第四章 高速公路路段通行能力分析分解
高速公路的交通流量与通行能力分析
高速公路的交通流量与通行能力分析高速公路作为现代交通网络的重要组成部分，其交通流量和通行能力的分析对于交通规划、设计和管理具有重要意义。
本文将重点讨论高速公路的交通流量特征和通行能力分析方法。
一、交通流量特征高速公路的交通流量特征是指一定时间内通过高速公路的车辆数量和车辆运行速度等。
交通流量特征的分析可以帮助交通管理者了解高速公路的交通状况，进而采取相应的措施来提高通行效率。
1. 车辆流量密度车辆流量密度是指单位时间内通过某一截面的车辆数量。
通常使用单位时间内通过公路某一截面的平均车辆数来表示，单位为辆/小时。
通过测量和统计不同时间段的车辆通过数量，可以分析不同时间段高速公路交通流量的变化趋势。
2. 车速车速是指车辆在高速公路上行驶的速度。
车速的分析可以反映交通流畅程度和车辆运行的平稳性。
通过测量车辆通过某一截面的时间和距离，可以计算出平均车速。
3. 通行能力通行能力是指高速公路上单位时间内能够通过的最大车辆数。
通行能力的分析可以评估高速公路的通行效率和运输能力。
常用的衡量通行能力的指标包括小时通行能力和车道通行能力。
二、通行能力分析方法通行能力的分析需要借助一些数学和统计方法，下面介绍几种常用的通行能力分析方法。
1. 瓶颈分析法瓶颈分析法是通过分析高速公路上可能形成拥堵的瓶颈段来评估通行能力。
根据车辆流量密度和车速的关系，确定瓶颈段的位置和通行能力，并提出相应的改善方案。
2. 录像观察法录像观察法是通过摄像机对高速公路上的交通流进行录像，然后通过观察和分析视频资料来估计通行能力。
该方法可以获得较为准确的交通流量和车速信息，但需要进行大量的数据处理和分析工作。
3. 车辆探测器法车辆探测器法是通过在高速公路上安装车辆探测器，实时监测车辆通过信息，进而计算交通流量和车速。
该方法可以提供车辆通过时间和距离等详细信息，有较高的精度和准确度。
4. 仿真模拟法仿真模拟法是通过建立交通流模型，模拟高速公路上车辆的运行规律和交通流动态，从而评估通行能力。
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。
≤ 45 ＞ 45
≥ 92 0.31
≥ 79 0.67
≥ 71 0.86 接近
≥ 47 1.00 ＜ 47 > 1.00
最大服务 交通量 （小客车 /h/车道）
650
1400
1800
2100
设计速度80km/h的高速公路服务水 平分级
密度
速度
服务水平等级
（小客车
（ V/C
/km/车道） km/h）
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。
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。
最大服务 交通量
公路的通行能力分析
公路的通行能力一、概述公路的通行能力是指在通常的道路条件、交通条件和度量标准下，单位时间内道路断面可以通过的最大车辆数。
公路的通行能力，尤其是公路"咽喉"处（一般在隧道、桥涵、交叉口、交汇处、匝道与口、山下坡、急拐弯等）的通行能力是决定运输车辆行驶径路的决定因素，因此它在运输组织中非常重要。
公路通行能力是公路的一种性能，是一项重要指标。
研究它的目的在于：估算公路设施在规定的运行质量条件下所能适应的最大交通量，以便设计时确定满足预期交通需求和服务水平要求所需要的道路等级、性质和设计道路的几何尺寸，同时可以评价现有道路设施。
关于通行能力的研究，最早是以美国为中心进行的，并于1950年将其算法标准化编入美国《公路通行能力手册》(Highway Capacity Manual－HCM)中。
之后，几经修订，目前最新版本为2000年版。
该手册不仅在美国，而且在很多国家作为计算通行能力的规范书使用着。
在日本，于1960年制定了公路工程技术标准，该标准采用了美国《公路通行能力手册》中的观点。
之后，于1982年趁修改日本《公路工程技术标准》的机会，将日本的研究成果编入《道路交通容量》一书中，而使日本的公路通行能力的计算标准化。
《道路交通容量》中论述了路段、平面交叉路口、匝道、交织区间等公路各组成部分通行能力的算法。
二、影响公路通行能力的因素公路条件：①车道应有充足的宽度以不影响通行能力(3.5m以上)。
②路旁障碍物(挡土墙、电线杆、护轨、路标等)的距离(侧向净空)应在即使与通行能力相等的交通量时也不给行驶车速带来影响(侧向净空应为1.75m以上)。
③纵向坡度、曲率半径、视距及其它线形条件不应给通行能力交通量时的车速带来影响。
交通条件：①交通量中不应含有影响通行能力的卡车等大型车辆、摩托车、自行车、行人，即仅由小客车构成。
②不应有给通行能力交通量时的车速带来影响的速度限制。
根据公路条件和交通条件的不同，将通行能力分"基本通行能力"、"可能通行能力"和"设计通行能力"。
高速公路通行能力分析与规划
