通行能力课件

1.3交通流要素 1.3交通流要素
交通流的运行状态都由速度、交通量和交通密度三种主要度 量指标来确定。 （一） 速度 速度是每公里行程时间的倒数，是车辆在路段上运行效率的 简单度量指标。用单位时间通过的距离表示，单位是km/h。 在表征交通流的速度特性时，由于在交通流中可以观察到的速度 大小不一，所以必须采用一些有代表性的数值。一般采用的速度 标准是平均行程速度。计算平均行程速度系采取该公路的的一段 长度，除以车辆通过改路段的平均行程时间。因此，如果有n辆车， 通过路段的长度为L，测得车辆的行程时间为t1,t2…,tn,则平均形 成速度为： S=L/∑(ti/n)=nL/ti 式中：S——平均行程速度 L——公路路段长度 ti——第i辆车通过该路段的总行程时间（h），包括由于固定间断 或交通阻塞引起的停车延误 n——观测行程时间的次数
通行能力
内容摘要
1公路通行能力概述 2服务水平概述 3公路路段通行能力
1公路通行能力概述
1.1公路通行能力定义 1.2通行能力的主要影响因素 1.3交通流要素 1.4通行能力的修正系数 1.5公路运输设施
1.1公路通行能力定义
（一）通行能力的定义
公路通行能力或称公路容量是指在通常的道路条件、交通条 件和人为度量标准下，在一定的时段内（双车道公路取1h）道 路某断面可以通过的最大车辆数。
4)视距不足修正系数 4)视距不足修正系数
5)沿途条件修正系数 5)沿途条件修正系数
1.4通行能力的修正系数 1.4通行能力的修正系数
（二）交通条件修正系数 交通条件的修正主要是指车辆的组成， 特别是混合交通情况下，车辆类型众多， 大小不一，占用道路面积不同，性能不同， 速度不同，相互干扰大，严重影响了道路 的通行能力。为了使不同类型的车辆换算 为同一车型，一般根据所占道路面积和行 车速度的比值进行换算，亦有用平均车头 时距的比值进行换算。
1.5公路运输设施
公路横断面 主要包括行车道宽度、中间带和路肩宽度等。 行车道宽度： 行车道宽度：其与汽车尺寸、行驶速度、道路交 通量和交通构成等因素有关。通常在3.5m～3.75m范 围内变动,对于山岭、重丘地区一般采用低值。车道 数取决于设计交通量和车道的通行能力，对于高速 公路和一级公路，一般采用4车道；二级和三级公路 一般为2车道；四级公路则采用单车道 中间带： 中间带：高等级公路一般应设置中间带，以分 隔往返车流，保证行车安全，提高通行能力。中间 带由两条分设在不同方向行车道左侧的路缘带及中 央分隔带组成。
由于道路、交通、管制条件及服务水平的不同，通 行能力可分为基本（理论）通行能力，可能（实际）
通行能力，设计（规划）通行能力。
1.1公路通行能力定义
（二）三种通行能力的比较
类别 基本通 行能力 可能通 行能力 设计通 行能力 条件 在理想的道路、交通、 管制条件下 在实际或预测的道路、 交通、制条件下 在预测的道路、交通、 制条件下 服务水平 不论服务水平如何 不论服务水平如何 在所选用的设计服 务水平下
1.3交通流要素 1.3交通流要素
（三）交通密度 交通密度（K）是单位长度（通常为1km）路 段上，一个车道某一瞬时的车辆数，以辆/km 表示： K=N/L 交通密度还可以用平均车头间距来计算 车头间距是指同一车道上行驶的连续车辆中， 前后两车车头与车头之间的距离。观测路段上 所有的车头间距的平均值即为平均车头间距。 根据平均车头间距即可求得观测路段平均交通 密度： K=1000/hs
1.5公路运输设施
2、为了平衡因离心力作用可能造成的车辆倾覆，可 、为了平衡因离心力作用可能造成的车辆倾覆， 把道路的横断面设计为向曲线内侧单向倾斜的线型， 把道路的横断面设计为向曲线内侧单向倾斜的线型， 这种倾斜称作超高。设置超高后， 这种倾斜称作超高。设置超高后，由于平衡了一部 分离心力的作用，在一定的设计速度条件下， 分离心力的作用，在一定的设计速度条件下，圆曲 线半径的限制值可以适当降低。 线半径的限制值可以适当降低。 车辆在曲线上行驶时，前后轮的轨迹半径亦不同， 车辆在曲线上行驶时，前后轮的轨迹半径亦不同， 后轴内轮行驶的轨迹半径最小， 后轴内轮行驶的轨迹半径最小，前轴外轮所行驶的 轨迹半径最大， 轨迹半径最大，所以曲线部分的路面需要比直线路 段设计的更宽。 段设计的更宽。
1.3交通流要素 1.3交通流要素
2流量——密度关系 将S=Sf(1-K/Kj)代入K=V/S中可得流量——密度关 系式如下： V=Sf(K-K2/Kj) 由此看出，流量与速度是二次抛物线 关系。当密度K=0和K=Kj时，V=0； 当K=Km时，V=Vm,此最大交通量称为 容量（或称通行能力），Km为最佳密度。
1.5公路运输设施 1.5公路运输设施
(三)公路几何设计要素 汽车运输对公路有许多特定的要求，除了要求公路 要有稳定坚实的路基和保证质量的路面外，还需要考 虑公路的几何设计要素，设计出合理的平面线型和纵 坡等，以保证车辆安全、迅速、舒适、经济地行驶。 公路几何要素主要包括：平面、纵断面、横断面和视 距等。 平面线型： 平面线型： 1、公路的平面线型主要由直线、圆曲线和缓和曲线 组成。
一般来讲：基本通行能力≥可能通行能力≥ 一般来讲：基本通行能力≥可能通行能力≥设计通行能力
三者间的关系
设计通行能力பைடு நூலகம்
指定服务水平 下的V/C比 下的 比
实际通行能力
各种修正系数
理想通行能力
1.2通行能力的影响因素 1.2通行能力的影响因素
