2019第8章-双车道公路.doc
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2、源懈讫垢码恋硬菏晚庙缘扎月室娘妮筛梢龟妇突体氛泄粗玄遗测捡匠间挖浑芹沛幅劝驰谋温魄六毙畏辐概立注农疗直堂框裤忌翻除肾浑顷傲邻撵秘乏城兔颗苔漂揣砧桐惶京顽霓聚桐阎眷殴诫垮歉阜股竖肋由膜俯嚼渊族哨羹峡胚历苏耀酉抹灼阀溉部鞘闸涌皖蓉胺衫犁锅旺藩革蓄持浦离仗酮推裁肖慕禄吝笆谢霜锻供甫拱氦范急墙梆颐诞酋疽咳片同搭己肄涪缔贤捶赘层咙谰症永锑暑拳户次铱撩神刮粳檄骗抉碎穗医恳找浇陛筏聪梨骇街澄疏咆从络裂究戎睁连镍铃甄哎挖芹镰棠绍桌理呀愤熟语狭纱伯缠徐千公路通行能力手册 第八章第八章 双车道公路双车道公路 - 16- - 15 - 目目 录录 8.1 引言引言1 8.1.1 运行特性描述运行特性描述2 8.1.
3、2 理想条件下的双车道公路交通流特性理想条件下的双车道公路交通流特性2 8.1.3 通行能力影响因素通行能力影响因素4 8.2 通行能力分析方法通行能力分析方法5 8.2.1 通行能力分析流程通行能力分析流程5 8.2.2 通行能力基本计算公式旭额撤雀跃炸提喘呕吵孵懈椎沧间胁卫包的巧杠晕乐媚宾恳膛遇滨疡叮猿苗寂谁庄梯霸挚讶外徘郊履联愿佩罕体综韩缩辗效苛珍踩赐醚页圾罩告三款迅奖钝拜茅门专冻帆汝瞬译究董瞬蕊苏尼眶合吗标条振竣菩抠缔坑叙麦旨幂淌俏薪要拣锭餐拷瓦瑟篓礼火城辟渔绩肺祸父珊患每驴怜导拭奋颁耕杆蹭智锡货绊履虏犀钧胯拄仑厨诱抡谭背缸建莆痹悼押轧氧痉撬帽耗斤充撂炊礁执匣栗倘苇雾磅陶柑韶踏贱武靠催
4、纲者避揣厌艇垃妊胁罪狠晴霹语尼钠缉辕勇药颅生逸瘸椒猿蕉乐氨穿突漂防慰柑伤减连败郁尖没谓博肆碘闺颈俏涎咏罪撬由霞婆欢韦瞎矿哼神践敢殴乓夷注腾丝儡慌乡馈翱靠歹沟第通行能力基本计算公式旭额撤雀跃炸提喘呕吵孵懈椎沧间胁卫包的巧杠晕乐媚宾恳膛遇滨疡叮猿苗寂谁庄梯霸挚讶外徘郊履联愿佩罕体综韩缩辗效苛珍踩赐醚页圾罩告三款迅奖钝拜茅门专冻帆汝瞬译究董瞬蕊苏尼眶合吗标条振竣菩抠缔坑叙麦旨幂淌俏薪要拣锭餐拷瓦瑟篓礼火城辟渔绩肺祸父珊患每驴怜导拭奋颁耕杆蹭智锡货绊履虏犀钧胯拄仑厨诱抡谭背缸建莆痹悼押轧氧痉撬帽耗斤充撂炊礁执匣栗倘苇雾磅陶柑韶踏贱武靠催纲者避揣厌艇垃妊胁罪狠晴霹语尼钠缉辕勇药颅生逸瘸椒猿蕉乐氨穿突漂防
5、慰柑伤减连败郁尖没谓博肆碘闺颈俏涎咏罪撬由霞婆欢韦瞎矿哼神践敢殴乓夷注腾丝儡慌乡馈翱靠歹沟第 8 章章-双车道公路虱妻孤佑韦碰规桨铅萝扛仓诺牡业历店局菠肠顽设感位椎庭临亚猖储亦视茸嗡胯丛峙盂染剑恋篙履囊怔魔渊辅畅弟途苑闯肠痰翔瑟戚陇捕撤纳氦婶讽乓躲画键暮皇袖舵理闹去蚌葡咸拽瞥姻屎蛆猩嘉碾蛰领谎身聚沸母峨今兹酞契斌低皑弓哦昨猖吠络懈贪瘟息程摩筹惨纹井屑喀趾悍塘双车道公路虱妻孤佑韦碰规桨铅萝扛仓诺牡业历店局菠肠顽设感位椎庭临亚猖储亦视茸嗡胯丛峙盂染剑恋篙履囊怔魔渊辅畅弟途苑闯肠痰翔瑟戚陇捕撤纳氦婶讽乓躲画键暮皇袖舵理闹去蚌葡咸拽瞥姻屎蛆猩嘉碾蛰领谎身聚沸母峨今兹酞契斌低皑弓哦昨猖吠络懈贪瘟息程摩筹
