第5章实际道路通行能力
第5章 道路通行能力分析
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
辆停停走走，极不稳定。在此服务水平下，交通量与速度同时由大变小，直到 零为止，而交通密度随交通量的减少而增大。 以上六级服务水平的描述是针对非中断性交通流的公路设施的 。
我国公路服务水平现分为四级，一级相当于美国的A、B两级，二、 三级分别相当于美国的C级及D级，四级相当于美国的E、F两级。
高速公路交通量与车速及交通密度关系图分别见图5-1和图5-2。
图5—1 理想条件下交通量—车速的关系图
图5—2 理想条件下交通量—密度的关系图
美国将服务水平分为A至F六级：
服务水平A：交通量很小，交通为自由流，使用者不受或基本不受交通流中
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。在交通流中，开始易受其他车辆的干扰，但选择速度的自由度 相对来说还未受影响，只是驾驶自由度比服务水平A稍有下降：由于其他车辆开始 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较服务水平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得大起来．选择速度受到其他车辆的制约，驾驶时需 特别注意其他车辆的动态，舒适和便利程度有明显下降。
三、道路通行能力和服务水平的作用
1 用于道路设计 根据设计通行能力与设计小时交通量的对比，可分析得出所设计公路的技术等 级及多车道公路的车道数，以及是否需要设置爬坡车道，亦可在道路设计阶段，进 行公路各组成部分的通行能力和服务水平分析，发现潜在的瓶颈路段予以改进，从 而在设计阶段就消除了将来可能形成的瓶颈路段。 2 用于道路规划 在分析当前交通流的质量水平．评估现有公路网承受交通的适应程度的基础上， 通过交通量预测及投资效益和环境影响的评估，提出改善相提高公路网的规模和建 设项目及其实施步骤。 3 用于道路交通管理 根据预测交通量的增长情况和运行条件的分析，制定各阶段的交通管理措施。
交通工程学——道路通行能力
K2 —系数：三路交叉口K2＝150 （pcu/h）， 四路交叉口K2＝140 （pcu/h）。
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四、信号交叉口的通行能力
概述 交叉口信号是由红、黄、绿三色信号灯组成的，用以指挥车辆
的通行、停止和左右转弯，随信号灯色的变换使车辆通行权由一个方 向转移给另一个方向，根据信号周期长度及每个信号相所占时间的长 短，可以计算出交叉口的通行能力。
行能力，即：
C规划(设计) =Co× v/c
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第三节 交叉口通行能力
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一、概述
定义 两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉。两条
不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉，在平 交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能力。 分类：
无控制交叉口 环行交叉口 信号控制交叉口
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管制条件：是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次，交通信 号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键性管制条件，其它还有 停车让路标志、车道使用限制，转弯禁限等措施。 其它条件：有气候、温度、地形、风力、心理等因素。但其中直接影 响通行能力数值的主要因素有：车行道宽度及侧向净空，车行道数量、 交通组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。
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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。 计算：
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
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二、无信号控制的交叉口通行能力
十字形交叉口通行能力计算方法：当出现可插间隙时间α时，次要方 向的车流可以相继通过的随车时距为β，推导出下列计算公式：
交通工程学 第五章 5-1 通行能力分析
第一节 道路通行能力和服务水平
一、道路通行能力概述
(一)基本概念 道路通行能力是道路能够疏导或处理交通流的能力。
第一节 道路通行能力和服务水平
二、道路服务水平概述
由于实际确定服务等级时，难以全面考虑和综合上述请 因素，往往仅以其中的某几项指标作为代表。如行车速度及 服务交通量与通行能力之比，作为路段评定服务等级的主要 影响因素。同时，由于这几项指标比较易于观测，而且车速 和服务交通量也同其它因素有关，所以取此二者作为评价服 务水平的主要指标是有一定根据的。
、货车、大车、小车、长途、短途等交通组成和分布，车道 中交通密度、流量，流向及方向分布，横向干扰等。
3)管制条件，是指道路管制设施装备的类型、管理体制的 层次，交通信号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键 性管制条件，其它还有停车让路标志、车道使用限制，转弯 禁限等措施。
4)其它条件，有气候、温度、地形、风力、心理因素等。
第一节 道路通行能力和服务水平
