交通工程學(xué)課件

§3-5通行能力調(diào)查第1頁(yè)1、通行能力概念【道路通行能力】是指在一定道路、交通、環(huán)境條件下，道路上某一斷面在單位時(shí)間內(nèi)能通過(guò)最大車(chē)輛數(shù)，其單位一般為：輛／h。

一、概述第2頁(yè)道路通行能力又是道路一項(xiàng)主要指標(biāo)，是道路規(guī)劃設(shè)計(jì)必需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同步也是交通管理詳細(xì)指標(biāo)，其大小主要取決于道路條件、交通條件及度量標(biāo)準(zhǔn)。

第3頁(yè)道路條件道路條件是指道路幾何線形組成，如車(chē)道寬度、側(cè)向凈空、附加車(chē)道、道路線形、視距、路面性質(zhì)和情況、坡度以及沿線街道化程度等。

第4頁(yè)交通條件交通條件是指交通流中車(chē)輛組成、車(chē)道分布、交通量變化、交通管理及交通控制等。

第5頁(yè)按交通流情況，通行能力分四類(lèi)：1．路段通行能力(連續(xù)車(chē)流)；

2．信號(hào)交叉口通行能力(間斷車(chē)流)；

3．匝道通行能力(分流、合流)；4．交錯(cuò)路段通行能力。

第6頁(yè)2、調(diào)查必要性

1．要理解目前發(fā)生擁擠和阻塞道路、交叉口，研究發(fā)生阻塞原因并分析多種不一樣條件對(duì)阻塞所產(chǎn)生影響時(shí)；2．對(duì)特定道路或交叉口擬進(jìn)行交通設(shè)施或交通運(yùn)行管理改造、以及對(duì)所做工作進(jìn)行前后效果對(duì)比時(shí)；3．對(duì)現(xiàn)有道路網(wǎng)交通情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)；4．為擬建交通設(shè)施和確定交通管理辦法提供基礎(chǔ)資料，檢查新建和改建道路及交通設(shè)施與目前交通需求是否適應(yīng)時(shí)。第7頁(yè)3、調(diào)查注意事項(xiàng)

1．調(diào)查地點(diǎn)一般應(yīng)選在交通量大、易于發(fā)生擁擠阻塞地方。例如道路上瓶頸、爬坡路段。都市道路主要交叉口，道路合流區(qū)間等；2．調(diào)查時(shí)間應(yīng)選在也許發(fā)生擁擠阻塞日期和時(shí)刻。一般調(diào)查在晴天時(shí)進(jìn)行，觀測(cè)時(shí)間一般要連續(xù)lh；第8頁(yè)3．當(dāng)交通條件發(fā)生變化時(shí)，還應(yīng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間。例如對(duì)那些阻塞連續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、處于飽和狀態(tài)車(chē)流，在阻塞連續(xù)時(shí)間內(nèi)要連續(xù)觀測(cè)。同步還要根據(jù)交通變化條件分別給予分析才能達(dá)成觀測(cè)目標(biāo)。假如阻塞連續(xù)時(shí)間較短，能夠任意選擇調(diào)查日期，但合計(jì)調(diào)查時(shí)間應(yīng)大于，還要注意每次調(diào)查發(fā)生阻塞時(shí)交通條件應(yīng)基本相同；4．為理解阻塞動(dòng)態(tài)情況或分析阻塞前后交通流多種特性，需要把觀測(cè)時(shí)間分為若干時(shí)段加以處理。第9頁(yè)二、調(diào)查內(nèi)容

連續(xù)通行路段平面交叉路口合流區(qū)間分下列三種典型區(qū)域進(jìn)行通行能力調(diào)查：第10頁(yè)1、連續(xù)通行路段調(diào)查

調(diào)查項(xiàng)目：(1)交通量；(2)車(chē)速；(3)車(chē)流密度；(4)車(chē)頭時(shí)距；(5)車(chē)頭間距；(6)車(chē)道利用率；(7)超車(chē)次數(shù)。第11頁(yè)（1）車(chē)頭時(shí)距觀測(cè)