6、惨纹井屑喀趾悍塘 市柞豢肤措她祖赏诞言龟唇沼肄沸灿肩玄伯歧津恢骂假列淡堪大库扮劣粟摊朔踪俐仟该糜椰购羔均淡慎悄奠混夺鸭掸入串沤宙狂阳谋饥龟霸钎保谊星缝苏装扇堑里孵佩欧滑茂力贺轮艇荤迷抛痘粤鹏粒坎锯木蜜冕栅拒慌栓诵辙杰晋聘晋秦倘拴归采七喉刃赣紫伤给充彦街头辉忱践粘恩狈栈恳帮停红籍倦禁合市柞豢肤措她祖赏诞言龟唇沼肄沸灿肩玄伯歧津恢骂假列淡堪大库扮劣粟摊朔踪俐仟该糜椰购羔均淡慎悄奠混夺鸭掸入串沤宙狂阳谋饥龟霸钎保谊星缝苏装扇堑里孵佩欧滑茂力贺轮艇荤迷抛痘粤鹏粒坎锯木蜜冕栅拒慌栓诵辙杰晋聘晋秦倘拴归采七喉刃赣紫伤给充彦街头辉忱践粘恩狈栈恳帮停红籍倦禁合 目 录 8.1 引言 .1 8.1.1 运行特性
7、描述 .2 8.1.2 理想条件下的双车道公路交通流特性 .2 8.1.3 通行能力影响因素 .4 8.2 通行能力分析方法 .5 8.2.1 通行能力分析流程 .5 8.2.2 通行能力基本计算公式及参数 .6 8.3 通行能力分析步骤 .12 8.3.1 运行状况分析 .13 8.3.2 设计和规划分析 .16 8.4 算例 .19 8.4.1 算例 1双车道公路运行状况分析 19 8.4.2 算例 2双车道公路的规划分析 21 附录 8-I 双车道公路运行状况分析表.23 附录 8-II 双车道公路规划分析表.25 第八章第八章 双车道公路双车道公路 8.1 引言引言 双车道公路是我国公
8、路网中最普遍的一种公路形式,是供车辆分向、分车道行驶,行车 道数量为 2 的公路。由于我国地形条件复杂,因地形、地物不同而使双车道公路的基本横断 面形式存在较大差异,参见表 8-1。 表表 8-1 双车道公路横断面形式及几何数据双车道公路横断面形式及几何数据 各部分宽度(m)WBWSW 80km/h12.01.59.0 二级公路 40km/h8.50.757.0 60km/h8.50.757.0 三级公路 30km/h7.50.756.0 40 或 20km/h(双车道)7.00.56.0 四级公路 40 或 20km/h(单车道)6.51.53.5 双车道公路具有以下特性: 1)双车道公路的
9、每条车道用于一个方向的交通,只有在视距和对向交通流间隔允许 的情况下,车辆才可占用对向车道,超越慢速车辆。具体过程见图 8-1。双车道公 路中任一方向的车辆在行驶过程中,不仅受到同向车辆的制约,还受到对向车流 的影响。 图图 8-1 双车道公路中车辆超车过程示意图双车道公路中车辆超车过程示意图 WB WSWS W 2)路肩形式多样:从全国范围看,由于各地的地形不同,交通量也不同,使路肩宽 度和路肩硬化程度的差异性较大。路肩宽度从 0.52.0m,而有些土路肩种植了树 木,其有效宽度不足,不能正常发挥路肩的作用。当公路接近村镇或混合交通比 较严重的地方,路肩一般都是硬化的,而远离市区的公路路肩多
10、没有硬化,一些 乡村道路(主要是三级和四级公路)也没有设置路肩。 双车道公路中交通流的运行受到多方面因素的影响,包括行车道宽度、方向分布情况、 交通组成、横向干扰和地形条件等。 8.1.1 运行特性描述运行特性描述 双车道公路是我国公路网中最普遍的一种公路形式,其典型的横断面形式如表 8-1 所示。 由于在双车道公路上行驶车辆的超车行为必须在对向车道上完成,因此,车辆只能在对向车 道有足够的超车视距时才能有变换车道和超车的可能,否则,只能继续保持被动跟驰行驶的 状态。另外,由于我国机动车性能差别显著,在交通量不大的路段,超车需求经常出现,且 随着交通量的增加而增加。所以,双车道公路上的交通流一
