i 1
h 1 N
N
hi
i 1
2、交通量（Volume、 Flow Rate ） ▪ 单位时间内，通过道路（或某一
条车道）某一地点、某一断面的
交通实体数。
▪ Number of vehicles passing line A-A ’ in an unit of time.
1. 空间占有率
➢ 在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长度之比， %
➢ 车流密度只能表示车流的密集程度，而空间占有率则能反映某
路段上车队的长度。
Rs
1 L
n i 1
li
Rs 空间占有率 li 第i辆车的长度（m）
2. 时间占有率
➢ 在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值与观测总时间的 比值，以%表示。
• 代表性人物
梅（May）、赫尔曼（Herman）纽威尔（Newell)等
• 研究手段
调查与观测 网络理论、人工智能理论（神经网络、元胞自动机）、计算机仿真（管理 学、物理学、数学）
• 代表性成果
▪ 交通产生理论——交通需求分析
▪ 交通流特征
▪ 交通供给理论 ——道路通行能力
▪ 交通平衡理论——路网交通流调度（分配）
于时间平均速度。
ut
us
2 s
us
us
ut
2 t
ut
us
2 s
ut
2 t
us 1.026ut 1.890
s2和分t2 别为区间平均速度和时间平均速度的方差；2区0 间平均速度与时间平均速度为一定条件下的线性关系。
单车道、多车道和交叉口的通行能力的计算
1.1.1单车道通行能力美国交通研究委员会研究成果表明，在标准小汽车的情况下，一条车道的基本通行能力为2000辆/小时。
美国将道路交通状态分为六个等级，并称之为服务水平，分为A、B、C、D、E、F。
其对应的服务水平之γ值（γ＝Nm/Np，即：设计通行能力与可能通行能力之比）如表：表美国城市道路服务水平服务水平交通状态PHF 平均速度（km/h）γA 自由流（相当自由的）0.70 ≥50≤0.6B 稳定流（稍有阻滞）0.80 ≥40≤0.7C 稳定流（有阻滞、可接受）0.85 ≥33≤0.8D 接近非稳定流（严重阻滞）0.90 ≥25≤0.9E 非稳定流（阻塞、严重阻滞）0.95 接近25 ≤1.0F 强制流（阻塞）无意义<25 无意义（超负荷）根据我国城市道路的特点，服务水平宜在B－D之间。
参照《城市道路设计规范》建议：快速路取γ＝0.75，主干路γ＝0.80，次干路γ＝0.85，支路γ＝0.9。
按《城市道路设计规范》确定道路的设计通行能力在城市一般交通条件下，当不受平面交叉口影响时，一条机动车车道的可能通行能力按下式计算：式中N p—一条车道的可能通行能力（辆/h）t i—连续车流平均车头间隔时间（s）表一条车道可能通行能力计算行车速度（K m/h）50 40 30 20可能通行能力（辆/小时） 1690 1640 1550 1380不受平面交叉口影响时一条车道的设计通行能力:式中 N ml —— 一条机动车道的设计通行能力（辆/h ）a c —— 机动车道通行能力的道路分类系数，主干道为0.8a 综合 —— 考虑交叉口间距、绿信比等综合折减系数参照上述美国城市道路服务水平分类标准和根据我国城市道路设计规范中的道路设计通行能力结合新安西乡的实际交通状况来计算本次规划中采用的设计通行能力。
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非拥挤路段
• 车速变化很大时，两种平均车速 的差别很大
拥挤路段或信号交叉口前
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交通流参数
4、交通密度（ Traffic Density ）
某瞬间单位长度内一条车道上的车辆数，表示在一条车道上车辆的密
集程度，常以K 表示，veh/km
定义
K
Number Length
K
Quantity SpaceVelocity
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浮动车法
(1)调查方法 试验车以区间内大部分车辆均衡的速度反复行驶； 一人记录与试验车相反方向的来车辆数M； 一人记录同向行驶车辆中超越试验车的车辆数O； 一人记录同向行驶车辆中被试验车超越的车辆数P； 另一人记录时间T。 (2)单向交通量计算方法 (3)注意事项 A 试验车种类 时间段长（适用于短时段测量） M O P 距离的测定 Q T1 T2
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背景
定义
交通流理论：研究在一定环境下交通流随时间和空间变 化规律的模型和方法体系。 Traffic flow theory: The description of traffic behavior by application of the laws of physics and mathematics.
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创始阶段
从交通工程（汽车）诞生——第二次世界大战结束
汽车工业发展
城市道路建设
交通量迅速增长
交通事故上升
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•
研究背景
交通工程学刚刚诞生，需要建立交通工程学的基本理论体系 ，探索道路交通的基本规律
•
代表性人物
格林希尔茨（Bruce D. Greenshields）
•
研究手段
大量现场调查与观测
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交通流参数
5、车道占有率（ Occupancy ）
1. 空间占有率
在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长度之比， %
车流密度只能表示车流的密集程度，而空间占有率则能反映某 路段上车队的长度。
1 n Rs li L i 1
Rs 空间占有率 li 第i辆车的长度（ m）
B
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浮动车法
qc X a Yc t a tc
(4)调查数据计算
①测定方向上的交通量qc：
Xa：测试车逆测定方向行驶时，测试车对向来车数； Yc ：测试车在待测定方向行驶时，超越测试车的车辆数减 去被测试车超越的车辆数。
②平均行程时间 ③平均车速
Yc t c tc qc
l c 60 tc
•
代表性人物
梅（May）、赫尔曼（Herman）纽威尔（Newell)等
•
研究手段
调查与观测 网络理论、人工智能理论（神经网络、元胞自动机）、计算机仿真（管 理学、物理学、数学）
• 代表性成果
交通产生理论——交通需求分析 交通流特征 ——道路通行能力 交通供给理论 交通平衡理论——路网交通流调度（分配） 交通模拟理论——计算机模拟再现、辅助决策
us ut
s2
us
u s ut u t
2 t
2 s 2 t
u s 1.026ut 1.890
s2和 t2 分别为区间平均速度和时间平均速度的方差；
区间平均速度与时间平均速度为一定条件下的线性关系。
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速度
例: 设有3辆汽车，分别以20、40、60km/h的速度通过长度为 10km的路段，试求时间平均车速和空间平均车速。 解：先求时间平均车速：
i 1
交通实体数。
Number of vehicles passing line A-A’ in an unit of time.