高速公路通行能力分析与规划高速公路作为现代交通体系的重要组成部分，对于城市的发展和经济的繁荣起着至关重要的作用。
随着人口的增长和交通需求的不断增加，如何科学地分析和规划高速公路通行能力成为了一个亟待解决的问题。
首先，我们需要对高速公路通行能力进行全面的分析。
通行能力一般指在特定时间段内，高速公路上通过车辆的最大数量。
要评估高速公路的通行能力，我们需要考虑多个因素，如车流量、车速、平均车头间距等。
通过分析这些数据，可以得出高速公路在某一时间段内的通行能力。
这对于合理规划交通道路和缓解拥堵非常重要。
其次，通行能力分析的结果对于高速公路规划十分关键。
在规划新的高速公路或者进行现有高速公路的改造时，通行能力分析可以帮助我们确定合理的设计标准和容量。
通过在不同档次高速公路上的通行能力的对比，可以得出不同级别高速公路的设计参数，如车道宽度、收费站设置等。
这样可以确保高速公路的通行能力和安全性，提高交通效率。
此外，高速公路通行能力分析还能帮助我们预测未来的道路交通情况。
通过收集历史数据、人口增长趋势、经济发展情况等信息，我们可以利用数学模型进行预测分析。
这有助于我们提前规划道路建设，预防交通拥堵，减少交通事故的发生。
针对不同地区和不同规模的交通需求，我们还需进行综合分析和规划。
例如，城市周边地区的通勤交通需求可能会比较高，需要考虑交通枢纽的规划和交通网络的完善。
而对于连接不同城市的高速公路，考虑到长途客运和货运的需求，通行能力分析和规划则需要更为精细的设计。
同时，为了解决日益增长的交通需求，我们还可以考虑与其他交通方式的融合。
例如，高速公路与城市轨道交通等的衔接，可以有效分流交通流量，减轻高速公路的交通压力。
此外，我们还可以通过构建智能交通系统来提高路网的通行能力，例如利用交通控制系统和智能导航系统进行交通管理和引导。
综上所述，高速公路通行能力分析与规划对于城市交通的发展和经济的繁荣起着至关重要的作用。
通过全面分析通行能力、合理规划和预测未来交通情况，我们可以优化高速公路的设计和建设，提高交通效率，缓解拥堵，为人们提供更加畅通的交通环境。
高速公路通行能力分析与优化研究
高速公路通行能力分析与优化研究高速公路是现代交通网络中的重要组成部分，不仅提升了道路交通的速度和效率，更为人们的出行带来了极大的便利。
然而，在高速公路上行驶时，常常会出现拥堵现象，给出行带来不必要的困扰。
因此，如何对高速公路的通行能力进行分析和优化，是提高道路交通效率和方便出行的重要问题之一。
本文从高速公路通行能力的分析和优化两个方面进行探讨，力求为高速公路的交通流研究提供一些新的思路。
一、高速公路通行能力分析方法高速公路通行能力是指在某一特定时间内，通过每个车道能够通过的最大车流量。
通行能力的大小，直接影响着高速公路的行驶效率和交通拥堵状况。
因此，分析高速公路通行能力是道路交通规划和设计的重要组成部分。
目前，常用的高速公路通行能力分析方法有以下几种：1. 车头时距理论法车头时距理论法是一种传统的道路交通压力分析方法，它是根据车头时距对车行流量进行量化分析，来刻画道路交通压力的强弱程度。
车头时距理论法基于驾驶员的反应时间以及车辆的时速、长度等参数，通过简单的运算得出车辆通过高速公路某一路段的可能最大通行能力。
该方法简单实用，但由于只考虑了静态的交通特性，所以在实际应用中可能会有误差。
2. 微观仿真方法微观仿真方法是基于计算机模拟技术，对高速公路车流的行驶过程进行建模和仿真，从而模拟出车流在道路上的实际运动情况。
该方法利用计算机模型对交通流的变化进行分析和模拟，可以更加真实地反映高速公路的通行能力。
同时，微观仿真方法还可以研究不同车辆类型、驾驶员行为、道路结构等对交通流的影响，为高速公路的规划设计提供更加科学的依据。
3. 综合评估法综合评估法是将车头时距理论法、微观仿真方法、经验公式等多种方法综合运用，通过对高速公路通行能力进行量化评估，综合分析出高速公路的通行状况。
该方法不仅考虑到交通流量、速度等因素，还考虑了车道数量、交叉口、事故频率等多种因素的影响，对高速公路的通行能力分析更加全面和准确。
二、高速公路通行能力优化方法通过对高速公路通行能力的分析，可以找出通行效率低下的瓶颈因素，进而进行优化。
高速公路通行能力分析与改善
高速公路通行能力分析与改善随着城市化的快速发展，交通拥堵成为现代社会的一大难题。
作为城市交通系统的重要组成部分，高速公路的通行能力对于整个交通系统的畅通至关重要。
因此，对高速公路通行能力进行分析和改善，成为交通管理者和规划者的重要任务之一。
一、高速公路通行能力分析高速公路的通行能力是指单位时间内通过高速公路的车辆数量。
通行能力的大小直接影响着车流量和交通流量的通行效率。
通行能力的分析需要考虑车辆密度、车速、车道数量等因素。
首先，车辆密度是决定通行能力的关键因素之一。
车辆密度过大会导致交通拥堵，车辆无法顺利行驶，通行能力减弱。
因此，合理控制车辆密度，采取交通管制措施，是提高高速公路通行能力的有效手段之一。
