第7章-多车道公路-公通行能力手册.doc

《第7章-多车道公路-公通行能力手册.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章-多车道公路-公通行能力手册.doc（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第七章 多车道公路 - 1 - 目目 录录 第七章第七章 多车道公路多车道公路2 2 7.1 引言 .2 7.1.1 运行特性分析 .3 7.1.2 理想条件下的多车道公路交通流特性 .3 7.1.3 通行能力影响因素 .3 7.2 通行能力分析方法 .4 7.2.1 通行能力分析流程 .4 7.2.2 通行能力基本计算参数与公式 .4 7.3 应用分析步骤 .9 7.3.1 运行状况分析 .10 7.3.2 规划和设计分析 .12 7.4 算例分析 .15 7.4.1 算例 1 多车道公路运行状况分析 .15 7.4.2 算例 2多车道公路的规划分析 17 附录 7-I 多车道公路运行状况分

2、析表.1 附录 7-II 多车道公路规划分析表 .2 附录 7-III 横向干扰等级分析方法3 公路通行能力手册 - 2- 第七章第七章 多车道公路多车道公路 7.1 引言引言 按照技术等级划分，一般公路是指“公路工程技术标准”中除高速公路以外的一、二、 三、四级公路。在本手册中，根据一般公路横断面形式的不同，可分为多车道公路和双车道 公路，其中，多车道公路多是一级路，而双车道公路则多是二、三、四级公路。 多车道公路供汽车分向、分车道行驶，行车道数量不少于 4 条的公路，其典型的横段面 形式如图 7-1 所示。与其他类型的公路相比，多车道公路特有的运行特性描述如下： 25.5 （24.00）

3、23.75 0.75 3.00 3.00 0.75 2.00 23.75 0.50 0.50 (2.75) (0.25) (1.50) (0.25) (2.75) ( A ) 22.5 （20.00） 23.50 0.50 2.50 2.50 0.50 1.50 23.50 0.50 0.50 (1.50) (0.25) (0.25) (1.50) ( B ) 图图 7-1 多车道公路横断面形式示意图多车道公路横断面形式示意图 1） 存在横、纵向干扰：多车道公路与其他公路相交处多为平面交叉口，并且在入口处 没有控制，因此，多车道公路的交通流在运行过程中将受到横向、纵向的干扰； 2） 交通组成比

4、较复杂：由于我国的高速公路多是收费公路，因此，经济实力相对较弱 的车主更愿意选择多车道公路，而他们所拥有的车辆不管是车辆外形尺寸还是动力 性能，都存在相当大的差别，导致交通组成比较复杂； 3） 可能存在对向交通干扰：通常多车道公路具有中央分隔带，有时也采用双黄线作为 中央分隔，此时，对向车辆将会使当前车道的车辆偏离车道中线甚至实施换车道。 第七章 多车道公路 - 3 - 7.1.1 运行特性分析运行特性分析 多车道公路是供汽车分向、分车道行驶的，具有多条车道的公路。同高速公路相比，理 想道路条件下多车道公路的横断面形式与设计速度为 100km/h 四车道高速公路基本相同，如 行车道宽度为 3.

5、75m，硬路肩宽度为 3.0m，路缘带宽度为 0.5m，中央分隔带宽度 2.0 米。然 而，由于多车道公路没有实行全封闭，入口也没有实施控制，因此，多车道公路中交通流较 高速公路中的交通流更容易受到横、纵向的干扰。从实际观测的结果来看，多车道公路在运 行质量和具体的通行能力、服务水平数值上都与高速公路存在差别。 7.1.2 理想条件下的多车道公路交通流特性理想条件下的多车道公路交通流特性 多车道公路的理想条件包括理想的道路条件和交通条件。理想道路条件是指设计速度 为 100km/h，车道宽度为 3.75m，硬路肩宽度为 3.0m，左侧路缘带宽度为 0.5m，中央分隔带 宽度为 2.0m，纵坡为

6、 0，具有良好的线形，没有出入口；理想交通条件是指交通组成是 100%的 小客车，都是专职驾驶员。 理想条件下，多车道公路的运行特性与高速公路相似，其速度流量关系图如图 7-3 所示。 0 20 40 60 80 100 120 02004006008001000120014001600180020002200 流量(pcu/h/车道) 速度(km/h) 设计车速=100km/h 设计车速=80km/h 设计车速=60km/h 图图 7-2 多车道公路理想条件下的速度多车道公路理想条件下的速度流量曲线流量曲线 7.1.3 通行能力影响因素通行能力影响因素 与高速公路基本路段类似，多车道公路的通

