道路通行能力
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第一节 通行能力概论
1. 通行能力的定义
交通量是指在单位时间内通过道路某一个断面的交通 实体数 ,交通量是一个随机数;通行能力是一个确定的 数值，通行能力在道路设计时就已经确定好了。 通行能力是指在给定的服务水平条件下，单位时间内 通过道路某一断面的最大交通实体数。我国对通行能 力的定义是指道路设施疏导交通流的能力。 在谈到某条道路的通行能力时，首先应该明确是在什 么样的服务水平条件下的。
第一节 通行能力概论
在学习道路的通行能力时，必须明确以下两点： 交通量可能大于道路的通行能力（这是由于有一个服务 水平的存在），当道路的服务水平高时，相应的通行能力 就小。 通行能力的大小是以标准车型来计算的。对于混合交通 中的非标准车要作标准车的转化。对于城市道路、高速公 路和一级公路是使用小客车（pcu）作为标准车型的；而 对于二级公路、三级公路和四级公路则使用中型载重汽车 （mvu）作标准车。
第一节 通行能力概论
需分别进行通行能力和服务水平分析的道路组成部分 (1) 高速公路（控制进入）的基本路段； (2) 不控制进入的多车道公路路段； (3) 不控制进入的双车道公路路段； (4) 混合交通双车道公路路段； (5) 匝道，包括匝道－主线连接部分； (6) 交织区； (7)无信号控制的平面交叉； (8) 信号控制的平面交叉； （9）市区及近郊干线道路。
100km/h，CB=2000pcu/h/ln 80km/h，CB=1900pcu/h/ln 60km/h，CB=1800pcu/h/ln 双车道一般公路路段通行能力分析时，基本通行能力为 CB=2000mvu/h
第三节 路段通行能力
2. 可能通行能力计算 计 算实际通行能力Co是以基本通行能力为基础，考虑到实际的地
三者间的关系
设计通行能力
指定服务水平 下的V/C比
可能通行能力
各种修正系数
基本通行能力
第一节 通行能力概论
wk.baidu.com
C可能—理想通行能力的基础上作各项系数的修正， 即C可能= C理想×r1×r2…×rn
C设计—理想通行能力的基础上作各项系数的修正， 同时还要考虑到服务水平的影响（即V/C比）。也就 是说：C设计=C可能×（最大服务交通量/基本通行能 力） 通过上面的分析，我们得到这三种通行能力之间的关系 式为： C理想＞C可能＞C实用
形、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、交通在一定环境条件下的通行能 力。
影响通行能力的修正系数 交通条件修正系数
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。 见课本表7-15.
第三节 路段通行能力
第三节 路段通行能力
3. 设计通行能力计算
第一节 通行能力概论
2. 通行能力的分类
1950年出版的美国《道路通行能力手册》 （即HCM）中根据通行能力的性质和使用要 求，将通行能力分为下面三类： 基本通行能力 可能通行能力 设计通行能力
第一节 通行能力概论
基本通行能力 basic capacity
公路的某组成部分在理想的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一 横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数(pcu) → 通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准(理想、理论通行能力)
第一节 通行能力概论
运行条件 道路条件： 是指公路的几何特征（车道数、车道、路肩
、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形 和视距等） 交通条件： 是指交通特征（交通流中的交通组成、交通 量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分 布） 控制条件 ： 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通 规则 环境条件 ： 指横向干扰程度以及交通秩序等。
可能通行能力
possible capacity
公路的某组成部分在实际的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一 横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) → 是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）
设计通行能力
design capacity
公路的某组成部分在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一 横断面上，在指定的设计服务水平下，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) → 是道路规划、设计的依据（实用通行能力）
第三节 路段通行能力
