第5章-实际道路通行能力.ppt

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1、,第五章 道路通行能力,信号控制交叉口通行能力 ,高速公路通行能力 ,概 述,章节安排,一般公路通行能力,无信号控制交叉口通行能力,为什么会发生交通阻塞？,通行能力 交通需求 无交通拥挤 通行能力 交通需求 交通拥挤发生 都市中早晚交通拥挤 交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？ 10？、20？30倍以上？ 交通需求超过通行能力的 5 10 的程度 交通拥挤发生 严重交通拥堵,交通阻塞发生示意图,容量増加,阻塞消除,阻塞发生,阻塞消除,通行能力是道路系统规划、设计、建设、管理的指南针 通过交通需求与通行能力比较，可以评价道路交通服务水平,为什么要研究通行能力？,交通需求与交通供给 交通拥堵问

2、题 交通事故问题 环境污染问题 能源消耗问题,学习要点：,1、透彻的理解影响通行能力的各种因素及运行质量（道路条件、交通条件、控制条件、环境条件）。 2、掌握各种道路设施通行能力特征及其计算方法。,道路的通行能力,什么是通行能力（traffic capacity）？ 在一定的道路条件、交通条件、控制条件、环境条件下、道路断面在一定的时间内能够通过的最大车辆数 车辆数量的表现 交通量1换算系数2交通量2换算系数2 换算成小汽车数（pcu：passenger car unit） 【例】标准辆数 2,000 pcu / h 实际辆数 1,800 辆 / h 计量通行能力的时间单位 时间单位愈大交通不

3、均匀性也愈大，无法准确反映交通量与服务水平的关系。通常用小时为单位，美国用15min,通行能力是指所分析的道路、设施没有任何变化,还假定其具有良好的气候条件和路面条件下的通过能力,如条件有任何变化都会引起通行能力的变化。 总之,道路通行能力不是一个一成不变的定值,是随其运行质量变化而变动的疏解交通能力的极限。 通行能力分析的主要目的是求得在不同运行质量下1h所能通行的最大交通量，即可求得在指定的交通运行质量条件下所能承担交通的能力。,如条件有任何变化都会引起通行能力的变化 通行能力是随运行质量变化而变动的疏解交通的能力 通行能力分析即求得在指定的运行质量下所能承担交通的能力 与交通量、高峰小时

4、交通量的区别和联系,计算通行能力的条件,运行质量 道路条件 是指公路的几何特征（车道数、车道、路肩、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等） 交通条件 是指交通特征（交通流中的交通组成、交通量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布） 控制条件 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规则 环境条件 指横向干扰程度以及交通秩序等。 基本参照通行能力 通行能力计算时需要有一种具体公路均能与之对比的基本参照通行能力,道路通行能力的分类,基本通行能力 basic capacity 公路的某组成部分在理想的道路、交通、控制和环境条件下，一条车道的一横断面上，不论服务水平如何，1h

5、所能通过标准车辆的最大辆数(pcu) 通常以高速公路上观测到的最大交通量为基准(理想、理论通行能力) 可能通行能力 possible capacity 公路的某组成部分在实际的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) 是现实条件道路上的最大交通量（实际通行能力） 设计通行能力 design capacity 公路的某组成部分在预测的道路、交通、控制及环境条件下，一条车道的一横断面上，在指定的设计服务水平下，1h所能通过的车辆的最大辆数(pcu) 是道路规划、设计的依据（实用通行能力）,基本通行能力中的理想条件,道路条件 车道幅

6、宽十分大（3.5m以上） 到路旁障碍物的距离足够大(侧向净空在1.75m以上) 线性条件良好 交通条件 交通流仅由小客车构成，无车型混合、机非混合 没有任何速度限制 控制条件 是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规划 环境条件 指横向干扰程度以及交通秩序等,理想条件：对条件进一步提高也不能提高基本通行能力的条件。,基本通行能力,可能通行能力,设计通行能力,三者间的关系,各种修正系数,指定服务水平下的V/C比,服 务 水 平,服务水平(Level of Service) 描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。 (美国)六级服务水平 A B C D E F 速度高、密度小

