匝道及匝道連接點通行能力分析

匝道及匝道連接點通行能力分析第一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五第二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五互通式立體交叉匝道的通行能力，由以下三個中的最小值決定：①匝道與主線連接部分的通行能力；②匝道本身的通行能力；③匝道與被交道路連接部分的通行能力。大多數運行問題出現在匝道的起終點上。通常情況下，匝道的通行能力主要受匝道出口或入口處通行能力的控制。匝道與被交道路連接的方法有平交和立交兩種。第三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五匝道在高速公路系統(tǒng)中主要起連接作用，與高速公路基本路段有許多不同之處，主要體現在：（1）匝道的長度和寬度是有限的；（2）匝道的設計車速低于與之相連接公路的設計車速；（3）在不可能超車的單車道匝道上，貨車和其他慢速車輛帶來的不利影響比基本路段上嚴重得多；（4）匝道上車輛加減速現象頻繁；第四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五2、匝道的類型立體交叉的類型有很多形式，作為立體交叉重要組成部分的匝道相應也有很多種形式。但就匝道的設計目的和功能而言，無非是使進入立體交叉的車輛能完成左轉或右轉。因此，匝道有左轉匝道和右轉匝道兩種最常用的形式。

匝道大致可分為兩大類：基本形式和特殊形式。第五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五（1）匝道基本形式①右轉匝道特點：右出右進，行程短曲率半徑可采用較大值車速高

第六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五②左轉匝道行程距離較長匝道曲率半徑較小，車速較低，其通行能力也較小。第七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五①定向匝道一優(yōu)點：布線緊湊、占地相對較少；缺點：左出左入不符合駕駛員的習慣，橋跨結構物較多，車輛行駛不安全，盡量少用為宜。（2）特殊形式（左轉匝道）第八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五①定向匝道二圖6-2b)或6-2c)（P82）兩種定向式匝道常為國外采用。（2）特殊形式（左轉匝道）第九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五優(yōu)點：符合駕駛員的習慣缺點：跨線較多，線形變化大且曲線半徑小車速低第十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五②對角匝道優(yōu)點：布線緊湊，占地較少，僅一座跨線橋，工程費用較少；進入主線初曲線半徑較大，便于車輛進入高速公路。缺點：交叉線上左轉車流出口為平面交叉，且匝道轉彎半徑很小，嚴重限制車速。第十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五③環(huán)形匝道第十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五目前我國高速公路上，較為常見的是基本形式匝道。特殊形式的定向匝道和對角匝道在城市立交中應用較多。通行能力分析只要針對匝道的基本形式。第十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五3.車輛運行特征

車輛在匝道出入口的運行有三種方式：（1）分流（2）合流（3）交織單向車道匝道上一般情況下不允許超車，單向雙車道匝道上可以超車。第十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五二、通行能力分析1.匝道車流到達特征近似認為匝道的車輛到達服從泊松分布，即把匝道作為一個獨立的交通設施來研究。2.匝道通行能力分析內容自由流速度FV（P88曲率半徑最小處）通行能力C服務水平3.匝道自由流速度分析第十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五4.匝道通行能力1）基本通行能力匝道路段的理論通行能力計算建立在最小車頭時距的基礎上，計算公式如下：

(6-3)式中：C—理論通行能力（pecu/h）

hmin—達到通行能力時相應的最小平均車頭時距，計算公式：

(6-4)第十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五P92表6-9

給出不同速度和縱坡的匝道理論通行能力第十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五(2)實際運行狀況通行能力標準車型為小車型（以小客車為代表）影響匝道實際通行能力的主要因素有兩個：行車道的寬度大車混入率匝道實際通行能力計算公式：

(6-6)第十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五①大車混入率修正系數大車型對交通流量的影響系數的計算公式：

(6-7)一般（設計規(guī)劃）情況下，根據P93表6-10

查大車型對匝道通行能力的修正指數值。第十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五②行車道修正值系數P93表6-10③車輛當量換算P89表6-11第二十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五（3）設計通行能力分析①單車道匝道的設計通行能力匝道設計速度V≤50km/h，為1200pcu/h；匝道設計速度V>60km/h，為1500pcu/h。②雙車道的設計通行能力只有在駛入或者駛出匝道端部的車輛能以兩列駛入或駛出主線的情況下，才能采用單車道匝道設計通行能力的兩倍。第二十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