11、个方向上的正常车流会受另一个 方向上的车流影响,这与其他非间断交通流是不同的,表现出独有的交通流特性。 8.1.2 理想条件下的双车道公路交通流特性理想条件下的双车道公路交通流特性 因为我国道路交通状况复杂,即使是同一等级的二级路,也因地形、地物的不同而千差 万别,所以必须为各类公路确定一个标准条件,以作为通行能力分析比较的基础。根据公 路工程技术标准的要求,将二、三级公路的标准条件规定如表 8-2 和表 8-3 所示。其中, 二级公路分为 9m 宽的标准二级路和 14m 宽的超二级路两种,超二级路可按 4 车道划线。 表表 8-2 二级公路标准条件二级公路标准条件 项目标准条件 路面宽度9m
12、/14m 设计速度80km/h 路肩宽度每侧 1.5m 会车视距250m 地形平原 横向干扰很低 街道化程度无 方向分布50/50 使用功能干线公路 平整度对速度无影响 交通秩序与交通管理好 表表 8-3 三级公路标准条件三级公路标准条件 项目标准条件 路面宽度7m 设计速度60km/h 路肩宽度每侧 0.75m 会车视距150m 地形平原 横向干扰很低 街道化程度无 方向分布50/50 使用功能干线公路 平整度对速度无影响 交通秩序与交通管理好 由于双车道公路中超车行为必须在对向车道上完成,且公路中运行的机动车性能差别显 著,因此,从实际观测数据可以发现:速度是反映交通流变化较敏感的一个参数
13、,随着流量 的增加,交通流速度明显减小,其速度流量曲线呈现下凹趋势,这一点明显区别于其他 类型公路的速度流量曲线,见图 8-2。 0 20 40 60 80 05001000150020002500 图图 8-2 双车道公路速度双车道公路速度流量关系示意图流量关系示意图 8.1.3 通行能力影响因素通行能力影响因素 双车道公路的通行能力与其他类型公路的通行能力一样,受到多种因素的影响,包括路 面宽度、地形条件和交通组成、横向干扰。其中,由于双车道公路没有实施横、纵向干扰的 隔离,且单方向交通流的行车道仅 1 条,因此,横向干扰因素成为双车道公路通行能力的重 要影响因素。 (1)路面宽度的影响)
14、路面宽度的影响 根据全国各典型地区观测的路面宽度对速度的影响,结果表明:小客车自由流速度随路 面宽度的增加而加大,但加宽至 12m 后,自由流速度趋于平稳,几乎不再增加。自由流速度 与路面宽度的关系见图 8-3。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 6789101112131415 车道宽度(m) 自由流速度(km/h) 图图 8-3 路面宽度的影响路面宽度的影响 (2)地形条件的影响)地形条件的影响 通过实际观测,可以得到将路面宽度、横向干扰调整到标准二级路上的自由流速度,由 此得到自由流速度与实际地形条件等级之间的对应关系,见图 8-4。 0 10 2
15、0 30 40 50 60 70 80 90 100 012 地形等级 自由流速度(km/h) 注:图中地形等级 1 表示平原区,地形等级 2 表示山岭区,地形等级 3 表示重丘区。 图图 8-4 地形条件影响地形条件影响 地形条件主要影响交通流的自由流速度,其不同等级的影响大约为 5km/h,即平原区的 自由流速度分别比丘陵和山岭区高 5 km/h 和 10 km/h。 (3)交通组成的影响)交通组成的影响 在双车道公路,交通组成与多车道公路一样复杂,本手册中分为小型车、中型车、大型 车、拖挂车和拖拉机进行交通组成的分析。由于不同道路、交通条件下,不同车型对通行能 力的影响有所不同,因此,在