7、 速度低、密度大 舒适度高 舒适度低 (中国)四级服务水平 一级二级三级四级 A B C D E F 服务交通量 不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦然。 最大服务交通量 每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。,A 级,F 级,E 级,D 级,C 级,B 级,流量,速,度,自由流,稳 定 流,强制流,0,A,B,C,不稳定流,D,E,F,我国分为四级：一级、二级、三级、四级。,LOS I,LOS III,LOS II,LOS IV,服务水平的划分指标 行车速度和运行时间; 车辆行驶时的自由程度(通畅性); 交通受阻或受干扰的程

8、度,以及行车延误和每 公里停车次数等; 行车的安全性(事故率和经济损失等); 行车的舒适性和乘客满意的程度; 最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度; 经济性(行驶费用),然而,由于实际确定服务等级时,难以全面考虑和综合上述诸因素,往往仅以其中的某几项指标作为代表。如行车速度及服务交通量与通行能力之比,作为路段评定服务等级的主要影响因素。 同时,由于这几项指标比较易于观测,而且车速和服务交通量也同其它因素有关,所以取此二者作为评价服务水平的主要指标是有一定根据的。,道路的通行能力和服务水平从不同的角度反映了道路的性质与功能,通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小,服务水平主要反映了

9、道路服务质量或服务的满意程度。 严格地说,没有无通行能力的服务水平,也没有无服务质量的通行能力,两者是不能分开的。,道路通行能力与服务水平,用于道路设计 确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段 用于道路规划 根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估， 确定路网改进办法与实施步骤 用于道路交通管理 根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施,道路通行能力与服务水平,通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小 服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度,高速公路基本路段 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 基本路段的理想条件 (1) 3.75m 车道宽度 4.

10、50m (2) 侧向净宽 1.75m (3) 车流中全部为小客车 (4) 驾驶员均为经常行驶高速公路且技术熟练遵守交通法规者 基本路段的服务水平 计算思路 由于两个方向上的交通互不依赖，且两个方向在其前进方向上的线性不同，因此，两个方向车行道的通行能力和服务水平分别进行计算。,5-1 高速公路基本路段通行能力,高速公路基本路段通行能力,高速公路基本路段的基本通行能力 2000 2000 1900 1800 设计速度(km/hr) 120 100 80 60 最大服务交通量 (pcu / hrlane) Mservice i = CB ( V / C )i 最大服务交通量 = 基本通行能力服务水

11、平 单向车道的可能通行能力 CP = CB N fW fHW fP 单向车道的设计通行能力 CD = CB ( V / C )i N fW fHW fP Mservice i最大服务交通量 N 单向车道数 fW 车道宽度和侧向净空影响修正系数 fHW大型车混行影响修正系数 fP 驾驶员条件影响修正系数,运行质量,影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法 车道宽度与侧向净空修正系数fW,影响高速公路基本路段通行能力的主要因素及修正方法 大型车的修正系数fHV,PHV 大型车交通量占总交通量的百分比； EHV 大型车换算成小客车的车辆换算系数。,驾驶员条件的修正系数fP,fP 1.000.

12、90,【例】 一四车道高速公路，设计速度为100km/h，单向高峰小时交通量VP1800pcu/h，大型车占40%，车道宽3.50m，侧向净空1.75m，紧挨行车道两边均有障碍物，重丘地形。分析其服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。实地观测平均速度为56Km/h。,解 为求服务水平要计算V/C： (1) 查表（9-4、9-5）得诸修正系数 fW0.97，EHV2.5， fHV=1/1+0.40(2.5-1)=0.625, fP=1.0 (2) 计算V/C (3) 该公路服务水平属三级 (4) 求算达到可能通行能力前可增加的交通量 行车道的可能通行能力 达到可能通行能力前可增加

13、的交通量V2425-1800625pcu/h (5) 求理想条件下之速度及密度 1800veh/h的V/C在(2)中已求出为0.74。查图9-2得平均行程速度为72km/h，远大于观测到的速度56km/h，这由于有大型车及非平原的重丘地形所致。,5-3 信号交叉口的通行能力,交叉口通行能力是指各相交道路进口处通行能力之和。 停车线段面法：凡车辆通过停车线断面就认为车辆已经进入交叉口。,2相位方案,2相位配时图,多相位信号控制,信号相位：各进口道不同方向所显示的不同色灯组合称为一个相位信号。 周期长度：各个行车方向完成一组色灯变换所需的总时间，等于红灯时间+绿灯时间+黄灯时间 绿信比：一个相位内

