1、匝道及匝道連接點(diǎn)通行能力分析冉 晉、米曉藝主要內(nèi)容匝道通行能力分析 一、概述 1、匝道的定義 2、匝道的類(lèi)型 3、車(chē)輛運(yùn)行特征 二、匝道通行能力分析內(nèi)容 1、自由流速度（FV） 2、通行能力（C） 3、服務(wù)水平主要內(nèi)容匝道連接點(diǎn)通行能力分析 一、分、合流部分通行能力分析 1、匝道與高速公路連接處的主要形式 2、車(chē)流運(yùn)行特征 3、影響因素 4、匝道與主線(xiàn)連接處需要分析計(jì)算的三個(gè)關(guān)鍵交通量 5合流交通量Vm和分離交通量Vd的計(jì)算式6、1號(hào)車(chē)道交通量計(jì)算7、求1號(hào)車(chē)道交通量的近似方法8、1號(hào)車(chē)道內(nèi)的大型車(chē)百分比二、分、合流點(diǎn)服務(wù)水平分析計(jì)算1、分、合流點(diǎn)服務(wù)水平劃分2、分、合流點(diǎn)服務(wù)水平計(jì)算匝道通行

2、能力分析一、概述 1、匝道的定義定義：匝道是專(zhuān)門(mén)用于連接兩條公路的特殊路段，多用于立交及封閉公路進(jìn)出口處。 目的：為了避免車(chē)輛的平面交叉，使車(chē)輛行駛順適，進(jìn)而提高車(chē)速，增大通行能力，減少發(fā)生交通事故的危險(xiǎn)。 組成：（1）匝道與高速公路的連接點(diǎn) （2）匝道行車(chē)道 （3）匝道與普通公路的連接點(diǎn)。 一、概述匝道在高速公路系統(tǒng)中主要起連接作用。與高速公路基本路段相比有很多不同之處。主要體現(xiàn)在：（1）匝道的長(zhǎng)度和寬度是有限的；（2）匝道的設(shè)計(jì)速度低于與之相連接公路的設(shè)計(jì)速度；（3）在不可能超車(chē)的單車(chē)道匝道上，貨車(chē)和其他慢速車(chē)輛帶來(lái)的不利影響比基本路段上嚴(yán)重的多；（4）匝道上車(chē)輛加減速現(xiàn)象頻繁；（5）在匝

3、道與被交道路的連接處，會(huì)引起匝道上車(chē)輛排隊(duì)。一、概述 2、匝道的類(lèi)型基本形式和特殊形式 1、匝道基本形式右轉(zhuǎn)匝道和左轉(zhuǎn)匝道一、概述 2、匝道的類(lèi)型2、特殊形式定向匝道對(duì)角匝道環(huán)形匝道一、概述 2、匝道的類(lèi)型按照匝道與高速公路連接處交通流的匯合、分離情況，可將匝道分為：進(jìn)口匝道和出口匝道 一、概述 2、匝道的類(lèi)型按照分析匝道與上、下游匝道的相互影響，可將匝道分為：孤立匝道和非孤立匝道一、概述 3、車(chē)輛運(yùn)行特征匝道車(chē)輛運(yùn)行方式包括車(chē)輛在匝道出入口的運(yùn)行及車(chē)輛在匝道上的行使。車(chē)輛在匝道出入口的運(yùn)行有三種方式：分流和合流和交織二、匝道通行能力分析內(nèi)容匝道通行能力分析內(nèi)容1、自由流速度（FV）2、通行能