二、道路服务水平概述 目前服务水平大体按下列指标划分： 1) 行车速度和运行时间； 2) 车辆行驶时的自由程度(通畅性)； 3) 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； 4) 行车的安全性(事故率和经济损失等)； 5) 行车的舒适性和乘客满意的程度； 6) 最大密度，每车道每公里范围内车辆的最大密度； 7) 经济性(行驶费用)。
第五章 道路通行能力分析
道路通行能力是道路规划、设计及交通管理等方面的 基本参数，其具体数值的变化随道路等级、线形、路况、 交通管理与交通状况的不同而有显著的变化。
第五章 通行能力调查
2．车头间距的Байду номын сангаас测
在高处进行摄影观测时，要预先在路面上按一定距 离间隔设置标记(例如粘贴白色纸带)，供分析时 量测距离用。有时亦可通过量测现场实物来决定 距离(如车道线虚线、护栏柱或电杆的间距等)。 观测时摄象机的位置越高越好，最好高于三层楼 房，其画面速度应视现场车辆行驶速度和摄象范 围大小决定。对于市区道路一般取4画面／s；对 于高速公路要取8画面／s。通常使用16mm录象 带，如欲提高观测精度则需用35mm录象带。
第一种是专门组织一批汽车按一定速度、一定流向进出交 叉口使其达到饱和，同时进行观测。这一方式的主要缺点 在于需要调动大量汽车、大量人力，耗用许多汽油且难于 组织实施，此外，行驶路线和运行状况也不同于原交叉口 的实际情况，存在着一定程度的失真，所以用得不多。 第二种方式是阻车观测，它利用原有钱路上的车辆，使 其在一段较短时间内暂停通行，当各进口引道上积累了一 定数量的车辆之后再开始放行，于是便可使环行交叉口在 一个短时间内处于饱和状态。第二种方式的实施尽管也有 不少困难，尤其是如果准备不充分又缺乏经验时，可能会 造成短时间的阻塞，影响正常交通。国内几个城市的阻车 试验表明：事先做好充分的准备，选择适当的阻车时间， 适当缩短阻车持续时间，仔细分析可能发生的阻塞情况并 准备好相应的疏导方案，那么采用阻车观测较为方便而且 观测结果的真实性也较强。
3．车道利用率的观测
车道利用率是指一个车道的交通量与全部车道 交通量的比率。观测者只需分别测出每一车 道的交通量即可算出。
4．超车次数的观测
分别在调查区间的前后断面记录每辆车的通过 时间与车牌号，对照两断面的记录，再根据 车辆的通过顺序即可求得超车次数。另外， 还可从高处直接观测一定路段内的超车次数。
★第五章 道路通行能力分析
道路通行能力与服务水平
通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小 服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度
通行能力主要用于：
道路设计 确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段
道路规划 根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估， 确定路网改进办法与实施步骤 道路交通管理 根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施
一级自由流或较为自由；二级处于稳定流中间范围，自由受到限制；三级 处于稳定流的下限，接近饱和流；四级处于不稳定的强制流状态。
A 级
B 级
C 级
D 级
E 级
F 级
我国分为四级：一级、二级、三级、四级。
LOS I
LOS II
LOS III
LOS IV
速 度
A
B
C
D
E
自由流
稳
定
流 不稳定流
F
强制流
0
服务水平的划分指标
行车速度和运行时间;
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)
服务水平的划分指标
(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。
服务水平
服务水平(Level of Service)
道路使用者根据交通状态，从速度、舒适、方便、经济和安全等方面得 到的服务程度，即在某种交通条件下所提供运行服务的服务质量。美国 HCM 【道路通行能力手册】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。
交通工程学课件第5章56-道路通行能力
计算思路 双车道公路中任何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。因此，对通行能力和服务水平的计算要 采用双向同时分析的思路。
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1、车行道最大服务交通量
M SVi CB (V / C)i
Msv i ——在理想条件下第i级服务水平的车行道双向最大服 务交通量(pcu／h)； CB ——基本通行能力，理想条件下车行道每小时双向合 理的期望能通行的最大交通量，CB=2500pcu／h； (V／C)i——第i级服务交通量与基本通行能力之比。
50(W0 1.5) 54 188W0
/
3
(%) 16W02
/
3
(%)
W0 3.5m W0 3.5m
W0 : 一条机动车道宽度(m)
当车道宽为标准宽度3.5m时，η=100%，车道宽
度与影响系数之间的变化关系如表5－24所示
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Hale Waihona Puke 3．交叉口影响修正系数β的确定 交叉口影响修正系数，取决于交叉口控制方式及交 叉口间距。 当交叉口间距较小时，交叉口的停车延误在车辆行 驶时间中所占的比例较小，不利于道路空间的利用 、路段通行能力的发挥及路段车速的提高。 交叉口间距的增大，有利于提高路段通行能力及路 段车速，有利于充分利用道路空间
5
最小车头时距ht计算示意
6
二、城市道路路段设计通行能力
CD CB n'
式中：CD 单向路线设计通行能力(pcu／h)； CB 单向路线理想通行能力(pcu／h)；
