2-3第二章道路交通基础(4学时)

道路工程第二章道路交通基础本章重点：设计车辆分类设计速度意义交通量及设计小时交通量通行能力的概念城市道路路段通行能力计算公路通行能力计算交叉口通行能力计算第一节设计车辆、设计车速一、机动车设计车辆小型汽车：小客车、三轮摩托车、轻型越野汽车、2.5t以下的客、货运汽车普通汽车：单机式公共汽车、电车、载重汽车大型汽车：铰接车、鞍式列车二、非机动车设计车辆以28自行车为标准车，此外还有三轮车、兽力车、板车。车辆类型总长（m)总宽（m)总高（m)前悬（m)轴距（m)后悬（m)小客车5(6)1.81.6(2)1(0.8)2.7(3.8)1.3(1.4)载重汽车122.54.01.56.54.0三轴车半挂车18(l6)2.54.01.7(1.2)5.8(4)6.7(8.8)3.8(2)机动车设计车辆外廓尺寸注：括号内数值为《公路工程技术标准》的规定，无括号者表示公路与城市道路采用相同的标准。三、设计速度速度与道路设计的关系设计速度是道路设计的一项重要依据设计速度的定义：内涵一：道路几何设计所采用的车速。内涵二：它是在气候良好、车辆行驶只受道路本身的条件影响时，具有中等驾驶技术的人员能够安全、顺适驾驶车辆的速度。设计速度的选择依据：设计规范、技术标准注意：同一条道路上的设计速度应保持一致。不同速度的道路衔接处，应设过渡段。公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计车速(km/h)120100801008060806O4O302O各级公路设计车速第二节交通量一、交通量定义：交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。前者称车流量，后者称人流量。常用交通量：年平均日交通量（AADT）：确定道路等级的依据pcu/d36513651iQAADT年平均日交通量pcu/d7171iQWADT周平均日交通量平均日交通量（ADT）：月平均日交通量周平均日交通量高峰小时交通量：常用交通量：二、设计小时交通量定义：作为道路规划和设计依据的交通量。1设计小时交通量的选取：2设计小时交通量的确定：年平均日交通量位小时交通量第30K第30位小时交通量系数K的观测值：公路：11%~15%，平均为13.3%。城市道路：9%~14%K的取值：城市道路11%；公路：平原区13%，山区15%，近郊公路8.5%~11%，城间公路12%~15%K年平均日交通量设计小时交通量第30位小时交通量3设计年限年平均日交通量的推求：11)1(ttNN方法一：由规划部门整理的OD调查表并经远景出行分布分配到道路上的数据取得。方法二：以调查年的交通量为准，推算增长交通量、吸引交通量与发展交通量。增长交通量：吸引交通量：一般由交通工程研究部门提供发展交通量：由规划部门提供4单向设计小时交通量DDHV——单向设计小时交通量。AADT——设计年限内年平均日交通量。K——设计高峰小时交通量系数，设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值。D——方向分布系数，即主要方向交通量与断面双向交通量的比值，一般取0.5-0.6。DDHV=AADT×K×D双向两车道以上的道路，设计小时交通量取单向交通量。将各种车辆换算为单一车种后的交通量称当量交通量。三、交通量的换算：第三节城市道路路段通行能力一、通行能力的基本概念道路通行能力：指在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一横断面的最大车辆数或行人数。交通量与通行能力的区别？交通量：交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。前者称车流量，后者称人流量。通行能力是道路交通特征的一项重要指标，是道路与交通设施方案比选的依据，也是道路改建的依据。交通量小于通行能力时：车辆可自由行驶，变更车道、超车等。一般只能以同一速度列队循序行进。车辆出现拥挤或堵车。交通量接近通行能力时：交通量超过通行能力时：二、机动车通行能力的类别（一）基本通行能力：是指在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，由技术性能相同的一种标准车辆，以最小的车头间距连续行驶，在单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数。是一种理想状态下的通行能力，也称理论通行能力。（二）可能通行能力：是在通常道路交通条件下，单位时间内通过一条车道或道路路段某一断面的最大车辆数。iptN3600一条车道可能通行能力(pcu/h)连续小客车车流平均车头时距(s)（三）设计通行能力设计通行能力：指道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，道路上某一路段的通行能力。服务水平：以道路上允许速度的交通量与可能通行能力之比，综合反映道路的服务质量。服务水平高，车速快、驾驶自由度大而且舒适，这时相应服务水平的通行能力小；反之，低服务水平的通行能力大。1、不受平面交叉口影响的一条机动车车道的设计通行能力Nm：pcmNNpN——一条车道的通行能力。——道路分类系数，见下表。c道路分类快速路主干路次干路支路0.750.800.850.90c机动车道道路分类系数(pcu/h/ln)mcpmNN'——车道通行能力折减系数2、不计交叉口影响多车道的设计通行能力mamcpnNN3、受平面交叉口影响多车道的设计通行能——交叉口折减系数a(pcu/h/ln)(pcu/h/ln)交叉口折减系数三高架路道路通行能力实例计算例：某高架路作为城市快速路，设计车速为80km/h，可能通行能力为2200pcu/h，匝道上的车速为30km/h，可能通行能力为1550pcu/h，按支路考虑。0.95的纵坡系数。地面道路为主干路，可能通行能力为1690pcu/h，设计车速为50km/h，四车道，交叉口折减系数为0.6，计算二、三车道高架路的设计通行能力、匝道、地面道路的设计通行能力。