高速公路基本路段通行能力分析

国内高速公路理想条件
高速公路基本路段的理想条件包括理想 的道路条件和交通条件。
理想道路条件是指双向四车道高速公路， 设计速度为120km/h，车道宽度为3.75m， 硬路肩宽度为3.5m，左侧路缘带宽度为 0.75m，中央分隔带宽度为3.0m，纵坡为 0，具有良好的线形；
理想交通条件是指交通组成是100%的小 客车，司机都是职业驾驶员等。
服务水平
对于服务质量来说，尽管驾驶员最关心的是速 度，但是，在交通流中的行车自由度以及车辆 间相互靠近的程度也应同样受到关注。这些参 数与交通流密度相关。与速度不同，密度随流 量增加而增加，直至流量达到通行能力。密度 对交通流大范围的变化很敏感，是有效度量服 务水平的参量。
规定服务水平是为了表示三个关键性变量的合 理范围。这三个关键变量是：速度、交通流密 度和交通流率。
它是唯一能提供完全不间断交通流的公 路设施类型。由于高速公路中没有信号 灯或停车管制的交叉口，车辆进、出高 速公路只能通过匝道，双方向交通流之 间还有中央分隔带，因而最大程度地减 少了横、纵向干扰对主线交通的影响。
一般地说，高速公路是由3种不同类型的路段 组成的。
高速公路基本路段：不受匝道附加合流、分流 及交织流影响的高速公路路段。
高速公路基本路段的交通流的运行情况会因上 游和下游瓶颈点压缩交通流的条件不同而有很 大变化。瓶颈处包括：匝道的合流处、交织区、 车道数减少地段以及正在维修保养的路段、事 故发生地点和路上有交通障碍的地方。在发生 交通事故的路段，不一定都是以阻塞车道的形 式形成瓶颈。因为，肇事车辆即使停在路肩上 或停靠在中央分隔带里，也会影响高速公路车 道里的交通运行。
交织区：沿一定长度的高速公路，两条或多条 车流穿过彼此的行车路线的高速公路路段。交 织路段一般由相距较近的合流区和分流区组成。
匝道与匝道—主线连接处：进口匝道和出口匝 道与高速公路的连接处。由于连接处汇集了合 流或分流的车辆，因而形成一个紊流区。
高速公路各组成部分的示意图
基本路段
基本路段
高速公路基本路段处于任何匝道或交织区的影 响区域之外。一般地说，匝道连接处或交织区 的影响范围可认为：
进口匝道：从匝道连接处起，其上游 （500英尺）150m-200m，下游（2500英 尺）760m-800m的范围为进口匝道影响 范围。
出口匝道：从匝道连接处起，其上游 760m(800)，下游150m(200)的范围为出 口匝道影响范围。
交织区：合流点上游150m(200)为交织区 的起点，分流点向下游150m(200)为交织 区的终点。
速度（km/h）
120 100
80 60 40 20 0
0
LOS1
LOS2
LOS3 LOS4
500
1000
1500
2000
流量（pcu/h/车道）
HCM高速公路理想条件
最小车道宽度为3.6米； 最小右侧侧向净空为1.8米，即行车道边缘到最近的障
碍物或影响交通行为的物体之间的距离； 中央分隔带最小侧向净空为0.6米； 交通流中全部为小客车； 一个行车方向至少有五条车道（仅限于城市地区）； 立交间距至少为3千米； 平原地形，坡度不大于2%； 驾驶员总体主要由经常使用该设施的正式驾驶员组成。
二、高速公路交通流特性
交通组成：小型车50----80%，大中型车 15----45%，特大型车1-10%。
速度特性：正态分布 到达特性：根据交通流状态不同而不同 三要素关系图：
在相当大的流量范围内，对于流率来说，速 度变化比较滞缓。
当车流接近通行能力时，速度急剧下降。
基本路段车流特性
过饱和流是受下游瓶颈影响左右的交通流。 阻塞路段的交通流，变化范围很大，其速 度取决于瓶颈的压缩程度。高速公路上的 排队与交叉口前排队不一样。高速公路上 排队，车辆没停下来。高速公路上的车辆 停停走走，队列缓慢行进。
排队—消散流表明交通流一旦通过瓶颈，就加 速向高速公路的自由流速度恢复。排队—消散 流的交通特征是：在下游另一瓶颈的影响还未 出现时，交通流保持相对稳定。这类交通流的 流率变化范围较小：在2000辆小客车/h/ln至 2300辆小客车/h/ln之间。此时，速度由55km/h 到基本路段的自由流速，瓶颈下游的车流速度 通常比较小。视道路的平面和纵面线形条件， 排队—消散流一般可在瓶颈下游的1-2km之内 加速到自由流速度。研究表明，瓶颈处的排 队—消散流的流率比非瓶颈路段的最大流率小， 交通流率的下降值约为5%左右。
HCM服务水平
服务水平 密度范围（小客车/千米/车道）
A
0-7
B
＞7-11
C
＞11-16
D
＞16-22
E
＞22-28
F
＞28
标准
服务水平 A B CDE
自由流速度=120千米/小时
最大密度（小客车/千米/车 道）
7 11 16 22 28
最小速度（千米/小时） 120.0 120.0 114.6 99.6 85.7
对高速公路的研究，可以进一步理解与上、下 游瓶颈影响有关的交通流特性。高速公路基本 路段上的交通流可划分为三类：不饱和交通流、 排队—消散交通流和过饱和交通流。
不饱和流表明交通流不受到上、下游交通 条件的影响。这一类型的交通流特征是： 中低交通流率时，车速为90km/h到120km/h； 交通流率大时，车速在为70km/h到100km/h。
高速公路基本路段 ----通行能力分析
交通工程教研室
本章内容
一、高速公路 二、理想条件及交通流特性 三、通行能力及其影响因素 四、HCM通行能力分析方法 五、我国通行能力分析方法 六、算例
一、高速公路wk.baidu.com
高速公路可定义为：有分隔设施的，每 个方向具有两条或几条车辆专用道，且 全面控制进出口的公路。
最大V/C比
0.34 0.55 0.77 0.92 1.00
最大服务流率（小客车/小 时/车道）
840 1320 1840 2200 2400
自由流速度=110千米/小时
最大密度（小客车/千米/车 道）
7 11 16 22 28
最小速度（千米/小时） 110.0 110.0 108.5 97.2 83.9