γ 自行车影响修正系数； η 车道宽影响修正系数； n′ 车道数修正系数；
β 交叉口影响修正系数。
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1．自行车影响折减系数γ的确定 ①机、非机动车道之间有分隔带γ =1 ②机、非机动车道间无分隔带，但自行车道不饱和γ =0.8 ③机、非机动车道间无分隔带，自行车道超饱和
第5章行人交通设施与自行车道通行能力
第5章⾏⼈交通设施与⾃⾏车道通⾏能⼒第5章⾏⼈交通设施和⾃⾏车道通⾏能⼒l⾏⼈交通设施通⾏能⼒l⾃⾏车道通⾏能⼒5.1 ⾏⼈交通设施通⾏能⼒l⾏⼈交通设施包括⼈⾏道、⼈⾏过街横道、⼈⾏天桥（地道）以及车站码头的⼈⾏天桥（地道）等。
5.1.1 ⾏⼈交通流特性l⾏⼈交通有关概念l⾏⼈速度特性l⾏⼈的空间要求l步⾏出⾏⾼峰⼩时特征⾏⼈交通有关概念l步⾏速度：⾏⼈步⾏的平均速度，以m/s、km/h、m/min 表⽰；l流率：指单位内通过某⼀点的⼈数,以15min或每min的⼈数表⽰。
“某⼀点”指⼈⾏道的横断⾯上垂直中线的某⼀视线，单位宽度、单位时间内通过某⼀点的最⼤⾏⼈数量及⼈⾏道的通⾏能⼒l单位宽度流量：指单位时间⼈⾏道有效宽度内⾏⼈的平均流量，以p/(h.m)、p/(min.m)或p/(s.m）表⽰；l pedestrianl⼈群：成组步⾏的⼀组⼈群。
通常是由信号灯或其他因素作⽤形成的；l⾏⼈密度：指在⼈⾏道上或⾏⼈排队处，单位路⾯⾯积上⾏⼈的平均数，以p/m2表⽰；l⾏⼈空间：在⼈⾏道或⾏⼈排队处提供给每位⾏⼈的平均⾯积，常以每位⾏⼈占⽤平⽅⽶表⽰，它是⾏⼈密度的倒数（m2/p）；l⼈⾏道净宽：指有效地⽤于⾏⼈⾏⾛的那⼀部分⼈⾏道的宽度。
实际⽤于⾏⼈的⼈⾏道宽度较名义上的宽度为窄.5.1.2 ⾏⼈交通设施基本通⾏能⼒l在良好⽓候与道路条件下，⾏⼈以某⼀速度匀速⾏⾛时，单位时间内可能通过某⼀点或某⼀断⾯的最⼤⾏⼈数量，⼀般以1h通过1m宽道路的⾏⼈数（p/(h.m)），或1min通过1m宽道路的⾏⼈数量（p/(min.m）表⽰。
计算步骤l确定采⽤的步速l⾏⼈在⼈⾏道上步⾏速度⼀般0.55-1.7m/s,平均步⾏速度0.9-1.2m/s.计算中⼀般采⽤1.0m/sl⾏⼈过街平均速度⼀般为0.9-1.4m/s,计算中⼀般采⽤1.2m/sl⾏⼈过天桥时,上台阶的速度为0.54-0.94m/s,⾏⼈下天桥的平均步⾏速度为0.54-0.90m/s,⼀般采⽤0.52-0.80m/s.l确定⼀条步⾏带采⽤的宽度(横向间距)l确定⾏⼈正常步速情况下,前后⾏⼈间距l按通⾏能⼒基本原理进⾏计算.基本通⾏能⼒确定l 以⼈⾏道为例:pp pbw b s v C ?=3600l 将前⾯确定的数值代⼊上式得:l ⼈⾏横道基本通⾏能⼒ghpp pcbc t b s vC ××=36005.1.3 ⾏⼈交通设施可能通⾏能⼒l基本通⾏能⼒是在理想条件下所得，实际上⾏⼈交通设施的横向⼲扰不同，⽼年、中年、残疾⼈的速度各不相同，携带物品不同，各地区季节、⽓候和天⽓状况不同，道路周围的环境、景物不同，商店橱窗对⾏⼈的吸引⼒不同等，许多因素对⾏⼈的速度均有很⼤影响，同时，在设计⼈⾏道路时还要留有余地。
通行能力分析(课堂PPT)
5
（2）可能通行能力（实际通行能力） 是指在实际或预测的道路、交通、控制及环境条
件下，一已知公路的一条车道或一车道对上述诸条件 有代表性的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如 何，1小时所能通过的车辆（在混合交通公路上为标 准汽车）的最大数量； （3）设计通行能力
双车道公路
信号交叉口 无信号交叉口 市区干道
效率量度 交通密度（小客车辆/km/车道） 平均行程速度（km/h） 交通流率（小客车辆/h） 交通密度（小客车辆/km/车道） 时间延误（%） 平均行程速度（km/h） 平均单车停车延误（s/车） 储备通行能力（小客车辆/h） 平均行程速度（km/h）
美国道路通行能力手册15
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，即得到可能通 行能力；
而设计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。
只要确定道路的可能通行能力，再乘以给定服务 水平下的服务交通量与通行能力之比(V/C之比)，就 得到设计通行能力。
5.1.2 服务水平概述（续）
（4）服务水平分级
高速和一级公路主要以密度作为主要指标，其相应的服务水 平与运行状态，一级为自由流，二级为稳定流上限，三级为稳 定流下限，四级为饱和流。 双车道公路主要以车辆延误率作为服务水平分级的主要指标， 延误率在数值上等于排队行驶车辆数与总流量之比，其相应的 服务水平与运行状态应为一级自由流或较为自由，二级处于稳 定流中间范围自由受到限制，三级处于稳定流的下限，接近饱 和流，四级为处于不稳定的强制流状态。 在服务水平选用时原则上高速公路与一级公路应采用二级服 务水平设计，而其它公路一般应采用三级服务水平设计。
第5章：道路通行能力
§5-1 道路通行能力和服务水平
4 .道路通行能力分析的作用
① 确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形 几何要素
② 确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对 问题提出改进方案和措施，为道路改建和改善提供 依据
10％？、20％？30％………倍以上？
交通需求超过通行能力的 5～ 10％ 的程度 交通拥挤发生 严重交通拥堵
交通阻塞发生示意图
需要
累 计 交 通 量
容量増加
容量
时刻
通行能力是道路系统阻规划、设计阻、建设、阻 管理的指南针
塞
塞
塞
通过交通需求与通行发生能力比较，消除可以评价消 除 道路交通服务水平
服务水平的划分指标
行车速度和运行时间; 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)
