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1、第五章 匝道与匝道一一主线连接处2弓|言25.1.1 匝道组成2匝道类型25.1.2 匝道运行特征3影响区35.1.3 主要的通行能力影响因素4分析方法55.1.4 合/分流通行能力分析方法6522计算公式及参数说明65.2 通行能力分析步骤15分析数据要求155.2.1 进口匝道通行能力分析步骤15进口匝道的特殊情况175.2.2 出口匝道通行能力分析步骤18出口匝道的特殊情况205.3 算例22算例1独立进口匝道的运行状态分析225.3.1 算例2驶入匝道接驶出匝道的分流影响区运行状态分析24算例3进口匝道接出口匝道的合流影响区运行状态分析27pFM =0.7289-0.0000135(2
2、+)-0.002048 +0.00024/?式(5-6)Pfm =0.5487 + 0.0801/式(5-7)当高速公路为8车道,每方向为4车道时,五时的计算公式如式(5-8):Pfm = 0.2178 0.000125Z+0.058874/式(5-8)当高速公路为6车道,其Pfm的计算公式比拟复杂,其中式(5-6)适用于上游相邻匝道 为出口匝道的情况,而式(5-7)适用于下游相邻匝道为出口匝道的情况。当相邻匝道不影 响分析匝道时,选用式(5-5)o详细的公式选用情况见表5-5。表55 6车道高速公路进口匝道p.计算公式选择表上游相邻匝道分析匝道类型下游相邻匝道适用公式无入口无式(5-5)无入
3、口入口式(5-5)无入口出口式(5-7)或(5-5)入口入口无式(5-5)出口入口无式(5-6)或(5-5)入口入口入口式(5-5)入口入口出口式(5-7)或(5-5)出口入口入口式(5-6)或(5-5)出口入口出口式(5-7)、(5-6)或(5-5)可以看到表中尽管对各计算公式的适用情况进行了划分,但是仍然无法完全区分式 (5-5)和式(5-6)、式(5-5)和式(5-7)以及式(5-5)、式(5-6)和式(5-7)的使用情 况。通过计算当量匝道间距Le。,与上、下游相邻匝道的间距进行比照,可以确定上、下游 相邻匝道对分析匝道是否存在影响,从而选择正确的P襁计算公式,正确计算进入进口匝 道影
4、响区的交通量。12。当需要确定上游相邻匝道是否影响分析匝道时,可以计算乙相,以确定选择式(5-5)还是 式(5-6):Leq = 0.0675+2J +0.46+10.24Vf/?-757式(5-9)当 2 Leq ,采用式(5-5);当L Leq,米用式(5-6)o当需要确定下游相邻匝道是否影响分析匝道时,可以计算乙印,以确定选择式(5-5)还是 式(5-7):式(5-10) _ QdEQ 0.3596 + 0.001149 LAZ1当 LdNLEQ,采用式(5-5);当 Ldown Leq,米用式(5-7)。当上下游匝道同时需要确定是否影响分析匝道时,通常采用式(5-9)和式(5-10)分
5、别确定两种尸m的计算公式,在两个结果中,选择较大的来计算进入进口匝道影响区交通 量92的比例。以更高的可靠度进行通行能力分析。(7)进入出口匝道影响区交通流量储2计算公式进入出口匝道影响区的流量2的计算公式如式(5-11)所示。Qi2=Qr+(Qf-Qr)Pfd式(5-11)其中, 当高速公路为4车道,每方向为2车道时,Pfq=1.00;当高速公路为6车道,每方向为3车道时,尸。的计算分三种情况:pFD = 0.76 - 0.000025 QF - 0.000CM6 QR式(5-12)pFD =0.717 - 0.000039 QF +0.184。“/L”式(5-13)=0.616 - 0.0