7、行能力也受到车道宽度及侧向净空、车道数 量、设计速度、交通组成和驾驶员总体特性等及方面因素的影响。值得注意的是，由于我国 机动车性能差别较大，多车道公路中的大型车和性能较差的农用汽车占有一定比例，交通组 成非常复杂，不仅使通行能力分析中，多车道公路采用了不同的车辆折算系数，就是车辆类 公路通行能力手册 - 4- 型也都与高速公路基本路段中的车辆分类存在根本的差别。 7.2 通行能力分析方法通行能力分析方法 7.2.1 通行能力分析流程通行能力分析流程 同高速公路基本路段通行能力分析方法流程类似（参见图 3-10），多车道公路的通行能 力分析也是从理想条件下的通行能力开始，然后根据规划、设计或运

8、营高速公路的实际条件， 对理想通行能力进行修正，得到实际条件下的通行能力值后，再进行多车道公路的规划、设 计和运行状况分析。 7.2.2 通行能力基本计算参数与公式通行能力基本计算参数与公式 （1）理想通行能力）理想通行能力 理想条件下，不同设计速度多车道公路的通行能力值见表 7-1。 表表 7-1 多车道公路的通行能力推荐值多车道公路的通行能力推荐值 计算行车速度 （km/h） 通行能力 （pcu/h/车道） 临界密度 （pcu/km） 临界速度 （km/h） 10020004050 8018004046 6016004040 （2）服务水平指标体系）服务水平指标体系 密度是多车道公路的服务

9、水平衡量指标。各设计速度下，多车道公路服务水平的分级情 况见图 7-3 和图 7-4，以及表 7-24。 表表 7-2 设计速度设计速度 100km/h 的多车道公路服务水平分级的多车道公路服务水平分级 服务水平等级 密度 （pcu/km/车道） 速度 （km/h） V/C 最大服务交通量 （pcu/h/车道） 一级 7 96 0.35700 二级 15 87 0.651300 三级 20 80 0.801600 40 50 四级 40 50 1.002000 第七章 多车道公路 - 5 - 0 500 1000 1500 2000 2500 010203040506070 密度(pcu/km

10、) 流量(pcu/h) 一级二级 四级 强制流 三级 图图 7-3 理想条件下密度理想条件下密度流量图的服务水平分级流量图的服务水平分级 0 20 40 60 80 100 120 02004006008001000120014001600180020002200 流量(pcu/h/车道) 速度(km/h) 设计车速=100km/h 设计车速=80km/h 设计车速=60km/h 一级二级四级三级 图图 7-4 理想条件下速度理想条件下速度流量图的服务水平分级流量图的服务水平分级 表表 7-3 设计速度设计速度 80km/h 的多车道公路服务水平分级的多车道公路服务水平分级 服务水平等级 密度

11、 （pcu/km/车道） 速度 （km/h） V/C 最大服务交通量 （pcu/h/车道） 一级 7 78 0.30550 二级 15 70 0.581050 三级 20 65 0.721300 40 46 四级 40 46 1.001800 公路通行能力手册 - 6- 表表 7-4 设计速度设计速度 60km/h 的多车道公路服务水平分级的多车道公路服务水平分级 服务水平等级 密度 （pcu/km/车道） 速度 （km/h） V/C 最大服务交通量 （pcu/h/车道） 一级 7 60 0.27400 二级 15 57 0.57850 三级 20 52 0.701050 40 40 四级 4

12、0 40 1.001600 （3） 实际道路条件对设计速度的修正实际道路条件对设计速度的修正 按照式（7-1）计算实际道路条件对设计速度的修正。 式（7- NwR VVVV 0 1） 其中， 实际道路条件下的设计速度，km/h； R V 理想条件下的设计速度，km/h； 0 V 车道宽度和路侧净空对设计速度的修正值，km/h； w V 车道数对设计速度的修正值，km/h； N V 1） 车道宽度和侧向净空对设计速度的修正值车道宽度和侧向净空对设计速度的修正值 表表 7-5 车道宽度和侧向净空对设计速度的修正值车道宽度和侧向净空对设计速度的修正值（km/h） w V 道路条件宽度（m）设计速度修