4、力（C）3、服務(wù)水平1、自由流速度（FV）FV=（FV0+FFVW+FFVV+FFVSL+FFVUD）FFVSFV自由流速度（km/h）FV0基本自由流速度（km/h）FFVW行車(chē)道寬度修正系數(shù)（km/h）FFVV視距修正系數(shù)（km/h）FFVSL縱坡修正系數(shù)（km/h）FFVUD駛?cè)氲缆沸拚禂?shù)（km/h）FFVS分割條件修正系數(shù)（對(duì)雙向匝道，是否有分隔帶） 1、自由流速度（FV）（1）基本自由流速度FV0基本自由流速度FV0與匝道最小圓曲線(xiàn)半徑有關(guān)，計(jì)算公式如下：式中：FV0基本自由流速度（km/h） R匝道最小曲率半徑（m） i匝道圓曲線(xiàn)內(nèi)最大超高橫坡度 最大橫向力系數(shù)，建議采用0.12

5、1、自由流速度（FV）（2）行車(chē)道寬度修正系數(shù)FFVW 1、自由流速度（FV）（3）視距修正系數(shù)FFVV匝道必須保證一定的視距，否則會(huì)由于車(chē)輛進(jìn)出主線(xiàn)時(shí)車(chē)速過(guò)快，很容易發(fā)生事故。匝道的最小停車(chē)視距如表：?jiǎn)蜗騿诬?chē)道匝道的視距修正值FFVV取值如表： 禁止超車(chē)的單向雙車(chē)道，所以可以采用停車(chē)視距。雙向雙車(chē)道匝道，滿(mǎn)足分隔條件的采用停車(chē)視距，否則采用行車(chē)視距，行車(chē)視距為停車(chē)視距的2倍，修正如表：1、自由流速度（FV）（4）縱坡修正系數(shù)FFVSL1、自由流速度（FV）（5）分隔條件修正系數(shù)FFVS分割條件修正系數(shù)FFVS只針對(duì)雙向匝道而言，分有無(wú)分隔帶兩種情況來(lái)確定：有分隔帶時(shí)：在其他條件為理想時(shí)，分隔

6、帶的設(shè)置會(huì)使車(chē)輛以近于自由流速的速度行駛，故FFVS取值為1.00。無(wú)分隔帶時(shí)：在其他條件為理想時(shí)，匝道上的車(chē)輛將受到對(duì)向車(chē)流的干擾，速度減慢。1、自由流速度（FV）（6）駛?cè)氲缆沸拚禂?shù)FFVUD2、通行能力（C）道路通行能力按作用性質(zhì)可分為理論通行能力、實(shí)際通行能力和設(shè)計(jì)通行能力三種。（1）匝道理論通行能力在道路、交通、環(huán)境和氣候均為理想條件時(shí)，由技術(shù)性能相同的一種標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛，以最小的車(chē)頭時(shí)距連續(xù)行駛，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路的某一斷面的最大車(chē)輛數(shù)。C理論通行能力（pcu/h） 達(dá)到通行能力時(shí)相應(yīng)的最小平均車(chē)頭時(shí)距，可按下列公式計(jì)算： （2）實(shí)際通行能力在一定的道路交通狀況和環(huán)境下，良好的天氣情

7、況下，單位時(shí)間內(nèi)匝道的一條車(chē)道上能夠通過(guò)的最大車(chē)輛數(shù)量，以輛/h為單位。大車(chē)混入率修正系數(shù)行車(chē)道寬度修正系數(shù)（3）設(shè)計(jì)通行能力單車(chē)道匝道的設(shè)計(jì)通行能力 匝道設(shè)計(jì)速度 匝道設(shè)計(jì)速度雙車(chē)道匝道的設(shè)計(jì)通行能力 雙車(chē)道匝道只有在駛?cè)牖蝰偝鲈训蓝瞬康能?chē)輛能以?xún)闪旭側(cè)牖蝰偝鲋骶€(xiàn)的情況下，才可采用單車(chē)道匝道設(shè)計(jì)通行能力的兩倍。3、服務(wù)水平 (1)服務(wù)水平分級(jí)指標(biāo)服務(wù)水平是指公路使用者根據(jù)交通流狀況，在速度、舒適、方便、經(jīng)濟(jì)和安全等方面所能得到的服務(wù)程度。在匝道通行能力研究中，服務(wù)水平用飽和度指標(biāo)來(lái)衡量。 飽和度（DS）指實(shí)際流量和通行能力的比值。飽和度的計(jì)算公式如下： DS=Q/CDS飽和度Q實(shí)際流量（換算