一般取安全车头间距为L安＝2m，大车长度L大车＝8m，小车长度 L小车＝5m，反应时间t取作1s，Φ查大量实测数据的经验值 通过计算发现通行能力一般变化于500～1200之间，但按实际观测 到的最小车头时距计算则可达2000辆/h以上，这主要是由于路面干 燥使附着系数Φ增大，并且道路的平纵线形和视距好，驾驶员估计 不会出现意外停车，从而减少了车头应保持的最小间隔。我国在作 通行能力分析时作出了如下的规定： 高速公路基本路段： 120km/h，CB=2000pcu/h/ln
第三节 路段通行能力
1.基本通行能力计算
理想通行能力是通过对各种类型的道路进行观测，取得很多实测的 资料，并绘制速度——流量关系曲线和密度——流量关系曲线，并 进行图上的标定估计，其曲线的峰值即为理想通行能力。 在缺乏大量实测资料的情况下，可以通过计算出最小的车头间距来 得到理想通行能力。
第三节 路段通行能力
速 度
A
B
C
D
E
自由流
稳
定
流
不稳定流
F
强制流
0
流量
第二节 服务水平概述
3.公路设计时采用的服务水平等级
高速公路基本路段、匝道—主线连接处以及交织区均采 用二级服务水平。在不得已的情况下，匝道—主线连接 处以及交织区可降低要求采用三级服务水平。 不控制出入的汽车多车道公路在平原微丘区采用二级服 务水平，在山领重丘区采用三级服务水平； 不控制出入的汽车双车道公路上使用三级服务水平； 混合交通双车道公路使用三级服务水平。
——每一服务水平有其服务质量的范围，在其服务水平范围内服 务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。 V/C比： ——指最大服务交通量与基本通行能力之比。V/C越大，即说明交通 量越接近通行能力，即道路的服务水平就越低；V/C越小，说明最大服务 交通量与基本通行能力之间的差距就越大，即道路的服务水平就越高。
第一节 通行能力概论
举例：上海某二级公路，通行能力为5000~7000辆/天，但 某天在道路上实际测到的交通量为17000辆，怎么出现了交 通量大于通行能力的情况呢？ 分析：通行能力为5000~7000辆/天是按照B级服务水平来 设计的，此时车辆的速度可以达到80km/h，司机驾车时的 自由性很大，但当交通量达到17000辆/天时，此时道路的 服务水平已严重下降，可能已经降到E级服务水平了，此时 的速度也可能已下降至20~30km/h了，驾驶员驾车的自由 度很低。
第二节 服务水平概述
2.服务水平的划分指标
行车速度：当速度大时，服务水平就高；当速度小 时，服务水平就低。
车辆行驶时的自由程度(通畅性); 交通受阻或受干扰的程度,以及行车延误和每 公里停车次数等; 行车的安全性(事故率和经济损失等); 行车的舒适性和乘客满意的程度; 最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度; 经济性(行驶费用)
第一节 通行能力概论
道路通行能力的作用
根据道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以正确地确定新建 道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素。 通过对现有道路通行能力的分析、评估，并与现有交通量进行对比， 可以确定现有道路系统或某一路段所存在的主要问题及提出处理的 措施。 可作为改善道路线形的依据 道路通行能力可作为交通枢纽或其它设施的规划、设计的依据 通行能力还可以作为城市道路网、公路网规划设计的依据 可以作为交通管理、交通运行组织以及交通控制手段等方案选定时 的依据
第一节 通行能力概论
为什么要研究通行能力？
交通需求与交通供给 －交通拥堵问题 －交通事故问题 －环境污染问题 －能源消耗问题
第一节 通行能力概论
通行能力 ＞ 交通需求 通行能力 ＜ 交通需求 无交通拥挤 交通拥挤发生
都市中早晚交通拥挤 交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？ 10％？、20％？30％………倍以上？
美国服务水平
服务水平A：交通量很小，交通为自由流，使用者不受交通流中其他车辆的 影响，有非常高的自由度来选择所期望的速度，为驾驶员和乘客提供的舒适 和便利程度极高。 服务水平B：交通量较前增加，交通处在稳定流范围内的较好部分，驾驶自 由度比服务水平B有所下降，其他车辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响， 因此所提供的舒适和便利程度比服务水平A低一些。 服务水平C：交通量大于服务水平B，交通处在稳定流范围的中间部分，车 辆间的相互作用变的大起来，选择速度受到其他车辆的制约，舒适和便利程 度有明显下降。 服务水平D：交通量再增大，交通处于稳定交通流的较差部分，速度和驾驶 自由度都受到严格约束，舒适和便利程度低下，在接近这一服务水平的下限 时，交通量有少量增加就会在运行方面出现问题。 服务水平E：此服务水平下的交通流常处于不稳定流范围，接近或达到该服 务水平最大交通量时，交通量稍有增加，交通流内部有小的扰动就将产生较 大的运行障碍，甚至发生交通中断，此时所有车速均降到一个较低的但相对 均匀的值，驾驶自由度极低。此服务水平下限的最大交通量即为基本通行能 力或可能通行能力。 服务水平F：交通处于强制流状态，车辆经常排成队，跟着前面的车俩停停 走走，极不稳定。在此服务水平下，交通量和速度同时由大变小，直到零为 止，而交通密度达到最大。
第二节 服务水平概述