13、正值，（km/h） w V 3.5-3.0 车道宽度 3.750.0 0.25-5.0 0.5-3.0左侧路缘带 0.750.0 1.0-5.0 1.5-3.0 2.0-1.0 右侧路肩 2.50.0 表 7-5 分别列出了车道宽度、左侧路缘带和右侧路肩宽度不满足理想条件时，设计速度 第七章 多车道公路 - 7 - 的修正值。当以上 3 个条件中有 2 个或 3 个同时不足时，其综合的修正值为独立影响情况下 修正值之和。如车道宽为 3.5 m，左侧路缘带 0.25m 时，其设计速度修正值为（-3）+（-5）= -8（km/h）；又如，车道宽为 3.5 m，左侧路缘带 0.25m，右侧路肩为 1

14、.0 m 时，其设计速度 的修正值为（-3）+（-5）+（-5）= -13（km/h）。 2） 车道数对设计速度的修正值车道数对设计速度的修正值 表表 7-6 车道数对设计速度的修正值车道数对设计速度的修正值（km/h） N V 车道数（单向）设计速度修正值，（km/h） N V 4 0 3-3.0 2-5.0 （4）实际通行能力计算公式）实际通行能力计算公式 按照式（7-2）计算实际道路、交通条件对通行能力的修正。 式（7-2）NffffMSFSF pHVdfii 其中，实际道路、交通条件下， 级服务水平对应的单方向条车道的 i SFiN 服务交通量，辆/h； 理想条件下，理想条件下， 级服

15、务水平对应的单车道最大服务交通量，辆级服务水平对应的单车道最大服务交通量，辆 i MSFi 小客车小客车/h/车道；四级的最大服务交通量就是通行能力车道；四级的最大服务交通量就是通行能力。 横向干扰对通行能力的修正系数，参见表 7-7； f f 平交路口密度修正系数，参见表 7-8； d f 交通组成影响对通行能力的修正系数，按式（7-3）计算，参见表 HV f 7-9 和表 7-10； 驾驶员总体特性影响对通行能力的修正系数； p f 多车道公路单向车道数。N 1）横向干扰影响的修正系数）横向干扰影响的修正系数 f f 表表 7-7 横向干扰影响的修正系数横向干扰影响的修正系数 f f 横向

16、干扰度等级 实际通行能力修正系数 f f 11.00 20.98 公路通行能力手册 - 8- 30.96 40.93 50.92 实际应用中，横向干扰等级往往难以判断，其判别方法详见本章附录 III。 2）平交路口密度的修正系数）平交路口密度的修正系数 表表 7-8 平交路口密度的修正系数平交路口密度的修正系数 d f 交叉口平均延误（s）设计速度 （km/h）15304050 平交间距 2000m 1000.600.530.510.48 800.680.610.590.57 600.770.700.680.66 平交间距 1500m 1000.520.460.440.42 800.610.5

17、40.520.50 600.720.640.620.60 平交间距 1000m 1000.420.360.340.32 800.560.480.460.44 600.630.540.510.48 3）交通）交通组成组成影响的修正系数影响的修正系数 HV f 式（7- 11 1 ii HV Ep f 3） 其中，车型 的交通量占总交通量的百分比，%； i pi 车型 的车辆折算系数；其中，车型 的分类说明以及各车型 i Eii 的车辆折算系数取值分别见表 7-9 和表 7-10。 表表 7-9 多车道公路车型分类多车道公路车型分类 车型编号代表车型说 明 1小客车小轿车、小型客货车 2中型车中型

18、客货车、轻型客货车 第七章 多车道公路 - 9 - 3大型车大型货车、大型客车 4拖挂车平板拖车、普通拖挂车 5拖拉机大、小拖拉机（交通流中每小时大于 10 辆时考虑） 表表 7-10 多车道公路车辆折算系数多车道公路车辆折算系数的推荐值的推荐值 i E 设 计 速 度 (km/h) 车型 流量 （辆/h/车道）120km/h100km/h80km/h60km/h 10001.52.545 100015003.05710中型车 15001.5357 10002356 10001500471113大型车 150025911 10003467 100015006101315 拖挂车 (含集装箱）