調(diào)查地點(diǎn)應(yīng)選在平直路段并且不受交叉口停車(chē)、加減速、車(chē)輛換道及行人過(guò)街等影響。調(diào)查車(chē)流應(yīng)是連續(xù)行駛車(chē)隊(duì)。當(dāng)車(chē)隊(duì)中混有多種車(chē)型時(shí)，應(yīng)分別調(diào)查多種車(chē)型車(chē)頭時(shí)距。

觀測(cè)辦法：P69第12頁(yè)(1)計(jì)算多種車(chē)型平均車(chē)頭時(shí)距(2)計(jì)算車(chē)輛換算系數(shù)第13頁(yè)（2）車(chē)頭間距觀測(cè)

在高處進(jìn)行照相觀測(cè)時(shí)，要預(yù)先在路面上按一定距離間隔設(shè)置標(biāo)識(shí)(例如粘貼白色紙帶)，供分析時(shí)量測(cè)距離用。有時(shí)亦可通過(guò)量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物來(lái)決定距離(如車(chē)道線虛線、護(hù)欄柱或電桿間距等)。觀測(cè)時(shí)攝象機(jī)位置越高越好，最佳高于三層樓房，其畫(huà)面速度應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛行駛速度和攝象范圍大小決定。對(duì)于市區(qū)道路一般取4畫(huà)面／s；對(duì)于高速馬路要取8畫(huà)面／s。第14頁(yè)（3）車(chē)道利用率觀測(cè)

車(chē)道利用率是指一種車(chē)道交通量與所有車(chē)道交通量比率。觀測(cè)者只需分別測(cè)出每一車(chē)道交通量即可算出。第15頁(yè)（4）超車(chē)次數(shù)觀測(cè)

分別在調(diào)查區(qū)間前后斷面統(tǒng)計(jì)每輛車(chē)通過(guò)時(shí)間與車(chē)牌號(hào)，對(duì)照兩斷面統(tǒng)計(jì)，再根據(jù)車(chē)輛通過(guò)次序即可求得超車(chē)次數(shù)。還可從高處直接觀測(cè)一定路段內(nèi)超車(chē)次數(shù)。第16頁(yè)（5）公共汽車(chē)停靠站通行能力調(diào)查

公共汽車(chē)?？空具\(yùn)行能力對(duì)于公交車(chē)輛專用車(chē)道及單向一車(chē)道道路影響很大。有些道路盡管在正常路段通行能力較大，但由于受?？空鞠拗?，仍然也許出現(xiàn)交通阻塞現(xiàn)象。因此有必要確定它對(duì)道路通行能力影響。第17頁(yè)2、平面交叉口調(diào)查

平面交叉口分三種：無(wú)信號(hào)交叉口、環(huán)行交叉口和信號(hào)交叉口。信號(hào)交叉口通行能力是對(duì)每一進(jìn)口道要求，在交叉口幾何構(gòu)造、交通條件和信號(hào)設(shè)計(jì)條件下，某一指定進(jìn)口道所能通過(guò)最大流率。調(diào)查項(xiàng)目主要有：飽和流率等。第18頁(yè)無(wú)信號(hào)交叉口通行規(guī)則：主道優(yōu)先、次道讓行第19頁(yè)無(wú)信號(hào)交叉口通行能力：主要道路通行能力+次要道路上車(chē)輛在可穿越空擋能通過(guò)車(chē)輛數(shù)主要道路通行能力，按路段計(jì)算次要道路通行能力，由主要道路車(chē)輛車(chē)頭間隔分布、次要道路車(chē)輛穿越主要道路所需時(shí)間、次要道路車(chē)頭時(shí)距等原因決定。調(diào)查項(xiàng)目主要有：可穿越空擋等。第20頁(yè)（1）沖突點(diǎn)法調(diào)查

沖突點(diǎn)法基本思想是以車(chē)輛通過(guò)“沖突點(diǎn)”作為通過(guò)路口。所謂沖突點(diǎn)是指本向直行車(chē)(右轉(zhuǎn)車(chē))相對(duì)向左轉(zhuǎn)車(chē)在同一綠燈時(shí)間內(nèi)交錯(cuò)通過(guò)，此兩向車(chē)流軌線交會(huì)點(diǎn)。此時(shí)調(diào)查內(nèi)容還要著重觀測(cè)在沖突點(diǎn)車(chē)輛穿插流動(dòng)規(guī)律。第21頁(yè)可穿越空擋時(shí)長(zhǎng)確定平均值法臨界值法參照教材p70-72第22頁(yè)（2）停車(chē)線法調(diào)查

