1、,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 交通流要素 第三節(jié) 公路通行能力,第一節(jié) 概述,一、定義 二、公路設(shè)施的分類,一、定義,公路通行能力或稱公路容量是指在通常的道路、交通條件和人為度量標(biāo)準(zhǔn)下，在一定的時(shí)間段內(nèi)道路某斷面可以通過的最大車輛數(shù) 道路條件是指公路的幾何特征，包括每個(gè)方向的車道數(shù)、車道的寬度和路肩的寬度、側(cè)向凈空、設(shè)計(jì)速度以及平面和縱面線形 交通條件涉及使用該道路的交通流特性。他是指交通流中車輛組成、車道分布、交通量的變化、交通管理和交通控制方式等,通行能力分成以下三種,基本通行能力 容許通行能力 設(shè)計(jì)通行能力,二、公路設(shè)施的分類,非間斷交通流設(shè)施 不在交通流外部引起流量中斷 間斷交通流設(shè)施 有引

2、起交通流周期性中斷的固定因素，這些因素包括交通信號(hào)、停車標(biāo)志和其他類型的管制設(shè)備，不管交通量多少，這些設(shè)備都引起交通周期性停止。,第二節(jié) 交通流要素,一、速度 二、交通量和流率 三、交通密度,一、速度,速度是每公里行程時(shí)間的倒數(shù)，是車輛在路段上運(yùn)行效率的簡(jiǎn)單度量指標(biāo)。 一般采用的速度指標(biāo)是平均行程速度。 平均行程速度與平均行駛速度區(qū)別： 距離除以通過此距離的平均行駛時(shí)間，平均行駛時(shí)間只包括車輛處于運(yùn)動(dòng)中的時(shí)間。,二、交通量和流率,交通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過一條車道或道路某一點(diǎn)或某一段面的車輛總數(shù)，可用下式表示。,三、交通密度,交通密度是單位長(zhǎng)度路段上，一個(gè)車道某一瞬時(shí)的車輛數(shù),四、速度流量和密度

3、的關(guān)系,1、速度密度關(guān)系 道路上行駛的車輛增多，車速就會(huì)降低 2、流量密度關(guān)系 3、流量速度關(guān)系,第三節(jié) 公路通行能力,基本通行能力 容許通行能力 設(shè)計(jì)通行能力,1、基本通行能力,基本通行能力是指道路組成部分在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大輛數(shù)。 理想交通條件是指道路上單一小客車行駛，車頭間隔能保持以設(shè)計(jì)車速行駛所要求的最小車頭間隔，無混合車種和行人干擾。衡量的一般標(biāo)準(zhǔn)是指車道寬度大于3.50m，側(cè)向余寬大于1.75m，無縱坡，線型好，有足夠視距，能滿足設(shè)計(jì)車速要求，無街道化干擾。,基本通行能

4、力又稱為理論通行能力。如圖所示。,設(shè)車流為單一標(biāo)準(zhǔn)車型的連續(xù)流，其行駛車速為（km/h）， 與之相適應(yīng)的最小車頭間距為（m）和最小車頭時(shí)距為（m）， 則基本通行能力為：,2、可能通行能力,可能通行能力是指一已知公路的一組成部分在實(shí)際或預(yù)測(cè)的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對(duì)上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過的車輛（在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大輛數(shù)。 由于通常道路和交通條件與理想的道路和交通條件有較大的差距，所以可能通行能力是以基本通行能力為基礎(chǔ)，考慮到實(shí)際的道路和交通狀況，確定其修正系數(shù)，再以此修正系數(shù)乘以基本通行能力，即得

5、實(shí)際道路、交通與一定環(huán)境條件下的可能通行能力。,（1）道路條件修正系數(shù) 道路條件影響通行能力的因素很多，不可能一一修正，只能選擇影響大的主要方面予以修正。包括下述5種修正系數(shù)： 車道寬度修正系數(shù) 根據(jù)國(guó)外對(duì)道路寬度影響通行能力的實(shí)際觀測(cè)認(rèn)為，當(dāng)車道寬度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，其通過量達(dá)到理論上得最大值。當(dāng)車道寬度小于該值時(shí)，則通過能力降低。 側(cè)向凈寬修正系數(shù) 側(cè)向凈寬是指車道外邊緣至路側(cè)障礙物（護(hù)墻、橋欄、擋墻、燈柱、臨時(shí)停放的車輛等）的橫向距離。當(dāng)側(cè)向凈寬小于理想條件的數(shù)值時(shí)，會(huì)使駕駛員產(chǎn)生不安全感，駕駛車輛偏向路中行駛，致使邊車道無法利用，這意味著減小車道寬度，影響通行能力。,視距修正系數(shù) 道路線