其次，车速也是影响通行能力的重要因素。
高速公路的设计速度较高，但实际运行中，由于交通管制、交通事故等原因，车速往往无法达到设计水平，导致通行能力下降。
因此，提高高速公路的运营效率，保持车速的稳定性，能够有效提高通行能力。
另外，车道数量对于高速公路通行能力的影响也不可忽视。
车道数量大大影响着车流量的承载能力。
通过增设车道、拓宽路面等措施，可以有效提高高速公路的通行能力。
此外，合理划分不同车道的用途，如设置专用超车道和货车通行道等，也能够提升高速公路的效能。
二、高速公路通行能力改善措施为了提高高速公路的通行能力，交通管理者和规划者可以采取一系列的改善措施。
首先，建设新的高速公路以增加通行能力。
根据地区的交通需求和发展规划，规划和建设新的高速公路是一种有效的手段。
新建高速公路能够分流原有的车流量，减少交通拥堵，提高通行能力。
其次，加强高速公路的维护和保养。
定期检查和维护高速公路的路面、标志和设施，确保道路的完好程度，提高公路的可驾驶性和安全性。
通过加强维护和保养，减少道路事故和施工对车流量的影响，提升通行能力。
另外，采取交通控制措施也是改善高速公路通行能力的重要手段。
在高峰时段，通过合理的交通管制和调度，调控车辆的流向和流量，减少拥堵发生，提高通行效率。
道路通行能力分析-高速公路路段通行能力分析
CHANG’AN UNIVERSITY
2014年10月15日星期
第四章 高速公路路段通行能力分析
课堂作业
1. 已知平原区某单向四车道高速公路，设计速度为120km/h，标准路 面宽度和侧向净宽，驾驶员主要为经常往迒于两地者。交通组成： 大客车35%，大货车5%，拖挂车5%，其余为小型车，高峰小时交 通量为5800 pcu/h，高峰小时系数为0.95。试分析其服务水平，问 其达到可能通行能力之前迓可以增加多少交通量？
调查地点 观测方法 数据样本 资料整理
CHANG’AN UNIVERSITY
2014年10月15日星期
第四章 高速公路路段通行能力分析
实际运行状况通行能力分析
基础数据调查不分析 实际条件下通行能力计算 道路交通运行状况分析
3600 C0
t
表4-2 表4-3 式2-6
设计速度（km/h)
120 100 80 60
120km/h 平原微丘
2×7.5m
0.75m 2.75m 干线公路 对速度无影响 好
交通条件标准化
左侧路肩
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右侧路肩
2014年10月15日星期
第四章 高速公路路段通行能力分析
实际运行状况通行能力分析
基础数据调查不分析 实际条件下通行能力计算 道路交通运行状况分析
2014年10月15日星期
第四章 高速公路路段通行能力分析
高速公路基本路段 是指主线上丌受匝道附近车辆合流、分流
以及交织运行影响的路段部分。
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2014年10月15日星期第四章 高速公Fra bibliotek路段通行能力分析
基本路段的标准条件
高速公路基本路段通行能力分析
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。
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。
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：
国内高速公路理想条件
道路通行能力复习资料 一至五章
1. 2. 3. 4.
5. 6. •
（2）观测时间的确定 公路通行能力分析中关键的速度、 密度和流量参 数都是随机变量，为保证这些参数能够有足够的精 度，必须保证一定得实测样本量。最小观测样本量 可以按照式（2-1）计算。
N (SK / E)
2
(2-1)
式中：N----样本量； S----样本标准差，假设速度标准差为5~10km/h； K----常数，当置信度为95%时，K=1.96； E----容许误差，假设速度容许误差为2km/h。
三、 评价指标
不同设施服务水平的评价指标（P4）表1-1
四、 服务水平分级
日本分为三个等级，美国定为六个等级（A~F） 高速公路的服务水平分级表(P5)表1-2 一级公路的服务水平分级表(P6)表1-3 双车道公路的服务水平分级表(P6)表1-4
一级 LOS （A、B级）
二级 LOS （C级）
第二节
实际运行状况通行能力分析
一、运行状况分析目的 由于双车道公路上的交通较为特殊，故应 从实际出发，分析现实的道路及交通条件， 从而分析出其实际运行情况的通行能力。 二、分析步骤 图2-2 实际运行状况通行能力分析框图（ P18）
三、基础数据调查与分析
1、基础数据的调查获取
