城市道路交叉口与路段通行能力计算方法与公式

计算说明一、路段通行能力与饱和度的计算说明1、通行能力计算计算路段单方向的通行能力，如“由东向西的通行能力”、“由南向北的通行能力”。

∑=ni i C C 1＝单 （1-1）单C —— 路段单向通行能力；i C —— 第i 条车道的通行能力；i —— 车道编号，从道路中心至道路边缘依次编号；n —— 路段单向车道数。

车道交条ααα⨯⨯⨯=0C C i （1-2） 0C —— 1条车道的理论通行能力，根据道路设计速度取表1-1中对应的建议值：表1-1 0C 值条α —— 车道折减系数，自中心线起第一条车道的折减系数为1.00，第二条车道的折减系数为0.80～0.89，第三条为0.65～0.78，第四条为0.50～0.65，第五条以上为0.40～0.52；交α —— 交叉口折减系数，根据道路设计速度和路段两交叉口之间的距离由表1-2确定：表1-2 交叉口折减系数——车道宽度折减系数，根据车道宽度由表1-3确定：车道表1-3 车道折减系数2、饱和度计算V/——实际流量除以通行能力。

C二、交叉口通行能力与饱和度计算说明1、通行能力计算∑=ni i C C 1＝交叉口 (2-1)交叉口C —— 交叉口通行能力；i C —— 交叉口各进口的通行能力；i —— 交叉口进口编号；n —— 交叉口进口数，n 为4或3。

∑=Kj j i C C 1＝ (2-2) j C —— 进口各车道的通行能力；j —— 车道编号；K —— 进口车道数。

先计算各个车道的通行能力，再计算各个进口的通行能力，然后计算整个交叉口的通行能力。

用专用工具计算进口各车道通行能力，按直行、直左、直右、直左右、专左、专右的先后顺序。

（1） 直行、直左、直右与直左右车道的通行能力计算：需要输入的数据：① 信号周期T ；② 对应相位的绿灯时间t ；③ 对应相位的有效绿灯时间j t ；④ 对应的车流量。

注意：→“有效绿灯时间j t ”项，只需设定一个不为零的数即可，建议与t 相等。

道路通行能力的计算关键词：道路通行能力、交通工程、城市规划、计算方法、案例分析一、引言随着城市化进程的加速，交通拥堵成为了严重影响城市生活质量的问题。

道路通行能力是衡量道路系统对交通负荷的承受能力，是疏导交通流量、缓解交通拥堵的重要依据。

因此，道路通行能力的计算在城市规划和交通工程中具有重要意义。

二、关键词引入1、道路通行能力：指在给定道路条件下，单位时间内通过道路某一断面的最大车辆数。

2、交通工程：是一门研究道路交通流运行规律、交通需求与设施规划设计、交通安全管理与控制等问题的学科。

3、城市规划：是对城市空间和功能进行合理规划，以满足城市发展需求和居民生活需求的过程。

4、计算方法：指通过公式、算法等方式，根据输入的数据得出输出结果的方式。

5、案例分析：通过对具体案例的剖析，解释和说明相关概念、原理和方法的应用。

三、基础概念讲解1、道路宽度：指车道两侧路缘石之间的距离，是影响道路通行能力的重要因素之一。

2、车辆速度：指车辆在道路上行驶时的平均速度，与道路通行能力成正比关系。

3、流量：指单位时间内通过道路某一断面的车辆数，是衡量道路通行能力的重要指标。

四、计算方法讲解道路通行能力的计算方法主要有两种：一是根据道路断面形状和交通条件，通过理论公式计算通行能力；二是通过交通调查和仪器设备，实测道路的通行能力。

在实际应用中，常用的计算公式是针对单车道和双车道道路分别制定的。

单车道道路通行能力的计算公式为：C = w * v * q * c其中，C为道路通行能力，w为道路宽度，v为车辆速度，q为车道数量，c为方向系数（取0.9-1.1之间的值）。

双车道道路通行能力的计算公式为：C = 2 * w * v * q * c与单车道不同的是，双车道道路需要考虑两个方向的车流量，因此乘以2。

五、案例分析假设某城市一条长度为1000米、宽度为30米的城市道路，车辆速度范围为40-80千米/小时，车道数量为双向四车道。

路段通行能力计算方法城市道路路段通行能力可根据一个车道的理论通行能力进行修正而得。

对理论通行能力的修正应包括车道数、车道宽度、自行车影响以及交叉口影响四个方面。

即43210r r r r C C ⋅⋅⋅⋅=（式1）式中：0C ——路段设计通行能力（pcu/h ）；1r ——自行车影响修正系数； 2r ——车道宽度影响修正系数；3r ——车道数影响修正系数；4r ——交叉口影响修正系数。

