第8章-双车道公路.doc

第八章 双车道公路
目 录
8.1 引言 1
8.1.1 运行特性描述 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

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第八章 双车道公路
8.1 引言
双车道公路是我国公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8-1 双车道公路横断面形式及几何数据

各部分宽度（m）
WB
WS
W
二级公路
80km/h
12.0
1.5
9.0
40km/h
8.5
0.75
7.0
三级公路
60km/h
8.5
0.75
7.0
30km/h
7.5
0.75
6.0
四级公路
40或20km/h（双车道）
7.0
0.5
6.0
40或20km/h（单车道）
6.5
1.5
3.5
双车道公路具有以下特性：
1） 双车道公路的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8-1 双车道公路中车辆超车过程示意图
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0.5~2.0m，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
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
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8-2 二级公路标准条件
项目
标准条件
路面宽度
9m/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8-3 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，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。

图8-2 双车道公路速度——流量关系示意图
8.1.3 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
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。

图8-3 路面宽度的影响
（2）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。

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8-4 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
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
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
8.2.1 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。具体的分析步骤在8.3节中做详细论述。

图8-5 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
（1）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8-4 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）
80
2500
60
2300
40
2100
为了便于使用，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。

图8-6 不同计算行车速度下的速度——饱和度关系图
（2）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8-5 计算行车速度80km/h的双车道公路服务水平分级指标表
服务水平等级
延误率
（%）
速 度
km/h
视距不足比例%
＜30
30-70
>70
一
≤ 30
≥ 76
0.15
0.13
0.12
二
≤ 60
≥ 67
0.40
0.34
0.31
三
≤ 80
≥ 58
0.64
0.60
0.57
四
＜ 100
≥ 48
＜ 48
1.0
1.0
1.0
表8-6 计算行车速度60km/h的双车道公路服务水平分级指标表
服务水平等级
延误率
（%）
速 度
km/h
视距不足比例%
＜30
30-70
>70
一
≤ 30
≥ 65
0.15
0.13
0.11
二
≤ 60
≥ 56
0.38
0.32
0.28
三
≤ 80
≥ 48
0.58
0.48
0.43
四
＜ 100
≥ 40
＜ 40
1.0
1.0
1.0
表8-7 计算行车速度40km/h的双车道公路服务水平分级指标表
服务水平等级
延误率
（%）
速 度
km/h
视距不足比例%
＜30
30-70
>70
一
≤ 30
≥ 66
0.14
0.13
0.10
二
≤ 60
≥ 56
0.37
0.25
0.20
三
≤ 80
≥ 48
0.54
0.42
0.35
四
＜ 100
≥ 35
＜ 35
1.0
1.0
1.0

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。

图8-7 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（8-1）
其中， ——延误率，%；
——饱和度，也就是比。
（4）实际通行能力计算公式
双车道公路的实际通行能力计算公式如式（8-2）所示：
式（8-2）
其中， ——i级服务水平对应的小时流率，辆/h；四级服务水平对应的小时流率即为实际通行能力；
——i级服务水平对应的最大服务交通量，pcu/h；四级服务水平对应的即为理想通行能力；
——路面宽度对通行能力的修正系数，参见表8-8；
——方向分布对通行能力的修正系数，参见表8-9；
——横向干扰对通行能力的修正系数；
——交通组成对通行能力的修正系数。
1）路面宽度对通行能力的修正系数
表8-8给出了不同路面宽度对通行能力的修正系数，需要注意的是，尽管手册给出了二、三级公路的标准路面宽度和相应的理想通行能力值，但是在具体计算时，仅以9m宽二级路作为理想条件来对待，这样更便于计算。另外，由于双车道公路的路面宽度及路肩宽度不仅影响计算行车速度，而且将严重影响道路的通行能力，在此，与其他各交通设施不同，专门提出了路面宽度对通行能力的修正，而不是对计算行车速度进行修正。
表8-8 路面宽度对通行能力的修正系数
两侧硬路肩宽度合计（m）
0
0.5
1.0
1.5
2.5
3.5
≥4.5
行车道宽度（m）
3.0
3.25
3.5
3.75
修正系数
0.52
0.56
0.84
1.00
1.16
1.32
1.48
2）方向分布对通行能力的修正系数
表8-9 方向分布对通行能力的修正系数
方向分布（%）
50/50
55/45
60/40
65/35
70/30
修正系数
1.00
0.97
0.94
0.91
0.88
3） 横向干扰对通行能力的修正系数
表8-10 横向干扰对通行能力的修正系数
横向干扰等级
1
2
3
4
5
修正系数
0.95
0.85
0.75
0.65
0.55
实际应用中，横向干扰等级往往难以判断，其判别方法详见第7章附录7-III。

