高速公路设计依据与技术标准

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设计小时交通量系数（%
华北 公路环境及分类 京、津、 冀、晋、 蒙 8.0 东北 辽、吉、 黑 9.5 华东 中南
)
西南 西北
沪、苏、浙、 豫、湘、 川、滇、 陕、甘、青、 皖、闽、赣、 鄂、粤、 黔、藏 宁、新 鲁 桂、琼 8.5 8.5 9.0 9.5
高速公路
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确定设计车辆的意义
1. 设计车辆是高速公路设计的重要依据之一, 主要用于确定公路设计各项控制指标 2. 道路的技术指标如行车道宽度、曲线加宽、 视距等都与车辆的外廓尺寸及性能有关。
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依据<公路工程技术标准>
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家及省属干线的高速公路-------20年预测。
• 设计交通量的预测起算年应为该项目可行性研究
报告中的计划通车年；当提交可行性研究报告年
到公路通车年超过5年时，在编制初步设计前应对
规划交通量予以核对。
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设计小时交通量
• 设计小时交通量 • 小时交通量（辆/小时）是以小时为计算时 段的交通量，是确定车道数和车道宽度或 评价服务水平的依据。
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交通量的时间分布（24小时分布）
60
50
大客车
40
小客车 拖挂车 大货车 中货车 小货车
30
20
10
0
7 8 9 1 2 3 4 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 6
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近 郊
一级公路
双车道公路 高速公路
9.5
11.5 12.0 13.5 15.5
11.0
13.5 13.5 15.0 17.5
10.0
12.0 12.5 14.0 16.0
10.0
12.5 12.5 14.0 16.5
10.5
13.0 13.0 14.5 17.0
11.0
13.5 13.5 15.0 17.5
第一节
• 设计车辆 • 设计速度 • 设计交通量
高速公路设计依据
– AADT – 设计小时交通交通量
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第一节
高速公路设计依据
一、设计车辆 • 设计车辆是指公路设计所采用的具有代表性的车 型。 • 行驶在公路上的车辆主要有机动车和非机动车两 类，其中机动车有摩托车、小汽车、公共汽车、 载货汽车、拖拉机和大型集装箱车等，非机动车 有自行车、三轮车、板车和畜力车等。 • 根据公路的使用任务和性质，高速公路、一级公 路为机动车服务，二、三、四级公路为混合车型 (含非机动车)服务。
城 间
一级公路 双车道公路
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知识拓展——交通组成
• 交通组成是指各种车型在车流中所占比例。
• 据交通调查，我国高速公路上的车辆由小货车、中型货车、 大货车、小客车、大客车和拖挂车六种车型组成。 • 交通调查资料统计显示，我国大部分高速公路的交通流以 小客车为主，超过了中型车等其他车型所占比例，而且随 着全国高速公路网的逐步完善，特别是汽车产业政策与结 构的调整，交通流中的小客车和大型客货车以及集装箱车 的比重将会随着平均运距的增加而逐年增长。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室
• 通行能力反映了道路的容量，交通量则反映了道路的负荷量。 因此，常用交通量且与通行能力的比值来表征道路的负荷程 度(或利用率、饱和度)
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通行能力分析的作用
• (1)通过道路通行能力和设计交通量的具体
分析，可以正确地确定新建道路的等级、
规模、主要技术指标和线形几何要素；
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知识拓展——通行能力与交通量的区别
• 交通量是道路上实际运行交通体的观测值，具有动态性与随 机性； • 通行能力则是根据道路的几何特性、交通状况及规定运行特 征所确定的最大流量，其数值具有相对的稳定性与规定性。 • 在正常运行状况下，道路的交通量均小于通行能力，当交通 量远远小于通行能力时，车流为自由流状态，车速高，驾驶 自由度大，随着交通量的增加，车流的运行状态会逐渐恶化， 当交通量接近或达到通行能力时，车流为强制流状态，将会 出现车流拥挤、阻塞等现象。
Design of Expressway and Interchange
第三章
高速公路设计依据与技术标准
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1
主要内容
第一节 高速公路设计依据
第二节 高速公路通行能力与服务水平 第三节 高速公路分类与技术标准
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• (2)通过对现有道路通行能力的观测、分析、
评定，并与现有交通量对比，可以确定现 有道路系统或某一路段所存在的问题，提 出改进的方案或措施；
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V/C比图
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• (3)道路通行能力可作为交通枢纽的规划、 设计、改建及交通设施配置的依据；
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第二节 高速公路通行能力与服务水平
一、通行能力的概念
• 道路通行能力，简称交通容量，即单位时 间内以一定车速能通过道路某断面的车辆 数的多少（辆/h）
• 通行能力是指在一定的道路、交通、管制 和环境条件下，对应于一定的行驶质量即 服务水平，在某一道路断面k单位时间(通 常取15min或1h)所能通过的最大车辆数。
• （1）年平均日交通量（AADT）是一年的总 交通量除以365天，是我国统计的公路交通 量的通用单位。 • （2）设计交通量是指拟建道路到预测年限 时所能达到的年平均日交通量（辆/日），
其值根据交通量预测得到。
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设计交通量的预测年限规定：
• 国家及省属重要干线公路----20年预测； • 国家及省属干线公路------15年预测，但对于国
• 根据观测方法和观测时间的不同，最常用的交通
量有：年平均日交通量(AADT)、高蜂小时交通量
(PHV)、平均日交通量(ADT)、日平均小时交通量
(DAHV)和第30位高峰小时交通量(30HAHV)。交通 量反映了某条公路上的交通负荷，也反映了汽车 运输时对公路设施的要求。
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运行车速：
定义 ：运行车速是在特定路段长度上车辆实际行驶速 度。由于不同的车辆在行驶过程中可能采用不同的车 速，通常用测定的第85个百分点上的车辆行驶速度作 为运行车速。 期望车速： 是指在行车辆在不受或基本不受其他车辆约束的条件 下, 驾驶员所希望达到的最高“安全”车速。一般而 言, 期望车速与道路等级及交通状况、在行车辆的性 能状况、驾驶员的性格、承运任务的急缓相关。当在 行车辆驾驶员感觉行驶过程中的运行速度低于期望车 速一定数值时,便有改变其车速的意图。 交通工程教研室
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知识拓展-设计车速分段选取
• • • • 级差一般为20km/h; 分段长度不宜小于20km 分段之间设过渡段； 变更点的位于置易于判断，如车站、村镇、 交叉道口或地形明显变化处等。
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知识拓展—各国高速公路的设计车速
国家/地区 前苏联 德国/法国/西班牙/意大利 美国 日本/墨西哥 高速公路设计速度等级 150km/h 140km/h 120km/h 100km/h 80km/h 129km/h 113km/h 96km/h 80km/h 120km/h 100km/h 80km/h 60km/h
交通量的时间分布（8760小时分布）
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• 设计小时交通量 计算公式 • • • • • DDHV＝AADT×D×K DDHV—第30小时两个方向的总交通量 AADT—年平均日交通量（辆/h） D—方向不均匀系数 K—设计小时交通量系数
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1.定义：指当气候条件良好、交通密度小、汽车 运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属 设施等）的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保 持安全顺适行驶的最大行驶速度。 2.作用：设计速度是决定道路几何形状的基本依 据。道路的曲线半径、超高、视距等直接与设计 速度有关。同时也影响车道宽度、中间带宽度、 路肩宽度等指标的确定。
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我国高速公路的设计速度
• 第一级 设计车速：120km/h，平原微丘区， 车道数为8、6、4； • 第二级 设计车速：100km/h，重丘区，车道 数为4； • 第三级 设计车速：80km/h，山岭区，车道 数为4；
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知识拓展——运行车速
• 根据国家“九五”攻关项目《公路通行能力研究》
的成果，以车辆运行特性作为车辆分类标准，从
对交通运行的影响考虑，将高速公路上常见的机
动车六种车型归并为:小型车、中型车、大型车和
拖挂车四类。
小型车
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知识扩展:收费公路车辆通行费车型分类 JT/T 489-2003
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公路设计速度的选取 各级公路设计速度应根据公路的功能、等级及交 通组成，结合沿线地形、地质等状况，经论证确 定。
高速公路