6、00021 Qf +Q.03SQD/Ldown式(5-14)当高速公路为8车道,每方向为4车道时,=0.436。当高速公路为6车道时,由于上下游匝道对分析匝道的影响,使的计算公式比拟复杂。其中式(5-13)适用于上游相邻匝道为进口匝道的情况,而式(5-14)适用于下游相 邻匝道为出口匝道的情况。当相邻匝道不影响分析匝道时,选用式(5-12)。详细的公式选 用情况见表5-6 o从表5-6看到,在分析具体情况时,还必须计算匝道之间的当量间距。通过计算当量 匝道间距入相,与上、下游相邻匝道的间距进行比照,确定上、下游相邻匝道对分析匝道是否存在影响,从而选择正确的计算公式,计算进入出口匝道影响区的交通
7、量。12。当需要确定上游相邻匝道是否影响分析匝道时,可以计算乙卬,以确定选择式(5-12)还是式(5-13):Lfo =- 式(5J5)Q 0.2337 + 0.000076 QF - 0.00025 QR当L叩之Leq,采用式(5-12);当L即Leq,采用式(5-13)o当需要确定下游相邻匝道是否影响分析匝道时,可以计算乙卬,以确定选择式(5-12)还是式(5-14):Lfo - 式(5-16)EQ 3.79 - 0.00011 Qf 0.00121 QR当 Ldw“ 之 Leq ,采用式(5-12);当 Ldown Leq,米用式(5-14)。当上下游匝道同时需要确定是否影响分析匝道时,
8、通常采用式(5-15)和式(5-16)分别确 定两种的计算公式,在两个结果中,选择较大的来计算进入出口匝道影响区交通量92的比例。以保证通行能力分析的可靠度更高。表56 6车道高速公路出口匝道p.计算公式选择表上游相邻匝道分析匝道类型下游相邻匝道适用公式无出口无式(5-12)无出口进口式(5-12)无出口出口式(5-14)或(5-12)进口出口无式(5-13)或(5-12)出口出口无式(5-12)进口出口进口式(5-13)或(5-12)进口出口出口式(5/2)、(5-13)或(5-14)出口出口进口式(5-12)出口出口出口式(5-14)或(5-12)(8)匝道影响区车流密度Kr计算公式当匝道
9、影响区的交通流处于非饱和条件时,合流影响区的车流密度的计算公式如式(5-17) 所示,分流影响区的车流密度按式(5-18)计算。Kr = 3.402 + 0.00456 QR + O.(XM8 Q2 -0.01278 LA式(5-17)Kr = 2.642 + 0.0053Qn -0.0183 LD式(5-18)(9)匝道影响区区间速度Vr计算公式为了便于对高速公路系统进行通行能力分析,这里提供了匝道影响区内区间平均速度Vr和匝道影响区外侧车道区间平均速度V。的计算公式。1)合流影响区内区间速度力的计算公式如式(5-19)所示。7-67M式(5-19)其中,V匝道影响区上游高速公路主线的自由流
10、速度,km/h;Mv 合流影响区区间速度计算中间变量,Mv = 0.321 + 0.0039 (&,2/1000) - 0.0(M(LV/1000)。其他参数的含义同节所示。2)合流影响区外侧车道区间速度V。的计算公式如式(5-20)式(5-22)所示。Vo = VFF ,当 Qoa 500pcu/h;式(5-20)Vo = VFF 0.0058(Q0A 500 ),当 500 pcu/h Q0A 2300pcu/h;式(5-22)其中,Qoa匝道影响区外侧车道的交通需求量,pcu/ (h车道),其计算公式如式(5-23);八 Qf Q2-uQoa=T(5-23)其中,No匝道影响区外侧车道数