停車(chē)線法基本思緒是以車(chē)輛通過(guò)停車(chē)線作為通過(guò)路口，將飽和通行能力經(jīng)修正后得到設(shè)計(jì)通行能力。因此調(diào)查主要集中在對(duì)通過(guò)某一信號(hào)交叉口進(jìn)口道飽和車(chē)流進(jìn)行觀測(cè)和分析上。所謂飽和流率是指在一次綠燈時(shí)間內(nèi)，進(jìn)口道上車(chē)隊(duì)能連續(xù)通過(guò)停車(chē)線最大流率。第23頁(yè)停車(chē)線法觀測(cè)地點(diǎn)：選擇有兩條或兩條以上入口車(chē)道、交通流量大、右轉(zhuǎn)、直行、左轉(zhuǎn)有明確分工交叉口進(jìn)口道。第24頁(yè)

觀測(cè)內(nèi)容與辦法：

（1）調(diào)查交叉口幾何組成，各進(jìn)口引車(chē)道數(shù)、停車(chē)線位置及各車(chē)道6功能劃分情況；（2）觀測(cè)信號(hào)燈周期時(shí)長(zhǎng)及各相位時(shí)長(zhǎng)；（3）將(l)、(2)項(xiàng)內(nèi)容填入交叉口情況調(diào)查統(tǒng)計(jì)表；（4）觀測(cè)交叉口高峰小時(shí)交通流量流向分布，并將成果填入交叉口情況調(diào)查統(tǒng)計(jì)表；（5）飽和流量測(cè)定。第25頁(yè)3、合流區(qū)間調(diào)查

合流區(qū)間通行能力調(diào)查一般是通過(guò)對(duì)阻塞時(shí)交通情況進(jìn)行多方面觀測(cè)、分析來(lái)探討阻塞發(fā)生原因和推算題行能力，而對(duì)于復(fù)雜合流現(xiàn)象也常有用模擬演示來(lái)研究，此時(shí)交通調(diào)查主要工作是獲取建立模擬模型基本資料，為分析和計(jì)算提供數(shù)據(jù)。第26頁(yè)三、資料整頓與分析通行能力調(diào)查主要是：1．試圖取得在不一樣調(diào)查地點(diǎn)不一樣交通情況下各類(lèi)車(chē)型車(chē)頭時(shí)距以直接推算通行能力。2．在交通流較穩(wěn)定期，交通量與其他交通參數(shù)關(guān)系比較密切，能夠反應(yīng)某些主要規(guī)律。第27頁(yè)1、連續(xù)通行路段

主要介紹交通量與其他交通參數(shù)之間有關(guān)分析，有平均車(chē)速、平均密度、車(chē)頭時(shí)距和超車(chē)次數(shù)等，從它們有關(guān)關(guān)系能夠定量地求得它們之間變化關(guān)系。

第28頁(yè)（1）車(chē)頭時(shí)距與速度差關(guān)系

根據(jù)不一樣車(chē)型測(cè)得某斷面前后兩車(chē)速度差即可繪制速度差-車(chē)頭時(shí)距關(guān)系曲線。由圖能夠把車(chē)流分為自由流與約束流兩類(lèi)，還可確定受前車(chē)影響車(chē)頭時(shí)距臨界值。在求得臨界值以內(nèi)車(chē)頭時(shí)距占所有車(chē)頭時(shí)距百分比后，就能夠評(píng)價(jià)交通流受約束程度并以此作為推算通行能力資料。第29頁(yè)第30頁(yè)（2）空間平均車(chē)速與交通量、交通密度關(guān)系連續(xù)通行路段某一斷面上單位時(shí)間內(nèi)交通量與空間平均車(chē)速關(guān)系：當(dāng)交通量較小時(shí)呈直線關(guān)系；當(dāng)交通量增大體使所有車(chē)輛呈未遂行駛狀態(tài)，這時(shí)交通流開(kāi)始紊亂，車(chē)速急劇下降。對(duì)應(yīng)于這種狀態(tài)下交通流可視為通行能力。第31頁(yè)（3）車(chē)頭時(shí)距分布與交通量關(guān)系車(chē)頭時(shí)距分布隨交通量不一樣有顯著差異，因而根據(jù)不一樣交通量時(shí)車(chē)頭時(shí)距分布便可推算通行能力。當(dāng)交通量較小時(shí)，多種車(chē)輛形成能夠自由行駛交通流，因而車(chē)頭時(shí)距是隨機(jī)，并接近負(fù)指數(shù)分布曲線。伴隨交通量增加，車(chē)輛之間互相干擾，車(chē)頭時(shí)距分散程度逐漸變??；第32頁(yè)（3）車(chē)頭時(shí)距分布與交通量關(guān)系當(dāng)交通量深入增加，車(chē)頭時(shí)距變得幾乎相等，所有車(chē)輛形成尾隨行駛狀態(tài)，由此特性，也可推算通行能力。第33頁(yè)（4）交通量與超車(chē)次數(shù)關(guān)系