6、形的幾何要素應(yīng)滿足設(shè)計(jì)車速的條件，但由于客觀原因視距不足，往往不能滿足行車要求，特別是超車的要求。據(jù)美國(guó)有關(guān)方面研究，在超車視距小于450m（1500ft）的路段，如平曲線或豎曲線路段，可按其占道路全長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行修正。視距不足的路段越長(zhǎng)，則其影響越大。視距不足的修正只適用于雙車道道路。,沿途條件修正系數(shù) 沿途條件是指道路兩旁街道化，由于道路兩側(cè)有建筑物，常產(chǎn)生行人和非機(jī)動(dòng)車流對(duì)汽車的干擾，從而迫使汽車降速和通行能力降低。因此，需要對(duì)不限制出入的公路的計(jì)算通行能力進(jìn)行修正（限制出入的公路無修正必要）。對(duì)沿途條件的修正，在定量上未能較好解決時(shí)，用沿途街道化的程度來反映修正系數(shù)，但這種修正不包括交

7、叉所造成的直接影響。凡有交叉口的以交叉口的通行能力為準(zhǔn)。,（2）交通條件修正系數(shù) 鑒于交通條件極其復(fù)雜，僅取車輛組成作為主要修正系數(shù)來考慮。特別是混合交通情況，車種繁多，它們不僅多占道路面積，且因車速各自不同，相互間干擾尤其嚴(yán)重，嚴(yán)重影響通行能力。日本道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的載貨車混入時(shí)的通行能力修正系數(shù)，即是交通條件修正系數(shù)的一個(gè)體現(xiàn)，也就是大型車混入率修正系數(shù)。,3、設(shè)計(jì)通行能力,設(shè)計(jì)通行能力是指一設(shè)計(jì)中的公路的一組成部分在預(yù)測(cè)的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對(duì)上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，在所選用的設(shè)計(jì)服務(wù)水平下，1h所能通過的車輛（在混合交通公路上為標(biāo)準(zhǔn)

8、汽車）的最大輛數(shù)。,設(shè)計(jì)通行能力是道路根據(jù)使用要求的不同，按不同服務(wù)水乎條件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承擔(dān)的服務(wù)交通量，作為道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)。只要確定道路的可能通行能力，再乘以給定服務(wù)水平的服務(wù)交通量與通行能力之比，就得到設(shè)計(jì)通行能力，即：,4、道路服務(wù)水平,道路通行能力的分析計(jì)算離不開交通運(yùn)行質(zhì)量。因此通行能力的分析計(jì)算必須與服務(wù)水平的分析計(jì)算一起進(jìn)行。 1、道路服務(wù)水平的定義及劃分 服務(wù)水平是在各種交通量條件下，在給定車道或行車道上發(fā)生的各種行駛狀態(tài)的無數(shù)組合中，評(píng)價(jià)某一狀態(tài)時(shí)的速度與旅行時(shí)間、交通中斷、行動(dòng)的自由、安全性、行車的舒適性和行車費(fèi)用等多種因素影響的定性尺度。服務(wù)

9、水平反映了道路可向使用者所能提供的綜合效果。,服務(wù)水平所描述的范圍是從駕駛員可自由選擇行駛車速的最高服務(wù)水平起，直至路上車輛擁塞，迫使駕駛?cè)瞬坏貌煌Ｍｉ_開的最低服務(wù)水平為止的各種運(yùn)行條件。所以，服務(wù)水平的高低可以反映出一定的條件下，道路上的不同車流狀態(tài)和與之相應(yīng)的通行能力以及駕駛?cè)笋{車的自由程度。在達(dá)到基本通行能力（或可能通行能力）之前，交通量愈大，則交通密度也愈大，而車速愈低，運(yùn)行質(zhì)量也愈低，即服務(wù)水平愈低。達(dá)到基本通行能力（或可能通行能力）之后，則交通量不可能再增加，而是運(yùn)行質(zhì)量愈低交通量也愈低，但交通密度仍愈大，直至車速及交通量均下降至零為止。,美國(guó)的HCM將道路服務(wù)水平分為A、B、C、