4）交通组成对通行能力的修正系数
交通组成对通行能力的修正系数按照式（8-3）进行计算。
式（8-3）
其中， ——车型i的交通量占总交通量的百分比；各典型地区的交通组成以及全国的交通组成平均值见表8-11。
——车型i的车辆折算系数；其中，双车道公路中车型i包括当流量大于10辆/h的小型车、中型车、大型车和拖拉机，如果某类车流量小于10辆/h，则忽略该类车的影响，而将其数量计入其类似的车型。具体取值见表8-12。
表8-11 各典型地区交通组成默认值
典型地区
小客车
中型车
大型车
拖挂车
北京
65.7
29.7
1.6
3.0
河南
42.2
26.7
28.3
5.8
河北
50.5
24.8
19.7
5.0
新疆
38.4
59.1
1.5
1.0
广东
65.8
33.5
0.5
0.2
全国平均值
52.5
34.8
10.7
3.0

表8-12 双车道公路的车辆折算系数
计算行车速度（km/h）
交通量
（辆/h）
车辆折算系数（小客车为1.0）
中型车
大型车
拖挂车
拖拉机
80
＜1400
1.5
2.0
3.0
3.0
＜2800
2.5
3.5
3.5
4.5
≥2800
1.5
3.0
3.0
4.0
60
＜1200
2.0
3.0
4.0
4.0
＜2400
3.0
5.0
5.0
6.0
≥2400
2.5
4.0
4.0
5.0
40
＜1000
2.5
4.5
6.0
/
＜2000
5.5
8.0
8.0
/
≥2000
4.0
7.0
7.0
/

8.3 通行能力分析步骤
双车道公路的通行能力分析同样分为运行状况分析、规划和设计分析两个层次。
1） 运行状况分析——运行状况分析可以针对现有的或拟建的双车道公路进行。运行状况分析是在已知详细的道路几何线形及交通条件的基础上，通过运行状况分析，估计现有的或拟建的双车道公路中交通流的服务水平、速度和密度。可用来评价双车道公路目前的运营状况，或采取某些改造措施后产生的效果，也可以用来评价双车道公路的设计方案。
2） 规划和设计分析——规划和设计分析一般是根据预测交通量和几何线形设计标准，以及目标年期望达到的服务水平作为已知条件，计算出规划和设计中双车道公路所需的车道数。规划和设计相比，规划分析中只要求交通预测和道路的平、纵线形的近似数据，对所需车道数进行初步估算。值得注意的是，虽然规划和设计分析本身的过程相对简单，但是为深入分析规划、设计方案，往往需要假设详细的交通预测资料，包括交通量高峰特性，交通组成和有关的平、纵线形资料，对分析路段进行运行状况分析。
8.3.1 运行状况分析
（1）数据要求
进行双车道公路运行状况分析所需资料如下：
1） 高峰小时交通量，或者观测小时交通量及高峰小时系数；
2） 交通特性，包括交通组成：大、中、小型车以及拖挂车、拖拉机所占的百分比，横向干扰，街道化程度，方向分布情况等；
3） 道路特性，包括分析路段长度，路面宽度及其它几何线形数据等。
（2）划分分析路段
运行状况分析是针对具有统一特性的双车道公路进行的，即上述各项数据基本类似；如果某一项数据发生明显变化，则需要划分为另外一段进行分析。需要注意的是，在纵坡坡度大于3%的路段上，两个方向中的交通流状况存在明显的差别。但是，为简便计算，本手册仍然将两个方向的交通流结合起来分析，而并不分方向来处理。
（3）运行状况分析步骤
双车道公路的运行状况分析步骤详见图8-8。

