道路通行能力的計算方法

1、道路通行能力的計算方法土木 073 班陳雷 200711003227摘 要:探討道路路段的通行能力和交叉口的通行能力的計算方法;并提出了道 路通行能力有待進(jìn)一步研究的若干問題。關(guān)鍵詞：通行能力;計算方法;交通規(guī)則；交通管理。道路通行能力是指在特定的交通條件、道路條件及人為度量標(biāo)準(zhǔn)下單位時間能 通過的最大交通量。在道路建設(shè)和管理過程中，如何確定道路建設(shè)的合理規(guī)模及建 設(shè)時間，如何科學(xué)地進(jìn)行公路網(wǎng)規(guī)劃、項目可行性研究、道路設(shè)計以及道路建設(shè)后 評價，如何知道道路網(wǎng)的最優(yōu)管理模式,都需要以道路通行能力系統(tǒng)研究的成果為依 據(jù)。本文對道路與交叉口的通行能力計算方法進(jìn)行簡單的探討。一、道路路段通行能力1、基

2、本通行能力基本通行能力是指道路與交通處于理想情況下,每一條車道（或每一條道路）在 單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通量。65 m ,路旁的側(cè)向余寬作為理想的道路條件，主要是車道寬度應(yīng)不小于3.不小于1.75 m,縱坡平緩并有開闊的視野、良好的平面線形和路面狀況。作 為交通的理想條件，主要是車輛組成單一的標(biāo)準(zhǔn)車型汽車，在一條車道上以相同的 速度,連續(xù)不斷的行駛,各車輛之間保持與車速相適應(yīng)的最小車頭間隔，且無任何方 向的干擾。在這樣的情況下建立的車流計算模式所得出的最大交通量,即基本通行能力,其 公式如下：Ao“，兒.Ao其中：v行車速度(km/ h) ; to車頭最小時距(s) ; 10車頭最小間隔(

3、m) ; 1c車輛平均長度(m) ; la車輛間的安全間距(m);lz車輛的制動距離(m) ; If司機在反應(yīng)時間內(nèi)車輛行駛的距離(m)10 = If + lz + la + lco2、可能通行能力計算可能通行能力Nk是以基本通行能力為基礎(chǔ)考慮到實際的道路和交通確定其修正系數(shù),再以此修正系數(shù)乘以前述的基本通行能力，即得實際道狀況， 路、交通與一定環(huán)境條件下的可能通行能力。影響通行能力不同因素的修正 系數(shù)為：1)道路條件影響通行能力的因素很多，一般考慮影響大的因素，其修正系數(shù) 有：？車道寬度修正系數(shù)Y1 ； ?側(cè)向凈空的修正系數(shù)Y2 ; ?縱坡度修正系數(shù) Y3 ; ?視距不足修正系數(shù)丫4 ; ?

4、沿途條件修正系數(shù)Y5 o2)交通條件的修正主要是指車輛的組成，特別是混合交通情況下，車輛類型 眾多，大小不一，占用道路面積不同，性能不同，速度不同，相互干擾大，嚴(yán)重地 影響了道路的通行能力。一般記交通條件修正系數(shù)為丫6 o于是,道路路段的可能通行能力為to correcting misunderstandings advocate good cadre style. 2, to carry out the double of human activities. Bangkun will implement on the in-depth development of the grassroot

5、s, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visitNk = Nmax丫1丫2丫3丫4丫5丫6 （輛/ h）3、實際通行能力實際通行能力s通

6、?？勺鳛榈缆芬?guī)劃和設(shè)計的依據(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,就得到實際通行能力， 即Ns = Nk X服務(wù)交通量?通行能力（輛/ h）。二、平面交叉口的通行能力兩條或兩條以上的道路在同一平面相交稱為平面交叉，兩條不同方向的車流通 過平交路口時產(chǎn)生車流的交叉，平交路口可能通過此相交車流的最大交通量就是平 面交叉口的通行能力。平交路口的通行能力不僅與交叉口所占面積、形狀、入口引道車行道的條數(shù)、 寬度、幾何線形等物理條件有關(guān),而且受相交車流通過交叉口的運行方式、交通管 理措施等方面的影響，因此,在確定通行能力時,要首先確定交叉口的車輛運行和交 通管理方式

7、。平面交叉口一般可分為三類:一類為不加任何交通管制的交叉口，一類為中央設(shè) 島的環(huán)形交叉口，一類為設(shè)置色燈控制的信號交叉口。1、無信號機控制交叉口的通行能力不設(shè)信號機的交叉口大致可分為兩大類:一是暫時停車或讓行方式，一是環(huán)形方 式。1）暫時停車或讓行方式交叉口通行能力的計算方法根據(jù)可插間隙理論,直接計算優(yōu)先方向交通流中的可插間隙（車頭時間間隔）， 即非優(yōu)先方向交通可以橫穿或插入的間隙數(shù)，作為非優(yōu)先方向可以通過的最大交通 量。其計算原理是將主干道上的車流視為連續(xù)行駛的交通流,并假定車輛到達(dá)的概 率分布符合泊松分布,則車輛之間出現(xiàn)的間隔分布為負(fù)指數(shù)分布，但不是所有間隔均 可供次干道車輛通過或插入，只