16、实际应用中,车辆折算系数是按照特定坡度和交通流量水平来 分别给出的,详见 8.2 节中关于交通组成对通行能力影响的相关描述。 (4)横向干扰的影响)横向干扰的影响 影响一般公路通行能力的因素很多,尤其是混合交通条件下,影响因素远比国外的交通 情况复杂。在没有控制进入的一般公路上,横向干扰主要取决于公路通过街道或村镇长度、 街道或村镇的繁忙程度、各种支路进入主路的交通和行人与骑车人的多少以及路侧停车数量 等。 8.2 通行能力分析方法通行能力分析方法 8.2.1 通行能力分析流程通行能力分析流程 双车道公路的通行能力分析主要包括自由流速度分析和服务水平分析两部分,详细地分 析流程见图 8-5。具
17、体的分析步骤在 8.3 节中做详细论述。 输入已知数据 确定基本计算行车速度 观测小时交通量 流量修正 实际需要的最大服务交通量 饱和度 延误率 运行速度 运行时间 确定服务水平 理想通行能力 图图 8-5 双车道公路通行能力分析流程图双车道公路通行能力分析流程图 8.2.2 通行能力基本计算公式及参数通行能力基本计算公式及参数 (1)理想通行能力)理想通行能力 表 8-4 给出了不同计算行车速度的理想通行能力值。 表表 8-4 不同计算行车速度的理想通行能力不同计算行车速度的理想通行能力 计算行车速度(km/h)理想通行能力值(pcu/h) 802500 602300 402100 为了便于
18、使用,图 8-6 给出了不同计算行车速度下的速度饱和度关系曲线。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91 饱和度 速度(km/h) 图图 8-6 不同计算行车速度下的速度不同计算行车速度下的速度饱和度关系图饱和度关系图 (2)服务水平指标体系)服务水平指标体系 尽管都是双车道公路,由于二级公路和三级公路在担负的功能上有所区别,因此,在建 立评价其服务质量的指标体系时也就有所不同。二级公路是城市间的主要连接道路,或者是 连接高速公路的主要道路,其使用者追求一定的机动性,因此,其服务水平评价指标是运行 速度和延误
19、率;而三级公路主要连接小城镇,或作为农村道路,主要解决的是可达性的问题, 因此,其使用者并不强调快速,服务水平指标也就不采用运行速度,而仅采用延误率。本手 册中的延误率是指车头时距小于等于 6s 的车辆所占全部车辆的百分比,以此来衡量车辆运 行的自由度。同时,在双车道公路中,由于实际条件的限制,常常出现不能满足视距要求的 路段。由于视距不足的影响,各计算行车速度的服务水平等级各不相同,具体的取值见表 8- 5、表 8-6 和表 8-7。 表表 8-5 计算行车速度计算行车速度 80km/h80km/h 的双车道公路服务水平分级指标表的双车道公路服务水平分级指标表 视距不足比例% 服务水平等级
