第5章-道路通行能力分析

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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。
5.2 通行能力和服务水平
通行能力
主要反映道路服务的数量或负荷能力
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
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。
服务水平D:交通量再增大,交通处在稳定交通流范围的较差部分。
速度和驾驶自由度均受到严格约束,舒适和便利程度低下。当接近这一服务水 平的下限时,交通量有少量增加就会在运行方面出现问题。
定义:HCM中规定为描述交通流内的运行条件及其影响驾驶员与乘客感受的一种 质量标准。亦即道路在某种交通条件下所提供的运行服务的质量水平:
1.服务水平的分级及各级服务水平的运行质量描述
在达到基本通行能力(或可能通行能力)之前,交通量愈大,则交通密度也愈 大.而车速愈低,运行质量也愈低,即服务水平愈低。达到基本通行能力(或可能 通行能力)之后,交通量不可能再增加。而运行质量愈低交通量也愈低,但交通密 度仍很大,直至车速及交通量均下降至零为止。
服务水平E:此服务水平下的交通常处于不稳定流范围.接近或达到
该水平最大交通量时,交通量稍有增加,或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。此水平下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,舒适和便利程度也非常低,驾驶员受到的限制 通常是很大的。此服务水平下限时的最大交通量即为基本通行能力(理想条件下) 或可能通行能力(具体公路)。
3)评价指标
行车速度和行程时间 车辆行驶时的自由程度 交通堵塞或受干扰的程度,以及行车延误和每公
里停车次数等 行车安全性 行车的舒适性和方便性 最大密度 经济性
4)服务水平分级
服务水平亦称服务等级,是用来衡量道路 为驾驶员、乘客所提供的服务质量,其范 围可以从自由运行、高速、舒适、方便、 完全满意的最高水平到拥挤、受阻、走走 停停、难以忍受的最低水平。
2、服务水平的衡量指标
道路通行能力与其通行时运行质量的要求有关.只有将这些要求用服务水 平衡量时,才能进行通行能力的分析。因此,为了清楚地表述服务水平的概念, 对每种道路设施需要采用最能说明其运行质量的一项或几项运行参数来确定其 服务水平。现分别介绍美国和我国的不同设施服务水平的衡量指标,如表5—1 和表5—2所示:
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
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
国内:
80年代前期,基本上是引用美国的通行能力手册 ; 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,但这些研究都是地方性的、逐步的,未能形成通行能力的核心与框架,难以 作为修订标准和规范的技术依据 ; 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 能力进行了深人研究,取得了出版《公路通行能力》的最终研究成果。
(1)高速公路(控制进入)的基本路段; (2)不控制进入的汽车多车道公路路段; (3)不控制进入的汽车双车道公路路段; (4)混合交通双车道公路路段; (5)匝道,包括匝道一主线连接部分; (6)交织区; (7)信号控制的平面交叉口; (8)无信号控制的平面交叉口; (9)市区及近郊干线道路;
二、服务水平概述
B、交通条件:涉及使用该道路的交通流特性。它由交通流中车辆种类的分布,设 施的可用车道中交通量和交通分布以及交通流的方向分布共同确定。
C、管制条件:是指设施上的管制设备和具体设计的种类,以及交通规则。交通信 号的位置、种类和配时是影响通行能力的关键性管制条件。其他重要管制包括停车 和让路标志、车道使用限制、转弯限制以及类似的措施。
2、通行能力的定义
(1)《美国通行能力手册》(HCM)定义:
在一定的时段和道路、交通、管制条件下,人和车辆通过车道或道路上的一点 或均匀断面的最大小时交通量。 条件(理想条件): A:道路条件:指的是街道或公路的几何特征,包括:交通设施的种类及其形成 的环境、每个方向的车道数、车道和路肩宽度、侧向净空、设计速度以及平面 和纵面线形。
服务水平
主要反映道路服务的质量或满意程度
5.1.1 道路通行能力
1)定义:
通行能力是指在一定的条件下,单位时间内, 任何车辆能合理地期望通过道路某一断面或均 匀路段,所能达到的最大小时流率
2) 研究目的
确定某道路设施在通常条件下能容纳的最大交 通量
确定在保持与规定运行特性相适应的条件下, 某道路设施所能容纳的最大交通量
气候条件
风、雨、雪、雾等恶劣天气
规定运行条件
计算通行能力的限制条件
5) 通行能力的分类
根据道路设施和 机动车道通行能力、非机动车道通 交通体的不同 行能力、人行道通行能力
根据车辆运行状 态的特征不同
路段通行能力、交叉口通行能力、 匝道和匝道连接点通行能力、交织 路段通行能力
根据通行能力的 基本(理想、理论)通行能力
道的均匀段上或一横断面上,不论服务水平如何,1h所能通过标准车辆的最大数量;
(2)可能通行能力 是指在实际或预测的道路、交通、控制及环境条件下,一已知公路的一组成部