8、為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)流量：pcu/h）C通行能力（pcu/h）（2）服務(wù)水平分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 匝道服務(wù)水平劃分等級(jí)服務(wù)水平等級(jí) 飽和度DS(Q/C)通行能力C(輛/小時(shí)) 一 0.20 對(duì)特定匝道查匝道各車(chē)型的車(chē)輛換算系數(shù)表，并乘以飽和度所得數(shù)值二 0.20-0.50 三0.50-0.80四 0.80-1.003、服務(wù)水平一級(jí)服務(wù)水平：代表不受限制或受限較小的交通流，車(chē)流密度很小，車(chē)輛在通暢的條件下行駛，不存在或有較少的相互干擾，車(chē)流狀態(tài)基本為自由通暢，車(chē)輛以近于自由流速的速度行駛；二級(jí)服務(wù)水平：隨著交通量的增大，汽車(chē)成隊(duì)行駛，但相互間的車(chē)頭時(shí)距比較大，車(chē)流狀態(tài)為部分連續(xù)，但排隊(duì)比率較小，車(chē)輛行駛速度仍很快，匝道

9、上車(chē)輛對(duì)加減速車(chē)道及高速公路主線(xiàn)上的交通運(yùn)行基本無(wú)影響；3、服務(wù)水平三級(jí)服務(wù)水平：基本上處于平穩(wěn)狀態(tài)，但已接近流量上的小變化導(dǎo)致運(yùn)行質(zhì)量的巨變的邊緣，車(chē)輛間的車(chē)頭時(shí)距進(jìn)一步減小，如果車(chē)隊(duì)中有慢車(chē)，后繼車(chē)輛會(huì)受很大影響。車(chē)流狀態(tài)為連續(xù)不斷，車(chē)輛行駛速度明顯下降，匝道上車(chē)輛對(duì)加減速車(chē)道及高速公路主線(xiàn)上的交通運(yùn)行有一定的影響；四級(jí)服務(wù)水平：車(chē)輛行駛速度進(jìn)一步降低，排隊(duì)長(zhǎng)度超出了匝道的范圍，交通量接近或達(dá)到通行能力。流量小的變化將嚴(yán)重影響整個(gè)匝道的運(yùn)行質(zhì)量，相互間車(chē)頭時(shí)距處于連續(xù)流的臨界值，車(chē)流狀態(tài)為飽和，匝道上車(chē)輛對(duì)加減速車(chē)道及高速公路主線(xiàn)上的交通運(yùn)行有較大的影響，主線(xiàn)上行車(chē)速度有較大降低；匝道連接

10、點(diǎn)通行能力分析一、分、合流部分通行能力分析1、匝道與高速公路連接處的主要形式2、車(chē)流運(yùn)行特征（1）分流點(diǎn)車(chē)流運(yùn)行特征（2）合流點(diǎn)車(chē)流運(yùn)行特征3、影響因素一般來(lái)說(shuō)，1號(hào)車(chē)道交通量根據(jù)以下幾個(gè)因素而變化：1) 匝道交通量Vr ；2) 匝道上游高速公路單向交通量Vf ；3) 與相鄰上游和(或)下游匝道的距離Du、Dd ；4) 相鄰上游和(或)下游匝道的交通量Vu、Vd 。5) 匝道的類(lèi)型(駛?cè)朐训肋€是駛出匝道，在連接處的匝道車(chē)道數(shù)等)。相鄰匝道的位置及交通量是決定1號(hào)車(chē)道交通量的關(guān)鍵因素，因?yàn)樗鼈兒艽蟪潭壬嫌绊懼骶€(xiàn)交通量的車(chē)道分布。4匝道與主線(xiàn)連接處需要分析計(jì)算的三個(gè)關(guān)鍵交通量1)合流交通量Vm