A
A’
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平均值概念复习
算术平均值（arithmetic mean）
几何平均值（geometric mean）
调和平均值（harmonic mean）
xH
交通流特性（ Traffic Flow Characteristics ）
指交通流运行状态的定性和定量特征。
交通流参数 （用来描述和反映交通流特性的物理量）
车头时距（ Time Headway ） 流量（Traffic Flow Rate、Traffic Volume） 速度（ Speed ） 密度（Density） 车头间距（ Distance Headway ） 车道占有率（Occupancy）
在某瞬间，某区间内的全部车辆 的车速分布平均值。
当观测长度为一定时，其数值为 地点车速观测值的调和平均值.
t
1 N
Average Travel Time: SMS = u s
d t
1 d N i 1 vi 1
N
B
A
VN B’
… Vi .
V1 A’
i 1
N
1 Vi
d
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• 1990年美国Adolf D．May出版了《Traffic Flow Fundamentals》 • 1996年，美国联邦公路局（The Federal Highway Administration， FHWA）出版了《Monograph on Traffic Flow Theory》。主编Nathan H．Gartner，Carroll Messer，Ajay K．Rathi等。涉及的内容包括：交 通流特性、人的因素、车辆跟驰模型、连续流模型、宏观交通流模型、 交通影响模型、无信号交叉口理论、信号交叉口交通流理论、交通模拟 和交通分配。
• 50年代，随着汽车工业和交通运输业的迅速发展，交通量、交通事故和 交通阻塞的骤增， 交通流中车辆的独立性越来越小，采用的概率论方法 越来越难以适应，迫使理论研究者寻求新的模型，于是相继出现了跟驰 （Car Following）理论、交通波（Traffic Wave Theory）理论（流体动 力学模拟）和车辆排队理论（Queuing Theory）。这一时期的代表人物 有Wardrop、Reuschel、Pipes、Lighthill、Whitham、Newel、Webster 、Edie、Foote、Herman、Chandler等。
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道路交通流理论
1
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概述
各种交通现象 交通规律 形成机理 规划 设计 营运 管理
数学 物理学 力学
交通流理论
• 作为交通工程学理论基础的交通流理论是运用物理学和数学的 方法来描述交通特性的一门边缘科学，它用分析的方法阐述交 通现象及其机理，使我们能更好地理解交通现象及其本质，并 使城市道路与公路的规划设计和营运管理发挥最大的功效。
路段中所有车头间距的均值称为平均车头间距（hs） 。 车头间距hs和密度之间的关系为hs=1000/K
V2
V1
x1
d = x1-x2
x2
Distance headway (feet)
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待续……
26
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3-2 交通流参数调查方法
四类方法：
定点调查 小距离调查
沿路段长度调 查
浮动车调查
1 n 1 vt vi (20 40 60) 40km / h n i 1 3
再求空间平均车速
1 vs n 32.7km / h 1 1 1 1 1 1 ( ) n i 1 vi 3 20 40 60 1
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速度
区分TMS与SMS的意义
• 自由流（车速差别不大）下，两 种平均车速相差不大
对于具有不同车道数的道路，为使车流密度具有可比性，车流密度 应按单车道定义，单位：辆／km／车道。
密度是交通流中重要的参数，因为它直接反映了交通需求量。
交通密度也可用车头间距来表示 密度是瞬间值、是平均值，随着观测的时刻、路段长度而变化。 密度还可以近似地用来衡量驾驶员操纵车辆的舒适性和灵活性。 密度的应用：管制、事故探测、服务水平
辆的地点车速分布平均值。
1 N Si 1 N us Si N i 1 t Nt i 1
N——观测的车辆数 Δt——很短的时间间隔
si——Δt时间内车辆行驶的距离
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速度
3) TMS与SMS间的关系
区间平均速度是地点速度的调和中项；区间平均速度 小于时间平均速度。
ut u s
利用概率论与数理统计，建立模型
•
代表性成果
交通流与速度的关系模型
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快速发展阶段
第二次世界大战结束——20世纪50年代末
汽车数量猛增
道路建设加快
交通规划
交通控制
战后经济恢复期(50年代)，为了解决就业问题，通过道路建设带动汽 车.建材. 钢铁. 石油. 玻璃等行业的发展
•
研究背景
汽车拥有量大幅度增加，交通规划、交通控制开始发展，需要交通 流理论进行支撑
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3-3交通流参数的统计分布
在设计新的交通设施或管理方案时，需要预测某些 具体的交通特征参数，并且希望用现有的或假设的 有限数据作出预测。
无信号控制交叉口模型（Unsignalized Intersection） 信号控制交叉口模型（Signalized Intersection）
宏观交通流模型（Macroscopic Flow）
交通影响模型（Traffic Impact） 道路通行能力（Highway Capacity）
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研究内容
2 1 1 b a
N N i 1
1 xi
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