选定服务水平的几条原则： 道路交叉口差一级 条件差的比条件好的降一级 主线比匝道高一级 高速公路的服务水平应不低于二级
第二节 服务水平概述
总结:
道路的通行能力和服务水平从不同的角度反映 了道路的性质与功能,通行能力主要反映道路服务 数量的多少或能力的大小,服务水平主要反映了道 路服务质量或服务的满意程度。 严格地说,没有无通行能力的服务水平,也没 有无服务质量的通行能力,两者是不能分开的。
基本通行能力中的理想条件
理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。
道路条件 车道幅宽十分大（3.5m以上） 到路旁障碍物的距离足够大(侧向净空在1.75m以上) 线性条件良好 交通条件 交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合 没有任何速度限制 控制条件 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规划 环境条件 指无横向干扰等
第二节 服务水平概述
思考：为什么不 用 交通量或密 度作为服务水平 的评价指标呢？
第二节 服务水平概述
(美国)六级服务水平 (中国)四级服务水平 最大服务交通量MSVi
A — B — C — D — E — F 速度高、密度小 ⇔ 速度低、密度大 舒适度高 ⇔ 舒适度低 一级——二级——三级——四级 A B C D E F
只要确定道路的实际通行能力（ Co），再乘以预先给定服务水平 的服务交通量与通行能力之比（v/c），就得到规划（设计）通行 能力，即： CD =Co× v/c
高速公路基本路段通行能力
高速公路基本路段 是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及 交织运行影响的路段部分
基本路段的理想条件
(1) (2) (3) (4) 3.75m≤ 车道宽度≤ 4.50m 侧向净宽≥ 1.75m 车流中全部为小客车 驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者
第二节 服务水平概述
1. 服务水平的概念
服务水平(Level of Service) 美国HCM中规定为：描述交通流内的运行条件以及影 响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。即道路在某种 交通条件下所提供的运行服务的质量水平。 服务水平是从道路使用者（包括驾驶员和乘客）所感 受到的服务质量的角度来进行描述的。如从驾驶员的 角度，主要体现在行驶的舒适性、燃油的经济性、磨 耗的减少、行程时间的缩短上来讲。如从乘客的角度 来讲，主要体现在乘车的舒适性、行程时间的长短上 来反应服务水平的。
1. 通行能力的定义
交通量是指在单位时间内通过道路某一个断面的交通 实体数 ,交通量是一个随机数;通行能力是一个确定的 数值，通行能力在道路设计时就已经确定好了。 通行能力是指在给定的服务水平条件下，单位时间内 通过道路某一断面的最大交通实体数。我国对通行能 力的定义是指道路设施疏导交通流的能力。 在谈到某条道路的通行能力时，首先应该明确是在什 么样的服务水平条件下的。
第一节 通行能力概论
在学习道路的通行能力时，必须明确以下两点： 交通量可能大于道路的通行能力（这是由于有一个服务 水平的存在），当道路的服务水平高时，相应的通行能力 就小。 通行能力的大小是以标准车型来计算的。对于混合交通 中的非标准车要作标准车的转化。对于城市道路、高速公 路和一级公路是使用小客车（pcu）作为标准车型的；而 对于二级公路、三级公路和四级公路则使用中型载重汽车 （mvu）作标准车。
第一节 通行能力概论
需分别进行通行能力和服务水平分析的道路组成部分 (1) 高速公路（控制进入）的基本路段； (2) 不控制进入的多车道公路路段； (3) 不控制进入的双车道公路路段； (4) 混合交通双车道公路路段； (5) 匝道，包括匝道－主线连接部分； (6) 交织区； (7)无信号控制的平面交叉； (8) 信号控制的平面交叉； （9）市区及近郊干线道路。
100km/h，CB=2000pcu/h/ln 80km/h，CB=1900pcu/h/ln 60km/h，CB=1800pcu/h/ln 双车道一般公路路段通行能力分析时，基本通行能力为 CB=2000mvu/h
第三节 路段通行能力
2. 可能通行能力计算 计 算实际通行能力Co是以基本通行能力为基础，考虑到实际的地
三者间的关系
设计通行能力
指定服务水平 下的V/C比
可能通行能力
各种修正系数
基本通行能力
第一节 通行能力概论
wk.baidu.com
C可能—理想通行能力的基础上作各项系数的修正， 即C可能= C理想×r1×r2…×rn
C设计—理想通行能力的基础上作各项系数的修正， 同时还要考虑到服务水平的影响（即V/C比）。也就 是说：C设计=C可能×（最大服务交通量/基本通行能 力） 通过上面的分析，我们得到这三种通行能力之间的关系 式为： C理想＞C可能＞C实用
形、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、交通在一定环境条件下的通行能 力。
影响通行能力的修正系数 交通条件修正系数
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。 见课本表7-15.