10、D、E、F六個(gè)服務(wù)等級(jí)，其中A級(jí)代表車流運(yùn)行條件最佳，而F級(jí)則是最差的運(yùn)行條件。 服務(wù)水平A：交通量很小，交通流為自由流，使用者不受或基本不受交通流中其他車輛的影響，有非常高的自由度來選擇所期望的速度和進(jìn)行駕駛，為駕駛員和乘客提供的舒適便利程度極高。服務(wù)水平B：交通量較前增加，交通在穩(wěn)定流范圍內(nèi)的較好部分。在交通流中，開始易受其他車輛的影響。選擇速度的自由度相對(duì)來說還不受影響，但駕駛自由度比服務(wù)水平A稍有下降。由于其他車輛開始對(duì)少數(shù)駕駛員的駕駛行為產(chǎn)生影響，因此所提供的舒適和便利程度較服務(wù)水平A低一些。,服務(wù)水平C：交通量大于服務(wù)水平B，交通處在穩(wěn)定流范圍的中間部分，但車輛間的相互影響變得大起

11、來，選擇速度受到其他車輛的影響，駕駛時(shí)需相當(dāng)留心部分其他車輛，舒適和便利程度有明顯下降。 服務(wù)水平D：交通量又增大，交通處在穩(wěn)定交通流范圍的較差部分。速度和駕駛自由度受到嚴(yán)格約束，舒適和便利程度低下。當(dāng)接近這一服務(wù)水平下限時(shí)，交通量有少量增加就會(huì)在運(yùn)行方面出現(xiàn)問題。,服務(wù)水平E：此服務(wù)水平的交通常處于不穩(wěn)定流范圍，接近或達(dá)到水平最大交通量時(shí)，交通量有小的增加，或交通流內(nèi)部有小的擾動(dòng)就將產(chǎn)生大的運(yùn)行問題，甚至發(fā)生交通中斷。此水平內(nèi)所有車速降到一個(gè)低的但相對(duì)均勻的值，駕駛員受到的挫折通常是大的，此服務(wù)水平下的最大交通量即為基本通行能力（理想條件下）或可能通行能力（具體公路）。 服務(wù)水平F：交通處于

12、強(qiáng)制流狀態(tài)，車輛經(jīng)常排成隊(duì)，跟著前面的車輛停停走走。極不穩(wěn)定。在此服務(wù)水平中，交通量與速度同時(shí)由大變小，直到零為止，而交通密度則隨交通量的減少而增大。,選擇服務(wù)水平的主要指標(biāo)，需根據(jù)不同形式公路車輛運(yùn)行規(guī)律的差異，采取不同的指標(biāo)。通?；旌辖煌p車道公路車輛不成隊(duì)列行駛，快車與慢車的橫向行駛位置各不相同，常?；ハ嘟诲e(cuò)，因此只能用平均運(yùn)行速度和車輛延誤作為衡量服務(wù)質(zhì)量的主要指標(biāo)。對(duì)于高速公路和一級(jí)公路來說，僅以運(yùn)行速度作為衡量服務(wù)水平的指標(biāo)是不夠的，還必須考慮車輛間相互靠近的程度即車頭間距的大小，只有當(dāng)車頭間距達(dá)到一定程度后，才不會(huì)影響司機(jī)自由選擇車速。因此，從車輛特征出發(fā)，宜選用車流密度、平均運(yùn)

13、行速度和交通流狀態(tài)（V/C比）作為高速公路、一級(jí)公路衡量服務(wù)水平的主要指標(biāo)。,根據(jù)實(shí)際觀測(cè)分析并綜合考慮美國(guó)、日本的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，從便于公路規(guī)劃設(shè)計(jì)、使用方便、可操作性強(qiáng)的原則出發(fā)，以區(qū)分穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流為基本條件，將服務(wù)水平劃分為一、二、三、四共四個(gè)等級(jí)。一級(jí)服務(wù)水平相當(dāng)于美國(guó)公路服務(wù)水平的A級(jí)到B級(jí)；二級(jí)服務(wù)水平相當(dāng)于美國(guó)C級(jí)；三級(jí)服務(wù)水平相當(dāng)于美國(guó)D級(jí)；四級(jí)服務(wù)水平大致相當(dāng)于美國(guó)公路E級(jí)到F級(jí)。,一級(jí)服務(wù)水平為自由車流，車輛的駕駛自由度高，道路使用者不受車流中其他使用者的影響，可自由選擇車速。平均車頭時(shí)距比較大，但是車道利用率較低。如果道路是交通干路，并且長(zhǎng)期處于這個(gè)水平，從近期狀況講，道路