19、1500371113 10004567 100015007101315拖拉机 1500571113 注：1.表中的折算系数适用于路况、横向干扰、交通秩序等方面均为较好水平的情况； 2.对设置了慢行线的多车道公路，拖拉机作为横向干扰处理。 4）驾驶员总体特性影响的修正系数）驾驶员总体特性影响的修正系数 p f 同高速公路基本路段一样，多车道公路中驾驶员总体特征的影响是通过修正系数来 p f 反映，其取值范围在 0.851.00 之间。使用该系数应非常谨慎，可以通过调查工作日和休息 日的交通流率和速度来确定该修正系数取值；或通过专家对道路、交通状况的综合分析，提 出合理的修正系数。在一些情况下，可

20、以采用的取值范围对通行能力进行灵敏性分析，以 p f 确定驾驶员总体的不同是否会严重影响多车道公路通行能力。 7.3 应用分析步骤应用分析步骤 上节中讨论的通行能力分析方法常用于解决下列各类问题： 1）运行状况分析运行状况分析可以针对现有的或拟建的多车道公路进行。运行状 况分析是在已知详细的道路几何线形及交通条件的基础上，通过运行状况分析，估 公路通行能力手册 - 10- 计现有的或拟建的多车道公路中交通流的服务水平、速度和密度。运行状况分析可 以用来评价多车道公路运营状况，或采取某些改造措施后产生的效果，也可以用来 评价多车道公路的设计方案。 2）规划和设计分析规划和设计分析一般是根据预测交

21、通量和几何线形设计标准， 以及目标年期望达到的服务水平作为已知条件，计算出规划和设计中多车道公路路 段所需的车道数。规划和设计相比，规划分析中只要求交通预测和道路的平、纵线 形的近似数据，对所需车道数进行初步估算。另外，尽管规划和设计分析本身的过 程相对简单，但是如果需要深入分析规划、设计方案，往往需要假设详细的交通预 测资料，包括交通量高峰特性，交通组成和有关的平、纵线形等资料，对路段进行 运行状况分析。 必须指出的是：本手册的这些分析方法只是用作原则性分析，并不能代替可行方案的论 据和决策。通过通行能力分析，只是向作决策的工程师和规划人员提供了一些参考数据，并 不等于决策本身。要进行最后的

22、决策，除了这些基本的、重要的数据以外，还由其他一些准 则，如经济效益和环境影响等。 7.3.1 运行状况分析运行状况分析 （1）数据要求）数据要求 进行多车道公路基本路段运行状况分析所需资料如下： 1）高峰小时交通量，或者其它规定时间内的小时交通量； 2）交通特性，包括交通组成：大、中、小、拖挂车以及拖拉机所占的百分比，15 分钟 高峰小时系数以及驾驶员总体特征； 3）道路特性，包括车道数，车道宽度，侧向净空，设计速度和纵坡坡度等。 （2）划分分析路段）划分分析路段 在运行状况分析之前，应把多车道公路划分成具有统一特性的路段，即多车道公路路段 的上述各项数据稳定不变；如果某一项数据发生变化，则

23、需要划分为另外一段进行分析。当 多车道路段中的车道数量、车流密度发生变化，或者出现信号控制交叉口、停让控制交叉口 时，都可将这些作为分析路段的分段点。 （3）运行状况分析步骤）运行状况分析步骤 运行状况分析是在式（7-1）和式（7-2）的基础上进行的，详细的分析步骤见图 7-5。 第七章 多车道公路 - 11 - 运行状况分析步骤说明： 1）明确已知条件：包括车道宽度、车道数、侧向净空、平交路口密度及延误、设计速 度、纵坡坡度、观测交通量、横向干扰情况、交通组成、15 分钟高峰小时系数以及 驾驶员总体特征等； 2）计算实际通行能力： A） 根据理想条件下的设计速度，按照式（7-1），查表 7-

24、5、表 7-6，计算实际条 件下的设计速度。 R V B）根据实际条件下的设计速度，查表 7-1，通过内插计算实际设计速度对应的 R V 实际通行能力；或者查图 7-4，通过作图法计算实际设计速度对应的实际通 R C 行能力。 R C 3）计算实际条件下每车道需要的最大服务交通量： A） 将实测的小时交通量通过 15 分钟高峰小时系数折算成为 15 分钟高峰Q 15 PHF 小时交通流率。SF 式（7- 15 / PHFQSF 3） 其中，单方向实际高峰小时服务流率，辆/h；SF 单方向观测高峰小时交通量，辆/h；Q 15 分钟高峰小时系数，具体取值见表 3-9。 15 PHF 公路通行能力手

