第5章__道路通行能力(交通工程学基础).

单位
基本通行能力 理想的
不论服务水 车道或车道的均 标准车辆 平如何 匀段或横断面 不论服务水 车道或车道上对 平如何 上述条件有代表 性的均匀段或横 所选用的设 断面 计服务水平
可能通行能力 实际或预测的
车辆
（在混合 交通公路 上为标准 汽车）
设计通行能力 预测的
计算通行能力的时间单位、交通量和交通流率
§5－7 道路平面交叉口的通行能力
无信号交叉口通行能力


在无信号灯控制的交叉口上，主要道路上的车辆，优先 通行，通过路口不用停车；沿次要道路行驶的车辆，让 主要道路上的车辆先行，寻找机会穿越主要道路上车流 的空档，通过路口 主要道路上能够通过的车辆多少，按路段计算。次要道 路上能够通过多少车辆，受下列因素影响：


主要道路上车流的车头间隔分布 次要道路上车辆穿越主要道路车流所需时间 次要道路上车辆跟驰的车头时距大小 主要道路上车流的流向分布

这种路口的通行能力，等于主要道路上的交通量加上次 要道路上车辆穿越空档能通过的车辆数
无信号交叉口通行能力计算公式
假设：


主要道路上的车辆优先通过路口 主要车道上的双向车流视为一股车流 交通量不大，车辆之间的间隙分布符合负指数分布 当间隙大于临界间隙t0时，次要道路上车辆方可穿越
速 度
A
B
C
D
E
自由流
稳
定
流
不稳定流
F
强制流
0
流量
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
最大服务交通量
每一服务水平有其服务质量的范围。因此，除F级 外，各级服务水平都有相应于该级服务水平最差 时的服务交通量，该服务交通量在该级服务水平 种是最大的，故称为最大服务交通量
解 为求服务水平要计算V/C：
(1) 查表（5-2、5-4）得诸修正系数
fW＝0.79，EHV＝2.5， fHV=1/[1+0.40×(2.5-1)]=0.625, fP=1.0
(2) 计算V/C
CP CB N fW f HV f P 2000 2 0.79 0.625 1.0 1975veh / h
(2)直右车道通行能力计算公式 Csr=Cs 式中：Csr—一条直右车道的设计通行能力(puc/h)。
(3)直左车道设计通行能力计算公式
Cs1 Cs (1 1' / 2)
式中：Cs1——一条直左车道的设计通行能力(pcu／h)； ' —直左车道中左转车所占比例。
1
(4)直左右车道设计通行能力计算公式 Cs1r=Cs1 式中：Cs1r—一条直左右车道的设计通行能力(pcu／h)。
由于时间单位愈大，交通不均匀性亦愈大，就愈不 能很好反应交通量与运行质量之间的关系 通常是以小时为单位来计算通行能力和设计交通量 我国现阶段仍用小时交通量而不用交通流率
理想条件

道路条件：是指道路的几何特征（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 通规划 环境条件：指横向干扰程度以及交通秩序等
C －本面直行车道设计通行能力之和(pcu/h)
s
l, r －分别为左、右转车占本面进口道车辆的比例
专用左转车道的设计通行能力为
C1 Ce1r 1
专用右转车道的设计通行能力为 Cr Ce1r r
(2)进口设有专用左转车道而未设专用右转车道时，进口道的 设计通行能力按下式计算：
信号交叉口通行能力
1．十字形交叉口的设计通行能力
十字形交叉口设计通行能力等于各进口道设计通行能力之 和；进口道设计通行能力等于各车道设计通行能力之和
(1)一条直行道的设计通行能力计算公式
3600 t g t0 Cs ( 1) T ti
式中：Cs——一条直行车道的设计通行能力(pcu/h)； T—信号灯周期(s)； tg——信号每周期内的绿灯时间(s)； t0—绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间(s)， 如无本地实例数据，可采用3.s； ti——直行或右行车辆通过停车线的平均时间(s/pcu)； φ——折减系数，可用0.9。



车辆换算系数和换算交通量


车辆换算系数(Passenger Car Equivalent, PCE)：在通行 能力方面某类车辆一辆等于标准车辆(Passenger Car Unit, PCU)的辆数 换算交通量：也称为当量交通量，是将总交通量中各类 车辆交通量换算成标准车型交通量之和
Ve V P i Ei
道路通行能力和服务水平的作用
于道路规划 用于道路交通管理
国内外道路通行能力研究的概况