理想条件原则上是指对条件更进一步提高也不能提高基本通行 能力的条件。但在实际情况下，影响道路通行能力的因素较多： 道路条件：道路的几何特征。 交通条件：交通特征，包括交通流中的交通组成、交通量、车道 使用和交通量的方向性分布等。 管制条件：交通控制设施的型式及特定设计和交通规则，如交通 信号的位置、形式；停车和让路标志；限制路边停车以及车道使用 管制等。 环境条件：横向干扰程度及交通秩序；气候、温度、地形、风力、 心理等。
1.4通行能力的修正系数 1.4通行能力的修正系数
（一）道路条件的修正系数 道路条件影响通行能力的因素很多，不能 一一修正，只能选择其影响大的主要方面予以 修正。 1)车道宽度修正系数 1)车道宽度修正系数 2)侧向净空受限的修正系数 2)侧向净空受限的修正系数 3)纵坡度修正系数 3)纵坡度修正系数
1.3交通流要素 1.3交通流要素
（四）速度、流量与密度的关系 1速度—密度关系 道路上行驶的车辆数增多，车速就会降低。格林希尔 兹在研究美国俄亥俄州的公路交通流中，假定了速度 与密度之间为线性关系，提出了下列表达式： S=Sf(1-K/Kj) 式中：S ——平均行程速度（km/h） Sf ——自由流速度（km/h） K ——密度（辆/h﹒车道） Kj ——阻塞密度（辆/h﹒车道）
1.5公路运输设施 1.5公路运输设施
（一）公路运输设施的概念 公路运输设施主要包括公路、桥梁、涵洞 和隧道结构物及附属设施（如车站、停 车站、排水、防护工程、绿化、照明、 交通安全及管理设施）。
1.5公路运输设施 1.5公路运输设施
（二）公路分级和设计准则 根据公路的作用及使用性质，可分为：国 家干线公路、省级干线公路、县级干线公路、 乡级公路及专用公路。根据所适应的交通量水 平则分为五个等级：高速、一级、二级、三级 和四级公路。 各级公路需满足不同的使用要求，为此对 于各级公路的设计应规定一些基本的控制标准 或设计准则，主要包括出入口控制，行车速度， 设计交通量。
直线是平面线形中的基本线形。 直线是平面线形中的基本线形。直线路段的长度应根据线路所处 地段的地物、地貌，并结合土地利用、驾驶员的视觉、 地段的地物、地貌，并结合土地利用、驾驶员的视觉、心理状态 以及保证行车安全等合理布设。 以及保证行车安全等合理布设。
1.5公路运输设施
圆曲线是平面线形中最常用的线形。 圆曲线是平面线形中最常用的线形。它在线路 遇到障碍或地形需要改变方向时设置。 遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路不 论转角大小，均应设置圆曲线。 论转角大小，均应设置圆曲线。由于车辆以一定速 度在圆曲线上行驶时，会产生作用于车上的离心力， 度在圆曲线上行驶时，会产生作用于车上的离心力， 又由于路拱的作用， 又由于路拱的作用，此离心力有使车辆向外侧倾倒 的倾向。 的倾向。 在直线和圆曲线之间， 在直线和圆曲线之间，须插入一段其曲率半径 逐渐过渡的缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。缓 逐渐过渡的缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。 和曲线的长度应根据相应等级公路的计算行车速度 求算，并应大于下表所列的数值。 求算，并应大于下表所列的数值。
通行能力
通行能力
引言
为什么会发生交通阻塞 通行能力＞ 通行能力＞交通需求 无交通拥挤 通行能力＜ 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？ 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？ 10%,20%,30%。。。。。。。倍以上？ 。。。。。。。倍以上 交通需求超过通行能力的5~10%的程度 的程度？ 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 交通拥挤发生→
1.3交通流要素 1.3交通流要素
（二）交通量和流率 交通量（V）是指单位时间段内通过一条车道或道路某 一点或某断面的车辆总数，可用下式表示： V=N/T 式中：T——时段（小时，天，年…） N——车辆数 常用的交通量的表达方式有：平均日交通量、年平均 日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量、小时 交通量、高峰小时交通量、第30小时交通量以及不足 1h的时段交通量。 流率（v）：在给定不足一小时的时段（通常15min） 内，通过一条车道或道路指定点或指定断面的车辆数。
1.5公路运输设施
路肩宽度： 路肩宽度：行车道的两侧需设置路肩，以保持行车道的功能 和临时停放车辆，并作为路面横向支撑的作用。一般路肩宽 为1.0m～2.5m,最窄不小于0.5m,单车道上考虑行车的需要,应 适当加宽。 行车视距:驾驶员在行车中，从发现前方障碍物后而进行制 行车视距 动或绕避时，车辆所行驶的最短距离，称为行车视距。它是 保证汽车运行安全所必须考虑的因素。视距主要分为: 停车视距： 停车视距：是指汽车在单车道或明显分车道上行驶时，驾驶 员遇到障碍物但不能绕行、只能刹车停住所需要的最短距离。 停车视距应包括驾驶员心理反应时间内车辆所行驶的距离、 制动距离和必要的安全距离（一般取5～10m）。