1.路段设计通行能力0C 的确定根据《城市道路设计规范》，一条车道的可能通行能力如下：附表1一条车道的可能通行能力（V ≤60km/h ）2.自行车影响修正系数1r 的确定自行车对机动车道机动车的影响，应视有无分隔带（墩）及自行车道交通负荷的大小分三种情况考虑。

1）机动车道与非机动车道之间有分隔带（墩）。

当机动车道与非机动车道之间设有分隔带时，路段上的自行车对机动车影响较小，可不考虑折减。

2）机动车道与非机动车道之间无分隔带（墩），但自行车道负荷不饱和。

当机动车道与非机动车之间没有设置分隔带时，自行车对机动车有影响，但如果自行车道上的自行车交通量小于自行车道通行能力，此时，自行车基本上在非机动车道上行驶，对机动车的影响不大。

3）机动与非机动车道之间无分隔带（墩），且自行车道超饱和负荷。

当自行车交通量超过自行车道的通行能力时，自行车将侵占机动车道而影响机动车的正常运行，使机动车的车速、通行能力大大降低，其影响系数可根据自行车侵占的机动车道宽度与机动车道单向总宽之比确定，其影响系数为：121/)5.0]/[(8.0W W Q Q r bic bic -+-= （式2）式中：bicQ ——自行车交通量（辆/小时）；][bic Q ——每m 宽自行车道的实用通行能力（辆/小时）；2W ——单向非机动车道宽度（m ）； 1W ——单向机动车道宽度（m ）。

3.车道宽度影响修正系数2r 的确定车道宽度对行车速度有很大的影响，在城市道路设计中，取标准车道宽度为3.5m ，当车道宽度大于该值时，有利于车辆行驶，车速略有提高；当车道宽度小于该值时，车辆行驶的自由度受到影响，车速降低。

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道路通行能力第３．２．１条路段通行能力分为可能通行能力与设计通行能力。

在城市一般道路与一般交通的条件下，并在不受平面交叉口影响时，一条机动车车道的可能通行能力按下式计算：Ｎｐ＝３６００/ｔｉ（３．２．１-１）式中Ｎｐ——一条机动车车道的路段可能通行能力（ｐｃｕ/ｈ）；ｔｉ——连续车流平均车头间隔时间（ｓ/ｐｃｕ）。

当本市没有ｔｉ的观测值时，可能通行能力可采用表３．２．１-１的数值。

不受平面交叉口影响的机动车车道设计通行能力计算公式如下：Ｎｍ＝αｃ·Ｎｐ（３．２．１-２）式中Ｎｍ——一条机动车车道的设计通行能力（ｐｃｕ/ｈ）；αｃ——机动车道通行能力的道路分类系数，见表３．２．１-２。

受平面交叉口影响的机动车车道设计通行能力应根据不同的计算行车速度、绿信比、交叉口间距等进行折减。

第３．２．２条一条自行车车道宽１ｍ。

不受平面交叉口影响时，一条自行车车道的路段可能通行能力按下公式计算：Ｎｐｂ＝３６００Ｎｂｔ/（ｔｆ（ωｐｂ-０．５））（３．２．２-１）式中Ｎｐｂ——一条自行车车道的路段可能通行能力（ｖｅｈ/（ｈ· ｍ））；ｔｆ——连续车流通过观测断面的时间段（Ｓ）；Ｎｂｔ——在ｔｆ时间段内通过观测断面的自行车辆数（ｖｅｈ）；ωｐｂ——自行车车道路面宽度（ｍ）。

路段可能通行能力推荐值，有分隔设施时为２１００ｖｅｈ/（ｈ·ｍ）；无分隔设施时为１８００ｖｅｈ/（ｈ·ｍ）。

不受平面交叉口影响一条自行车车道的路段设计通行能力按下式计算：Ｎｂ＝αｂ·Ｎｐｂ（３．２．２-２）式中Ｎｂ——一条自行车车道的路段设计通行能力（ｖｅｈ/（ｈ· ｍ））；αｂ——自行车道的道路分类系数，见表３．２．２。