根据研究的需要，进行公路通行能力分析需要 取得以下数据： 道路横断面和平、纵线形参数； 街道化程度； 横向干扰等级； 5min时段内的交通量、交通组成、运行速度 和方向分布系数； 给定条件下，不同车型的自由流速度； 超车数量与被超车数量； 车头时距分布和跟车率； 延误与饱和度。
车辆折算系数的具体含义：
在交通流中，某种车平均每增加或减少一辆对 标准车小时平均运行速度（车流延误或密度）的 影响值，与平均每增加或减少一辆标准车对标准 车小时平均运行速度（车流延误或密度）影响值 的比值，即为折算系数。
高速公路通行能力分析与改善
高速公路通行能力分析与改善一、引言高速公路作为现代化交通网络的重要组成部分，对于促进经济发展、改善交通运输效率具有重要意义。
然而，随着城市化进程的加速以及车辆保有量的不断增加，高速公路通行能力不足的问题逐渐突显。
为了充分利用现有资源，提高高速公路通行能力，并保障交通的安全和顺畅，必须进行全面的分析与改善。
二、高速公路通行能力的定义高速公路通行能力是指在一定时间内，高速公路单向某一路段或交叉口所能容纳的最大车流量。
通行能力的提高可以通过增加车道数、改善路面状况以及优化车辆流控制等方式实现。
三、高速公路通行能力分析1. 车流量调查通过对高速公路上的车流量进行调查和分析，可以了解道路的交通负荷和拥堵情况。
具体而言，可以通过摄像头、道路压感器和电子收费系统等方法来获取车流量数据并进行分析。
2. 车辆密度计算车辆密度是指某一路段上单位长度内车辆的数量。
根据车流量和道路长度可以计算出车辆密度，进而评估道路的拥堵状况和通行能力。
高密度区域的车辆易导致交通拥堵，降低了道路通行能力。
3. 交通流模拟通过交通流模拟软件，可以模拟不同时间段的交通状况，包括车辆流动、车速和停车等。
通过模拟可以评估出高速公路的瓶颈，有针对性地进行改善。
四、高速公路通行能力改善1. 增加车道数和扩大道路容量增加高速公路的车道数和扩大道路容量是提高通行能力的有效手段。
可以通过在已有路基上新建车道或者拓宽现有车道的方式来扩大道路容量。
2. 提高路面状况保持良好的路面状况对于保障高速公路通行能力具有重要意义。
定期进行路面维修，及时修补损坏的路面，确保道路平坦，减少行车阻力，提高通行能力。
3. 优化车辆流控制合理的车辆流控制可以减少拥堵，提高高速公路的通行能力。
采取合理的限速措施、车道分配以及交通信号灯调整，可以有效地控制车辆流量，平稳道路交通。
4. 引入智能交通系统智能交通系统是一种利用先进的信息技术和通信技术，实现道路交通自动化和智能化的综合系统。
高速公路通行能力分析与优化
高速公路通行能力分析与优化高速公路作为连接城市的重要交通工具，承担着人们出行的重要任务。
但是，在日益增长的车流量面前，高速公路的通行能力也面临着巨大的挑战。
为此，对高速公路通行能力的分析和优化显得尤为重要。
本文将从高速公路通行能力的定义、影响因素、分析方法和优化措施四个方面进行探讨。
一、高速公路通行能力的定义高速公路通行能力通常指单位时间内通过某一路段的最大车辆通行能力，也就是高速公路在特定条件下能够容纳多少车辆。
通行能力分为理论通行能力、实际通行能力和安全通行能力。
其中，理论通行能力是指在最佳条件下高速公路能够容纳的最大车辆数，一般由高速公路设计参数和车辆的技术条件决定；实际通行能力是指实际条件下高速公路通过的车辆数，受交通流量、车速等因素影响；安全通行能力则是指高速公路在安全条件下能够支持的车流量。
二、高速公路通行能力的影响因素高速公路通行能力受到多方面因素的影响，其中包括车辆、道路和交通流量等因素。
（一）车辆因素车辆因素是指车辆的长度、宽度、高度、轴重、排放等技术参数，这些参数都会影响车辆通过高速公路的速度和流量。
由于不同类型的车辆在路面上的行驶效果不同，因此对高速公路的通行能力也有不同的影响。
（二）道路因素道路因素是指高速公路的设计、建设和维护等因素，这些因素决定了高速公路的通行能力和安全性。
其中，设计和建设的质量是影响通行能力的关键，而维护则是保证通行能力稳定的重要措施。
（三）交通流量因素交通流量因素是指车辆在高速公路上的数量和速度，是影响通行能力的最主要因素。
一般来说，交通流量越大，通行能力也就越小，当交通流量达到一定程度时，高速公路的通行能力会被严重压缩。
三、高速公路通行能力的分析方法高速公路通行能力的分析是基于交通流理论和运输系统的分析方法，其主要目的是为了确定高速公路的安全通行能力和实际通行能力。
（一）安全通行能力的分析方法安全通行能力的分析方法主要是基于对高速公路交通行为的观察和分析，以确定车辆在某种特定条件下的安全通行能力。
道路通行能力分析
道路通行能力分析1. 简介道路通行能力是指道路在单位时间内能够接纳和通过的交通流量。
对于城市道路来说，道路通行能力是评价其交通运输效能的重要指标之一。
合理评估道路通行能力对交通规划、交通管理和交通安全具有重要意义。
本文将介绍道路通行能力的相关概念和评估方法，帮助读者理解道路通行能力的影响因素以及如何进行分析和评估。