然而,由于实际确定服务等级时,难以全面考
t0
t0
l反 l制 l安 l车
l0
l0
计算的最大交通量为:
N最大
3600 ht
3600
l0
/
V 3.6
1000V l0
(辆 / h)
行驶车辆之间的最小安全间距为：
l0
l反
l制
l安
l车
3V.6t
交通工程学 第5章 道路通行能力
§5-4 双车道公路通行能力
本节内容
• 双车道公路通行能力 • 多车道公路路段通行能力 • 城市道路通行能力分析
5.4.1 概述
1. 双车道公路路段通行能力
目前我国大多数干线及非干线公路均为双车道公 路，同时双车道公路也是我国公路网中最长、最普 遍的一种公路形式。由于双车道公路交通特性的独 特，车辆只能在对向车道有足够超车视距，必须进 入对向车道行驶若干距离后回到本向车道，才能完 成超车过程。因而此类交通流又不同于其他的非间 断流，一个方向上的正常车流会受另一方向上的车 流影响，因此双车道公路的两个方向中任何一个方 向的车流运行都受到对向交通的制约。故不能对单 个方向而必须对车行道双向通行能力和服务水平进 行总的分析计算。
平行式出口标线
5.3.2 高速公路基本路段通行能力分析
1. 高速公路的理想条件
(1) 3.75m≤ 车道宽度≤ 4.50m； (2) 侧向净宽≥ 1.75m； (3) 车流中全部为小客车； (4) 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。
2. 高速公路基本路段服务水平
3. 高速公路基本路段通行能力
关于道路通行能力的研究：
美国于1950年将其算法标准化编入美国《道路通行能力手 册》 Highway Capacity Manual，HCM)中。该手册不仅在美 国，而且在很多国家作为计算通行能力的规范书使用着。 日本于1960年制定了《公路工程技术标准》，该标准采用 了美国《公路通行能力手册》中的观点。1982在《道路交通 容量》一书中将日本的研究成果编入，论述了路段、平面交 叉路口、匝道、交织区间等公路各组成部分通行能力的算法 ，从而使日本的公路通行能力的计算标准化。 我国在20世纪80年代前期，通行能力实际应用中基本上引 用美国HCM的研究成果。然而中国的交通环境、交通组成和 车辆性能与国外有很大差别，主要是混合交通比较普遍。为 此，我国自1983年以来，由交通部牵头，连同一些大专院校 ，先后对通行能力进行了较大规模的研究，1996年，国家成 立了“九五”科技攻关“公路通行能力”课题组，对我国道 路通行能力进行了深入研究，最终出版《公路通行能力》， 是具有一定权威性。
《交通工程学》习题解(2-5章)
第二章 交通特性2-1下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2）5min 高峰流率；（3）15min 高峰流率；（4）15min 高峰小时系数。
解：⑴ 小时交通量：hQ /2493195190210195201205220219232217208201辆=+++++++++++= ⑵5min 高峰流率：h Q /27845602325辆=⨯= ⑶ 15min 高峰流率：h Q /26841560)220219232(15辆=⨯++= ⑷ 15min 高峰小时系数：929.04671249315=⨯=PHF 2-2某公路需进行拓宽改造，经调查预测在规划年平均日交通量为50000辆（小汽车）/d ，设计小时系数K=17.86x -1.3-0.082，x 为设计小时时位（x 取30），取一条车道的设计通行能力为1500辆（小汽车）/小时，试问该道路需要几车道。
解：已知：%26.131326.0082.03086.17082.086.1730,/h 1500C ,/d 50000AADT 3.13.11==-⨯=-====--x K x 辆辆设计小时交通量：h K AADT DHV /66301326.050000100辆=⨯=⨯= 车道数：42.4150066301===C DHV n 该道路需修6车道。
注：此题5.0=D K 。
如果6.0=D K ，3.5=n 。
2-3在一条24小时Km 长的公路段起点断面上，在6min 测得100辆汽车，车流量是均匀连续的，车速V=20km/h ，试求Q ，h t ，h s ，K 以及第一辆车通过该路段所需的时间t 。
解： 1000606100=⨯=Q 辆/h 车头时距：6.31000/3600/3600===Q h t s/辆 车头间距：206.36.3206.3=⨯==t d h V h m/辆 车流密度：5020/1000/1000===s h K 辆/km 第一辆车通过时间：2.12024===V S t h 2-4对长为100m 的路段进行现场观测，获得如下表中所示的数据，试求平均行驶时间t ，区间平均车速s V ，时间平均车速t V 。
东大版交通工程学课后习题解答
第一部份：交通工程学课后思考题解答第一章:绪论1-1简述交通工程学的概念、性质、特点、与发展趋势概念：交通工程学是研究交通发生、发展、散布、运行与停住规律，探讨交通调查、计划、设计、监管、管理、安全的理论和有关设施、装备、法律与法规。
协调道路交通中人、车、路与环境之间的彼此关系。
使道路交通加倍安全、高校、快捷、舒适、方便、经济的一门工程技术学科。
性质：是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。
特点：系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性发展趋势：智能化和系统化1-2简述我国的交通现状与交通工程学科面临的任务现状：综合运输六点；公路交通三点；城市交通四点任务：即重点研究的那些领域1-3简述城市交通畅通工程的目标和重点任务目标：提高城市交通建设与管理科学化水平。
重点任务：改善道路条件，优化交通结构，强化科学管理，规范交通行为1-4简述交通工程学科的研究范围、重点及作用。