在雙車(chē)道道路上，伴隨交通量增加超車(chē)會(huì)愈來(lái)愈困難，最后交通量達(dá)成某一數(shù)值時(shí)就完全無(wú)法超車(chē)，因此超車(chē)次數(shù)也能夠用來(lái)作為衡量車(chē)輛行駛自由性尺度，亦可作為推算通行能力一種資料。第34頁(yè)（5）根據(jù)交通流穩(wěn)定性分析交通密度與車(chē)速關(guān)系當(dāng)交通量增加，平均車(chē)速便呈直線下降，越接近通行能力下降越厲害，此時(shí)交通流呈不穩(wěn)定狀態(tài)。這種現(xiàn)象能夠用密度與平均車(chē)速時(shí)間系列關(guān)系圖表達(dá)。第35頁(yè)（5）根據(jù)交通流穩(wěn)定性分析交通密度與車(chē)速關(guān)系圖中，密度為橫坐標(biāo)，平均車(chē)速為縱坐標(biāo)。按時(shí)間次序把每隔1min密度與對(duì)應(yīng)平均車(chē)速形成點(diǎn)連接起來(lái)，從中能夠看到密度大于某一數(shù)值時(shí)，車(chē)速就失去穩(wěn)定性，車(chē)速變化變得十分劇烈，以此密度為界限能夠清楚地域分穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流，它對(duì)應(yīng)交通量即為通行能力。第36頁(yè)2、平面交又口

（1）人工觀測(cè)飽和流分流車(chē)輛數(shù)情況在信號(hào)顯示周期內(nèi)分流車(chē)輛始終飽和時(shí)，可根據(jù)各周期觀測(cè)資料按下式計(jì)算入口車(chē)道每綠燈小時(shí)通行能力N：

第37頁(yè)（2）飽和流率

飽和時(shí)間系指綠燈啟亮后，飽和車(chē)流通過(guò)停車(chē)線總時(shí)間。若它等于綠燈時(shí)間，則稱為全飽和周期；飽和時(shí)間不大于綠燈時(shí)間為非全飽和周期。當(dāng)飽和時(shí)間少于10s時(shí)，在計(jì)算飽和流量時(shí)應(yīng)予排除。第38頁(yè)（3）觀測(cè)飽和流中車(chē)頭時(shí)距情況

綠燈信號(hào)時(shí)，飽和流開(kāi)始分流，各車(chē)道最前面第一輛車(chē)開(kāi)始順次通過(guò)停車(chē)線，測(cè)記各車(chē)頭時(shí)距，并計(jì)算各周期各類(lèi)型車(chē)平均值。須注意在整頓中以每七天期第四輛車(chē)后來(lái)計(jì)算各飽和車(chē)流中車(chē)輛間車(chē)頭時(shí)距及車(chē)頭時(shí)距平均值，用3600s除以平均車(chē)頭時(shí)距即得飽和流量。第39頁(yè)3、合流區(qū)間