2. 影响道路通行能力的因素道路通行能力受多种因素影响，下面列举了几个主要因素：2.1 道路几何条件道路几何条件是指道路的设计和建设特点，包括道路宽度、车道数、弯道半径等。
道路几何条件的好坏直接影响道路的通行能力。
2.2 交通组织方式交通组织方式包括交通信号灯、交叉口类型、停车设施等。
不同的交通组织方式会对道路通行能力产生直接影响。
2.3 车辆特性不同类型的车辆具有不同的运行特性，如车辆长度、车辆速度等。
车辆特性也是影响道路通行能力的因素之一。
2.4 交通需求交通需求是指道路上的交通流量，指示了道路使用的频率。
交通需求的大小直接影响道路的通行能力。
3. 道路通行能力的评估方法对于评估道路通行能力，常用的方法包括交通容量分析和交通仿真模型。
3.1 交通容量分析交通容量分析是一种常用的静态评估道路通行能力的方法。
通过观察和记录车辆通过某一路段的时间和数量，可以计算出该道路的交通容量。
交通容量分析的主要步骤包括：选择观测点、记录交通流量、计算交通量、计算交通密度和计算道路通行能力。
3.2 交通仿真模型交通仿真模型是一种动态评估道路通行能力的方法。
通过建立交通仿真模型，可以模拟车辆在道路上的行驶过程，从而评估道路通行能力。
交通仿真模型的建立包括：收集道路和交通流量数据、选择仿真软件、建立道路网络、设定车辆类型和行驶规则等。
4. 道路通行能力的改善措施为了提高道路的通行能力，可以采取以下措施：•扩建道路：增加道路宽度和车道数可以提高道路通行能力。
•优化交通信号灯：合理调整交通信号灯的定时方案可以提高交叉口的通行能力。
高速公路基本路段通行能力分析67p
高速公路构成部分
高速公路由基本路段（Bisic Freeway Segment）、交织区（Freeway Weaving）、匝道（Ramps）、匝道交叉口（Ramp Junctions）组成。
高等级道路基本路段：是指主线上不受匝道附近车辆汇合、分离
以及交织运行影响的路段部分（如上图）。
理想条件
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。
高速公路基本路段速度—流率关系曲线关系图
13
高速公路基本路段密度—流率关系曲线关系图
14
排队—消散流与过饱和交通流的 平均车速—流率关系曲线图
通行能力分析
新建高速公路时，根据预测的交通需求，借助 单车道通行能力确定车道数、车道宽度等道路 几何要素。
通过对于现状道路通行能力和交通运行状况分 析，可以正确评价道路运行状况，为制定道路 改善的具体措施提供决策依据。
通过分析道路通行能力和交通运行状况，可以 为研究高速公路、交通安全、油耗与尾气排放 等提供参数。
高速公路
全封闭全立交汽车专用公路
高速公路
全封闭全立交汽车专用公路
高速公路及其特征
高速公路上的对向车流用连续的隔离栅栏或中央分隔带隔开。 每个行车方向最少有两条车道，专供汽车交通使用的公路。 高速公路没有信号控制、停车控制的平面交叉口，也不允许毗
邻道路上车辆直接进出，进出高速公路的车辆都要通过匝道。
设计速度（km/h)
120 100 80 60
每车道服务流率(pcu/h/ln) 1950 1800 1500 1200
基本通行能力(pcu/h/ln) 2200 2100 1800 1500
第四章 高速公路路段通行能力分析
3.影响高速公路CB的因素及其修正系数
（1）行车道宽度对通行能力的修正系数
当车道宽度达到某一数值时其通过量能达到理论上 的最大值，当车道宽度小于该值时，则通行能力降 低。
P51 表4-4 高速公路行车道宽度 修正系数
（2）侧向净空
影响包括左侧路缘带宽度和右侧路肩宽度的影响 ，当两者宽度小于某一数值时会使驾驶员感到不 安全，从而降速、偏离车道线、使旁侧车道利用 率降低
P51 表4-5 侧向净空的 修正系数
（3）交通组成对通行能力的修正系数
大型车和中型车 公式（2-6）
； 3、设有平面、立体交叉口； 4、全线封闭，出入口控制，只准汽车在规定的一些
立体交叉口进出公路。
通行能力分析的作用：
确定新建或扩建交通设施的车道宽和车道数， 评价交通设施改建后的运行特性和服务水平， 确定需要改造的交通设施和道路。
二、高速公路基本路段
高速公路分为基本路段、交织区和匝道（包括 匝道连接点）三个部分，其中高速公路基本路段 是指不受匝道附近的合流、分流以及交织流影响 的高速公路路段，是高速公路系统的重要组成部 分。
平原地形， 丘陵地形， 山岭地形，
根据表4-1 平曲线半径和纵坡坡度（％）来确定 路段所属的地形类别。
确定设计小时交通量和车辆折算系数 DDHV=AADT×HTF×D
DDHV－单向设计小时交通量（pcu/h） Directional design-hour volume
The traffic volume for the design hour in the peak direction of flow, in vehicles per hour.