第三节 路段通行能力
第三节 路段通行能力
3. 设计通行能力计算
第一节 通行能力概论
2. 通行能力的分类
1950年出版的美国《道路通行能力手册》 （即HCM）中根据通行能力的性质和使用要 求，将通行能力分为下面三类： 基本通行能力 可能通行能力 设计通行能力
第一节 通行能力概论
基本通行能力 basic capacity
公路的某组成部分在理想的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一 横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数(pcu) → 通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准(理想、理论通行能力)
第一节 通行能力概论
运行条件 道路条件： 是指公路的几何特征（车道数、车道、路肩
、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形 和视距等） 交通条件： 是指交通特征（交通流中的交通组成、交通 量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分 布） 控制条件 ： 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通 规则 环境条件 ： 指横向干扰程度以及交通秩序等。
可能通行能力
possible capacity
公路的某组成部分在实际的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一 横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) → 是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力）
设计通行能力
design capacity
公路的某组成部分在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一 横断面上，在指定的设计服务水平下，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) → 是道路规划、设计的依据（实用通行能力）
第三节 路段通行能力
一般取安全车头间距为L安＝2m，大车长度L大车＝8m，小车长度 L小车＝5m，反应时间t取作1s，Φ查大量实测数据的经验值 通过计算发现通行能力一般变化于500～1200之间，但按实际观测 到的最小车头时距计算则可达2000辆/h以上，这主要是由于路面干 燥使附着系数Φ增大，并且道路的平纵线形和视距好，驾驶员估计 不会出现意外停车，从而减少了车头应保持的最小间隔。我国在作 通行能力分析时作出了如下的规定： 高速公路基本路段： 120km/h，CB=2000pcu/h/ln
第三节 路段通行能力
1.基本通行能力计算
理想通行能力是通过对各种类型的道路进行观测，取得很多实测的 资料，并绘制速度——流量关系曲线和密度——流量关系曲线，并 进行图上的标定估计，其曲线的峰值即为理想通行能力。 在缺乏大量实测资料的情况下，可以通过计算出最小的车头间距来 得到理想通行能力。
第三节 路段通行能力
速 度
A
B
C
D
E
自由流
稳
定
流
不稳定流
F
强制流
0
流量
第二节 服务水平概述
3.公路设计时采用的服务水平等级
高速公路基本路段、匝道—主线连接处以及交织区均采 用二级服务水平。在不得已的情况下，匝道—主线连接 处以及交织区可降低要求采用三级服务水平。 不控制出入的汽车多车道公路在平原微丘区采用二级服 务水平，在山领重丘区采用三级服务水平； 不控制出入的汽车双车道公路上使用三级服务水平； 混合交通双车道公路使用三级服务水平。
——每一服务水平有其服务质量的范围，在其服务水平范围内服 务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。 V/C比： ——指最大服务交通量与基本通行能力之比。V/C越大，即说明交通 量越接近通行能力，即道路的服务水平就越低；V/C越小，说明最大服务 交通量与基本通行能力之间的差距就越大，即道路的服务水平就越高。
第一节 通行能力概论
举例：上海某二级公路，通行能力为5000~7000辆/天，但 某天在道路上实际测到的交通量为17000辆，怎么出现了交 通量大于通行能力的情况呢？ 分析：通行能力为5000~7000辆/天是按照B级服务水平来 设计的，此时车辆的速度可以达到80km/h，司机驾车时的 自由性很大，但当交通量达到17000辆/天时，此时道路的 服务水平已严重下降，可能已经降到E级服务水平了，此时 的速度也可能已下降至20~30km/h了，驾驶员驾车的自由 度很低。
第二节 服务水平概述
2.服务水平的划分指标
行车速度：当速度大时，服务水平就高；当速度小 时，服务水平就低。
车辆行驶时的自由程度(通畅性); 交通受阻或受干扰的程度,以及行车延误和每 公里停车次数等; 行车的安全性(事故率和经济损失等); 行车的舒适性和乘客满意的程度; 最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度; 经济性(行驶费用)