14、某一方向有效通行时间与周期长度之比。,基本概念,十字形交叉口设计通行能力等于各进口道设计通行能力之和； 进口道设计通行能力等于各车道设计通行能力之和；,十字交叉口的设计通行能力,直行道的设计通行能力 Cs 一条直行车道的设计通行能力(pcuh) T 信号灯周期(s) tg 信号每周期内的绿灯时间(s) t0 绿灯亮后，第一辆车启动、通过停车线的时间(s)， 如无本地实例数据，可采用2.3s； ti 直行或右行车辆过停车线的平均时间(spcu)； 折减系数，可用0.9。,直右车道通行能力 直左车道设计通行能力 直左右车道设计通行能力,直左车道中左转车所占比例,设专用左转专用右转车道时 只设专用左

15、转车道时 只设专用右转车道时,进口道的设计通行能力,在一个信号周期内，对面到达的左转车超过34pcu时，左转车通过交叉口将影响本面直行车。因此，应折减本面各直行车道(包括直行、直左、直右、直左右车道)的设计通行能力。 Ce 进口道的设计通行能力(pcu/h)； ns 各种直行车道数； C1e 进口道左转车的设计通过量(pcu/h)，等于Cel C1e不折减本面各种直行车道设计通行能力的对面左转车数(pcu/h)；当交叉口小时为3n，大时为4n，n为每小时信号周期数。,直行车道通行能力折减,思考：T型交叉口的设计通行能力,计算图示一,计算图示二,计算图示一,该交叉口的设计通行能力为A、B、C各进

16、口道设计通行能力之和，应验算C进口道左转车对B进口道通行能力的折减。具体计算如下：,A进口道的设计通行能力： B进口道的设计通行能力： C进口道的设计通行能力： 当C进口道每个信号周期的左转车超过34PCU时，折减B进口道的通行能力为：,A进口道的设计通行能力： B进口道的设计通行能力为设专用右转车道而未设专用左转车道， C进口道的设计通行能力为设专用左转车道而未设专用右转车道， 当C进口道每个信号周期的左转车超过34PCU时，折减B进口道的通行能力为：,该交叉口的设计通行能力为A、B、C各进口道设计通行能力之和，应验算C进口道左转车对B进口道通行能力的折减。具体计算如下：,计算图示二,例：,

17、已知某交叉口设计如图所示。东西干道一个方向有三条车道，南北支路一个方向有一条车道。信号灯管制交通。信号配时：周期T=120s，绿灯tg=52s。车种比例大车：小车为2：8，东西方向左转车占该进口交通量的15%，右转车占该进口交通量的10%。南北方向左右转车占该进口交通量的15%。求交叉口的设计通行能力。,解 先计算东西方向干道。东进口有三条车道，区分为专用左转、直行和直右三种车道。 (1)计算直行车道的设计通行能力 取 据车种比例为2:8，查表943，得ti=2.65 (2)计算直右车道的设计通行能力,(3)东进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型 (4)该进口专用左转车道的设计通行能

18、力 (5)验算是否需要折减 当 时，应当折减。,不影响对面直行车辆行驶的左转交通量 等于4n，n为1h内周期个数，因为 T=120s 所以 有 进口设计左转交通量C1e=C1=188pcu/h。 (6)西进口设计通行能力同东进口,(7)南进口设计通行能力 该进口只有直、左、右混行车道，其设计通行能力计算 (8)验算南进口的左转车是否影响对面直行车，因为南北进口车道划分相同，即验算北进口左转是否影响南进口车的直行 设计左转交通量C1=4930.15=74pcu/h。 设计左转交通量 ，不需要折减。 (9)交叉口的设计通行能力 交叉口设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。东进口折减后的设计通行能力为1118pcu/h；西进口折减后的设计通行能力为493pcu/h。 故该交叉口的设计通行能力为,本章要点：,1、透彻的理解影响通行能力的各种因素及运行质量（道路条件、交通条件、控制条件、环境条件）。 2、掌握各种道路设施通行能力特征及其计算方法。,1、道路通行能力的定义是什么？有何作用？它与交通量、高峰小时交通量有何区别？有何内在联系？ 2、影响道路通行能力的因素有哪些？各表现在哪些方面？ 3、道路通行能力分为哪三个方面？这三个方面是如何定义的？三者间有何联系？试说明之。 4、什么叫服务水平？评定服务等级的主要指标有哪些？有何用途？,通行能力与服务水平,