[工学]第四章 高速公路路段通行能力分析
![[工学]第四章 高速公路路段通行能力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/8fbc363b6c175f0e7cd1375e.png)
通常进行设计分析所需的数据如下：
MSFi
MSFd
N
N= MSFd/MSFi
高速公路基本路段设计分析步骤
(1)计算规划、设计条件所需的最大服务交通量： ① 将设计年限的年平均日交通量换算成单方向设计小时交通量。
下表
②
③ 计算设计道路和假设交通条件所需的最大服务流率MSFd。
(2)计算规划、设计条件所提供的最大服务交通量：
▪ （1）高速公路所处地区为西北部的平原微丘地形 ▪ （2）预测年平均日交通量AADT为67000veh/d ▪ （3）交通组成：小型车71%，中型车24%，大型车3%，拖挂车 2%；驾驶员多为职业驾驶员 ▪ （4）假定设计速度为120km/h
按照通常的设计水平，应设计成几车道的高速公路？
根据以上条件确定该路段饱和度、服务水平等级。
五、规划和设计通行能力
规划和设计通行能力 • 设计通行能力或称规划通行能力，是指道路根据使用 要求的不同，按不同服务水平条件下所具有的通行能 力，即要求道路所承担的服务交通量。 • 设计通行能力分析是根据预测的交通量和交通特性， 以及期望的服务水平，确定高速公路所需车道数。
1、交通流饱和度的确定
▪ V/C = SF/C
2、计算实际条件下每车道需要的最大服务流率
▪ MSFd = SF/( × × N)
3、实际运行速度的确定 4、实际车流密度的确定
速度——流量曲线
120.00 100.00
速度（km/h）
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 一级 二级 三级 四级
标准化交通条件
高速公路路段通行能力分析方法的探索与实践
车型 小型车 大中型车 特大型车 车型说明 微型车（包括微型面包车） 、小客车、轻型车等 载货汽车、大客车、重型载货汽车等 大平板车、集装箱运输车等
图!
高速公路组成示意图
高速公路基本路段是高速公路上不受匝道、分合 流及交织区影响的路段，路段的通行能力可以定义 为：在选定的时段，在通常的道路和交通条件下，高 速公路上的某一点或某一均匀路段合情合理地期望通 过的最大持续交通流率。 ! 方法探索 标准化交通流的基本算法 速度、流量和密度 ’ 个参数在车辆相互跟驰状态 下存在着比较稳定的相互关系。公式（%）可以用来 计算流量，该公式以时间度量的车头时距 !"#$ 作为计 算的基础。 % ( ’ )## & !"#$ （%） 式中， % 为流率， *+, - , - ./0+； !"#$ 为平均车头时距， 1 - *+,。 在实测交通流中可以观测到 & 种车头时距，这里 假定除标准车以外的车辆都作为一类— — —大车： ’ ’ 为小客车跟随小客车； ’ ! !( 为小客车跟随 大车； ( ’ 为大车跟随小客车； ( ! !( 为大车跟随大 车。 这样，标准化交通流就可以用下面的公式计算 %) ( ’ )## & !"’’ *) ( *) +) ( %) & * ) （!） （’） （&）
图!
跟车模型分析图
在图 ! 中，车辆 ! " # 的动态空间为 "# ，在 （ ! " #） 图中用虚线框表示出来。如果不计车辆前悬的差距， 所观测到的第 ! 车和第 ! " # 车的车头时距是 $% $ "& ’ (! " # （%） 对车 ! " # 来说，它的动态空间长度为 "# ， （ ! " #） 其动态空间通过观测断面的时间为公式（&）所示 $! " # $ "# （ ! " #）’ (! " # 下形式 $! " # $ $% ’ "! "! " # " (! (! " # （(） （&） 为了计算的方便， $! " # 的表达式还可以表示为如
高速公路通行能力与交通流动分析
高速公路通行能力与交通流动分析高速公路是现代交通运输的重要组成部分，它的通行能力对于保障交通流动的顺畅与效率至关重要。
本文将从高速公路的通行能力、交通流动的分析以及影响因素等方面进行探讨。
一、高速公路的通行能力高速公路的通行能力是指单位时间内通过某一路段的车辆数量。
通行能力的大小取决于道路的设计标准、车辆类型和驾驶行为等多个因素。
一般来说，通行能力大的高速公路能够容纳更多的车辆流量，交通流动也就更加顺畅。
通行能力的计算可以采用流量密度法和车辆编组法等不同的方法。
流量密度法是通过测量单位时间内通过某一点的车辆数目来评估通行能力。
车辆编组法则是计算单位时间内通行的车辆所需的车道数目。
这些方法的应用取决于实际情况和数据的可获得性。
二、交通流动的分析交通流动是指车辆在道路上的运动状态。
它受到车辆流量、车道数量和速度等因素的影响。
当交通流量大于高速公路的通行能力时，就容易出现拥堵和交通事故等问题。
交通流动的分析可以通过交通行为观察和交通模型等方式进行。
交通行为观察是指通过实地调查和观察来记录车辆的行驶速度、车距和车辆绕行等情况。
交通模型则是利用数学和计算机方法来模拟交通流动的情况。
三、影响交通流动的因素影响交通流动的因素有很多，包括车辆流量、车辆类型、道路状况和气候等因素。
车辆流量是交通流动的关键因素之一。
通常情况下，高峰时段车辆流量大，交通流动容易受到限制。
因此，合理调节车辆的出行时间可以缓解高速公路的交通压力。