25、册 - 12- 理想条件下计算行车速度 横向干扰修正 车道宽和净空修正 交通组成修正 驾驶员总体特性修正 实际通行能力 计算行车速度修正 车道数修正 交通流率修正 实际条件下计算行车速度 15 分钟高峰小时流率 观测小时流率 交通流密度 饱和度 实际运行速度 服务水平等级 实际条件需要的最大服务交通量 平交路口密度修正 图图 7-5 多车道公路路段运行状况分析步骤多车道公路路段运行状况分析步骤 B）根据式（7-4）计算实际道路、交通条件下每车道所需要的最大交通量。 d MSF 式（7-)/(NffffSFMSF pHVdfd 4） 其中，所有符号同式（7-2），各修正系数的取值可查表 7-7、

26、表 7-8、表 7-9 和 表 7-10 获得。 4）运行状况分析： A） 计算饱和度：根据计算得到的单车道所需的最大交通量和实际通行能力 d MSF 值，按照式（7-5）计算饱和度。 R Ccv/ 式（7- Rd CMSFcv/ 5） 其中，实际条件下的通行能力值，pcu/h/车道； R C 其余符号同式（7-4）。 B）确定服务水平等级：根据计算得到的单车道需要的最大交通量和分析路段 d MSF 的设计速度，对应表 7-2、表 7-3 或表 7-4 中相应设计速度下各服务水平的最 R V 第七章 多车道公路 - 13 - 大服务交通量，确定分析路段的服务水平等级。 C）计算运行速度：根据计

27、算得到的单车道实际最大交通量和分析路段的设计 d MSF 速度，查阅图 7-2 中相应的速度流量曲线，确定分析路段的运行速度。 R V D） 计算交通流密度：根据计算得到的单车道实际最大交通量和分析路段的MSF 设计速度，查阅图 7-3 中相应的密度流量曲线，确定分析路段的交通流 R V 密度；或者用单车道实际最大交通量除以运行速度，得到分析路段的K d MSF 交通流密度。K 7.3.2 规划和设计分析规划和设计分析 （1）数据要求）数据要求 设计分析需要的资料主要涉及预测的定向设计小时交通量及其交通流特性描述方面的数 据。同时，还需要事先假设设计速度、车道宽度和侧向净空等规划和设计数据。如

28、果需要对 设计方案进行详细的运行状况分析，则还需要假设道路平、纵线形的有关资料。通常进行设 计分析所需的数据如下： 1）在考虑分析路段地形条件的基础上，假设车道宽度、侧向净空和设计速度等设计的 几何线形数据； 2）预测设计年限的年平均日交通量 AADT； 3）假设交通流特性，如交通流组成：大、中、小、拖挂车以及拖拉机组成比例，15 分 钟高峰小时系数以及驾驶员总体特征。 相比之下，规划分析的数据要求相对较粗，通常需要如下数据： 1）预测设计年限的年平均日交通量 AADT； 2）预测大、中、拖挂车以及拖拉机在交通中所占百分比； 3）规划路段的地形分类。 （2）划分分析路段）划分分析路段 与运行状

29、况分析一样，分析之前应把多车道公路划分成具有统一特性的路段。通常将车 道数变化处、信号交叉口、停让控制交叉口、交通流密度明显变化处作为分段点。 （3）设计和规划分析步骤）设计和规划分析步骤 设计分析也是在式（7-1）和式（7-2）的基础上进行的，详细的分析步骤见图 7-6。 公路通行能力手册 - 14- Nm=Nm-1 否 是 15 分钟高峰小时流率 SF 理想条件下设计通行能力 车道宽和净空修正 设计、规划条件所提供的最 大服务交通量 预测单方向设计小时流量 计算所需车道数 Ni 设计年限 AADT 预测值 交通组成修正 横向干扰修正 交通流率修正 设计、规划条件所需的最大 服务交通量 计算

30、行车速度修正 计算车道数修正 设计取用车道数 Nm 图图 7-6 多车道公路基本路段设计分析步骤多车道公路基本路段设计分析步骤 由于设计分析要求更细致，一下按设计分析步骤进行说明，而对规划分析中不一样的地 方进行相应的补充说明： 1）明确已知条件：设计年限的年平均日交通量 AADT、规划路段地形条件，假设车道 宽度、侧向净空、设计速度、纵坡坡度以及交通组成、横向干扰、15 分钟高峰小时 系数以及驾驶员总体特征等； 2）计算规划、设计条件所需的最大服务交通量： A） 将设计年限的年平均日交通量按照式（7-6）换算成为单方向设计小时交通量。 式（7-6）DKAADTDDHV 其中，预测的单方向设计