图8-8 双车道公路运行状况分析步骤
运行状况分析步骤说明：
1） 输入已知数据：按照双车道公路运行状况分析的数据要求，明确分析路段长度、路面宽度、高峰小时交通量或者是观测交通量、交通组成、横向干扰情况、街道化程度等；
2） 确定理想通行能力：
A） 确定理想条件下，双车道公路的计算行车速度VFF；
B） 根据VFF，查表8-4，插值得到理想通行能力C。
3） 计算实际条件所需的最大服务交通量：
A） 如果已知条件已经提供高峰小时交通量，则直接进入下一步的计算；如果仅有观测的小时交通量，则按照式（8-4）计算15分钟高峰小时交通量。
式（8-4）
其中， ——双方向的高峰小时交通量，辆/h；
——双方向观测小时交通量，辆/h；
——15分钟高峰小时系数，具体取值见表3-10。
B） 确定路面宽度；根据实际观测的交通量资料或者是地方提供的长期观测资料，确定方向分布比例；根据实际的横向干扰资料，按照第7章附录7-III提供的方法确定横向干扰等级；根据实测交通量资料，或者是表8-11提供的各地区交通组成比例以及表8-12提供的各车型车辆折算系数，确定交通组成和各车型相应的车辆折算系数；
C） 查表8-8，确定路面宽度修正系数；查表8-9，确定方向分布修正系数；查表8-9，确定地形条件修正系数；查表8-10，确定横向干扰修正系数；按照式（8-3），根据上一步骤确定的交通组成和各车型的车辆折算系数，计算交通组成修正系数；
D） 根据式（8-5）计算实际道路、交通条件下每车道所需要的最大交通量。
式（8-5）
其中，所有符号的含义同式（8-2）。

4） 运行状态分析：
A） 计算饱和度：根据最大服务交通量和理想通行能力，按照式（8-6）计算饱和度。
式（8-7）
B） 计算运行速度：根据计算得到的饱和度,利用图8-6中相应的速度——饱和度曲线，图解得到运行速度。
C） 计算延误率：根据计算得到的饱和度,利用图8-7中相应的延误率——饱和度曲线，图解得到运行过程中的延误率。
D） 根据计算行车速度VFF以及计算得到的饱和度、运行速度和延误率，查表8-5、表8-6和表8-7，确定双车道公路的服务水平等级。
E） 计算运行时间：根据计算得到的运行速度和输入条件中提供的分析路段长度，按照式（8-7）计算运行时间。
式（8-7）
其中， ——分析路段的运行时间，h；
——分析路段长度，km；
——分析路段运行速度，km/h。
8.3.2 设计和规划分析
（1）数据要求
设计分析需要的资料包括预测的双方向设计小时交通量及其交通流特性描述方面的数据。同时，还需要事先假设计算行车速度和路面宽度等规划和设计数据。如果需要对设计方案进行详细的运行状况分析，则还需要假设道路平、纵线形的有关资料。通常进行设计分析所需的数据如下：
进行双车道公路运行状况分析所需资料：
1） 预测设计年限的年平均日交通量AADT；
2） 在考虑分析路段地形条件的基础上，假设道的道路特性，包括分析路段长度，计算行车速度、路面宽度及其它几何线形数据等。
3） 假设的交通特性，包括交通组成：大、中、小型车以及拖挂车、拖拉机所占的百分比，横向干扰，街道化程度，方向分布情况等；
相比之下，规划分析的数据要求相对较粗，通常需要如下数据：
1） 预测设计年限的年平均日交通量AADT；
2） 预测大、中型车和拖挂车在交通中所占百分比；
3） 规划路段的横向干扰情况。
（2）规划和设计分析步骤
规划和设计分析的详细步骤见图8-9。