美国的Highway Capacity Manual（HCM） 瑞典、加拿大、澳大利亚、德 国等发达国家的道路通行能力 手册 道路通行能力模拟软件，如美 国的Highway Capacity Software (HCS)，瑞典公路局的CAPCAL 1980年代后期，东南大学、同 济大学等高校以及部分科研所 针对中国交通状况的研究
CD CB (V / C)i N fW f HV f P
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. 车道宽度及侧向宽度的修正系数fW
2. 大型车的修正系数fHV
f HV 1 1 PHV ( EHV 1)
式中：PHV－大型车交通量占总交通量的百分比；
2. 单向车行道的设计通行能力
CD M SVi N fW f HV f P
式中：CD－单向车行道设计通行能力，即在具体条件下，采 用i级服务水平时所能通行的最大交通量(veh/h)； N－单向车行道的车道数； fW－车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数； fHV－大型车对通行能力的修正系数； fP－驾驶员条件对通行能力的修正系数。
Ce1 (Cs Csr ) /(1 1 )
式中：Ce1－设有专用左转车道时，本面进口道设计通行能力 (pcu/h)；
C －本面直行车道设计通行能力之和(pcu/h)
s
Csr－本面直右车道的设计通行能力(pcu/h) 专用左转车道的设计通行能力为
C1 Ce1 1
(3)进口道设有专用右转车道而未设专用左转车道时，进口道 的设计通行能力按下式计算：
式中： Ve－当量交通量； V－未经换算的总交通量； Pi－第i类车交通量占总交通量的百分比； Ei－第i类车的车辆换算系数
通行能力分析的对象

高速公路基本路段(Basic Segment) 不控制进入的汽车多车道公路路段


不控制进入的汽车双车道公路路段
混合交通双车道公路路段 匝道(Ramp)，包括匝道－主线连接部分(Ramp Junctions) 交织区(Weaving) 平面交叉(Intersection) 市区及近郊干线道路
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 在1.00~0.90范围内取fP值
高速公路基本路段通行能力分析计算
例 已知：一已有四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向 高峰小时交通量VP＝1800veh/h，大型车占40%，车道宽3.50m， 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。实地观测的平 均速度为56km/h。
第五章 道路通行能力
§5-1 概 述

道路通行能力(Highway Capacity)：在不同运行 质量情况下1h所能通行的最大交通量

服务水平（Level Of Service, LOS)：交通流中车 辆运行的以及驾驶员和乘客所感受的质量量度
通行能力种类
道路、交通、控 制和环境条件
服务水平
测量范围
高速公路基本路段的理想条件

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
高速公路基本路段服务水平
高速公路基本路段通行能力
1. 最大服务交通量
Msvi CB (V/C)i
式中： Msvi －第i级服务水平的最大服务交通量 (pcu/(h· ln))； CB－基本通行能力，即理想条件下一车道所 能通行的最大交通量(pcu/(h· ln))； (V/C)i－第i级服务水平最大服务交通量与基本 通行能力的比值。
1800veh/h的V/C在(2)中已求出为0.91。查图5-1、2得 平均行程速度为63km/h，平均交通密度为 30pcu/(km· ln),观测到的速度56km/h小于理想条件下的 速度63km/h，这由于有大型车及非平原的重丘地形所 致。

有一六车道高速公路，设计车速为120Km/h， 单向高峰小时交通量Vp=2600veh/h，大型车占 35%，车道宽3.75m，车道边障碍物距离为 0.3m，重丘地形，分析其服务水平，达到可能 通行能力之前还可增加多少交通量？实测其平 均速度为60Km/h。
按可穿越间隙理论，推算出次要道路上的车辆每小时能穿越主要道路车流 的数量为 qt 0
Q主e Q次 1 e qt
式中 Q主——主要道路上的交通量(pcu/h)； Q次——次要道路可能通过的车辆数(pcu/h)； q——Q主/3600(pcu/s)； t0——临界间隙时间，对停车待机通过者t0=7~9s，对减速待机通过者， t0=6~8s； t——次要道路上车辆跟驰行驶的车头时距，t=3~5s。