车辆类型也会对交通流动产生影响。
大型货车和客车通常需要更长的刹车距离，这会使车道上的车辆间距增大，从而影响交通流动的效率。
道路状况是交通流动的另一个重要因素。
道路的宽度、平整度和坡度等都会影响车辆的行驶速度和安全性。
排除道路上的障碍物、进行及时的道路维护和修复是提高道路通行能力的关键。
气候条件也会对交通流动产生重要影响。
在恶劣的天气条件下，如雨雪、大风或能见度不佳，驾驶员的视线和控制能力会受到限制，从而降低交通流动的效率。
04通行能力分析及技术标准
第四章通行能力分析及技术标准4.1 通行能力分析根据交通部颁布的《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），本项目按双向四车道一级公路标准建设。
本报告参照《道路通行能力手册》（美国研究委员会专题报告209号）对项目的通行能力进行验算，并根据本项目各特征年交通量预测结果计算出相应的服务水平。
所谓服务水平，就是描述交通流内的运行条件及其对驾驶员及乘客感受的一种质量标准。
服务水平分为四个等级，从经济效益考虑，二级或不低于三级服务水平是公路交通流量理想的服务水平。
1.基本公式研究表明理想条件下单车道的最大通过能力与路段中不同车速对应的通行能力C j及(V/C)成正比，其关系式为：MSF i= C j× (V/C)i式中: MSF i—理想条件下，i级服务水平提供的每车道最大通过能力（辆PCU/小时/车道）；C j—不同车速时的单车道通行能力；(V/C)i— i级服务水平对应的交通量与通行能力之比的最大值。
公式所表现的关系与服务水平等级i是相互对应的。
根据实际道路的运营情况，必须对上式进行多项修正，具体公式为：SF i= MSF i×N×f W×f HV×f E×f P式中: SF i—实际道路和交通条件下，i级服务水平单向N 车道的通行能力(辆/小时)；N —高速公路上单向车道数；f W—受车道宽度和侧向净空影响的修正系数；f HV—交通流中重型车辆(大货车、公共汽车和旅游车辆)影响的修正系数；f E—多车道公路的环境和类型的修正系数；f P—驾驶员总体特征影响的修正系数。
在进行车道通行能力分析和设计车道数时，将设计小时交通量(DDHV)换算为高峰小时交通量，并令其等于单向车道上的通行能力，其关系式为：SF i= DDHV / PHF式中：DDHV —某方向的设计小时交通量（辆/小时）；PHF —高峰小时系数。
设计小时交通量与路段年平均日交通量(AADT)的关系如下：AADT=DDHV / (K·D)或：AADT=SF·PHF/(K·D)式中：AADT —年平均日交通量，单位：辆/日；K—设计小时交通量占年平均日交通量的比例；D—在高峰方向上高峰小时交通量占小时总交通量的比例。
公路的通行能力分析
公路的通行能力一、概述公路的通行能力是指在通常的道路条件、交通条件和度量标准下，单位时间内道路断面可以通过的最大车辆数。
公路的通行能力，尤其是公路"咽喉"处（一般在隧道、桥涵、交叉口、交汇处、匝道与口、山下坡、急拐弯等）的通行能力是决定运输车辆行驶径路的决定因素，因此它在运输组织中非常重要。
公路通行能力是公路的一种性能，是一项重要指标。
研究它的目的在于：估算公路设施在规定的运行质量条件下所能适应的最大交通量，以便设计时确定满足预期交通需求和服务水平要求所需要的道路等级、性质和设计道路的几何尺寸，同时可以评价现有道路设施。
关于通行能力的研究，最早是以美国为中心进行的，并于1950年将其算法标准化编入美国《公路通行能力手册》(Highway Capacity Manual－HCM)中。
之后，几经修订，目前最新版本为2000年版。
该手册不仅在美国，而且在很多国家作为计算通行能力的规范书使用着。
在日本，于1960年制定了公路工程技术标准，该标准采用了美国《公路通行能力手册》中的观点。
之后，于1982年趁修改日本《公路工程技术标准》的机会，将日本的研究成果编入《道路交通容量》一书中，而使日本的公路通行能力的计算标准化。
《道路交通容量》中论述了路段、平面交叉路口、匝道、交织区间等公路各组成部分通行能力的算法。
二、影响公路通行能力的因素公路条件：①车道应有充足的宽度以不影响通行能力(3.5m以上)。
②路旁障碍物(挡土墙、电线杆、护轨、路标等)的距离(侧向净空)应在即使与通行能力相等的交通量时也不给行驶车速带来影响(侧向净空应为1.75m以上)。
③纵向坡度、曲率半径、视距及其它线形条件不应给通行能力交通量时的车速带来影响。
交通条件：①交通量中不应含有影响通行能力的卡车等大型车辆、摩托车、自行车、行人，即仅由小客车构成。
②不应有给通行能力交通量时的车速带来影响的速度限制。
根据公路条件和交通条件的不同，将通行能力分"基本通行能力"、"可能通行能力"和"设计通行能力"。
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3.数据样本要求
需要观测的车速样本量由式（2-1）估算：
c n E
2
σ —计算观测车速样本数量标准差，两车道 8.5 km/h，四车道取 6.8 km/h, 六车道取5.2 km/h; （双方向） E—计算车速允许误差，取决于平均车速的精度要 求，一般为1.5~2km/h。 c－满足期望置信水平对应的常数，表4-3
式中,
3600 F H av
(4-1)
