教材第三章多车道公路

第三章多车道公路路段通行能力分析多车道公路多车道公路的交通特性多车道公路路段通行能力分析方法多车道公路及其特征多车道公路通常为双向四车道或双向六车道，设有中央分隔带也可以不设中央分隔带。多车道公路位于城市出入口，或作为市区间的连接线。多车道公路的入口没有实行全部控制，可能是平面信号控制，或偶有立交控制。多车道公路沿线的视觉构成和高度开发的沿线环境与高速公路相比，对司机产生更大的影响。3多车道公路及其特征多车道公路的每个行车方向至少有两条车行道。多车道公路的道路特征：车行道宽度、道路线形、视距、横断面形式、交叉口控制方式、服务车辆、驾驶员特征等计算行车速度km/h10060车道数m44车行道宽度2×7.52×7.0路基宽度m一般值25.522.5变化值2420最小半径m400125最大纵坡％46停车视距m160754多车道公路及其特征多车道公路的横向干扰情况：支路及其进入车辆情况、路侧停放车辆情况、横穿公路人员情况、路侧非机动车情况。多车道公路的道路环境：街道化程度、出入口数量、地理地形、交通参与者（驾驶员、行人）素质等。多车道公路交通组成情况——公路使用者情况。多车道公路的交通特征与高速公路、城市道路和双车道公路相比，郊区和乡村下的多车道公路有许多不同的运行特性。多车道公路的交通流变化范围很大，界于高速公路的连续流和城市街道经常被信号中断的非连续流之间。多车道公路的交通特征不同于双车道公路，主要是在超车时不需占用对向车道，超车问题变为仅在同向变换车道问题。多车道公路的交通特征不同于高速公路，在多车道公路上，司机与转向交通有潜在的冲突（当附近没有入口时）。通常用3种度量多车道公路的交通特性：密度、速度、交通量和通行能力之比。多车道公路交通特征的影响因素车道宽度和路肩宽度（标准值）横向干扰情况（没有）方向分配（50：50）交通组成情况（纯小车）坡度或地形（平坦地形）车道宽度和路肩宽度横向干扰情况（例如街道化程度、开口情况等）方向分配交通组成情况坡度或地形非理想情况或实际情况70WHVepCCffff实际条件下通行能力计算Wf受限车道宽度和侧向净空影响修正系数；（一般当路面宽度为3.75m时，取1.00；为3.5m时，取0.96）;重型车辆修正系数；横向干扰影响修正系数；驾驶员总体特征影响修正系数（通常取1.00）;对应与设计车速的一条车道的基本通行能力；实际条件下的通行能力。HVfefpf0CC8基本通行能力计算理想条件下一条车道基本通行能力的分析方法以系统理论研究为指导分析多车道通行能力特点，以实地观测数据为依据提出多车道通行能力的影响因素，将理论研究结果和实地观测数据相结合建立多车道通行能力的计算分析模型。以建立的多车道通行能力计算分析模型为基础，以计算机仿真为辅助工具分析评价所得出的模型的实际效果，将计算机仿真与现实相结合得出正确结论的多车道通行能力综合分析方法。0C9通行能力理想条件下交通量—车速的关系图10横向干扰对通行能力的修正系数横向干扰横向干扰等级修正系数典型情况描述轻微10.95道路、交通状况基本符合标准条件较轻20.90两侧为农田，有少量行人和自行车出行中等30.85穿过村镇，支路上有车辆进出或路侧停车严重40.75有大量慢速车或拖拉机混杂行驶11111HViifpE大型车辆修正系数ip车型i的交通量占总交通量的百分比；车型i的车辆折算系数。iE12不控制出入多车道公路通行能力影响因素修正系数表横向干扰内侧车道中间车道外侧车道干扰程度一级0.9~1----较小二级0.8~0.90.8~0.9--中等三级--0.6~0.70.6~0.7较大四级----0.5~0.6严重干扰因素：路段是否穿过村镇，非机动车数量，路侧停车及纵横向行人数量，交通管理和运行秩序情况，进出主路交通量（交叉口数量）及两轮摩托车数量。13路段交通运行状况分析车流密度（pcu/km/h）平均运行速度（km/h）饱和度（V/C）最大服务流率（pcu/h/ln）14理想条件下多车道不控制出入一级公路服务水平分级表服务水平等级最大密度[pcu/(km×ln）]平均行程速度（km/h）V/C最大服务流率[pcu/(h×ln)]一≤12≥750.501000二≤19≥700.651300三≤26≥600.801600四≤42≥481.002000＞4248不稳定不稳定注：C为理想条件下，相应设计车速的公路基本路段通行能力，一级公路为2000pcu/(h×ln）或者2000pcu/h/ln。混合车流条件下服务水平分级详见教材。15规划和设计阶段通行能力分析DDHVAADTHTFDHTF设计小时交通量系数，设计高峰小时交通量占AADT的百分率;交通量分布系数，即交通流高峰方向车辆的百分率；年均日交通量（pcu/d）；单向设计小时交通量（pcu/h）。DAADTDDHV利用年均日交通量计算单向设计小时交通量AADTDDHV1.AADT---年平均日交通量（Annualaveragedailytraffic）AADT给定地点的全年统计交通量平均到每一个24小时交通量（日交通量），也就是全年交通量除以365(通常双向计算)；AADT通常用于规划、建设和管理。2.DDHV－单向设计小时交通量(DirectionalDesignHourVolume)DHV---设计双向小时交通量（Designhourvolume）;DDHV---单向设计小时交通量（Directionaldesignhourvolume）；AADT---年平均日交通量；D---设计小时单向交通量占双向交通量的比例；HTF---双向设计小时占AADT的比例。