车辆换算系数

双车道PCE计算标准

超车需求受对向交通流的限制，因此慢 行车辆对交通流影响较大，会形成排队 行驶的现象，并产生延误，制约通行能 力降低服务质量。数理统计上，速度表 现出对流量的变化非常敏感。因此速度 和延误是反映交通设施运行质量的重要 指标，可作为计算标准。
4.PCE计算方法


间接计算法 直接计算法 计算机模拟法 微观估计法
车辆换算PCE定义



车辆换算系数PCE：某类型1辆车换算成 标准车辆的辆数。 车辆换算系数PCE：在特定的道路条件以 及交通组成条件下，所有非标准车相当 于标准车对交通流流量影响的当量值。 车辆换算系数PCE：根据各种不同车辆在 行使时占用道路净空的程度，可以分别 确定他们对标准车的换算系数。
速度因子法

用某种车平均每增加或减少一辆对标准 汽车小时平均运行速度的影响值，与标 准车每增加或减少一辆标准汽车平均运 行速度的影响值的比值。
Y b0 bi xic
bi [xi 1 ( xi 1) c ] PCE c c b0 [x0 1 ( x0 1) ]
2.3分类
2.3.1一般分类





微型车：2轴小于2.2米，摩托车、发动机排放 量在1升以下的微型面包和微型小轿车 小型车：2轴2.2~2.95米，小轿车、小于1.5吨的 轻型客货车以及12座以下面包车 中型车：2轴2.95~4.6米，1.5-5吨的轻型、中型 货车和大于12座的大中型客车 大型车：2轴大于4.6米或3轴，5~14吨的重型货 车、半挂货车等大型货车与大于50座的大客车 特大型车：大于等于4轴，大于14吨的重型货 车、全挂货车与集装箱车等大型货车 拖拉机：大小型拖拉机
车辆换算系数 ----通行能力2
交通工程教研室
本课内容


1、PCE意义和PCE定义 2、车型划分 3、车辆折算系数计算标准 4、车辆折算系数分析方法
换算系数PCE意义




重型车的尺寸比小客车大，占用了更多的道路 空间；重型车的运行性能比小客车差，尤其是 加速、减速和保持上坡速度的能力。 车型不同，动力性能不同，速度相差较大，会 产生超车次数，降低了车辆运行质量和通行能 力。 为了使不同交通组成的交通流能够在同样尺度 下进行分析，使具有可比性，在分析计算通行 能力和服务水平时，需要将实际或预测的交通 组成中各种车辆交通量换算成标准车当量，需 要用到车辆折算系数。 标准车当量：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。
车辆折算系数计算条件

由于道路、交通条件的不同，特别是道路等级、 纵坡坡度和坡长的不同，会导致各车型对交通 流的影响发生很大的变化，车辆折算系数研究 包括：

各种坡度 坡长、交通组成 交通流状态：交通拥挤状况

不同道路设施应有不同的换算系数


连续流：高速公路、双车道公路、城市快速路 间断流：路段 交叉口（分方向）
在通常的交通流中，各车型都具有相当的样本量。
公路交通量调查各类车型分类表
编号 1 2 3 车型分类 小型载货汽车 中型载货汽车 大型载货汽车 车型载重、马力与包括车型 载重量小于2.5T，包括拖挂载货，摩托车 载重量2.5-7.0T 载重量达于7.0 折算系数 1.0 1.0 1.0
4
5 6 7
小型客车
c
密度因子法

用某种车平均每增加或减少一辆对标准汽 车小时平均密度的影响值，与标准车每增 加或减少一辆标准汽车平均密度的影响值 的比值。
K B BijQi j
i 1 j 1 n m
i 1,2....n，表示车型，其中 1为小汽车 j 1.....m, 拟合多项式的次数 Bi1 2 Bi 2Qi PCE B11 2 B12Q1
宏观估计法

等速度法：
K jB vFB v 1 v FM PCE . . 1 1 P vFB K jM vFM v

等密度法：
1 vFB K jM K jB K PCE . . 1 1 P vFM K jB K jM K
直接计算法


从宏观的交通流和通行能力角度出发， 把车辆整体作为研究对象。优点是对某 些影响因素可以量化，但总需要些假设。 数学模型法：考虑路段上车流的车速分 布，并注意到它们的超车行为，将这个 过程看成一个车辆的排队服务过程。服 务窗口是允许超车的空隙。由此建立数 学模型进行推导而得出PCE值。

等V/C法：
1 Cb PCE 1 1 P CM
理论分析方法

折算交通量相等
Qb Qm P PCE Qm (1 P) PCE 1 / P (Qb / Qm 1) 1 PCE 1 / P (vb / vm 1) 1 v v f (K j K ) / K j K jM K jB K 1 v FB PCE . . 1 1 P v K K K jB jM FM
2.0
0.5 0.5 0.1
2.2分类方法



以自由车速和总体速度标准差为运行特 征的表达，考虑车辆的结构特征和轴距 出现频率，利用实际数据进行聚类分析。 以小客车为分类的重心，以欧氏距离作 为分类指标，以10或整数为聚类间距进 行聚类。 分类不唯一，与实测数据有关，分类指 标以及聚类标准也有影响。

