道路通行能力计算方法

道路饱与度计算方法研究

摘要:道路饱与度就是研究与分析道路变通服务水平的重要指标,但目前人们仍比较简单地用V／C来计算饱与度,未能根据各类不同道路的标准进行计算,尤其就是公路与城市道路,其计算方法并不一致,、应根据不同的情况,采用不同的方法进行计算。

0 引言

饱与度的计算主要应考虑两点:一就是交通量,二就是通行能力。前者的数据一般就是通过交通调查数据经过计算获得,后者的计算则相对较为复杂。由于城市道路与公路的通行能力计算方法不同,有必要分开讨论。本文将在介绍道路分类的基础上,对不同类型道路的通行能力及饱与度算法作一探讨。

1 道路分类

我国道路按照使用特点的不同,可分为城市道路、公路、厂矿道路、林区道路与乡村道路。目前除公路与城市道路有准确的等级划分标准外,对林区道路、厂矿道路与乡村道路一般不再进行等级划分。

1、1 城市道路

城市道路就是指在城市范围内具有一定技术条件与设施的道路,不包括街坊内部道路。城市道路与公路分界线为城市规划区的边线。根据道路在城市道路系统中的地位、作用、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能.一般将城市道路分为四类:快速路、主干路、次干路及支路。具体分级标准参见《城市道路设计规范》等相关规范。

1、2 公路

公路就是连接各城市、城市与乡村、乡村与厂矿地区的道路。根据交通量、公路使用任务与性质,一般将公路分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。具体分级标准参见《公路工程技术标准》等相关规范。

2 饱与度定义及影响因素

2、1 饱与度

道路饱与度就是反映道路服务水平的重要指标之一, 其计算公式即为人们常说的V／C,其中V为最大交通量,C为最大通行能力。饱与度值越高,代表道路服务水平越低。由于道路服务水平、拥挤程度受多方面因素的制约,实际中因难以考虑多方面因素,常以饱与度数值作为评价服务水平的主要指标。美国的《通行能力手册》将道路的服务水平根据饱与度等指标的不同分为六级(具体分级标准可参考该手册,此处从略).我国则一般根据饱与度值将道路拥挤程度、服务水平分为如下四级:

一级服务水平:道路交通顺畅、服务水平好,V／C介于0至0、6之间;

二级服务水平:道路稍有拥堵,服务水平较高,V／C介于0、6至0、8之间;

三级服务水平:道路拥堵,服务水平较差,V／C介于0、8至1、0之间;

四级服务水平:V／C>1、0,道路严重拥堵,服务水平极差。

2、2 影响因素

饱与度的大小取决于道路的车流量与通行能力,此外,影响饱与度

的因素主要还有车流量、道路通行能力、行程速度及运行时间等。

2.2.1 行程速度与运行时间

道路行驶速度越高、运行时间越短,饱与度值就越低,反之则越高。因此,饱与度值与行车速度成反比,与行驶时间成正比。

2.2.2 车辆行驶时的自由程度(通畅性)

饱与度与行驶的自由程度成反比,即行驶自由程度越大。饱与度值越低。

2.2.3 交通受阻或受干扰程度

车辆在道路上受阻或干扰(如大型车辆的混入、超车等)越多,饱与度值就越高,即两者呈正相关关系。

2.2.4 气候因素,如雨、雾、雪及台风等,会使车辆行驶速度减慢,饱与度值增加。

3 饱与度计算方法

具体对城市道路与公路而言。目前饱与度的计算方法不同.主要体现在计算时段上,公路计算饱与度常用日交通指标,即求得日最大交通量与日最大通行能力的比值;而城市道路由于日交通量随时段变化较大。常常在进行交通调查的基础上采用日高峰小时交通量与小时最大通行能力的比值计算方法。相应地。其采用的计算公式及计算方法也略有差异。

饱与度的值主要取决于两方面:一就是交通量:二就是通行能力,两者所在时间段必须统一用日交通量或者小时交通量,一般而言,交通量就是通过观测站记录与交通量调查后通过换算得到的,已有较为成

熟的计算方法及程序。饱与度计算的难点在于通行能力的确定。因为公路、城市道路通行能力的计算方法不同,并受多种因素的影响。以下详述城市道路与公路的饱与度计算方法,其中重点在于通行能力的计算。

3、1 城市道路饱与度计算方法

城市道路饱与度采用道路日高峰小时交通量与道路小时最大设计通行能力的比值来计算。其中交通量数据由调查或观测获取后通过折算而得。此处不详细论述,以下重点介绍通行能力的计算。

计算城市道路通行能力必须先了解如下概念。

3.1.1 理论(可能)通行能力

理论通行能力又称可能通行能力,就是指在道路交通理想条件下。每条车道单位时间内能够通过的最大交通量,计算公式如下:

C B=3600/t0

式中,C B为理论通行能力;t0为平均车头时距。

我国《城市道路设计规范》建议的单车道理论通行能力见表1。

表1 我国单车道理论通行能力取值

3.1.2 实际通行能力

实际通行能力就是指在实际道路交通条件下,每条车道单位时间内能够通过的最大交通量,考虑到地形、道路交通状况等因素,实际通

行能力就是在理论通行能力上的折减.计算公式为:

C P= C BγLγCγr

其中,C P为实际通行能力;C B为理论通行能力;γL、γC、γr为折减系数,分别为宽度修正系数、侧向净空修正系数、重车修正系数等,具体取值参见相关规范手册。在求得单车道通行能力后,再乘以相应的车道数,通过对应的交通量数据即可求得道路的饱与度。

3、2 公路饱与度计算方法

与城市道路计算饱与度方法不同的就是,公路的饱与度往往采用日交通量与公路适应日交通量的比值来确定,其中不同等级公路尤其就是高速公路的饱与度还有其各自的计算方法,比较复杂。一般地,日交通量由收费站等机构获取,适应日交通量按《公路技术工程标准》中列出的数据来确定。高速公路适应交通量见表2。

表2 高速公路适应日交通量范围(pcu/d)

由于公路运行质量受双向流量比、超车视距、管理水平、采取的路侧干扰措施以及总体服务水平的要求等许多因素的影响,因此其公路的设计通行能力与适应交通量范围较大。在实际计算中往往取中值