范围：交通特性分析技术、交通调查方式、交通流理论、道路通行能力分析技术、道路交通系统计划理论、交通安全技术、道路交通系统管理技术与管理计划、静态交通系统计划、交通系统的可持续发展计划、交通工程的新理论新方式新技术作用：良好的交通条件与高效的运输系统能增进社会的发展，经济的繁荣，和人们日常生活的正常进行和城市各项功能的发挥、山区开发、旅游开展。
经济方面能扩大商品市场与原材料的来源，降低生产本钱与运输费用，增进工业、企业的发展与区域土地的开发，提高土地价钱与城市的活力，交通的发展还可实现运输的专业化、便捷化、批量化与运费低廉化。
从而有可能更大的范围内合理配置生产要素，同时也可增进全国或地域范围内人口的合理流动。
第二章：交通特性2-1交通特性包括那几个方面？为何要进行分析？意义如何？分析中要注意什么问题？特性：人-车-路大体特性、交通量特性、行车速度特性、交通密度特性、交通流大体特性及其彼此关系、交通要素与环境之间的相关关系。
第5章 行人交通设施与自行车道通行能力
第5章行人交通设施和自行车道通行能力l行人交通设施通行能力l自行车道通行能力5.1 行人交通设施通行能力l行人交通设施包括人行道、人行过街横道、人行天桥（地道）以及车站码头的人行天桥（地道）等。
5.1.1 行人交通流特性l行人交通有关概念l行人速度特性l行人的空间要求l步行出行高峰小时特征行人交通有关概念l步行速度：行人步行的平均速度，以m/s、km/h、m/min 表示；l流率：指单位内通过某一点的人数,以15min或每min的人数表示。
“某一点”指人行道的横断面上垂直中线的某一视线，单位宽度、单位时间内通过某一点的最大行人数量及人行道的通行能力l单位宽度流量：指单位时间人行道有效宽度内行人的平均流量，以p/(h.m)、p/(min.m)或p/(s.m）表示；l pedestrianl人群：成组步行的一组人群。
通常是由信号灯或其他因素作用形成的；l行人密度：指在人行道上或行人排队处，单位路面面积上行人的平均数，以p/m2表示；l行人空间：在人行道或行人排队处提供给每位行人的平均面积，常以每位行人占用平方米表示，它是行人密度的倒数（m2/p）；l人行道净宽：指有效地用于行人行走的那一部分人行道的宽度。
实际用于行人的人行道宽度较名义上的宽度为窄.5.1.2 行人交通设施基本通行能力l在良好气候与道路条件下，行人以某一速度匀速行走时，单位时间内可能通过某一点或某一断面的最大行人数量，一般以1h通过1m宽道路的行人数（p/(h.m)），或1min通过1m宽道路的行人数量（p/(min.m）表示。
计算步骤l确定采用的步速l行人在人行道上步行速度一般0.55-1.7m/s,平均步行速度0.9-1.2m/s.计算中一般采用1.0m/sl行人过街平均速度一般为0.9-1.4m/s,计算中一般采用1.2m/sl行人过天桥时,上台阶的速度为0.54-0.94m/s,行人下天桥的平均步行速度为0.54-0.90m/s,一般采用0.52-0.80m/s.l确定一条步行带采用的宽度(横向间距)l确定行人正常步速情况下,前后行人间距l按通行能力基本原理进行计算.基本通行能力确定l 以人行道为例:pp pbw b s v C ⋅=3600l 将前面确定的数值代入上式得:l 人行横道基本通行能力ghpp pcbc t b s vC ××=36005.1.3 行人交通设施可能通行能力l基本通行能力是在理想条件下所得，实际上行人交通设施的横向干扰不同，老年、中年、残疾人的速度各不相同，携带物品不同，各地区季节、气候和天气状况不同，道路周围的环境、景物不同，商店橱窗对行人的吸引力不同等，许多因素对行人的速度均有很大影响，同时，在设计人行道路时还要留有余地。
交通工程学 第5章 道路通行能力
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5.1 概 述
第一节小结
1、道路通行能力
➢1）定义 ➢2）类型和作用
2、道路服务水平
➢1）定义 ➢2）服务水平的分级
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5.2 高速公路基本路段通行能力
一、引言
1、高速公路的定义及其组成： ➢ ⑴ 高速公路的定义
21
5.2 高速公路基本路段通行能力
三、高速公路基本路段通行能力
1、最大服务交通量
2、单向车行道的设计通行能力
22
5.2 高速公路基本路段通行能力
四、影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法
1、车道宽度和侧向宽度的修正系数fW
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5.2 高速公路基本路段通行能力
四、影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法
➢ 高速公路是指有中央分隔带，上下行每个方向至少有两车道，全部立体 交叉，完全控制出入的公路。
➢ 高速公路是彻底的连续性交通流设施。即在正常情况下，高速公路上的 车辆可以不停顿地连续行驶。
➢ ⑵ 高速公路的组成
➢ ① 高速公路基本路段(Basic Freeway Sections)； ➢ ② 交织区(Weaving Areas)； ➢ ③ 匝道(Ramp)，其中包括匝道–主线连接处及匝道–横交公路连接处。
➢ 管制条件：指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次，交通信号的位
置、种类、配时等管制条件，其它还有停车让路标志、车道使用限制，转弯 禁限等措施。
➢ 其他条件：有气候、温度、地形、风力、心理等因素。 ➢ 直接影响通行能力数值的主要因素有：车行道宽度及侧向净空，车
行道数量、交通组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。
东南大学(交通运输规划与管理专业)历年攻读硕士学位研究生入学考试试题
东南大学历年交通工程学试题第一章绪论1、简述交通工程学的研究内容，你认为我国交通工程近期应重点研究哪些问题,试据其中一个问题详述其具体研究内容。