11、用于駛?cè)朐训溃窍嗷R合的交通流的總交通量；2)分流交通量Vd 用于駛出匝道，它是將要分離的交通流的總交通量；3)主線(xiàn)交通量Vf 用于任何合流或分流的地點(diǎn)。它是匝道與主線(xiàn)連接處最大的主線(xiàn)單向交通量，即駛?cè)朐训老掠位蝰偝鲈训郎嫌沃骶€(xiàn)單向行車(chē)道的交通量。5合流交通量Vm和分離交通量Vd的計(jì)算式 Vm=V1+Vr Vd=V1Vm匯合交通量(vehh)；Vd分離交通量(veh/h)；V1車(chē)道1交通量(vehh)Vr匝道交通量(vehh)。6、1號(hào)車(chē)道交通量計(jì)算1號(hào)車(chē)道交通量V1是緊挨合流區(qū)或分離區(qū)上游右側(cè)數(shù)起第1車(chē)道的交通量。它是計(jì)算Vm和Vd的基礎(chǔ)。計(jì)算V1有13種圖式，具體計(jì)算圖式見(jiàn)圖918至圖

12、930。7求1號(hào)車(chē)道交通量的近似方法以上計(jì)算圖式以外的情況，可以用近似法來(lái)求算V1 。這主要用于8車(chē)道高速公路上的匝道，以及用于特殊幾何構(gòu)造。用表917及圖931來(lái)近似地估算匝道處車(chē)道1的交通量V1。例如；問(wèn)圖932中匝道B緊挨著的上游1號(hào)車(chē)道的交通量。過(guò)境車(chē)輛等于5000一7504250vehh。 V1B(過(guò)境)008x 4250340vehh Vl B(匝道A)060600360vehh Vl B(匝道C)079750593vehh V1B= V1B(過(guò)境) +Vl B(匝道A) +Vl B(匝道C)340十360十5931293 vehh估算到此結(jié)束。 81號(hào)車(chē)道內(nèi)的大型車(chē)百分比二、分、

13、合流點(diǎn)服務(wù)水平劃分各級(jí)服務(wù)水平簡(jiǎn)要描述如下：級(jí)服務(wù)水平，相當(dāng)于HCM(1985)的服務(wù)水平A和B。 服務(wù)水平A，是不受約束的運(yùn)行，匯入車(chē)輛和分離車(chē)輛對(duì)主線(xiàn)上的過(guò)境車(chē)流的影響很小。匯入時(shí)運(yùn)行流暢、在進(jìn)入過(guò)境交通流車(chē)輛間隙時(shí)僅需很小的車(chē)速調(diào)整；分離運(yùn)行時(shí)不會(huì)遇到多大的擾動(dòng)。 服務(wù)水平B，匯入的車(chē)輛駛進(jìn)車(chē)道1過(guò)境車(chē)輛間隙時(shí)需要稍許調(diào)整他們的車(chē)速；分離出來(lái)的車(chē)輛仍然沒(méi)有多大擾動(dòng)。主線(xiàn)上的過(guò)境車(chē)輛受到的影響不大，交通流一般是流暢和穩(wěn)定的。二級(jí)服務(wù)水平，相當(dāng)HCM(1985)中的服務(wù)水平C，仍然是穩(wěn)定流，但接近車(chē)流有小的變化就會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行質(zhì)量的大范圍變化。車(chē)道1和駛?cè)朐训郎系能?chē)輛都必須調(diào)整他們的速度以達(dá)到流