14、等級(jí)是偏高的。 二級(jí)服務(wù)水平的交通流還比較穩(wěn)定，如果不發(fā)生意外交通事故，一般不會(huì)出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，車道利用率是道路所能承受最大交通的中等水平，并且車輛被動(dòng)延誤是司機(jī)還可以忍受的。如果交通流長(zhǎng)期處于該水平，說明道路等級(jí)是比較適當(dāng)?shù)摹?三級(jí)服務(wù)水平的交通流已經(jīng)顯得很擁擠，且不穩(wěn)定，當(dāng)流率未超過道路通行能力時(shí)，盡管車道利用率很高，但剎車頻繁度、停車次數(shù)及被動(dòng)延誤均超過了道路使用者所能忍受的程度。若交通長(zhǎng)期處于該水平，需要加強(qiáng)交通管理，防止發(fā)生事故，同時(shí)從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)，需要改造并提高道路等級(jí)以提高疏導(dǎo)交通的能力。 四級(jí)服務(wù)水平的交通流基本處于阻塞斷流狀態(tài)，必須采取果斷措施對(duì)現(xiàn)有道路進(jìn)行改造，提高道路通行能

15、力以滿足交通正常運(yùn)行的要求。,二、典型道路交叉口通行能力計(jì)算方法 根據(jù)有無信號(hào)燈控制，道路平面交叉口分為無信號(hào)控制交叉口和信號(hào)控制交叉口兩種。 （一）無信號(hào)控制交叉口通行能力 1、行車規(guī)定 在無信號(hào)燈控制的交叉口上，我國(guó)未采取其他交通管理措施。按照慣例，主要道路上的車輛，優(yōu)先通行，通過路口不用停車，一直通過；沿次要道路行駛的車輛，讓主要道路上的車輛先行，尋找機(jī)會(huì)，穿越主要道路上車流的空檔，通過路口,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,主要道路上能夠通過的車輛多少，按路段計(jì)算。次要道路上能夠通過多少車輛，受下列因素影響：主要道路上車流的車頭間隔分布、次要道路上車輛穿越主要道路車流所需時(shí)間、次要道路

16、上車輛跟馳的車頭時(shí)距大小、主要道路上車流的流向分布。,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,無信號(hào)控制交叉口的通行能力，等于主要道路上的交通量加上次要道路上車輛穿越空檔能通過的車輛數(shù)。若主要道路上的車流已經(jīng)飽和，則次要道路上的車輛一輛也通不過。因此，無信號(hào)交叉口的通行能力最大等于主要道路路段的通行能力。 事實(shí)上，在無信號(hào)交叉口，主要道路上的交通量不大，車輛呈隨機(jī)到達(dá)，有一定空檔供次要道路的車輛穿越，相交車流無過大阻滯，否則，需加設(shè)信號(hào)燈，分配行駛權(quán)。,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,2、交通流向分析 在無信號(hào)交叉口，次要道路上的車流，每一流向都面臨與之發(fā)生沖突的交通流，如圖所示。,第二節(jié) 間斷流

17、的交通線路能力計(jì)算,3、穿越間隙 可穿越間隙大小與次要道路上的車流通過交叉口的狀態(tài)有關(guān)系。若在進(jìn)口停車等候，則所需間隙時(shí)間為79s；若駛近路口降速待機(jī)，則所需間隙時(shí)間為68s。此外，應(yīng)當(dāng)說與穿越車流的流向有關(guān)系。,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,4、計(jì)算公式 假設(shè)：主要道路上的車輛優(yōu)先通過路口，主要車道上的雙向車流視為一股車流，交通量不大，車輛之間的間隙分布符合負(fù)指數(shù)分布，當(dāng)間隙大于臨界間隙時(shí)，次要道路上車輛方可穿越。次要道路上車輛跟馳行駛時(shí)的車頭時(shí)距。 按可穿越間隙理論，推算出次要道路上的車輛每小時(shí)能穿越主要道路車流的數(shù)量為：,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力