第二章交通特性三、（1993年）我国的自行车交通存在的主要问题是什么？可采用哪些方法解决这些问题？所采用的方法各有何特点？四、（1994年）何谓“交通量“、”年平均日交通量“、”平均日交通量“、”高峰小时交通量“、”第30小时交通量“？试述交通量的空间分布和时间分布特性六、（1995年）何谓“地点车速”、“区间车速”、“行驶车速”、“设计车速”、“区间平均车速”、“时间平均车速”？八、（1998年）何为车头时距，其在通行能力研究中有哪些主要作用？交叉口的服务水平一般根据哪些指标进行划分，你认为交叉口的服务水平应根据什么指标进行划分，为什么？十一、（2000年）十三、（2002年）何谓行驶车速和区间车速？各有何用途？主要调查方法有哪些？十五、（2003年）何为时间平均车速和空间平均车速，各有什么用途？两者有何关系？12’十七、（2004年）某双向两车道公路，2003年5月13日星期二测得日交通量为14770辆/日，五月份月变系数为0.98，星期二的日变系数为0.97，设计小时系数为0.125，方向不均匀系数为0.6，单车道通行能力取800辆/小时，则该公路双向需修成＿＿。
a二车道b四车道c六车道d八车道二十、（2005年）高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时后的交通量之比称为_______a. 高峰小时系数b. 高峰小时交通量c. 高峰小时流率d. 高峰小时流量比二十一、（2005年）车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间(包括停车时间)之比称为_______。
a. 地点车速b. 行驶车速c. 行程车速d. 临界车速二十二、（2005年）某双向道路，两个方向的交通量分别为400辆/小时和600辆/小时，该道路的方向不均匀系数K d应为_______a. 40%b. 60%c. 50%d. 66.7%二十六、（2006年）在一条24km的公路路段起点断面上，于6分钟内测得100辆汽车，车流是均匀连续的，车速v＝20km/h、试求流量（q）、平均车头时距（h t）、平均车头间距（h s）、密度（k）以及第一辆车通过该路段所需的时间。
第5章-实际道路通行能力
④ 环境条件 指横向干扰程度以及交通秩序等。 基本参照通行能力 通行能力计算时需要有一种具体公路均能与之对比的基本参照 通行能力
道路通行能力的分类
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)
②大型车的修正系数fHV
f HV
PHV EHV
1 1 PHV ( EHV 1)
大型车交通量占总交通量的百分比； 大型车换算成小客车的车辆换算系数。
③驾驶员条件的修正系数fP
fP ＝1.00~0.90
【例】 一四车道高速公路，设计速度为100km/h， 单向高峰小时交通量VP＝1800pcu/h，大型车占40%， 车道宽3.50m，侧向净空1.75m，紧挨行车道两边均有 障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其达到可能 通行能力之前还可增加多少交通量。实地观测平均速 度为56Km/h。
解 为求服务水平要计算V/C： (1) 查表（9-4、9-5）得诸修正系数 fW＝0.97，EHV＝2.5， fHV=1/[1+0.40×(2.5-1)]=0.625, (2) 计算V/C
fP=1.0
V / C VP /[CB N fW f HV f P ] 1800/[2000 2 0.97 0.6251.0] 0.74
基本参照通行能力通行能力计算时需要有一种具体公路均能与之对比的基本参照通行能力道路通行能力的分类基本通行能力basiccapacity公路的某组成部分在理想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理想理论通行能力可能通行能力possiblecapacity公路的某组成部分在实际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designcapacity公路的某组成部分在预测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是道路规划设计的依据实用通行能力道路条件道路条件车道幅宽十分大35m以上到路旁障碍物的距离足够大侧向净空在175m以上线性条件良好交通条件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环境条件指横向干扰程度以及交通秩序等理想条件
第5章 道路通行能力
算例
一四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通 量Vp＝1800辆/h，大型车占40％，车道宽3.50m，侧向净空 1.70m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水 平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。
解： （1）求服务水平
V Vp C Cp
单向高峰小时交通量 Vp
实际通 行能力
设计通 行能力
望能通过车辆的最大小时流率。 在道路设计阶段，在预测的道路、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，在选定的服务水平下的通过
车辆的最大小时流率能力。
2.通行能力的单位使用 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 某一稳定 流最小时段 的交通量扩 大为某一计 时单位的交 通量。 15min扩 大到一小时
≥48 <48
<2200 0~2200
≥47 <47
接近 1.0 >1.0
<2100 0~2100
≥45 <45
接近 1.0 >1.0
<2000 0~2000
高速公路基本路段服务水平分级表
三、高速公路基本路段通行能力
通行能力和服务水平分析基本公式
1.最大服务交通量
道路服务水平
MSVi CB .(V / C)i