5.服務水平分析（1）服務水平分級指標－－飽和度計算公式如下:DS=V/C(6-7)（2）服務水平分級標準匝道服務水平分為四個等級表6-12（P94）第二十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)匝道連接點通行能力分析匝道與高速公路的連接點是爭奪交通需求空間的場所。由于大多數匝道位于道路的右側，所以特別容易受到影響的高速公路車道是靠路肩的車道，這里用車道1表示。本文定義，從路肩到路中心的車道用數字1~N表示。第二十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五一、分、合流部分通行能力分析首先判斷：獨立分、合流點非獨立分、合流點最小間距的一般情況是：分流點上游980m范圍內沒有分、合流點；合流點上游610m范圍內沒有分、合流點。

第二十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五1.匝道與高速公路連接處的主要形式

11種主要形式：1）獨立式單車道駛入匝道2）獨立式單車道駛出匝道3）相鄰的單車道駛入匝道4）相鄰的單車道駛出匝道5）駛入匝道后接駛出匝道6）駛出匝道后接駛入匝道7）車道附加8）車道消失9）主要分流點10）主要合流點11）雙車道匝道第二十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五車道附加、車道消失匝道形式示意圖第二十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五大匯合、大分離（主要合、分流點匝道形式）示意圖第二十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五2.車流運行特征（1）分流點車流運行特征駛出車輛先調整到1號車道，（2）合流點車流運行特征駛入車輛對原先1號車道的車輛運行影響較大，且駛入車輛傾向于換到速度較高的中間車道。第二十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

3.影響因素

1號車道上的交通量和其特征就成為分析計算中心主要關心的因素。1號車道的交通量根據以下幾個因素而變化：（1）匝道交通量Vr（2）匝道上游高速公路單向交通量Vf（3）與相鄰上游和（或）下游匝道的距離Du，Dd；（4）相鄰上游和（或）下游匝道的交通量Vu，Vd；（5）匝道的類型（駛入匝道還是駛出匝道，連接處的車道數）。第二十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五4.匝道與主線連接處需要分析計算的三個關鍵交通量（1）合流交通量Vm，（2）分流交通量Vd，（3）主線交通量Vf圖6-5匝道與主線連接處檢驗點交通量示意圖（P94）

Vm＝V1+Vr第三十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五Vd＝V1Vm＝V1A+VrA Vd=V1B第三十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五5.1號車道交通量計算要計算Vm

、Vd，1號車道交通量V1是關鍵。P97圖6-5~

P100圖6-14給出了分、合流點形式的不同計算公式及圖式。具體計算公式或近似方法的選擇取決于：①與相鄰匝道連接點的匝道形式；②高速公路上的車道數；③涉及的匝道是成對匝道的第一個還是第二個。第三十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五各種方法都給出：V1計算表達式示意圖使用條件、適用范圍計算公式中都有注意事項和適用條件，應該認真對待這些事項和條件。（課堂閱讀）第三十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五6.求1號車道交通量的近似方法主要用于8車道高速公路上的匝道，以及用于特殊幾何構造。（1）圖5-15（P98）1號車道內各個不同距離的駛出匝道的車輛的百分比。第三十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五（2）1號車道內各個不同距離的余留駛入匝道的車輛的百分比。

匝道端部附近的1號車道余留的過境車輛百分比表如表6-16（P98）第三十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五例題：估計圖6-16中匝道B緊挨著的上游1號車道的交通量。解題思路：首先判斷是否符合P94~96計算公式。不符合，考慮使用近似算法。確定所求變量

V1B＝

過境+A匝道+C匝道已知變量：VA＝5000

VrA=600

VrB＝500 VrC＝750第三十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五解：1）

過境交通量：V過境＝5000-750＝4250

veh/h2)匝道B上游1號車道過境交通量V1B（過境）查表6-16：V1B（過境）＝V（過境）×0.08＝340

veh/h3）1號車道余留A匝道駛入車流量V1B（A匝道）＝VrA×60％＝360

veh/h

其中60％是根據圖6-15

查得。4）1號車道C匝道駛出車流量V1B（C匝道）＝VrC×79％＝593

veh/h

其中79％是根據圖6-15

查得。因此：V1B＝340+360+593＝1293

veh/h第三十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五二、分、合流點服務水平分析計算1.分、合流點服務水平劃分指標為：各檢查點的流率：（1）合流交通量Vm，（2）分流交通量Vd，（3）主線交通量Vf注意：服務水平劃分標準是用流率的概念描述的，計算時應把高峰小時的交通量換算成代表高峰15min流量的當量小時流率，再查表使用。表6-17（P100）匝道與主線點