第一节 通行能力概论
道路通行能力的作用
根据道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以正确地确定新建 道路的等级、性质、主要技术指标和线形几何要素。 通过对现有道路通行能力的分析、评估，并与现有交通量进行对比， 可以确定现有道路系统或某一路段所存在的主要问题及提出处理的 措施。 可作为改善道路线形的依据 道路通行能力可作为交通枢纽或其它设施的规划、设计的依据 通行能力还可以作为城市道路网、公路网规划设计的依据 可以作为交通管理、交通运行组织以及交通控制手段等方案选定时 的依据
第一节 通行能力概论
为什么要研究通行能力？
交通需求与交通供给 －交通拥堵问题 －交通事故问题 －环境污染问题 －能源消耗问题
第一节 通行能力概论
通行能力 ＞ 交通需求 通行能力 ＜ 交通需求 无交通拥挤 交通拥挤发生
都市中早晚交通拥挤 交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？ 10％？、20％？30％………倍以上？
美国服务水平
服务水平A：交通量很小，交通为自由流，使用者不受交通流中其他车辆的 影响，有非常高的自由度来选择所期望的速度，为驾驶员和乘客提供的舒适 和便利程度极高。 服务水平B：交通量较前增加，交通处在稳定流范围内的较好部分，驾驶自 由度比服务水平B有所下降，其他车辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响， 因此所提供的舒适和便利程度比服务水平A低一些。 服务水平C：交通量大于服务水平B，交通处在稳定流范围的中间部分，车 辆间的相互作用变的大起来，选择速度受到其他车辆的制约，舒适和便利程 度有明显下降。 服务水平D：交通量再增大，交通处于稳定交通流的较差部分，速度和驾驶 自由度都受到严格约束，舒适和便利程度低下，在接近这一服务水平的下限 时，交通量有少量增加就会在运行方面出现问题。 服务水平E：此服务水平下的交通流常处于不稳定流范围，接近或达到该服 务水平最大交通量时，交通量稍有增加，交通流内部有小的扰动就将产生较 大的运行障碍，甚至发生交通中断，此时所有车速均降到一个较低的但相对 均匀的值，驾驶自由度极低。此服务水平下限的最大交通量即为基本通行能 力或可能通行能力。 服务水平F：交通处于强制流状态，车辆经常排成队，跟着前面的车俩停停 走走，极不稳定。在此服务水平下，交通量和速度同时由大变小，直到零为 止，而交通密度达到最大。
第二节 服务水平概述
选定服务水平的几条原则： 道路交叉口差一级 条件差的比条件好的降一级 主线比匝道高一级 高速公路的服务水平应不低于二级
第二节 服务水平概述
总结:
道路的通行能力和服务水平从不同的角度反映 了道路的性质与功能,通行能力主要反映道路服务 数量的多少或能力的大小,服务水平主要反映了道 路服务质量或服务的满意程度。 严格地说,没有无通行能力的服务水平,也没 有无服务质量的通行能力,两者是不能分开的。
基本通行能力中的理想条件
理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。
道路条件 车道幅宽十分大（3.5m以上） 到路旁障碍物的距离足够大(侧向净空在1.75m以上) 线性条件良好 交通条件 交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合 没有任何速度限制 控制条件 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规划 环境条件 指无横向干扰等
第二节 服务水平概述
思考：为什么不 用 交通量或密 度作为服务水平 的评价指标呢？
第二节 服务水平概述
(美国)六级服务水平 (中国)四级服务水平 最大服务交通量MSVi
A — B — C — D — E — F 速度高、密度小 ⇔ 速度低、密度大 舒适度高 ⇔ 舒适度低 一级——二级——三级——四级 A B C D E F
只要确定道路的实际通行能力（ Co），再乘以预先给定服务水平 的服务交通量与通行能力之比（v/c），就得到规划（设计）通行 能力，即： CD =Co× v/c
高速公路基本路段通行能力
高速公路基本路段 是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及 交织运行影响的路段部分
基本路段的理想条件
(1) (2) (3) (4) 3.75m≤ 车道宽度≤ 4.50m 侧向净宽≥ 1.75m 车流中全部为小客车 驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者
第二节 服务水平概述
1. 服务水平的概念
服务水平(Level of Service) 美国HCM中规定为：描述交通流内的运行条件以及影 响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。即道路在某种 交通条件下所提供的运行服务的质量水平。 服务水平是从道路使用者（包括驾驶员和乘客）所感 受到的服务质量的角度来进行描述的。如从驾驶员的 角度，主要体现在行驶的舒适性、燃油的经济性、磨 耗的减少、行程时间的缩短上来讲。如从乘客的角度 来讲，主要体现在乘车的舒适性、行程时间的长短上 来反应服务水平的。