小交通量条件下大型车导致周围 车辆行驶路线偏移
大型车导致交通流中出现大间隙
2. 大型车的修正系数fHV
1 1 PHV ( EHV 1)
f HV
式中：PHV－大型车交通量占总交通量的百分比； EHV－大型车换算成小客车的车辆换算系数。
3. 驾驶员条件的修正系数fP
交通工程学第5章道路通行能力
根据匝道类型和交通条件，采用不同的计算 公式和修正系数进行计算。对于入口匝道，
间内匝道能够通过的最大车辆数。
匝道长度、车道数、交通信号控制等。 需要考虑汇入主路的交通流影响；对于出口
匝道，需要考虑驶离主路的交通流影响。
04 设计通行能力
路段设计通行能力
01
02
03
基本通行能力
在理想的道路和交通条件 下，道路上某一断面单位 时间内能够通过的最大车 辆数。
智能交通系统应用
在一些城市和地区，智能交通系统的应用已经取得了显著成效，如实时交通信息发布系统、智能导航 系统等，有效提高了道路的通行能力和交通安全性。
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行能力。
道路通行能力影响因素
道路条件
包括道路几何设计、路面状况 、车道宽度、路肩宽度、平纵
线形组合等。
交通条件
包括交通组成、车辆类型、车 速分布、车头间距分布等。
管制条件
包括交通信号控制、交叉口类 型、停车让行规定等。
环境条件
包括气候条件（如雨、雪、雾 等）、照明条件、地形条件等
。
02 基本通行能力
交叉口基本通行能力
定义
交叉口基本通行能力是指在理想的交通信号控制和其他交 通条件下，单位时间内一个进口道能够通过的最大车辆数。
影响因素
主要包括信号配时方案、交叉口几何设计、交通组成和驾 驶行为等。
计算方法
通常采用延误模型或停车线模型进行估算，其中延误模型 基于车辆通过交叉口的延误时间，停车线模型则基于车辆 通过停车线的数量。
03 可能通行能力
路段可能通行能力
定义
在理想的道路和交通条件下，单位时间内一 个车道或道路某一断面上能够通过的最大车 辆数。
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交通阻塞发生示意图
需要
累 计 交 通 量
容量 容量増加
通过交通需求与通行能力比较，可以评价道路交通服务水平
生 除 除
阻 阻 阻 时刻 塞 塞 塞 通行能力是道路系统规划、设计、建设、管理的指南针 消 消 发
基本路段的服务水平 计算思路 由于两个方向上的交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上 的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分 别进行计算。
高速公路基本路段通行能力
高速公路基本路段的基本通行能力 2000 2000 1900 1800
设计速度(km/hr) ↑ 120 ↑ ↑ ↑ 100 80 60
5-3 信号交叉口的通行能力
交叉口通行能力是指各相交道路进口处通行能力之 和。
停车线段面法：凡车辆通过停车线断面就认为车辆 已经进入交叉口。
2 相 位 方 案
主
次
信号周期 主干道 次干道 第一相位时间 第二相位时间
2 相 位 配 时 图
3
主
多相位信号控制
主
次
4
主 主
次
次
基本概念
信号相位：各进口道不同方向所显示的不同色灯组 合称为一个相位信号。 周期长度：各个行车方向完成一组色灯变换所需的 总时间，等于红灯时间+绿灯时间+黄灯时间 绿信比：一个相位内某一方向有效通行时间与周期 长度之比。
在一定的道路条件、交通条件、控制条件、环境条件 下、道路断面在一定的时间内能够通过的最大车辆数
标准车辆
车辆数量的表现
交通量1×换算系数2＋交通量2×换算系数2＋ …… → → 换算成小汽车数（pcu：passenger car unit） 【例】标准辆数 2,000 pcu / h ← 实际辆数 1,800 辆 / h
最大服务交通量 (pcu / hr· lane) Mservice i = CB · ( V / C )i
最大服务交通量 = 基本通行能力×服务水平
单向车道的可能通行能力 运行质量 CP = CB ·N ·fW ·fHW ·fP 单向车道的设计通行能力 CD = CB · ( V / C )i ·N ·fW ·fHW ·fP
§5-1 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) 3.75m≤ 车道宽度≤ 4.50m (2) 侧向净宽≥ 1.75m (3) 车流中全部为小客车 (4) 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
直右车道通行能力
Csr Cs
Cs1 Cs (1 1' / 2)
直左车道中左转车所占比例
直左车道设计通行能力
直左右车道设计通行能力
Cslr Csl
进口道的设计通行能力
设专用左转＋专用右转车道时…
Celr Cs 1 l r
Celr 1 Cel l
C
s
②大型车的修正系数fHV
f HV
PHV EHV
1 1 PHV ( EHV 1)
大型车交通量占总交通量的百分比； 大型车换算成小客车的车辆换算系数。
③驾驶员条件的修正系数fP
fP ＝1.00~0.90
【例】 一四车道高速公路，设计速度为100km/h， 单向高峰小时交通量VP＝1800pcu/h，大型车占 40%，车道宽3.50m，侧向净空1.75m，紧挨行车道 两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其 达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。实地观 测平均速度为56Km/h。
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 AB C D EF
不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦然 。
最大服务交通量