18、計(jì)算,例：一無信號(hào)燈控制的交叉口，主要道路的雙向交通量為1200 pcu/h，車輛到達(dá)符合泊松分布。次要道路上車輛可穿越的臨界車頭時(shí)距=6s。車輛跟馳行駛的車頭時(shí)距=3s，求次要道路上的車輛可穿越主要道路車流的數(shù)量。,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,（二）信號(hào)交叉口通行能力 中國(guó)道路交通管理?xiàng)l例規(guī)定，在沒有實(shí)施多相位信號(hào)燈控制的交叉口，綠燈亮?xí)r，允許各行駛方向的車輛進(jìn)入交叉口。紅燈亮?xí)r，只允許右轉(zhuǎn)車輛沿右轉(zhuǎn)專用車道行進(jìn)，但不得影響橫向道路上直行車輛的正常行駛。黃燈亮?xí)r，已越過停車線的車輛繼續(xù)行駛，通過交叉口；,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,最為典型的交叉口是十字形交叉口，其設(shè)計(jì)通行能力等

19、于各進(jìn)口道設(shè)計(jì)通行能力之和。進(jìn)口道設(shè)計(jì)通行能力等于各車道設(shè)計(jì)通行能力之和。,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,2、進(jìn)口道設(shè)計(jì)通行能力 前已提及，進(jìn)口道的設(shè)計(jì)通行能力等于進(jìn)口各車道設(shè)計(jì)通行能力之和。此外，也可根據(jù)本進(jìn)口車輛左、右轉(zhuǎn)比例計(jì)算。,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,例：已知某交叉口設(shè)計(jì)如圖。東西干道一個(gè)方向有三條車道，南北支路一個(gè)方向有一條車道。信號(hào)燈

20、管制交通。信號(hào)配時(shí)：周期T=120s，綠燈=52s。車種比例大車:小車為2:8，東西方向左轉(zhuǎn)車占該進(jìn)口交通量的15%，右轉(zhuǎn)車占該進(jìn)口交通量的10%。求交叉口的設(shè)計(jì)通行能力。 參考答案3222pcu/h,第二節(jié) 間斷流的交通線路能力計(jì)算,第三章公路運(yùn)輸設(shè)施,第一節(jié) 公路運(yùn)輸設(shè)施 第二節(jié)公路交通控制與管理,第一節(jié) 公路運(yùn)輸設(shè)施,一、公路分級(jí)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 公路是連接城市、鄉(xiāng)村，主要供汽車行駛的具備一定技術(shù)條件和設(shè)施的公路 根據(jù)公路的作用及使用性質(zhì)，可劃分為：國(guó)家干線公路、省級(jí)干線公路、縣級(jí)干線公路、鄉(xiāng)級(jí)公路以及專用公路。 根據(jù)所適應(yīng)的交通量水平則分為五個(gè)等級(jí)：高速、一級(jí)二級(jí)三級(jí)和四級(jí)公路,三、公路的主

21、要結(jié)構(gòu)物路基和路面,1、路基 路基是指路面下的土基，是公路的重要組成部分。 2、路面 在路基表面上用各種不同材料分層鋪筑而成的結(jié)構(gòu)物，使車輛在其上以一定的速度安全舒適的行駛。,2）路面結(jié)構(gòu)組成,路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層與墊層組成,3、路肩和路面排水 路肩是位于行車道外緣至路基邊緣的部分，它與行車道連接在一起，作為路面的側(cè)向支撐，可供緊急情況下停車或堆放養(yǎng)路材料使用，并為設(shè)置安全護(hù)欄提供側(cè)向凈空,第二節(jié)公路交通控制與管理,一、交通管理 二、交通控制設(shè)備 交通控制設(shè)備主要有交通標(biāo)志、路面標(biāo)線和交通信號(hào)三類。他們的功能主要是對(duì)車輛、駕駛員以及行人起控制、警告、和誘導(dǎo)作用 1）交通標(biāo)志 交通標(biāo)志就是把交通指示、交通警告、交通禁令和指路等交通管理和控制用文字、圖形或符號(hào)形象化的標(biāo)示出來，設(shè)置于路側(cè)或公路上方的交通控制設(shè)施,警告標(biāo)志 舉例 禁令標(biāo)志 指路標(biāo)志 指示標(biāo)志,警告標(biāo)志,十字型交叉口,T形交叉口,向左急轉(zhuǎn)彎,向右急轉(zhuǎn)彎,反向彎路,連續(xù)彎路,雙向交通,注意行人,新標(biāo)準(zhǔn)增加9種警告標(biāo)志:,禁令標(biāo)志,禁