14、暢的匯入，并且當(dāng)駛?cè)朐训郎系慕煌看髸r(shí)還會(huì)有小的車(chē)隊(duì)形成。在分離區(qū)車(chē)速也會(huì)有些降低。駛?cè)胲?chē)輛和駛出車(chē)輛所引起的擾亂擴(kuò)展的范圍更大些，并且這種擾亂可能延伸到與車(chē)道1相鄰的主線(xiàn)其他車(chē)道上去。高速公路總的速度和密度不會(huì)有大的變化。三級(jí)服務(wù)水平，相當(dāng)HCM(1985)中的服務(wù)水平D，在此水平范圍內(nèi)難以達(dá)到流暢的匯入，不論要匯入的車(chē)輛還是車(chē)道1中的過(guò)境車(chē)輛都必須頻頻調(diào)整其車(chē)速以防止在匯入?yún)^(qū)內(nèi)發(fā)生沖突。分離區(qū)附近的車(chē)輛車(chē)速減低得更多，匯入和分離運(yùn)行所引起的擾亂將影響若干主線(xiàn)車(chē)道。在有大交通量的駛?cè)朐训郎?，匝道?chē)隊(duì)可以變成對(duì)運(yùn)行具有破壞性的因素。四級(jí)服務(wù)水平，相當(dāng)于HCM(1985)中的服務(wù)水平E和F。 服

15、務(wù)水平E，在此水平的下限交通量達(dá)到基本通行能力。在此水平匯入行為產(chǎn)生大的擾亂，但在主線(xiàn)上仍沒(méi)有形成明顯的車(chē)隊(duì)。在駛?cè)朐训郎蟿t會(huì)形成大的車(chē)隊(duì)。分離運(yùn)行的車(chē)速大為降低，并且在分離區(qū)內(nèi)會(huì)形成一些車(chē)隊(duì)。所有車(chē)輛均受到擾亂的影響，主線(xiàn)上的過(guò)境車(chē)輛則企圖到靠近中央帶一側(cè)的諸車(chē)道上去行駛以躲開(kāi)擾亂。 服務(wù)水平F，所有匯入基本上都是停停行行地進(jìn)行，在匝道上廣泛地形成車(chē)隊(duì)、車(chē)道1上的過(guò)境交通被破壞。許多擾亂是由于過(guò)境車(chē)輛改變車(chē)道以避開(kāi)匯入?yún)^(qū)和分離區(qū)而產(chǎn)生的。在匝道端部附近(并且可能在高速公路上游若干距離內(nèi))會(huì)發(fā)生相當(dāng)大的交通延誤，且情況變化的范圍很大，因?yàn)椴环€(wěn)定，就產(chǎn)生稍好的交通流和強(qiáng)制性交通流交替運(yùn)行狀態(tài)。2、分、合流點(diǎn)服務(wù)水平計(jì)算1)建立匝道幾何構(gòu)造尺寸及交通量 幾何構(gòu)造的建立（包括匝道的型式和位置)是計(jì)算交通量的基礎(chǔ)。 交通量是指匝道上及匝道附近的交通量。2)計(jì)算1號(hào)車(chē)道交通量 1號(hào)車(chē)道交通量可用相應(yīng)計(jì)算圖式中的計(jì)算式或者用近似法估算出來(lái)。 3)所有交通量(vchh)換算成當(dāng)量交通量（pcu/h）4)計(jì)算檢驗(yàn)點(diǎn)交通量Vm、Vd及Vf5)確定各檢驗(yàn)點(diǎn)的服務(wù)水平 對(duì)于一個(gè)分析過(guò)程來(lái)講，是用檢驗(yàn)點(diǎn)交通量Vm、Vd及Vf分別與服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)表中相應(yīng)的數(shù)字相比較以得到三個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)處的服務(wù)水平等級(jí)。許多情況下，合流、分流交通流和主線(xiàn)單向交通流在運(yùn)行質(zhì)量上是不平衡的。也就是說(shuō)三個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)沒(méi)有相同的服務(wù)水平。在這