受平面交叉口影响一条自行车车道的路段设计通行能力，设有分隔设施时，推荐值为１０００～１２００ｖｅｈ/（ｈ·ｍ）；以路面标线划分机动车道与非机动车道时，推荐值为８００～１０００ｖｅｈ/（ｈ·ｍ）。

第二节道路通行能力第３．２．１条路段通行能力分为可能通行能力与设计通行能力。

在城市一般道路与一般交通的条件下，并在不受平面交叉口影响时，一条机动车车道的可能通行能力按下式计算:Ｎｐ＝３６００/ｔｉ（３．２．１-１）式中Ｎｐ——一条机动车车道的路段可能通行能力（ｐｃｕ/ｈ）;ｔｉ—-连续车流平均车头间隔时间（ｓ/ｐｃｕ)。

当本市没有ｔｉ的观测值时，可能通行能力可采用表３．２．１—１的数值。

不受平面交叉口影响的机动车车道设计通行能力计算公式如下：Ｎｍ＝αｃ·Ｎｐ（３．２．１—２）式中Ｎｍ——一条机动车车道的设计通行能力(ｐｃｕ/ｈ)；αｃ—-机动车道通行能力的道路分类系数，见表３．２．１-２。

受平面交叉口影响的机动车车道设计通行能力应根据不同的计算行车速度、绿信比、交叉口间距等进行折减。

第３．２．２条一条自行车车道宽１ｍ。

不受平面交叉口影响时,一条自行车车道的路段可能通行能力按下公式计算:Ｎｐｂ＝３６００Ｎｂｔ/（ｔｆ（ωｐｂ—０．５)）(３．２．２-１）式中Ｎｐｂ——一条自行车车道的路段可能通行能力（ｖｅｈ/（ｈ· ｍ））；ｔｆ——连续车流通过观测断面的时间段（Ｓ）；Ｎｂｔ—-在ｔｆ时间段内通过观测断面的自行车辆数（ｖｅｈ）；ωｐｂ——自行车车道路面宽度（ｍ）。

路段可能通行能力推荐值，有分隔设施时为２１００ｖｅｈ/（ｈ·ｍ）；无分隔设施时为１８００ｖｅｈ/（ｈ·ｍ）.不受平面交叉口影响一条自行车车道的路段设计通行能力按下式计算:Ｎｂ＝αｂ·Ｎｐｂ（３．２．２-２)式中Ｎｂ—-一条自行车车道的路段设计通行能力（ｖｅｈ/（ｈ· ｍ））；αｂ-—自行车道的道路分类系数,见表３．２．２.受平面交叉口影响一条自行车车道的路段设计通行能力，设有分隔设施时，推荐值为１０００～１２００ｖｅｈ/(ｈ·ｍ）；以路面标线划分机动车道与非机动车道时，推荐值为８００～１０００ｖｅｈ/(ｈ·ｍ）。

可能通行能力根据交叉口的现场交通调查数据，通过各流向流量的构成关系，可推得各路段流量，从而得到饱和度V/C 比。

路段通行能力的确定采用建设部《城市道路设计规范》（CJJ 37-90）的方法，该方法的计算公式为：单条机动车道设计通行能力n C N N a ⋅⋅⋅⋅=ηγ0，其中N a 为车道可能通行能力，该值由设计车速来确定，如表2.2所示。

表2.13 一条车道的理论通行能力其中γ为自行车修正系数，有机非隔离时取1，无机非隔离时取0.8。

η为车道宽度影响系数，C 为交叉口影响修正系数，取决于交叉口控制方式及交叉口间距。

修正系数由下式计算：⎩⎨⎧>+≤≤=m s s C m s m s C C 200),73.00013.0(200,200,0s 为交叉口间距(m)，C 0为交叉口有效通行时间比。

车道修正系数采用表2.3所示表2.3 车道数修正系数采用值路段服务水平评价标准采用美国《道路通行能力手册》，如表2.4所示表2.4 路段服务水平评价标准设计通行能力由路段流量的调查结果，并且根据交叉口的间距、路段等级、车道数等对路段的通行能力进行了修正。