图8-9 双车道公路规划、设计分析步骤
对于规划、设计步骤图说明如下：
1） 明确已知条件：设计年限的年平均日交通量AADT、规划路段地形条件，假设路面宽度、交通组成、横向干扰等；
2） 计算规划、设计条件所需的最大服务交通量：
A） 将设计年限的年平均日交通量按照式（8-8）换算成为单方向设计小时交通量。
式（8-8）
其中， ——预测的双方向设计小时交通量，辆/h；
——年平均日交通量，辆/h；
——设计小时交通量系数，具体取值见表3-11；
B） 将预测的双方向设计小时交通量，按照式（8-9），利用15分钟高峰小时系数折算成为15分钟高峰小时交通量，其中的取值见表3-10。
式（8-9）
C） 假定路面宽度；根据假定的横向干扰资料，按照第7章附录7-III提供的方法确定横向干扰等级；查表8-11，确定交通组成；查表8-12，确定各车型车辆折算系数；
D） 查表8-8，确定路面宽度修正系数；查表8-10，确定横向干扰修正系数；按照式（8-3），根据上一步骤确定的交通组成和各车型的车辆折算系数，计算交通组成修正系数；
值得注意的是：由于设计资料有限，这里没有方向分布的修正，认为方向分布为50/50；而规划分析时，规划资料内容更少，通常只进路面宽度、地形条件和交通组成影响的修正，而认为横向干扰也为理想条件，或者根据经验假定横向干扰等级。
E） 根据式（8-5）计算规划、设计条件下所需要的最大交通量。
3） 确定规划、设计条件所提供的最大服务交通量：
根据计算行车速度，查表8-5、8-6或8-7，确定三级服务水平对应的最大服务交通量MSF。
4） 比较规划、设计条件所需的最大服务交通量和规划、设计条件所提供的最大服务交通量，当<时，说明假设条件能够保证规划、设计公路在要求的服务水平下运行；否则，应该修改部分假设的道路条件，对双车道公路而言主要是路面宽度，重新计算新条件下的最大服务交通量，直到大于规划、设计条件所需的最大服务交通量。
8.4 特定纵坡路段分析方法
所谓特定纵坡路段是指单一的坡度-坡长，或者几个上（或下）坡段组合的等效坡度—坡长值符合表8-13和表8-14中任何一项坡度-坡长值的路段。由于特定纵坡上坡路段中，大型车的车辆换算系数较大，导致当量交通量增大，使该路段成为基本路段上运行质量较差甚至最差的部分。另外，当特定上坡路段的设计小时交通量超过其同向车行道的设计通行能力时，还需要设置爬坡车道。因此，需要对特定纵坡上坡路段进行特别分析。
除此之外，由于纵坡路段在上坡路段和下坡路段的交通特性存在明显的不同，因此，要对特定纵坡的上坡路段和下坡路段分别进行通行能力和服务水平分析。
1） 特定纵坡上坡段的
特定纵坡段的坡度-坡长范围，以及相应的上坡段大型车换算系数见表8-13和表8-14。
2） 特定纵坡下坡段的求法
A） 中型车辆占据主导地位时，纵坡坡度-坡长为（3%，≥1000m）、（4%，≥400m）以及纵坡坡度大于4%的所有下坡路段；以及当大型车占主导地位时，坡度-坡长为（2%，≥1200m）、（3%，400m）、（4%，≥400m）及坡度大于4%的所有下坡路段（不论单一坡或组合坡段），可取为同样坡度-坡长上坡段值的一半。
B） 当坡度—坡长小于A）中所属范围的特定下坡路段时，可根据不同地形与设计速度选取值，见表8-12。

表8-13 双车道公路特定上坡路段中型车的车辆换算系数

坡度（%）
坡长（m）
双车道公路中型车的车辆换算系数
≤800veh/h
800~1600veh/h
≥1600veh/h
2
≥800
3
5
2
3
400~1000
4
8
3
≥1000
5
10
4
4
＜400
400~800
≥800
5
6
3
6
8
5
9
12
10
5
＜400
300~500
500~1000
≥1000
6
7
6
7
10
8
9
18
12
10
26
15
6
＜400
400~800
800~1200
≥1200
9
18
16
16
20
18
19
25
20
21
30
25
7
＜400
11
17
15
400~900
15
21
18
900~1200
22
29
20
≥1200
27
35
26
8
＜300
14
18
16
300~700
21
28
26
700~1100
26
34
28
≥1100
32
45
36