AADTHTFDAADTAADTDHVDHVDDHVDDHV利用年均日交通量计算单向设计小时交通量AADTDDHV17规划和设计阶段通行能力分析HTF一般值环境类别HTF系数市区0.07~0.10郊区0.10~0.15农村0.15~0.20D的一般值线路类别D系数农村0.65郊区0.60市区放射路0.55市区环路0.5018规划和设计阶段通行能力分析0wHVpeiNDDHVCVCffff符号意义同前。计算每一方向所需车道数N非整时，应综合衡量决定取值。服务水平投资成本调整参数，优化设计方案19计算实例教材P42~P43【例3-1】1.交通需求2000/0.91＝2198(pcu/h)2.实际通行能力基本通行能力2000[pcu/(h×ln)]修正系数fw=1.0，fp=1.0；fe=0.85（查表）fhv=1/[1+0.15*(3-1)]=0.77车道数N＝2C=C0×N×fw×fhv×fp×fe＝2000*2*1*0.77*1*0.85＝26183.V/C=2198/2618＝0.84多车道公路交通特征的影响因素车道宽度和侧向净空：车道(3.6m)侧向净空(1.8m)中间带情况：有出入口密度：乡村5、低或高密度城市10或15(个/km)坡度或地形：平原高峰小时系数（PHF）：乡村0.88、城市0.92重车百分比：乡村10％；城市5％驾驶人总体特征：专业司机21理想条件及通行能力理想条件单车道宽度≥3.6m;单向总侧向净宽≥3.6m;全为小客车；道路沿线无直接入口；有分隔带；自由流速度（FFS）大于100km/h；平原地形。多车道公路路段的基本通行能力和服务水平划分基本通行能力一车道：2200辆小客车/h/ln服务水平划分:分为5级多车道公路服务水平划分——图表21-2多车道公路服务水平标准度量指标服务水平自由流速度标准ABCDE100km/h最大密度（辆小客车/km/ln）711162225平均速度（km/h）100.0100.098.491.588.0最大v/c比0.320.500.720.921.00最大服务流率（辆小客车/h/ln）700110015752015220090km/h最大密度（辆小客车/km/ln）711162226平均速度（km/h）90.090.089.884.780.8最大v/c比0.300.470.680.891.00最大服务流率（辆小客车/h/ln）63099014351860210080km/h最大密度（辆小客车/km/ln）711162227平均速度（km/h）80.080.080.077.674.1最大v/c比0.280.440.640.851.00最大服务流率（辆小客车/h/ln）56088012801705200070km/h最大密度（辆小客车/km/ln）711162228平均速度（km/h）70.070.070.069.667.9最大v/c比0.260.410.590.811.00最大服务流率（辆小客车/h/ln）49077011201530190024多车道公路服务水平分级标准——图表21-325在v/c=1时达到E级服务水平，密度最大，其值分别是25,26,27和28pc/h/ln对应于自由流速度为100,90,80和70km/h的情况。通行能力随自由流速度的改变而改变。在自由流速度等于100,90,80和70km/h的时候，分别对应的通行能力为2200,2100,2000和1900辆/h/ln。对于流率(pv)pv1,400和90FFS100时，则1.31p770-15.7FFS1400-v25630-FFS259.3-FFSS对于流率(pv)pv1,400和80FFS90，则1.31p704-15.6FFS1,400-v26696-FFS2610.4-FFSS对于流率(pv)pv1,400和70FFS80，则1.31p672-15.9FFS1,400-v27728-FFS2711.1-FFSS对于流率(pv)pv1,400和FFS=70，则1.31p1,250-25FFS1,400-v1475-FFS283-FFSS对于流率(pv)pv≤1,400，则S=FFS。多车道公路路段通行能力和服务水平分析方法输入--几何数据--实地观测的自由流速度或基础自由流速度--流量基础自由流速度修正--车道宽度--分隔带类型--出入口点密度--侧向净空流量修正--高峰小时系数--车道数--驾驶员特征--重车比例计算自由流速度计算流率确定服务水平用流率和速度计算密度确定速度--流量曲线用速度流量曲线确定速度如果输入量为实地观测的自由流速度27多车道路段分析方法1）确定自由流速度（FFS）——实地观测法、估算法2）确定需求流率——高峰小时系数修正、大型车修正3）确定服务水平基本计算方法和计算流程的主要输出结果是服务水平。28分析方法流程1）确定自由流速度（FFS）——关键步骤实地观测法观测条件：低-中流量条件下（不大于1400pcu/h/ln）小客车的平均速度；此流率范围内平均速度实质上保持恒定。观测方法：区间调查方法；连续观测或系统抽样（如每10抽1）；样本量不少于100辆小客车。291）确定自由流速度（FFS）——关键步骤估算自由流速度LWLCMAFFSBFFSffff分析方法流程30基本自由流速度多车道公路基本自由流速度的默认值为100km/h。当不能从类似道路获得数据时,就需要在现有数据和经验的基础上，综合考虑影响自由流速度的不同因素，来计算自由流速度。速度限制是自由流速度的一个影响因素。在理想条件下的多车道公路的自由流速度，当速度限制为65至70km/h时，大约高于限速11km/h；当速度限制为80至90km/h时，大约高于限速8km/h。其它修正系数查表。分析方法流程31分析方法流程修正系数图表21-4