在此基础上对路段的交通负荷进行了分析。

路段机动车车道设计通行能力的计算如下：δm c p m k a N N = （1）式中:m N —— 路段机动车单向车道的设计通行能力（pcu/h ） pN —— 一条机动车车道的路段可能通行能力（pcu/h ）ca —— 机动车通行能力的分类系数，快速路分类系数为0.75；主干道分类系数为0.80；次干路分类系数为0.85；支路分类系数为0.90。

mk —— 车道折减系数，第一条车道折减系数为 1.0；第二条车道折减系数为0.85；第三条车道折减系数为0.75；第四条车道折减系数为0.65.经过累加，可取单向二车道mk ＝1.85；单向三车道mk ＝2.6；单向四车道mk ＝3.25；δ—— 交叉口影响通行能力的折减系数，不受交叉口影响的道路（如高架道路和地面快速路）δ＝1；该系数与两交叉口之间的距离、行车速度、绿信比和车辆起动、制动时的平均加、减速度有关，其计算公式如下：∆+++=b v a v v l vl 2/2///δ （2）l —— 两交叉口之间的距离（m ）；a —— 车辆起动时的平均加速度，此处取为小汽车0.82/s m ；b——车辆制动时的平均加速度，此处取为小汽车1.662m；/s ——车辆在交叉口处平均停车时间，取红灯时间的一半。

（三）交叉口流量、延误、信号配时调查与分析1、交叉口流量、延误、信号配时调查（1）交叉口流量调查交叉口的交通状况比较复杂，交叉口交通量调查一般采用人工观测法，也可采用车辆检测器采集数据。

人工观测法在选定的交叉口，在规定的观测时段，记录通过交叉口每个进口道停车线断面的车辆数，一般要对每个进口道分方向(左转、直行、右转3个方向)、分车型进行观测。

分方向、分车型进行交叉口交通量进行观测时，一般需要较多的观测人员。

如果交通量较大，可在每个进口安排5~7名观测员，2人记录左转机动车和非机动车数量并报时，2~3人记录直行机动车和非机动车数量并报时，2人记录右转机动车和非机动车数量。

如果需要保证较高的精度，可适当增加1~2名观测员。

调查时间一般选在高峰时间段内进行，数据记录时至少每隔15min做一次记录，最好每5min记录一次将。

信号交叉口交通量的人工观测和交叉口延误的点样本法综合进行。

交叉口流量观测表见表5。

（2）交叉口延误调查（表6）（3）交叉口道路条件和信号配时调查（表7）2、交叉口分析（1）交通量换算在实测交通量时，一般分车型计测车辆数，在交通流中不同车型的车辆由于其占有的空间与时间的不同，同一车道的通过数量也不同，而在交通运营中常常需要将其换算成某种单一车型的数量，通称之为交通量换算。

获得交叉口交通量数据后，一般需要进行车型换算，得到每个方向和进口的换算交通量（当量交通量）。

车型换算标准可参考表8、表9。

（2）交叉口交通量汇总表（表10）（3）交叉口流量流向图绘制交叉口流量流向图时所采用的交通量为换算交通量，见图1。

（4）交叉口交通改善措施（参考案例二）表5注：交叉口类型：①十字形和X形交叉口②T形或Y形交叉口③环形交叉口④多路交叉口④错位交叉口交叉口控制方式：①无信号控制②定时信号控制③感应信号控制表6 点样本法交叉口延误现场观测记录表调查日期：天气：___________调查员姓名：调查地点：路口编号：交叉口类型：注：交叉口类型：①十字形和X形交叉口②T形或Y形交叉口③环形交叉口④多路交叉口④错位交叉口交叉口控制方式：①无信号控制②定时信号控制③感应信号控制精选资料，欢迎下载表7 交叉口道路条件和信号配时调查表表8 《城市道路交通规划设计规范》GB 50220-95中的当量小汽车换算系数表9 《城市道路设计规范》（CJJ37-1990）规定车辆换算系数（4）交叉口延误计算表10 交叉口交通量汇总表图1 某叉口高峰小时流量流向图（四）信号交叉口通行能力计算和服务水平分析（HCM2000） 1、输入模型输入交叉口的几何条件、交通条件和信号条件，最关键的交通特性是每一进口道上车辆的到达类型，有关信号设计的全部资料包括相位图、周期长、绿灯时间和绿灯间隔时间。

城市道路交叉口及路段通行能力计算方法及公式一、交叉口通行能力计算方法及公式：1.美国交通规划协会方法（HCM方法）：这是最常用的交叉口通行能力计算方法之一、该方法根据车辆流量和交叉口结构特点计算交叉口的通行能力。