由于定义中“通常道路条件”和“小客车”的概念并 不明确，道路条件的差异、小客车性能的差异以及实 际车型远不只货车和公共汽车两种，所以在具体的车 辆折算系数计算中，对同一类型的车，各种算法得出 的车辆折算系数不同;采用同样的算法，对不同道路上 同一类型的车所得出的车辆折算系数不同;同样的算法， 同一道路上同一类型的车在不同方向所得出的车辆折 算系数不同;同样的算法，同类道路上同一类型的车由 于所占比例不同所得出的车辆折算系数不同;同样的算 法，同类道路上同一类型的车由于服务水平不同所得 出的车辆折算系数不同;对同一类型的车，中国与美国 的车辆折算系数不同;对同一类型的车，在同类道路上 美国HCM85，HCM94和HCM2000的车辆折算系数不 同。
延误计算法

超越车在没有超车前不得不跟随被超越 车，直到开始超车操作之间有一段延误， 车流中加入某一种车与加入标准车引起 延误的比值即法

观测车流中的车队头车，考查重车和小 汽车作为头车的比例多少，以此作为等 价标准计算PCE
计算机模拟法


通过数学分析或物理建模，在计算机上进行模 拟计算。此方法可以求得不同车型在各种情况 下的PCE值。要了解各种类型车辆在混合行驶 时之间的相互影响，找出车辆折算系数随道路 条件、交通条件、管理控制变化而变化的规律， 必须在大范围内进行现场调查，掌握足够数据。 能够进行重复试验，可以弥补理论法和经验法 只能得出一种对另一种的缺陷。


纯小车流的流量可用交通流中小车跟随 小车的平均车头时距求得 Q=3600/Hpp 同样，可用交通六种所有车头时距的平 均值计算混合车流的交通量 Qm=3600/Hm Hm=ppHtt+(1-p)pHtp+(1-p)pHpt+(1-p)(1p)Hpp





通过观测发现：不同车型的跟车时距基 本上由跟驰车辆的类型决定的，而与前 导车的类型关系不大。这样可近似认为 小车跟小车和小车跟大车的车头时距相 同，大车跟大车与大车跟小车的车头时 距相同。 Htp=Htt=Ht;Hpp=Hpt=Hp PCE=Hi/Hs
小型客车 载货拖挂车 小型拖拉机
座位小于20个的小轿车、吉普车、面包车、 0.5 拖挂载客摩托车和轻骑
座位大于20个 包括半挂及平板拖车 12马力及小于12马力 1.0 1.5 1.0
8
9 10 11
大中型拖拉机
畜力车 人力车 自行车
12马力以上
专指汽车胶轮大马车 人力三轮车、畜拉架子车、手推车 包括动力自行车

车辆换算系数不是定值
2、车型分类



2.1车型分类的标准与原则 目前世界各国对车辆分类都以车辆轴距为基本 标准，按车辆的长度和车辆承重来划分。国道 网统计中规定了3类11种车型。 应以运行特征（速度和特征值）为基本标准来 划分，辅以车辆的轴距等结构特性来划分。 原则为：

各车型之间具有明显的差异 在类似的运行条件下，各车型具有稳定的运行条件
换算系数定义存在问题




至今没有统一定义 没有说明影响“对象”（换算基础） 通行能力方面可以是流量、速度、密度 其它方面：燃料消耗、尾气排放 没有说明交通、道路等条件的影响 由于道路条件的不同，特别是道路等级、纵坡坡度 和坡长的不同，会导致各车型对交通流的影响发生 很大变化 通常道路条件下的当量值只是车辆折算系数研究的 一个方面 应结合具体的道路条件给出折算系数如道路等级、 坡度、坡长 没有说明标准车型 小客车可能，其它车型也可能，由研究对象的交通 组成来决定
标准车的选择


由于小客车在公路上出现最多，有的高 速公路上已占75%多，最少也占30%多， 是最常见的车型。 因此标准车为小客车，通常为2轴，轴距 位于2.3~2.9米（2.2~2.95）之间。
3、折算系数PCE的计算标准



折算系数：将混合交通流中各种车型转 换为标准车的当量值。 考虑服务水平以及数据采集的难易程度， 因此应首先选择服务水平的效率度量指 标，以该参数作为PCE的计算标准，能最 大程度上保证交通流状况的一致性。 速度、延误、密度是服务水平较为敏感 的参数。
车头时距方法



车头时距是流量微观度量尺度，其反映了不同 车辆类型对道路时间、空间资源的占用；非标 准车型车辆在混合车流中运行，在驾驶自由度、 司机感受、速度以及延误等各方面都对交通流 造成了与标准车不同影响，但在微观方面，这 些影响终归通过司机选择不同的跟驰距离，从 不同车头时距上反映出来。 车头时距计算可以直接反映出各车型车辆对流 量的影响 车头时距是最直观的交通流参数，易于观测和 数据采集