8、有當(dāng)此間隙大于臨界界限時才有可能。其次，當(dāng) 出現(xiàn)可插間隙時.，次要方向的車流可以相繼通過的隨車時距為B ,推導(dǎo)出下列最簡 單公式：式中:Qf非優(yōu)先的次干道上可以通過的交通量（輛/ h） ; Qy主干道優(yōu)先通行的雙向交通量（輛/ h） ; qQy/ 3600 （輛/ h）;2）環(huán)形交叉口的通行能力環(huán)形交義口是在幾條街道相交的交義口中央,設(shè)置圓島或帶圓弧形狀的島，使進(jìn) 入交叉口的所有車輛均以同一方向繞島行駛,其運行過程一般為先由不同方向匯合, 接著在同一車道先后通過,最后分向駛出，可避免直接交叉、沖突和大角度碰撞,其 實質(zhì)為自行調(diào)節(jié)的渠畫交通型式。其優(yōu)點為車輛可以連續(xù)行駛,安全,無需管理措 施，平

9、均延誤時間短，很少剎車、停車，節(jié)約用油，噪音低,污染少等等。缺點為占地 大,繞行距離長，當(dāng)非機動車和行人過多及有直向行駛的電車時不宜采用。環(huán)形交叉口按其中心島直徑的大小分為三類:常規(guī)環(huán)形交叉口、小型環(huán)形交叉 口、微型環(huán)交。以常規(guī)環(huán)交為例來計算通行能力，常規(guī)環(huán)交亦稱傳統(tǒng)型環(huán)交,to correcting misunderstandings advocate good cadre style. 2, to carry out the “double of human activities. Bangkun will implement on the indepth development of t

10、he grassroots, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visit其中心島為圓形或橢圓形,直徑一般在25m以上,交織段長度和交織角

11、大小有一 定的要求,入口引道一般不擴大成喇叭形,現(xiàn)在我國各城市的主要環(huán)交均屬此類。在常規(guī)環(huán)交的通行能力計算中較著名的和使用較廣泛的公式沃爾卓普公式：2. =/354 1*十工1-弋p j ( + ?式中:Qm交織段上最大通行能力(輛/ h) ; 1交織段長度(m);W交織段寬度(m) ; e環(huán)交入口引道平均寬度(m) ; P交織段內(nèi)進(jìn)行交織的車輛與全部車輛之比，以白.分率計。2信號交叉口機動車的通行能力信號交叉口是由紅、黃、綠三色信號類組成，用以指揮車輛的通行、停止和左 右轉(zhuǎn)彎，隨信號燈的變換使車輛通行權(quán)由一個方向轉(zhuǎn)移給另一個方向,根據(jù)信號周期 長度及每個信號相位所占時間的長短，可以計算交叉口

12、的通行能力。大、中城市街 道交通繁忙的平面交義口一般都設(shè)置信號燈管制交通，因此，信號交義口的通行能力 與信號控制設(shè)計有密切關(guān)系。交叉口是兩條以上道路相交的區(qū)域,車輛于此通過路口，轉(zhuǎn)換方向，其運行路線 必然相互交織或交叉,加上由色燈信號控制指揮車輛前進(jìn)、停止或改變方向,這就不 可避免地要減速、制動、停車或起動、加速、轉(zhuǎn)向，同時還由于紅燈周期性定時性 出現(xiàn)，所以必然要導(dǎo)致停車等候和時間損失。其次,是非機動車的干擾。在路段上 由分車帶或隔離墩分隔,機動車與非機動車相互影響小。而在交叉口范轉(zhuǎn)彎時互相穿插,特別是在自行車高峰時;機動車差不多圍內(nèi)各種車輛混合行駛, 處于非機動車的包圍中,要實現(xiàn)方向轉(zhuǎn)移是困

13、難的。國內(nèi)常用的計算方法是停車線斷面法,即以進(jìn)口處車道的停車線作為基礎(chǔ)面,凡 是通過該斷面的車輛就被認(rèn)為已通過交叉口。交叉口的通行能力是指各相交道路 進(jìn)口處通行能力之和,每個進(jìn)口處通行能力乂分為直行、右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)三種情況,而每 一個進(jìn)口車道的用途乂分專用和混用。因此，進(jìn)口車道通行能力的計算公式不同， 下面分別介紹。一條專用直行車道的通行能力MM - 金 - 縱=5 x匕式中：Tz為信號燈周期時間，tj為前后兩車通過停車線的平均間隔時間，tl 為每個周期內(nèi)綠燈時間，ts為一個周期內(nèi)的綠燈損失時間，包括起動、加速時間， a為平均加速速度。一條右轉(zhuǎn)專用車道的通行能力原則上可按直行方法計算,將直行的通過