一般为120km/h、100km/h或80km/h，特殊困难的 局部路段，且因新建工程可能诱发工程地质病害 时，经论证并报主管部门批准，该局部路段的设 计速度可采用60km/h，但长度不宜大于15km ，或 仅限于相邻两互通式立体交叉之间，与其相邻路 段的设计速度不应大于80km/h。
• (4)道路通行能力可作为路网规划、设计 和方案比选的依据； • (5)道路通行能力可作为交通管理、运营、 行车组织及控制方式确定或方案选择的依 据；
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高速公路通行能力的分类
根据车辆运行状 基本路段通行能力、交织区通行能 态的特征不同 力、匝道通行能力 根据通行能力的 基本通行能力、可能通行能力、实 性质和使用要求 际通行能力（设计通行能力） 的不同

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设计车速是用于规定道路路段的设计标准。高等级公路因
受地形、地貌影响, 不同路段采用不同的设计车速。

V期望影响V运行,并使V运行尽可能接近V期望。 三种车速之间的理想关系为:对于高等级公路上不同路段 的设计车速,确定与之相适应的运行速度,同时也使驾驶员 产生与之对应的期望车速。
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• 方向分布系数
主要方向交通量 D (100%) 双向总交通量
• 美国研究:D为50-80%,一般为67%.宜取50%-60%, 亦可根据当地交通量观测资料确定.
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• 设计小时交通量系数:选定时段的小时交通 量与年平均日交通量的比值. • 其值一般在8-18%

实际中,三种车速间的关系是:驾驶员并不关注高等级公路
的设计车速,而是根据路段条件,确定相应的运行速度、期
望车速,只要条件许可,便按心目中的期望车速引导在行汽 车的运行速度。
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三、设计交通量
（一）、交通量概念 • 交通量是指公路上某一断面在单位时间内通过的 车辆数量，如小时交通量、日交通量。
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• 鞍式列车适用于大型集装箱运输，可作为
高速公路的设计依据。小客车的最小转弯
半径为6m，载重汽车和鞍式列车为12m。确 定路缘石或交通岛的转弯车道半径时，一 般应以鞍式列车的转弯半径作为控制。
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二、设计速度
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• 预测年平均日交通量推导公式
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知识拓展:设计交通量的构成
设计交通量一般由趋势交通量、诱增交通量和转移交通量构成
• 趋势交通量：是指通过已有公路的交通量按 其历史资料和经济资料的相关关系，在经济 发展预测的基础上预测的未来交通量。 • 诱增交通量：由于道路条件的改善所激发的 潜在交通需求 • 转移交通量：由于道路条件的改善,所吸引的 从其他交通方式(铁路/航空等)的交通量.