11、,单方向中除减速车道、车道1和车道2的车道数;其他参数的含义同5.L4节所示。Qr12 + QoaN o3)合流影响区所有车辆的区间速度V的计算公式如式(5-24)所示。式(5-24)参数的含义同式参-23)和6.L4节所示。4)分流影响区内区间速度5的计算公式如式(6-25)所示。式(5-25)%=%.一(%尸一67)。丫 其中,Dv分流影响区区间速度中间计算变量,2)=0.883 + 0.00009 QR - 0.008。其他参数的含义同式(5-19)和节所示。5)分流影响区外侧车道区间速度九的计算公式如式(5-26)和式(5-27)所示。式(5-26)Vo = 1.06Vff ,当 Qo
12、a vl000pcu/h;Vo = 1.06Vff - 0.0062(QOA -1000),当 QoANlOOOpcu/h;(5-27)参数含义同式(5-23)和节所示。6)分流影响区所有车辆的区间速度V的计算公式如式(5-28)所示。y _Q12 + QoaN0(5-28)参数的含义同式(5-23)和5.L4节所示。5.3通行能力分析步骤在匝道与匝道一一主线连接处的通行能力分析中,同样存在规划、设计和运行状况三个 层次的分析内容。总的来说,这三个层次的分析都分为两局部,首先是确定分析对象的是否 处于稳定运行状态,然后再详细研究分析对象的车流密度、服务水平和区间速度,在规划和 设计分析中,还可
13、以得到加/减速车道长度、匝道车行道数等。从这三个层次分析所需的数 据和分析步骤来看,基本一致,只是用于规划分析的数据主要是根据手册提供的默认值和预 测数值,而设计和运行状况分析的数据多来自于实际观测和当地的经验值。因此,本章的分 析步骤不再按层次分别说明,而将三个层次的分析进行统一介绍。5.3.1 分析数据要求1)高速公路主线基本数据,包括主线自由流速度、交通量或AADT、设计小时系数、 方向分布系数、交通组成和驾驶员总体特征等;2)分析匝道基本数据,包括车道数、力口/减速车道长度、匝道自由流速度、交通流率 或AADT、设计小时系数、方向分布系数、交通组成和驾驶员总体特征等;3)上游匝道基本数
14、据,包括匝道类型、距分析匝道距离、交通流率或AADT、设计小 时系数、方向分布系数、交通组成和驾驶员总体特征等;4)下游匝道基本数据,包括匝道类型、距分析匝道距离、交通流率或AADT、设计小 时系数、方向分布系数、交通组成和驾驶员总体特征等。5.3.2 进口匝道通行能力分析步骤图5-8给出了进口匝道通行能力分析的流程图,通过分析可以确定匝道与匝道一一主线 连接处的交通运行状态,进而计算车流密度,确定服务水平等级和合流影响区的区间速度。确定道路、交通条件图58进口匝道通行能力分析流程图1)据条件确定主线自由流速度丫柱、交通量上下游相邻匝道的类型(进口匝道或出口匝道)、距离(乙或乙.,)和交通量(
15、。或。0),以及分析匝道的自由流速度R和交通量。R,以及地形条件。在规划和设计分析中,交通量资料 多采用AADT进行计算,而其他的道路几何条件多采用假设数值。2)按式(5-3)计算各种15分钟的高峰小时流率,包括主线交通流率。/、匝道流率以及上下游匝道流率Qu和。需要注意的是,在规划和设计分析中,由于交 通量资料采用AADT,在计算高峰小时流率之前,必须按式(3-8)计算设计小时 交通量DDHV。3)根据主线车道数和分析匝道与上下游匝道的关系,按照式(5-4)计算进入进口匝 道影响区的交通量。2。其中,应该首先按照式(5-9)和式(5-10)计算当量匝道 间距力项;通过比拟上下游相邻匝道间距4
16、和4碗,,确定计算进入进口匝道影 响区的交通量占该方向交通量的比例的计算公式,选择式(5-5)式(5-8) 中恰当的公式进行计算;最后,按式(5-4)计算进入进口匝道影响区的交通量储2。4)比拟匝道交通量。心 进入下游高速公路的交通量Qf。和进入合流影响区交通量 2与表5-1中匝道通行能力Cr以及表5-2中这两个关键点所能容纳的最大流率C/o和的大小,确定交通流是否处于稳定状态。当。rNCr、QfoNCf。或者 QR.Cr2,都可以判断交通流处于不稳定状态,服务水平为四级强制流。5)当交通流处于稳定状态时,按式(5-17)计算合流影响区的车流密度,并对照表 5-4中各服务水平等级的车流密度范围