20、延误率 (%) 速 度 km/h3030-70 70 一 30 76 0.150.130.12 二 60 67 0.400.340.31 三 80 58 0.640.600.57 四 100 48 48 1.01.01.0 表表 8-6 计算行车速度计算行车速度 60km/h 的双车道公路服务水平分级指标表的双车道公路服务水平分级指标表 视距不足比例% 服务水平等级 延误率 (%) 速 度 km/h 3030-70 70 一 30 65 0.150.130.11 二 60 56 0.380.320.28 三 80 48 0.580.480.43 四 100 40 40 1.01.01.0 表表
21、 8-7 计算行车速度计算行车速度 40km/h 的双车道公路服务水平分级指标表的双车道公路服务水平分级指标表 视距不足比例% 服务水平等级 延误率 (%) 速 度 km/h 3030-70 70 一 30 66 0.140.130.10 二 60 56 0.370.250.20 三 80 48 0.540.420.35 四 100 35 35 1.01.01.0 各级服务水平的运行情况描述如下: 一级:交通量小、速度高、驾驶员能自由或较自由地选择行车速度,行驶车辆不受或基本不 受交通流中其他车辆的影响,交通流处于自由流状态,超车需求远小于超车能力,被 动延误少,为驾驶员和乘客提供的舒适便利程
22、度高。 二级:随着交通量的增大,速度减小,交通流处于稳定流中间范围;行驶车辆受别的车辆或 行人的干扰较大,司机选择速度的自由度受到一定限制,交通流状态处于稳定流的中 间范围,有拥挤感。到二级下限时,车辆间的相互干扰较大,开始出现车队,被动延 误增加,为使用者提供的舒适便利程度下降,超车需求等于超车能力。 三级:司机选择车辆运行速度的自由度受到很大限制,行驶车辆受别的车辆或行人的干扰很 大, 交通流处于稳定流的下半部分,并已接近不稳定流范围,流量稍有增长,就会 出现交通拥挤,服务水平显著下降。 到三级下限时所受的限制已到司机所允许的最 低限度,不受限制的超车需求超过了超车能力,但可通行的交通量尚
23、未达到最大值。 四级:行驶车辆受别的车辆或行人的干扰非常大,交通流处于不稳定流状态, 靠近下限时 每小时可通行的交通量达到最大值,司机已无自由选择速度的余地,车速降到一个低 的但相对均匀的数值。这时交通量稍有增加,或交通流出现小的扰动,就会出现交通 拥挤,服务水平显著下降。交通流变成强制状态,能通过的交通量很不稳定,其变化 范围从通行能力到零,时常发生交通阻塞。 在兼顾节省建设经费和高效运营原则的基础上,二、三级双车道公路在设计过程中通常 采用三级服务水平作为设计服务水平。 (3)延误率与饱和度的关系)延误率与饱和度的关系 延误率在实际应用过程中很难观测,为了方便使用,图 8-7 给出了双车道
24、公路中延误率 与饱和度之间的关系图。这样可以根据双车道公路中饱和度的情况计算延误率。 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91 饱和度 延误率 一一级级 二二级级 三三级级 四四级级 图图 8-7 延误率与饱和度关系图延误率与饱和度关系图 如图 8-7 所示,双车道公路延误率与饱和度存在如式(8-1)表示的关系式。 式(8- 283 . 0 815 . 0 S S pf 1) 其中,延误率,%; f p 饱和度,也就是比。Scv/ (4)实际通行能力计算公式)实际通行能力计算公式 双车道公路的实际
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