分中一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段或一横断面上,不论服务 水平如何,lh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;
性质和使用要求 实际(可能)通行能力
的不同
规划(设计)通行能力
5.1.2 服务水平
1) 服务水平定义
服务水平是指道路使用者根据交通状态,从行车速度、 舒适、方便、经济和安全等方面所能得到的服务程度
服务水平的实质是描述车流之间的运行条件及其驾驶 员和乘客感觉的一种质量测定标准
2) 服务交通量
服务交通量是指在通常的道路条件、交通条件和管制 条件下,并保持规定的服务水平时,道路的某一断面 或均匀路段,在单位时间内所能通过的最大小时交通 量。
3 、 道路设计采用的服务水平等级
(1)高速公路基本路段、匝道——主线连接处、交织区均采用二级服务水平。但 在不得已的情况下,匝道——主线连接处及交织区可降低要求采用三级服务水平; (2)不控制进入的多车道公路路段在平原微丘的地区采用二级服务水平,在重丘 山岭地形及近郊采用三级服务水平;
(3)不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平; (4)混合交通双车道公路路段采用三级服务水平 。
v/C比(饱和度) 平均延误(s/辆)
平均延误(s/辆)
美国不同设施服务水平的衡量指标 表5-2
设施种类
效率度量
高速公路 高速公路基本路段 交织区 匝道连接处 多车道公路 双车道公路
信号交叉口 无信号交叉口 干道 公共交通 行人交通
密度(辆小客车/英里/车道) 平均行程速度(英里/h) 流率(辆小客车/h) 密度(辆小客车/英里/车道) 时间延误百分率(%) 平均行程速度(英里/h) 平均每辆车停车延误(s/辆) 储备(或预备)通行能力(辆小客车/h) 平均行程速度 旅客占位系数(客/座) 空间(英尺 2/行人)
美国道路设施服务水平标准
5.2 道路路段通行能力
基本路段是指道路不受匝道立交及其附近 合流、分流、交织、交叉影响的路段,它 是道路的主干和重要组成部分。
包括:
基本(理想、理论)通行能力 实际(可能)通行能力 规划(设计)通行能力
5.2.1 基本(理论、理想)通行能力C0
道路与交通处于理想的道路和交通条件下,每一 条车道(或道路)在单位时间内能够通过的最大 交通量。
(2)我国对通行能力的定义:
指道路设施疏导交通流的能力。即在一定的时段(通常为1h)和正常的道路、 交通、管制以及运行质量要求下,通过道路设施交通流质点的能力为交通 容量或简称容量。它是道路设施在一定条件下所能通过车辆的极限数值。
3 、通行能力的分类(按作用性质分)
(1)基本通行能力 是指在理想的道路、交通、控制和环境条件下,公路组成部分的一条车道或一车
理想条件:
理想道路条件 车道宽度不小于3.66米,侧向 余宽不小于1.75米,纵坡平缓并有足够的行车视 距、良好的平面线形和路面状况
➢ 为制定交通管理、交通控制方案,以及交通渠化、 信号配时优化方案设计及选择等提供依据
4) 通行能力影响因素
道路条件
车道宽度、车道数、侧向净空、附加车道、几何线形、视 距、坡度和设计车速
交通条件
车流中的车辆组成、车道分布、方向分布
管制条件
交通法规、控制方式、管理措施
环境条件
街道化程度、商业化程度、横向干扰、非交通占道
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。
(3)设计(或实用)通行能力 是指在预测的道路、交通、控制及环境条件下,一设计中的公路的一组成部分的
一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上,在所选用的 设计服务水平下、1h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。
4、 需分别进行通行能力和服务水平分析的 公路组成部分
3)通行能力分析的作用
➢ 确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线形 几何要素
➢ 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
➢ 作为交通枢纽的规划、设计及交通设施配置的依据
➢ 为制定交通组织、交通疏导、交通引导、交通量均 衡、交通总量控制和综合治理等交通系统管理方案 提供依据
我国不同设施服务水平的衡量指标 表5-1
设施类型
高速公路 基本路段 交织区 匝道连接点 一级公路等多车道公路
服务水平评价指标 密度(辆小型车/km/车道) 密度(辆小型车/km/车道) 流率(辆小型车/h)
密度(辆小型车/km/车道)
双车道Hale Waihona Puke Baidu路
无信号交叉口 收费站
时间延误百分率(%) 运行速度(km/h)
第五章 道路通行能力分析
通行能力和服务水平 道路路段通行能力 平面交叉口通行能力 高速公路通行能力 非机动车道通行能力
5.1 概述
一、通行能力概述
1.通行能力研究的沿革
国外:美国从40年代起,为了加强国防和适应战后经济发展的需要.加快了全国公 路网的建设,针对公路的规划、设计、修筑、养护及运营中出现的问题,美国开始了 通行能力方面的研究,以求使公路建设在合理、科学、规范的基础上进行 。1950年, 美国交通工程师协会在道路通行能力的研究成果基础上,编写出版了《道路通行能 力手册》(HCM),至今已连续修订了四版,继1994年HCM的修订版问世后,一个 名为《HCM2000》的新手册业已完成。继美国之后,许多发达国家.如:英、法、 德、澳、日本等,也根据本国的实际情况.编制了适合各自国情的HCM手册。
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