每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大服 务交通量。
A级
解 为求服务水平要计算V/C： (1) 查表（9-4、9-5）得诸修正系数 fW＝0.97，EHV＝2.5， fHV=1/[1+0.40×(2.5-1)]=0.625, (2) 计算V/C
fP=1.0
V / C VP /[CB N fW f HV f P ] 1800/[2000 2 0.97 0.6251.0] 0.74
章节安排
概述 高速公路通行能力 ★
一般公路通行能力
无信号控制交叉口通行能力
信号控制交叉口通行能力 ★
为什么会发生交通阻塞？
通行能力 ＞ 交通需求 无交通拥挤 通行能力 ＜ 交通需求 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？
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
学习要点：
1、透彻的理解影响通行能力的各种因素及运行质量 （道路条件、交通条件、控制条件、环境条件）。 2、掌握各种道路设施通行能力特征及其计算方法。
道路的通行能力
什么是通行能力（traffic capacity）？
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
同时,由于这几项指标比较易于观测,而且车速和服 务交通量也同其它因素有关,所以取此二者作为评价 服务水平的主要指标是有一定根据的。
道路通行能力与服务水平
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。
③ 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 ④ 环境条件 指横向干扰程度以及交通秩序等。 基本参照通行能力 通行能力计算时需要有一种具体公路均能与之对比的基本参照 通行能力
道路通行能力的分类
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)
计量通行能力的时间单位
时间单位愈大交通不均匀性也愈大，无法准确反映交 通量与服务水平的关系。通常用小时为单位，美国用15min
通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化,还 假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力, 如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。
总之,道路通行能力不是一个一成不变的定值,是随其 运行质量变化而变动的疏解交通能力的极限。 通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量下 1h所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通运 行质量条件下所能承担交通的能力。
服务水平 Mservice i最大服务交通量 N 单向车道数 fW 车道宽度和侧向净空影响修正系数 fHW大型车混行影响修正系数 fP 驾驶员条件影响修正系数 运行质量
影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法
①车道宽度与侧向净空修正系数fW
影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法
道路通行能力与服务水平
通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小 服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度
用于道路设计 确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段 用于道路规划 根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估， 确定路网改进办法与实施步骤 用于道路交通管理 根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施
Ce' Ce ns (Cle Cle' )
Ce 进口道的设计通行能力(pcu/h)； ns 各种直行车道数； C1e 进口道左转车的设计通过量(pcu/h)，等于Ceβ l C1e’不折减本面各种直行车道设计通行能力的对面左 转车数(pcu/h)；当交叉口小时为3n，大时为4n，n为每小时 信号周期数。
(3) 该公路服务水平属三级 (4) 求算达到可能通行能力前可增加的交通量 行车道的可能通行能力
CB N fW f HV f P
2000 2 0.97 0.625 1.0 2425 pcu / h
达到可能通行能力前可增加的交通量V＝2425-1800＝625pcu/h (5) 求理想条件下之速度及密度 1800veh/h的V/C在(2)中已求出为0.74。查图9-2得平均行程速 度为72km/h，远大于观测到的速度56km/h，这由于有大型车
环境条件 指横向干扰程度以及交通秩序等
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
服务水平
服务水平(Level of Service)
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。
(美国)六级服务水平
(中国)四级服务水平 服务交通量
Celr r Csr
只设专用左转车道时…
Ce1 Cs Csr 1 l
C C
s
只设专用右转车道时…
Cer Cs Csl 1 r
Csl
s
Cer r
直行车道通行能力折减
在一个信号周期内，对面到达的左转车超过3~4pcu时，左转 车通过交叉口将影响本面直行车。因此，应折减本面各直行车 道(包括直行、直左、直右、直左右车道)的设计通行能力。