31、小时交通量，辆/h；DDHV 年平均日交通量，辆/h；AADT 第七章 多车道公路 - 15 - 设计小时交通量系数，具体取值见表 3-10；K 方向不均匀系数，通常取 0.5，即按两个方向交通量无明显差异进D 行处理。 B）将预测的单方向设计小时交通量通过 15 分钟高峰小时系数折算DDHV 15 PHF 成为 15 分钟高峰小时交通量。SF 式（7- 15 / PHFDDHVSF 7） 其中，预测的单方向设计小时交通量，辆/h；DDHV 其它符号同前，的取值见表 3-9。 15 PHF C）根据式（7-8）计算设计道路和假设交通条件下所需的最大服务交通量。 d MSF 式（7- fHV d

32、 ff SF MSF 8） 其中，设计道路条件和假定的交通条件所需要的最大服务交通量， d MSF pcu/h/车道； 其它符号同前，各修正系数的取值可查表表 7-7、表 7-9 和表 7-10 获得。 规划分析时，由于规划资料内容有限，所以，只能根据通常的交通组成资料进行交 通组成影响的修正，而认为车道宽度和驾驶员特性均为理想条件。 3）计算规划、设计条件所提供的最大服务交通量： A） 根据理想条件下的设计速度，按照式（7-1），查表 7-5、表 7-6，计算实际条 件下的设计速度，先假设车道数 N=2 带入计算。 R V B）根据实际条件下的设计速度，查表 7-2 或 7-3 或 7-4，

33、通过内插计算实际设计 R V 速度对应的设计通行能力；或者查图 7-4，通过作图法计算实际设计速度对 R C 应的设计通行能力。通常取二级服务水平对应的最大服务交通量为设 R CMSF 计通行能力。 4）根据计算得到设计路段所需的最大服务交通量和设计条件下单车道所能提供 d MSF 的最大服务交通量，按照式（7-9）计算设计路段所需车道数。MSF 式（7-MSFMSFN d / 9） 公路通行能力手册 - 16- 最后计算出的车道数通常不是整数，最简单的处理办法是向上取整；也可以综合考 虑经济因素和其它方面的问题，重新选择设计通行能力，再次计算后再取整。但无论 如何取整，都可以通过运行状况分析

34、方法审查其运行情况，以便做出最后的决策。 5）如果计算结果 N=2，不需进行修正，如果 N2，按照计算车道数返回步骤 3），重 新修正计算，当最后的计算车道数与前一次数值相等时，结束修正，并作为最终设 计的车道数。 在规划分析中，由于规划分析结果是根据一般规划资料得到的，而这些资料将 随着多车道公路从规划阶段进入设计阶段而有所变化。因此，规划分析的结果不能 直接作为设计结果使用；而且，设计分析也不应拘于规划分析的结果。 7.4 算例分析算例分析 7.4.1 算例算例 1 多车道公路运行状况分析多车道公路运行状况分析 已知：已知：我国中部平原地区一无中央分隔的 4 车道公路，在 5.23km 的

35、路段上，车道宽度 为 3.5m，实测行车速度为 68km/h，实测小时交通量为 750 辆/h，车辆组成：中型车占 10%， 大型货车、大型客车占 8%，拖挂车占 2%，其余为小型车；横向干扰情况较轻，平交路口平 均密度为 2km/个，交叉口平均延误为 15S。 问题：问题：分析该路段的高峰小时服务水平，运行速度和交通流密度。 分析：分析： 1）明确已知条件：包括车道宽度=3.5m；单向车道数=2；实测行车速度=68km/h；观测 交通量=750 辆/h；横向干扰情况较轻；交通组成：小型车 80%，中型车 10%，大型 车 8%，拖挂车 2%；驾驶员总体特征取值 1.0；平交路口平均密度为 2

36、km/个，交叉 口平均延误为 15S。 2）计算实际通行能力： A） 根据理想条件下的设计速度，按照式（7-1），查表 7-5、表 7-6，可得实际条 件下的设计速度。 R V =68+（-3）+（-5）=60km/h NwR VVVV 0 B）根据实际条件下的设计速度=60km/h，查表 7-1，得计算实际设计速度对应的 R V 实际通行能力 R C 第七章 多车道公路 - 17 - =1600 pcu/h/车道 R C 3）计算实际条件下每车道需要的最大服务交通量： A） 由于分析路段地处中部平原地区，查表 3-9 可得。15 分钟高峰小时系数 为 0.926，利用公式（7-3）可计算高峰