17、,确定服务水平等级。6)计算合流影响区的区间速度V o首先按式(5-19)计算合流影响区内区间速度乙; 然后根据合流区外侧车道中的交通流率,从式(5-20)式(5-22)中选择恰当的 公式,计算合流区外侧车道的区间速度/;最后按式(5-24)计算合流影响区的 区间速度V。5.3.3 进口匝道的特殊情况(1)双车道进口匝道图5-9是一个典型的高速公路双车道进口匝道。与单车道匝道相比,在承当相同流量时,双 车道进口匝道运行更顺畅,且服务水平较高。在通行能力分析过程中,有两个方面与单车道 匝道不同:图59典型的双车道入口匝道1)在按式(5-4)计算进入双车道进口匝道影响区的交通量。12时,进入交通量
18、与该方向总 交通量之比取值如下: 4车道高速公路,Pfm =1.000; 6车道高速公路,Pfm =0.555; 8车道高速公路,Pfm =0.209o2)在利用式(5-17)计算匝道影响区的车流密度K时,应该用有效加速车道长度人叨代替原加速车道长度有效加速车道长度人,力计算公式如式(5-29)所示。晨# = 2以+乙42式(5-29)其中,乙川和乙那的定义参见图5-9。需要注意的是:双车道进口匝道对于主线车道和匝道影响区内所疏导的最大流率没有影响, 仍然采用表5-2中的数值。(2)附加车道当单车道进口匝道合流处附加一条车道时,匝道连接的通行能力更多的是受匝道本身几何条 件的限制,而不受合流影
19、响区内最大交通流率。刚2的限制。5.3.4 出口匝道通行能力分析步骤图5-10给出出口匝道通行能力分析的流程图,通过分析可以确定匝道与匝道一一主线连接处的交通运行状态,进而计算车流密度,确定服务水平等级和分流影响区的区间速度。图510出口匝道通行能力分析流程图1)据条件确定主线自由流速度丫心、交通量上下游相邻匝道的类型(进口 匝道或出口匝道)、距离(L或L而卬)和交通量(。或。),以及分析匝道的 自由流速度力R和交通量。式,以及地形条件。在规划和设计分析中,交通量资料 多采用AADT进行计算,而其他的道路几何条件多采用假设数值。2)按式(5-3)计算各种15分钟的高峰小时流率,包括主线交通流率
20、。尸、匝道流率第五章第五章匝道与匝道主线连接处引言5.1.1 匝道组成匝道是连接两条道路的一段道路,通常由3局部组成:1)匝道与高速公路连接处(也 称匝道-主线连接处);2)匝道车行道;3)匝道与相连道路的连接处。5.1.2 匝道类型按照匝道与高速公路连接处交通流的汇合、别离情况,可将匝道分为进口匝道和出口匝 道(参见图5-1)。按照分析匝道与上、下游匝道的相互影响,可将匝道分为孤立匝道和非 孤立匝道。所谓孤立匝道是指分析匝道与相邻匝道的间距足够远,其运行状况不受其他匝道 的影响;而非孤立匝道那么是指分析匝道与相邻匝道的间隔较小,以至相邻匝道的交通影响到 所研究匝道的交通运行。在具体分析时,必
21、须明确匝道类型。图5”进口匝道和出口匝道示意图Cf,。加之。0或者。町2N。对2,都认为交通流处于不稳定状态,服务水平 为四级强制流。5)当交通流处于稳定状态时,按式(5-18)计算分流影响区的车流密度,并对照表 5-4中各服务水平等级的车流密度范围,确定服务水平等级。6)计算分流影响区的区间速度V o首先按式(5-25)计算合流影响区内区间速度Vr; 然后根据分流区外侧车道中的交通流率,从式(5-26)和式(5-27)中选择恰当的 公式,计算分流区外侧车道的区间速度;最后按式(5-28)计算分流影响区的 区间速度V。出口匝道的特殊情况(1)双车道出口匝道图5-11是两种典型的高速公路双车道出