通行能力可以定义为单位时间内通过交叉口的最大车辆数量。

根据HCM方法，交叉口通行能力计算公式如下：C=f(H)×S×(1-B)×(1-L)其中，C表示交叉口通行能力，f(H)表示具体交叉口类型的修正因素，S表示车道数，B表示冲突点因素，L表示交叉口位置因素。

2.法国AGIL交叉口性能模型：这是一种用于城市交叉口通行能力和交通流量分配研究的方法。

AGIL模型通过将交通流量分为不同的运动“流”（流行、背景流、转向流和冲突流）来分析交叉口的通行能力。

AGIL模型中具体的计算方法较为复杂，需要根据交叉口结构、车辆流量和信号灯配时等参数进行计算。

通过计算交叉口的通行能力可以得到交叉口关键参数，如通过交叉口的最大车辆数和最大排队长度。

二、路段通行能力计算方法及公式：1.根据交通流量理论，路段通行能力可以定义为单位时间内通过路段的车辆数量。

常用的路段通行能力计算方法之一是基于道路几何特征的计算方法，其中包括路宽、车道数、路段长度等因素。

另一种常用的路段通行能力计算方法是根据车头时距理论计算，该理论是通过计算驶入路段的车辆与前车之间的时距来估计通行能力。

路段通行能力计算方法中经典的公式如下：q=k×v其中，q表示路段通行能力，k表示路段车道宽度和车头时距之比，v 表示道路平均流速。

2.根据车流量和速度关系的实际观测公式：Q=k×V×C其中，Q表示路段通行能力，k表示路段车道宽度和车头时距之比，V 表示车辆通行速度，C表示每小时实际车流量。

以上仅是交叉口及路段通行能力计算方法及公式的简要介绍，实际应用中还需要考虑不同交通条件下的修正因素、实际观测数据和实地调研等因素。

根据交叉口的现场交通调查数据，通过各流向流量的构成关系，可推得各路段流量，从而得到饱和度V/C 比。

路段通行能力的确定采用建设部《城市道路设计规范》（CJJ 37-90）的方法，该方法的计算公式为：单条机动车道设计通行能力n C N N a ⋅⋅⋅⋅=ηγ0，其中N a 为车道可能通行能力，该值由设计车速来确定，如表2.2所示。

表2.13 一条车道的理论通行能力其中γ为自行车修正系数，有机非隔离时取1，无机非隔离时取0.8。

η为车道宽度影响系数，C 为交叉口影响修正系数，取决于交叉口控制方式及交叉口间距。

修正系数由下式计算：s 为交叉口间距(m)，C 0为交叉口有效通行时间比。

车道修正系数采用表2.3所示表2.3 车道数修正系数采用值路段服务水平评价标准采用美国《道路通行能力手册》，如表2.4所示表2.4 路段服务水平评价标准由路段流量的调查结果，并且根据交叉口的间距、路段等级、车道数等对路段的通行能力进行了修正。

在此基础上对路段的交通负荷进行了分析。

路段机动车车道设计通行能力的计算如下：δm c p m k a N N = （1）式中:m N —— 路段机动车单向车道的设计通行能力（pcu/h ） pN —— 一条机动车车道的路段可能通行能力（pcu/h ）ca —— 机动车通行能力的分类系数，快速路分类系数为0.75；主干道分类系数为0.80；次干路分类系数为0.85；支路分类系数为0.90。

mk —— 车道折减系数，第一条车道折减系数为 1.0；第二条车道折减系数为0.85；第三条车道折减系数为0.75；第四条车道折减系数为0.65.经过累加，可取单向二车道mk ＝1.85；单向三车道mk ＝2.6；单向四车道mk ＝3.25；δ—— 交叉口影响通行能力的折减系数，不受交叉口影响的道路（如高架道路和地面快速路）δ＝1；该系数与两交叉口之间的距离、行车速度、绿信比和车辆起动、制动时的平均加、减速度有关，其计算公式如下：∆+++=b v a v v l vl 2/2///δ （2）l —— 两交叉口之间的距离（m ）；a —— 车辆起动时的平均加速度，此处取为小汽车0.82/s m ；b —— 车辆制动时的平均加速度，此处取为小汽车1.662/s m ；∆—— 车辆在交叉口处平均停车时间，取红灯时间的一半。