37、小时流率： 15 PHF =750/0.926=810 辆/h 15 / PHFQSF B）由于横向干扰情况较轻，查附表 7III-3，确定横向干扰等级为 2 级；查表 7-7， 得=0.98；由于平面交叉口间距为 2km，且延误为 15S，查表 7-8，得平交路 f f 口修正系数=0.77；由于交通组成为小型车 80%，中型车 10%，大型车 8%， d f 拖挂车 2%，查表 7-10，得折算系数，根据公式（7-3）计算可得=0.52 HV f C）根据式（7-4）计算实际道路、交通条件下每车道所需要的最大交通量。 d MSF )/(NffffSFMSF pHVdfd =810/0.98

38、0.770.521.02=1032 pcu/h 4）运行状况分析： A） 计算饱和度：根据计算得到的单车道所需的最大交通量和实际通行能力 d MSF 值，利用式（7-5）计算饱和度。 R Ccv/ =1032/1600=0.645 Rd CMSFcv/ B）确定服务水平等级：当单车道需要的最大交通量=1032pcu/h，分析路段的 d MSF 设计速度=60km/h 时，对应表 7-4 中 60km/h 速度下各服务水平的最大服务交 R V 通量，确定分析路段的服务水平等级为三级。 C）计算运行速度：当单车道需要的最大交通量=1032pcu/h，分析路段的设计 d MSF 速度=60km/h

39、时，查阅图 7-2 中的速度流量曲线可确定分析路段的运行 R V 速度为 53km/h。 D） 计算交通流密度：用单车道实际最大交通量除以运行速度，得到分析路 d MSF 段的交通流密度。K = 1032/53=19.47pcu/km/车道 K 7.4.2 算例算例 2多车道公路的规划分析多车道公路的规划分析 已知：已知：现欲在华东地区丘陵地带新建一多车道公路，规划总宽度为 27.4 米。设计年限 公路通行能力手册 - 18- 的年平均日交通量为 15000pcu/d，设计速度 60km/h，交通组成：小型车占 85%，中型 车占 10%，大型车占 5%，横向干扰情况较轻。 问题：问题：试分析

40、确定满足二级服务水平的车道数。 分析：分析： 1）明确已知条件：设计年限的年平均日交通量 AADT=15000 pcu/d；规划路段地形条件 为丘陵；假设车道宽度、侧向净空为理想条件；设计速度=60km/h；交通组成：小型 车占 85%，中型车占 10%，大型车占 5%、横向干扰情况较轻；驾驶员总体特征取 值 1.0。 2）计算规划、设计条件所需的最大服务交通量： A） 由于该公路为华东地区丘陵地形条件下的城间道路，查表 3-10，可得设计小时 交通量系数 K=12.5%；方向不均匀系数 D 按照理想状态取值 0.5。按照式（7- 6），可得单方向设计小时交通量： =150000.1250.5

41、0=938 辆/hDKAADTDDHV B）由于路段位于东部地区山区，查表 3-9，可得 15 分钟高峰小时系数 =0.901，由式（7-7）得 15 分钟高峰小时交通量。 15 PHFSF =938/0.901=1041 辆/h 15 / PHFDDHVSF C）由于横向干扰情况较轻，查附表 7III-3，确定横向干扰等级为 2 级；查表 7-7， 得=0.98；由于交通组成为小型车 85%，中型车 10%，大型车 5%，查表 7- f f 10，得折算系数 PCE，根据公式（7-3）计算可得=0.61。 HV f D） 根据式（7-8）计算设计道路和假设交通条件下所需的最大服务交通量。 d

42、 MSF =1041/（0.610.98）=1741pcu/h fHV d ff SF MSF 3）计算规划、设计条件所提供的最大服务交通量： A） 根据理想条件下的设计速度，按照式（7-1）计算实际条件下的设计速度， R V 在此，车道宽度和净空按照理想状态取值，假设设计单向车道数=2，查表 7-5、 表 7-6 可得=0，=-5.0km/h。 w V N V =60+0+（-5.0）=55km/h NwR VVVV 0 B）当实际条件下的设计速度=55km/h 时，查表 7-3 和 7-4，外插与其相对应的设 R V 第七章 多车道公路 - 19 - 计通行能力； 设计通行能力=800pc