表8-14 双车道公路特定上坡路段大型车（含拖挂车）
的车辆换算系数
坡度（%）
坡长（m）
双车道公路中型车的车辆换算系数
≤800veh/h
800~1600veh/h
≥1600veh/h
2
≥800
5
10
4
3
400~1000
9
16
10
≥1000
10
21
15
4
＜400
400~800
≥800
9
18
12
19
25
20
27
35
26
5
＜400
300~500
500~1000
≥1000
16
20
18
21
29
20
26
34
28
32
45
36
6
＜400
400~800
800~1200
≥1200
14
18
16
22
30
25
33
46
38
41
58
46
7
＜400
15
21
18
400~900
24
32
30
900~1200
44
62
60
≥1200
50
71
64
8
＜300
21
28
26
300~700
35
51
44
700~1100
41
59
50
≥1100
46
75
70

8.5 算例
8.5.1 算例1——双车道公路运行状况分析
已知：道路条件——平原区双车道公路，行车道宽度为3.75m，两侧硬路肩宽度为2.5m，柔性路面，分析路段长度1km；
横向干扰——路侧有少量行人和自行车，没有出入路口，记录有横向干扰事件；
交通条件——方向分布为41/59，计算行车速度VFF为80km/h；
交通组成——小型车比例58%，中型车比例41%，大型车比例1%，拖拉机比例0%；
观测小时交通量667辆/h。
问题：对运行状况进行评价(计算饱和度、运行速度、延误率、服务水平和运行时间)
分析：
1） 计算理想通行能力
A） 确定计算行车速度VFF，
已知VFF=80km/h。
B） 根据计算行车速度VFF，查表8-4，利用内插的方法，得到理想通行能力=2500辆/h。
2） 计算实际条件所需的最大服务交通量：
A） 已知观测的小时交通量=667辆/h；已知东部平原区，查表3-10，取0.935，按照式（8-4），计算15分钟高峰小时交通量
B） 已知路侧有少量行人和自行车，没有出入路口，道路、交通状况基本符合标准条件，按照第7章附录7-III提供的方法确定横向干扰等级为1级；已知计算行车速度为80km/h，观测小时交通量667辆/h，查表8-11，得到车辆折算系数为小型车1.0、中型车1.5、大型车2.0、托挂车3.0、拖拉机3.0；已知交通组成中小型车占58%、中型车占41%、大型车占1%、拖拉机0%。
C） 已知行车道宽度为3.75m，两侧硬路肩宽度为2.5m；查表8-8，得到路面宽度修正系数；已知方向分布比例为41/59，查表8-9，得到方向分布修正系数；已知横向干扰等级为1级，查表8-10，得到横向干扰修正系数；按照式（8-3），根据上一步骤确定的交通组成和各车型的车辆折算系数，计算得到交通组成修正系数；
D） 根据式（8-5）计算实际道路、交通条件下每车道所需要的最大交通量。

3） 运行状态分析：
A） 计算饱和度：根据最大服务交通量和理想通行能力，按照式（8-6），计算饱和度。

B） 计算运行速度：根据计算得到的饱和度,利用图8-6中相应的速度——饱和度曲线，图解得到运行速度= 67km/h。
C） 计算延误率：根据计算得到的饱和度,利用图8-7中相应的延误率——饱和度曲线，图解得到运行过程中的延误率= 0.54。
D） 对于计算行车速度为80km/h来说，根据计算得到的运行速度和延误率，查表8-5，确定出该双车道公路的服务水平等级为二级；
E） 计算运行时间：根据计算得到的运行速度和输入条件中提供的分析路段长度，按照式（8-8）计算运行时间
8.5.2 算例2——双车道公路的规划分析
已知：平原区二级公路，规划年限的AADT为6480辆/h；
取一般公路分析中的默认设计小时系数0.09和方向分布系数50/50，将行车道宽度初步定为3.75m，两侧硬路肩宽度合计1.5m；
路段视距不足的比例占路段总长的27%；
横向干扰较轻；
交通组成定为：小型车比例65%，中型车比例30%，大型车比例5%。
问题：分析评价假设条件能否保证规划、设计公路在要求的服务水平下运行。
分析：
1） 计算规划、设计条件所需的最大服务交通量：
A） 将设计年限的年平均日交通量按照式（8-8），换算成为单方向设计小时交通量，查表3-11，得到设计小时交通量系数=12%。

