道路通行能力手册第4章-高速公路基本路段

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1、目录目录I第四章高速公路基本路段14.1引言14.1.1名词术语14.1.2理想条件下的高速公路交通流特性24.1.3通行能力影响因素34.2通行能力分析方法64.2.1通行能力分析方法流程64.2.2计算公式与参数74.3通行能力分析步骤134.3.1运行状况分析134.3.2设计和规划分析154.3.3特定纵坡路段分析方法184.4算例分析204.4.1算例一——基本路段的运行状况分析204.4.2算例二——基本路段的设计分析224.4.3算例三——基本路段的规划分析244.4.4算例四——特定纵坡路段的分析26第四章高速公路基本路段4.1引言高速公路基本路段是指不

2、受匝道连接点和合流、分流及交织流影响的高速公路路段，其位置如图3-1所示。本章的通行能力分析程序是在以下假设条件的基础上计算的：1）良好的路面条件；2）没有交通事故；3）良好的气候条件。使用本手册时，如果这些条件不具备，分析人员应该在考虑上述假设条件的基础上，对计算结果进行分析、修正后，才能应用。4.1.1名词术语1.高速公路基本路段通行能力——在当前通常的道路和交通条件下，高速公路某一断面或均匀路段所容许通过的最大持续交通流率，通常的统计间隔为15分钟或5分钟，单位是辆/h/车道或小客车/h/车道。2.道路特性——指高速公路路段的几何线形特性，包括车道宽度、车道数、左

3、侧路缘带宽度、右侧路肩宽度、计算行车速度、坡度、平曲线半径和车道功能划分等。3.交通条件——指所有影响通行能力或运行情况的特性，包括交通组成，车道分布比例、交通管理以及驾驶员总体特性（例如，职业驾驶员与业余驾驶员、各地驾驶员之间的差别等）。应当注意的是，通行能力分析的某一路段，其道路特性和交通条件应保持一致。如果道路、交通条件发生了显著变化，则路段通行能力和运行条件也会随之发生变化，这时应该对发生变化的路段进行新的通行能力分析。另外，通行能力分析路段应该具有一致的计算行车速度，如果由于地形条件所限，降低了计算速度，则应该将降低计算行车速度的路段作为独立的路段进行通行能力

4、分析。4.1.2理想条件下的高速公路交通流特性高速公路基本路段的理想条件包括理想道路条件和交通条件。理想道路条件是指双向四车道高速公路，计算行车速度为120km/h，车道宽度为3.75m，硬路肩宽度为3.5m，左侧路缘带宽度为0.75m，中央分隔带宽度为3.0m，纵坡为0，具有良好的线形；理想交通条件是指交通组成是100%的小客车，司机都是职业驾驶员。在理想条件下，典型交通流特性如图4-1和图4-2所示。图4-1理想条件下高速公路基本路段的速度——流量关系图图4-2理想条件下高速公路基本路段的密度——流量关系图图4-1和图4-2可以看到目前高速公路基本路段中交通流的两个

5、特性：1）在同样的流量水平下，速度分布在相当宽的一个范围内；在同样的流量水平下，密度分布相对集中。2）在交通量小于通行能力阶段，随着流量的增大，速度呈单调递减趋势，一直到交通量达到通行能力。1）在非稳定流阶段，速度、流量和密度之间不存在必然的联系，交通流处于紊乱状态。鉴于以上特性，在推荐各计算速度下的交通流特征曲线时，采用的是二次曲线的形式，具体的特征曲线如图4-3和图4-4所示。图4-3理想条件下速度——流量关系图图4-4理想条件下密度——流量关系图4.1.3通行能力影响因素实际高速公路的道路、交通条件往往不是理想条件，其中对通行能力构成影响的主要因素包括：车道宽度及

6、侧向净空、车道数量、计算行车速度、交通组成和驾驶员总体特性，这些条件的变化都将引起速度—流率—密度关系发生变化。1）车道宽度及侧向净空影响——当车道宽度不足3.75米时，车辆行进时的横向间距比在理想条件下小。为此，驾驶员将拉大与同向车辆间的行驶间距，或者降低行驶速度，以保证安全，同时也减少该路段的通行能力。当左侧路缘带宽度和右侧路肩宽度受限时，也会导致类似的情况。2）车道数量影响——当单向车道数量从理想条件下的2车道变为3车道或4车道之后，其通行能力是否按车道数成倍增加？由于车道增多，使交通量在各车道上的分布发生了明显的变化，即使在拥挤的情况下，交通量分布也不均匀，见图

7、4-5。因此，每增加一条车道，其通行能力增长不到一条车道的基本通行能力，即2200小客车/h/车道，也就是说平均每车道的通行能力相对于理想条件有所下降。图4-5车道数量的增加引起交通量在各车道的不均匀分布3）计算行车速度影响——当计算行车速度低于120km/h时，高速公路的运行条件将产生变化。因此，在任何特定的交通量条件下，车速观测值都低于120km/h，其速度—流量—密度关系曲线和通行能力值也将发生相应的变化，参见图4-3和图4-4。4）交通组成影响——由于中型车和大型车在外形尺寸和车辆行驶性能上与小客车存在显著差别，对交通流特性造成两