43、u/h/车道）（8501050 6080 5580 1050 4）根据计算得到设计路段所需的最大服务交通量和设计条件下单车道所能提供 d MSF 的最大服务交通量，按照式（7-9）计算设计路段所需车道数。MSF =1741/800=2.18MSFMSFN d / 计算结果向上取整，N=3 5）当 N=3 时，与假设不符，所以需对计算所得的车道数进行修正，查表 7-6 得=- N V 3.0km/h =60+0+（-3.0）=57km/h NwR VVVV 0 对应的设计通行能力=820pcu/h/车道）（8501050 6080 5780 1050 设计所需的修正计算车道数 =1741/820

44、=2.12，计算结果向上取值MSFMSFN d / N=3，与前述计算过程一致，修正结束。 路段按单向 3 车道设计。 第七章 多车道公路 - 1 - 附录附录 7-I 多车道公路运行状况分析表多车道公路运行状况分析表 已知：问题：服务水平 LOS 级 运行速度 km/h 交通流密度 pcu/km/车 道 单向车道数 N 车道宽度 m 平交路口平均间距 km 平均延误 S 横向干扰情况 设计速度 VFF km/h 观测小时交通量 Q pcu/h 交通组成：小型车 % 中型车 % 大型车 % 拖挂车 % 驾驶员总体特征修正值 fp 分析： 步骤一 计算实际条件下设计速度 R V 查表 7-5 确

45、定 = km/h w V 查表 7-6 确定 = km/h N V = km/h NwR VVVV 0 步骤二 查表 7-2，通过内插得到实际通行能力 R C = pcu/h/车道 R C 步骤三 将实测交通量 Q 折算成为 15 分钟高峰小时交通流率SF 根据路段位置及地形条件查表 3-9，确定 15min 高峰小时系数= 15 PHF = 辆/h 15 / PHFQSF 步骤四 计算交通组成影响对通行能力的修正系数 HV f ：各车型所占比例 i p ：查表 7-9，7-10 得到各种车型的折算系数 i E 中型车 ，大型车 ，拖挂车 = 11 1 ii HV Ep f 步骤五 计算实际道

46、路、交通条件下每车道所需要的最大交通量 d MSF 查表 7III-3，确定横向干扰等级为 级， 再查表 7-7 确定 = f f 查表 7-8 确定 = d f 由已知可得 = = p fN )/(NffffSFMSF pHVdfd = pcu/h/车道 步骤六 计算饱和度cv/ 由上面计算可得： = pcu/h/车 d MSF 道 = pcu/h/车道 R C = Rd CMSFcv/ 步骤七 确定服务水平 LOS 查表 7-2，或 7-3，或 7-4 确定 当= pcu/h， = km/h 条件下，服务水平为 级 d MSF R V 步骤八 计算运行速度 V 根据和值，查图 7-3 确定

47、运行速度 V = km/h d MSF R V 公路通行能力手册 - 2- 步骤九 计算交通流密度 D D=/V = pcu/km/车道 d MSF 附录附录 7-II 多车道公路规划分析表多车道公路规划分析表 已知：问题：规划车道数 N 规划车道宽度 m 横向干扰情况 驾驶员总体特征修正值 fp 设计速度 VFF km/h 设计年限年平均日交通量 AADT 辆/d 交通组成：小型车 %中型车 % 大型车 %拖挂车 % 分析： 步骤一 设计年限的年平均日交通量换算成为单方向设计小时交通量 DDHV 已知可得 AADT= km/h，根据路段的位 置在 查表 3-10 确定设计小时交通量 系数 K

48、= %，方向不均匀系数 D= （通 常取值为 0.5） DKAADTDDHV = 辆/h 步骤二 将通过折算成为 15 分钟高峰小时交通量DDHV 15 PHFSF 根据路段位置及地形条件查表 3-9，确定 15min 高峰小时系数= 15 PHF = 辆/h 15 / PHFDDHVSF 步骤三 计算交通组成影响对通行能力的修正系数 HV f ：各车型所占比例 i p ：查表 7-9，7-10 得到各种车型的折算系数 i E 中型车 ，大型车 ，拖挂车 = 11 1 ii HV Ep f 步骤四 计算设计道路和假设交通条件下所需的最大服务交通量 d MSF 查表 7III-3，确定横向干扰等级为 级， 再查表 7-7 确定 =