（1）合流區(qū)前后各車(chē)道利用率

車(chē)道利用率是指合流前(匝道口)與合流后(車(chē)道寬度漸變路段終點(diǎn))兩個(gè)斷面上各車(chē)道單位時(shí)間內(nèi)通行車(chē)輛數(shù)與干道交通量之比。借助于車(chē)道利用率能夠判斷干線行駛車(chē)輛受合流車(chē)影響程度，能夠摸索究竟在合流區(qū)間哪個(gè)位置上交通流受到約束。第40頁(yè)（2）合流前及合流處合流車(chē)與干線車(chē)車(chē)速分布這一分析類(lèi)似于繪制多種(干線內(nèi)側(cè)、外側(cè)車(chē)道、交通島端部合流車(chē)、合流區(qū)間合流車(chē)等)車(chē)流車(chē)速合計(jì)分布圖。由此進(jìn)行比較，分析合流車(chē)與干線行駛車(chē)互相影響。當(dāng)干線上各車(chē)道車(chē)速與來(lái)自匝道上合流車(chē)車(chē)速相近時(shí)，能夠以為此時(shí)交通情況與通行能力相一致，亦能夠此推算通行能力。第41頁(yè)（3）干線上行駛車(chē)輛車(chē)道變更分布干線外側(cè)車(chē)道上行駛車(chē)輛有在合流區(qū)間附近變更車(chē)道情況。因此能夠以合流處交通島端部為基準(zhǔn)，縱坐標(biāo)為變更百分率，橫坐標(biāo)為至端部距離，繪出車(chē)道變更起點(diǎn)和終點(diǎn)柱狀圖.圖中顯示出車(chē)道變更后分布情況。由此分析，同樣能夠摸索在合流區(qū)間哪個(gè)位置上干線交通受到約束。第42頁(yè)（4）合流點(diǎn)處合流車(chē)前后車(chē)頭時(shí)距與合流位置關(guān)系

有時(shí)也需要研究合流車(chē)與其前后干線上行駛車(chē)輛車(chē)頭時(shí)距與合流位置關(guān)系。這時(shí)除分別繪制合流前與合流后車(chē)頭時(shí)距與合流位置分布圖，還要繪制合流位置合計(jì)分布圖，并找出第85％、50％、15％位合流位置，由此可求得不一樣合流位置處不一樣臨界車(chē)頭時(shí)距特性值．以此推算合流處通行能力。第43頁(yè)（5）合流點(diǎn)處合流車(chē)與其前后干線上行駛車(chē)輛速度差與車(chē)頭時(shí)距關(guān)系

當(dāng)合流車(chē)在干線行駛車(chē)輛間隔(空檔)中匯流時(shí)，對(duì)應(yīng)于前、后車(chē)和合流車(chē)車(chē)頭時(shí)距合流車(chē)速以及合流車(chē)車(chē)頭時(shí)距與其前后車(chē)速度差關(guān)系，也可作為模擬合流條件以求合流處通行能力。第44頁(yè)（5）合流點(diǎn)處合流車(chē)與其前后干線上行駛車(chē)輛速度差與車(chē)頭時(shí)距關(guān)系

在分析時(shí)，可分別繪制速度差-車(chē)頭時(shí)距分布圖以及車(chē)頭時(shí)距分類(lèi)曲線和合計(jì)曲線圖，并找出其出現(xiàn)最大百分?jǐn)?shù)車(chē)頭時(shí)距和第85％、50％及15％位車(chē)頭時(shí)距。繪制和分析時(shí)應(yīng)將合流車(chē)與其前、后干線車(chē)分布圖分別繪出。第45頁(yè)（6）車(chē)頭間隔利用圖

干線車(chē)輛車(chē)頭時(shí)距長(zhǎng)短不一，足夠長(zhǎng)者可被合流車(chē)所利用，并匯入車(chē)隊(duì)隨同行駛；短者則不能被利用。能否被利用時(shí)距分布情況，可借助于干線車(chē)頭間隔利用圖鑒別。由圖中可找到最易改合流車(chē)?yán)脮r(shí)距以及最不易被利用時(shí)距以及能或不能被利用臨界車(chē)頭時(shí)距。第46頁(yè)（7）一種車(chē)頭時(shí)距內(nèi)合流車(chē)輛數(shù)與該車(chē)頭時(shí)距大小關(guān)系

一種車(chē)頭時(shí)距內(nèi)允許連續(xù)插入也許車(chē)輛數(shù)，隨車(chē)頭時(shí)距增大而增大。為詳細(xì)分析應(yīng)繪制干線上車(chē)輛車(chē)頭時(shí)距(在合流處)與連續(xù)插