B） 将预测的双方向设计小时交通量按照式（8-9），利用15分钟高峰小时系数折算成为15分钟高峰小时交通量，已知东部平原区，查表3-10，取0.935。

C） 已知行车道宽度为3.75m，两侧硬路肩宽度为1.5m；查表8-8，得到路面宽 度修正系数；已知横向干扰较轻，按照第7章附录7-III提供的方法确定横向干扰等级为2级，查表8-10，得到横向干扰修正系数；设计年限的年平均日交通量AADT=6480辆/h；将计算行车速度VFF确定为80km/h，查表8-11，得到车辆折算系数为小型车1.0、中型车1.5、大型车3.0、托挂车3.0、拖拉机4.0，交通组成中小型车比例65%、中型车比例30%、大型车比例5%；按照式（8-3），计算得到交通组成修正系数

D） 根据式（8-5）计算规划、设计条件下所需要的最大交通量

2） 确定规划、设计条件所提供的最大服务交通量：
A） 确定计算行车速度VFF为80km/h。
B） 已知路段视距不足的比例占路段总长的27%，查表8-5，得到三级服务水平 对应的v/c比为0.64；查表8-4，得行车速度VFF为80km/h的情况下，理想通行能力值为2500pcu/h。因此，得到三级服务水平对应的最大服务交通量=v/cC=0.642500=1600 pcu/h。
C） 比较规划、设计条件所需的最大服务交通量和规划、设计条件所提供的最大服务交通量，565.6<1600，即<，说明假设条件能够保证规划、设计公路在要求的服务水平下运行。

附录8-I 双车道公路运行状况分析表
已知：
问题：计算饱和度、运行速度、延误率、服务水平和运行时间
路面宽度 m
分析路段长度 km
横向干扰情况
方向分布_____________
计算行车速度VFF km/h
观测小时交通量Q pcu/h
交通组成：小型车% ___中型车% _____大型车% ______拖挂车% 拖拉机%______
分析：
1） 计算理想通行能力
A） 确定理想条件下计算行车速度VFF
VFF=______________ km/h
B） 查表8-4，内插得到理想通行能力
=________________辆/h
2） 计算实际条件所需的最大服务交通量
A） 将实测交通量Q折算成为15分钟高峰小时交通流率
根据路段位置及地形条件查表3-10，确定15min高峰小时系数=
= 辆/h
B） 计算交通组成影响对通行能力的修正系数
：各车型所占比例
：查表8-12得到各种车型的折算系数
=
C） 计算实际道路、交通条件下每车道所需要的最大交通量
查表8-8取值
查表8-9取值
查表8-10取值
=
=
=

= pcu/h
3) 运行状态分析
A） 计算饱和度
由上面计算可得：
最大服务交通量_______ pcu/h
理想通行能力_______ pcu/h
=
B） 计算运行速度V
根据计算得到的饱和度,利用图8-6中相应的速度——饱和度曲线，图解得到
运行速度V = km/h
C） 计算延误率
根据计算得到的饱和度,利用图8-7中相应的延误率——饱和度曲线，图解得到
延误率 =
D） 确定服务水平LOS
根据计算行车速度、计算得到的运行速度和延误率，查表8-5确定
服务水平为 级
E） 计算运行时间
已知分析路段长度L，
计算得到运行速度V，
=______________h

附录8-II 双车道公路规划分析表
已知：
问题：分析评价假设条件能否保证规划、设计公路在要求的服务水平下运行
初设路面宽度 __________
横向干扰等级
方向分布系数 50/50（已知）
初设服务水平_____________
计算行车速度VFF km/h
设计年限年平均日交通量AADT 辆/h