14、時間換成右轉(zhuǎn)的通過時間，一般采用下 式：Ny = 3600/ ty （輛/ h）,式中：ty為前后兩右轉(zhuǎn)車輛連續(xù)駛過停車線斷面的間隔時間。一條左轉(zhuǎn)專用車道的通行能力NL = n X3600/Tz （輛/ h）,式中：n為在一個周期內(nèi)允許左彎的車輛數(shù)。4）真、左混合行駛時一條車道的通行能力（Nzz）對于同一條車道上有直、左混行時，因去向各異相互干擾，甚至引起停車，因此, 應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)恼蹨p系數(shù)Ko同時，由于左轉(zhuǎn)車通過時間往往大于直行車通過時間， 一般約為直行車通過時間的L 75倍，故應(yīng)將左轉(zhuǎn)車的所占比例乘以1.75 to correcting misunderstandings advocate

15、good cadre style. 2, to carry out the “double of human activities. Bangkun will implement on the indepth development of the grassroots, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect

16、back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visit倍，設(shè)nz為左轉(zhuǎn)車輛所占仃分率，則:心二 %足輛小，4 ,5）直、右混行一條車道的通行能力（Nzy）原理同上,但右轉(zhuǎn)車所上時間一般為直行車的1。5倍。以ny表示右轉(zhuǎn)車所 占百分率,則：南仙.整個信號交叉口的通行能力為各個進(jìn)口的直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)各項通行能力之 和。三、道路通行能力尚待進(jìn)一步研究的問題道路通行能力雖然進(jìn)行了很多研究，但是對于下述方面的研究還不是很多，有必 要進(jìn)行更為深入的研究。1混合交通流的通行能力問題上述

17、道路不同設(shè)施通行能力的計算都是將交通流假設(shè)為單一車型的理想車流， 然而，實際交通流都是各種車型的混合車流。因此，研究道路不同設(shè)施混合車流的 通行能力很有必要。例如將單一車型交通流的假設(shè)拓廣為由大、小兩種車型構(gòu)成 的混合車流,或任意多種車型構(gòu)成的混合車流推導(dǎo)道路不同設(shè)施在這種混合車流情 況下的通行能力理論模型。在理論上發(fā)展了道路不同設(shè)施通行能力計算的傳統(tǒng)理 論與方法。2道路網(wǎng)絡(luò)的通行能力問題交叉口是道路交通網(wǎng)的道路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由道路路段和交叉口組成的。結(jié)點,它起著道路路段間的相互銜接作用，并且它也是整個道路網(wǎng)上交通流流通 的瓶頸。道路路段是道路交通網(wǎng)絡(luò)的主要部分,它起著道路交叉口間或城市間的相

18、 互連通作用，并且它也是整個道路網(wǎng)建設(shè)的主體。在已經(jīng)建成的交通網(wǎng)絡(luò)中，常因?qū)€別交義口或路段的通行能力估計不當(dāng)使交義口與路段的通行能力不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致局部路網(wǎng)的通行能力受到限制,甚至發(fā)生交通 阻塞。管理或改建這些局部地點交通設(shè)施的依據(jù)之一是道路運輸網(wǎng)絡(luò)的通行能 力。同時要充分地發(fā)揮道路網(wǎng)絡(luò)的潛能,就要深入了解交叉口與路段的交通特性、 幾何特性及連接形式特點，建立相應(yīng)的理論體系,提出一定的數(shù)據(jù)測度標(biāo)準(zhǔn)。這些 標(biāo)準(zhǔn)對我國的交通工程和道路工程項目具有重要的指導(dǎo)意義。在局部網(wǎng)絡(luò)上研究 交通流的通行能力理論、路段與交叉口通行能力的協(xié)調(diào)理論不僅在實而且在網(wǎng)絡(luò)流基礎(chǔ)理論及交通工程基礎(chǔ)理論研究方面有踐中有重要的經(jīng)

19、濟意義, 重要的學(xué)術(shù)意義。參考文獻(xiàn)：1 王長君，蔡龍章。混合交通車流通行能力的分析方法J O道路交通 管理，1989 (7) :24, 29。2 王曉珂，高占，等。關(guān)于如何提高混合交通公路的通行能力的建議J 。吉林交通科技,1994(4) :14, 16o3段進(jìn)宇，楊佩昆?；旌宪囕v的流通能力J 。同濟大學(xué)學(xué) 報，1995(1) :37,42。to correcting misunderstandings advocate good cadre style. 2, to carry out the double of human activities. Bangkun will implemen

20、t ”on the in-depth development of the grassroots, the people to worry, notification on the normalization of promoting harmony activities, making the double work innovation system, the demands of the masses reflect back channels, help enterprises to solve practical problems as much as possible. 3, visit4吳兵，楊佩昆。高速公路入口匝道通行能力研究J 。同濟大學(xué)學(xué) 報，1999 (4) : 422,