F —流率（veh/h/ln或veh/h） Hav —平均车头时距（s/veh） 在实测交通流中可以观测到4种车头时距，即： P—P：小客车跟随小客车； P—T: 小客车跟随大客车； T—P:大客车跟随小客车； T—T:大客车跟随大客车。
标准化交通流的计算，可利用小客车的速 度作为车流速度，用车辆折算系数计算某 时间间隔内的标准车数量： PC＝Σ PCEi×Ni
VS 1 1 N 1 i 1 Vi
N
VS —区间平均速（km/h）
统计流量信息：统计各时间段内各车型的数量 、平均速度、平均密度，用于计算宏观车辆系 数和建立交通流统计分析模型。 统计车头时距：从0~200km/h将车辆速度按 5km/h的步长划分为40个区间段，统计各速度 区间内各车型的车头时距均值，用于车辆折算 系数。
4.资料和整理和分析 （1）断面观测数据处理方法 单车信息：包括车辆通过的车道号、通过 时间、车头时距、地点速度、车型、轴数和各 轴间的轴距。 统计速度信息：地点速度，自由流车辆和 全部车辆的速度分布，自由流车辆是指车头时 距大于8 s的车辆。
1 Vt N
V
i 1
N
i
Vi—时间平均速度（km/h）
4、 总而言之，所选观测点的交通流是常流 ，其性质不应被外界所干扰（或少干扰） 。 5、 观测地点应在平坡直线路段，远离匝道和 交叉口，并不受交叉口停车、车辆加减速 、换车道的影响，所选的观测点应在图4-2 标示的区间外。
图4-2 高速公路匝道及交织区示意图
2.观测方法
单面观测法 区段观测法
1.基本路段的标准条件 设计速度 地形 路面宽度 左侧路缘带宽度 右侧路肩宽度 行政等级 平整度 交通秩序和交通管理
120km/h 平原微丘 2×7.5m 0.75m 2.75 干线公路 对速度无影响 好
2.标准化交通条件（理想条件）
通常以车头时距作为基础来计算流量的：
高速公路的基本通行能力 CB和设计速度高 低有关系：
设计速度 基本路段的 CB 2200pcu/h/ln 2200pcu/h/ln 2000pcu/h/ln 1800pcu/h/ln。
120km/h－－
100km/h－－
80km/h －－
60km/h －－
2.实际条件下的通行能力
C= CB× fCW × fSW × fHV
划分高速公路路段 将高速公路沿其长度方向划分为具有相似特征的 若干路段，然后分别对每个路段进行通行能力分 析。 每个分析路段的交通运行状况都不能受立交出入 的影响，且整个分析路段的交通特征和车行道特 征都必须是一致的。
通行能力分析的作用：
确定新建或扩建交通设施的车道宽和车道数， 评价交通设施改建后的运行特性和服务水平， 确定需要改造的交通设施和道路。
二、高速公路基本路段
高速公路分为基本路段、交织区和匝道（包括 匝道连接点）三个部分，其中高速公路基本路段 是指不受匝道附近的合流、分流以及交织流影响 的高速公路路段，是高速公路系统的重要组成部 分。
第四章 高速公路路段通行能力分析
一、概述
二、实际运行状况通行能力分析
三、规划和设计阶段通行能力分析 四、计算示例
第一节
概
述
一、研究目的和意义 高速公路是在设计年限内能适应年平均昼夜 交通量25000~55000 pcu/d 的高等级公路。 高速公路一般符合下列4个条件：
1、只供汽车高速行驶； 2、设有多车道、中央分隔带，将往返交通完全隔开 ； 3、设有平面、立体交叉口； 4、全线封闭，出入口控制，只准汽车在规定的一些 立体交叉口进出公路。
（2）区间观测数据处理方法
验证修正系数的正确性。统计各车型的区间速度 。
二、实际条件下通行能力的计算
1.基本通行能力 又称理论通行能力，是指在一定时间段（取15min 或1h）和理想的道路、交通及管制条件下，一条车道 的一个断面所容许通过的最大持续交通流。
3600 CB t
(4-11)
（2）侧向净空
影响包括左侧路缘带宽度和右侧路肩宽度的影响 ，当两者宽度小于某一数值时会使驾驶员感到不 安全，从而降速、偏离车道线、使旁侧车道利用 率降低 P51 表4-5 侧向净空的 修正系数
（3）交通组成对通行能力的修正系数
大型车和中型车 公式（2-6）
4、分析步骤
（1） 确定路段基本数据
式中： C-------实际条件下的通行能力（pcu/h）; CB ------基本通行能力（pcu/h）; fCW ------行车道宽度修正系数； fSW ---侧向净空修正系数。 fHV ---交通组成修正系数。
3.影响高速公路CB的因素及其修正系数
（1）行车道宽度对通行能力的修正系数 当车道宽度达到某一数值时其通过量能达到理论上 的最大值，当车道宽度小于该值时，则通行能力降 低。 P51 表4-4 高速公路行车道宽度 修正系数
（2）通行能力修正路段 。主要考虑的影响因素包 括行车道宽度、自由流速度和交通组成。 （3）修正方法的验证路段
注意事项：
1、为了进行观测路段平均速度，所选观测路 段不宜短于2km。 2、观测点的位置应避免选在有车辆进出的地 方，以保证交通流数据的正常。 3、由于观测仪器对驾驶员的正常驾驶也会造 成影响，所以仪器的安放问题在观测点选择 时应该一并考虑。
车流密度： Fp－－标准车流率（pcu/h/ln 或 pcu/h） Sp－－小客车平均速度（km/h） Dp－－车流密度（pcu/km/ln）
Dp=Fp/Sp
第二节
1.调查地点选择
实际运行状况通行能力分析
一、基础数据调查与分析
高速公路基本路段的数据采集点可分为三类：
（1）理想条件的路段 。选择的主要标准是高速公 路的横断面形式和交通组成。