设计车速为80km/h，可能通行能力为2200pcu/h，则设计通行能力为：解：主线设计通行能力：305085.175.02200'mcpmNNpcu/h单向3车道：470364.275.02200'mcpmNNpcu/h单向2车道：设计车速为30km/h，可能通行能力为1550pcu/h。道路分类系数按支路取0.9，考虑0.95的坡度系数。则设计通行能力为：匝道设计通行能力:132595.09.015001Npcu/h单车道匝道：双车道匝道：2650213252Npcu/hpcu/h15006.085.18.01690amcpnNN高架路下地面道路机动车道通行能力计算：地面道路机动车道路车速为设计车速为50km/h，可能通行能力为1690pcu/h。道路分类系数按主干路取0.8，单向2车道的折减系数是1.85，假设交叉口间距为800m，交叉口折减系数。6.0a车型a纵坡(%)0123456小轿车-4.131.000.960.920.880.830.790.75面包-4.421.000.960.910.870.820.780.73大客-4.871.000.950.900.850.810.760.71小货-4.711.000.950.910.860.810.760.72中货-5.081.000.950.900.850.800.750.70大货-5.391.000.950.890.840.780.730.68拖挂-5.161.000.950.900.850.790.740.69不同纵坡下的纵坡修正系数(公路)练习：某高架路作为城市快速路，设计车速为80km/h，可能通行能力为2000pcu/h，匝道上的车速为30km/h，可能通行能力为1480pcu/h，按支路考虑，0.90的纵坡系数。地面道路为主干路，可能通行能力为1750pcu/h，设计车速为60km/h，四车道，交叉口折减系数为0.54，计算二、三车道高架路的设计通行能力、匝道、地面道路的设计通行能力。主干线通行能力：设计车速为80km/h，可能通行能力为2000pcu/h，则设计通行能力为：单向2车道：N2=2000×0.75×1.85=2775pcu/h单向3车道：N3=2200×0.75×2.64=3960pcu/h解：匝道设计通行能力：设计车速为30km/h，可能通行能力为1480pcu/h，道路分类系数按支路取0.9，考虑0.90的坡度系数，则设计通行能力为：N=1480×0.9×0.90=1199pcu/h。pcu/h139954.085.18.01750amcpnNN高架路下地面道路机动车道通行能力计算：地面道路机动车道路车速为设计车速为60km/h，可能通行能力为1690pcu/h，道路分类系数按主干路取0.8，单向2车道的折减系数是1.85，交叉口折减系数54.0a第四节公路通行能力一、服务水平分级：在设计速度确定的前提下，道路的服务水平主要以道路上的交通量大小即负荷度V/C有关。服务水平——交通流中车辆运行的条件以及驾驶员和乘客或行人感受的质量量度。可以反映服务水平的要素：速度、行程时间、驾驶自由度、交通间断、舒适、方便、安全等。交通量达到基本通行能力或可能通行能力之前交通量越大，则交通流密度也越大，而车速越低，运行质量也越低，即服务水平也越低。交通量达到基本通行能力或可能通行能力之后交通量不可能再增加，而随着运行质量、交通量的降低，交通流密度仍越来越大，直至车速及交通量均下降至零为止。负荷度V/C是在理想条件下，最大服务交通量与基本通行能力之比。（一）美国服务水平分级：A级：表示自由流。每位使用者实际上不受交通流中其他使用者的影响，驾驶的舒适度和方便性是最优越的。B级：在稳定流范围内，车流是畅通和稳定的。驾驶的舒适度和方便性较A级略有下降。C级：是在稳定流范围内，但使用者的运行显著地受到交通流内其他使用者的相互影响，总的驾驶的舒适度和方便性显著下降。D级：表示高密度但仍是稳定的交通流。速度和驾驶的自由度受到严格限制，使用者缺少舒适及方便性。E级：表示运行条件接近或等于通行能力值。交通流中驾驶自由度极小，舒适度和方便度极差，在这个水平上运行通常不稳定，交通量稍有增大或微小波动，都会引起交通中断。F级：表示强制或间断阻塞流。达到交通量超过允许通过量，车辆运行极不稳定。（二）中国公路服务水平分级：一级：交通量小，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由状态，超车需求远小于超车能力，被动延误少，为驾驶者和乘客提供的舒适及便利程度高。二级：车辆间的相互干扰较大，开始出现车队，被动延误增加。为驾驶者提供的舒适度及便利度下降，超车需求等于超车能力。三级：行驶车辆受到其他车辆或行人的干扰很大，交通流接近不稳定的范围，流量稍有增加就会出现交通拥挤，服务水平显著下降。超车需求超过超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。四级：交通流处于不稳定的状态，接近交通量的最大值。驾驶者无自由选择的余地，所有车辆都以相对均匀的速度行驶。一旦上游交通需求和来车强度稍有增加，或交通流出现小的扰动，车流会出现走走停停的状态，时常发生交通堵塞。1高速公路的服务水平分级接近1.01.022000~2200≥4747接近1.01.021000~2100接近1.01.020000~20000.602一级公路的服务水平分级接近1.01.0接近1.01.0接近1.01.020000~200018000~180016000~16003一般公路服务水平分级（二、三、四级公路）4设计服务水平设计速度基本通行能力（pcu/h/ln)设计通行能力（pcu/h/ln)12022001600（2200×0.74=1628）10021001400（2100×0.67=1470）8020001200（2000×0.60=1200）二公路路段设计通行能力：（一）高速公路理想条件下的设计通行能力V/C：理想条件下，相应服务水平的最大服务交通量与基本通行能力之比。高速公路设计服务水平为二级。最大服务交通量设计通行能力？=CV基本通行能力设计通行能力（二）高速