道路通行能力的计算方法

道路通行能力的计算方法

土木073班陈雷 200711003227

摘要:探讨道路路段的通行能力和交叉口的通行能力的计算方法;并提出了道路通行能力有待进一步研究的若干问题。

关键词: 通行能力;计算方法;交通规则;交通管理。

道路通行能力是指在特定的交通条件、道路条件及人为度量标准下单位时间能通过的最大交通量。在道路建设和管理过程中,如何确定道路建设的合理规模及建设时间,如何科学地进行公路网规划、项目可行性研究、道路设计以及道路建设后评价,如何知道道路网的最优管理模式,都需要以道路通行能力系统研究的成果为依据。本文对道路与交叉口的通行能力计算方法进行简单的探讨。

一、道路路段通行能力

1、基本通行能力

基本通行能力是指道路与交通处于理想情况下,每一条车道(或每一条道路) 在单位时间内能够通过的最大交通量。

65 m , 路旁的侧向余宽作为理想的道路条件,主要是车道宽度应不小于3.

不小于1.75 m , 纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。作为交通的理想条件, 主要是车辆组成单一的标准车型汽车, 在一条车道上以相同的速度,连续不断的行驶,各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔, 且无任何方向的干扰。

在这样的情况下建立的车流计算模式所得出的最大交通量,即基本通行能力,其公式如下:

其中: v ———行车速度(km/ h) ; t0车头最小时距(s) ; l0 ———车头最

小间隔(m) ; lc ———车辆平均长度(m) ; la ———车辆间的安全间距(m) ;

lz ———车辆的制动距离(m) ; lf ———司机在反应时间内车辆行驶的距离(m) ; l0 = lf + lz + la + lc。

2、可能通行能力

计算可能通行能力Nk 是以基本通行能力为基础考虑到实际的道路和交通

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,即得实际道状况, 路、交通与一定环境条件下的可能通行能力。影响通行能力不同因素的修正

系数为:

1)道路条件影响通行能力的因素很多, 一般考虑影响大的因素, 其修正系数

有: ?车道宽度修正系数γ1 ; ?侧向净空的修正系数γ2 ; ?纵坡度修正系数

γ3 ; ?视距不足修正系数γ4 ; ?沿途条件修正系数γ5 。

2) 交通条件的修正主要是指车辆的组成, 特别是混合交通情况下, 车辆类型

众多, 大小不一, 占用道路面积不同,性能不同, 速度不同, 相互干扰大, 严重地

影响了道路的通行能力。一般记交通条件修正系数为γ6 。

于是,道路路段的可能通行能力为

Nk = Nmaxγ1γ2γ3γ4γ5γ6 (辆/ h)

3、实际通行能力

实际通行能力Ns 通常可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的服务交通量与通行能力之比,就得到实际通行能力,

即

Ns = Nk ×服务交通量?通行能力(辆/ h) 。

二、平面交叉口的通行能力

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交叉,平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力。

平交路口的通行能力不仅与交叉口所占面积、形状、入口引道车行道的条数、宽度、几何线形等物理条件有关,而且受相交车流通过交叉口的运行方式、交通管理措施等方面的影响,因此,在确定通行能力时,要首先确定交叉口的车辆运行和交通管理方式。

平面交叉口一般可分为三类:一类为不加任何交通管制的交叉口,一类为中央设岛的环形交叉口,一类为设置色灯控制的信号交叉口。

1、无信号机控制交叉口的通行能力

不设信号机的交叉口大致可分为两大类:一是暂时停车或让行方式,一是环形方式。

1) 暂时停车或让行方式交叉口通行能力的计算方法

根据可插间隙理论,直接计算优先方向交通流中的可插间隙(车头时间间隔) ,即非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数,作为非优先方向可以通过的最大交通量。

其计算原理是将主干道上的车流视为连续行驶的交通流,并假定车辆到达的概率分布符合泊松分布,则车辆之间出现的间隔分布为负指数分布,但不是所有间隔均可供次干道车辆通过或插入,只有当此间隙大于临界界限α时才有可能。其次,当出现可插间隙时,次要方向的车流可以相继通过的随车时距为β,推导出下列最简单公式:

式中:Qf ———非优先的次干道上可以通过的交通量(辆/ h) ; Qy ———主干道优先通行的双向交通量(辆/ h) ; q ———Qy/ 3600 (辆/ h) ;

2) 环形交叉口的通行能力

环形交叉口是在几条街道相交的交叉口中央,设置圆岛或带圆弧形状的岛,使进入交叉口的所有车辆均以同一方向绕岛行驶,其运行过程一般为先由不同方向汇合,接着在同一车道先后通过,最后分向驶出,可避免直接交叉、冲突和大角度碰撞,其实质为自行调节的渠画交通型式。其优点为车辆可以连续行驶,安全,无需管理措施,平均延误时间短,很少刹车、停车,节约用油,噪音低,污染少等等。缺点为占地大,绕行距离长,当非机动车和行人过多及有直向行驶的电车时不宜采用。

环形交叉口按其中心岛直径的大小分为三类:常规环形交叉口、小型环形交叉口、微型环交。以常规环交为例来计算通行能力,常规环交亦称传统型环交, 其中心岛为圆形或椭圆形,直径一般在25m 以上,交织段长度和交织角大小有一定的要求,入口引道一般不扩大成喇叭形,现在我国各城市的主要环交均属此类。

在常规环交的通行能力计算中较著名的和使用较广泛的公式沃尔卓普公式:

式中:Qm ———交织段上最大通行能力(辆/ h) ; l ———交织段长度(m) ; W ———交织段宽度(m) ; e ———环交入口引道平均宽度(m) ; P ———交织段内进行交织的车辆与全部车辆之比,以百分率计。

2信号交叉口机动车的通行能力

信号交叉口是由红、黄、绿三色信号类组成,用以指挥车辆的通行、停止和左右转弯,随信号灯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位所占时间的长短,可以计算交叉口的通行能力。大、中城市街道交通繁忙的平面交叉口一般都设置信号灯管制交通,因此,信号交叉口的通行能力与信号控制设计有密切关系。

交叉口是两条以上道路相交的区域,车辆于此通过路口,转换方向,其运行路线必然相互交织或交叉,加上由色灯信号控制指挥车辆前进、停止或改变方向,这就不