22、口匝道。与单车道匝道相比,其通行能力没有发生 变化,但在承当相同流量时,双车道出口匝道的运行更顺畅,且服务水平较高。图511典型的双车道出口匝道在通行能力分析过程中,有两个方面与单车道出口匝道不同:1)按式(5-11)计算进入双车道出口匝道影响区的交通量22时,进入交通量与该方向总交通量之比Pfq取值如下: 4车道高速公路,pFD =1.000; 6车道高速公路,Pfd =0.450;8车道高速公路,尸=0.260。2)在利用式(5-18)计算匝道影响区的车流密度K时,对于图5-11 (a)应该用有效减速式(5-30)式(5-30)车道长度代替原加速车道长度有效减速车道长度计算公式如式(5-3
23、0)所Deff = 2L。 + LD2其中,L川和2的定义参见图5-9。需要注意的是:双车道进口匝道对于主线车道和匝道影响区内所疏导的最大流率没有影响, 仍然采用表5-2中的数值。(2)附加减速车道当单车道出口匝道的分流处附加一条减速车道时,匝道连接处的通行能力受匝道本身几何条件的限制更多,而不受分流影响区内最大交通流率的限制。5.4算例算例1一一独立进口匝道的运行状态分析:匝道情况:平原地区某4车道高速公路中单车道孤立驶入匝道。高速公路路段单方向 2车道,车道宽3.75m,自由流车速VFF=100km/h,高速公路路段流量为2200辆/h,中型 车比例为10%,大型车比例为3%,拖挂车比例为
24、2%, PHF=0.90;孤立匝道1车道,匝道 流量300辆/h,匝道中型车比例为5%,大型车比例为3%,拖挂车比例为2%,匝道的自由流车速VFR=70km/h,加速车道长225m。图5U2合流影响区运行分析计算示意图问题:求匝道高峰小时的服务水平等级。分析:1)计算各处高峰小时流率。利用式(5-3) MSFd =PHFxvXfp计算主线和匝道上15分钟的高峰小时流率和Qr ;A)主线中的交通组成为中型车比例为10%,大型车比例为3%,拖挂车比例为2%, PHF=0.90,流量为2200辆/h,自由流车速Vff= 100km/h,查表(3-8)得到 主线车辆折算系数笈值分别为2.5, 3, 4
25、;B)匝道中的交通组成为中型车比例为5%,大型车比例为3%,拖挂车比例为2%, PHF=0.90,流量为300辆/h,匝道的自由流车速VFR = 70km/h,查表(3-8) 得到匝道车辆折算系数Ei值分别为4.5, 5.5, 6.5 (直线内插法得到);C)由第三章式(3-2)C)由第三章式(3-2)计算得出交通组成修正系数fHV值。主线为= 1+Z:(g-1)=0.635l + 0.10x(4.0-l) + 0.03x(5.5-l) + 0.02x(8.0-l)= 0.704= 0.704进口匝道1 + 0.05 x (4.5-1) + 0.03 x (5.5 1) + 0.02 x (6
26、.5 -1)D)根据第三章的说明,驾驶员均为专业司机取力尸1.00,E)利用式(5-3) MSFd =计算高峰小时流率。PHFxfHVxfp经计算得主线主线2200=3S50 pcu / h匝道Qr =300=473 pcu I h2)计算匝道影响区的交通流量。/2。A)对于高速公路为双向4车道,每方向为2车道,根据式(5-4)取P五例=1.00;B)根据式(5-4)计算进入进口匝道影响区的交通流量Q/2;。12 =QfXPfm 3850x 1.00 = 3850pcu / h 3)判断交通流运行状况。A)查表(5-1)可得进口匝道通行能力 以二1800pc/z,查表(5-2)可得下游高速公路
27、的最大通行能力Cfo=3900 pcu / h,合流影响区的最大通行能力C/?/2=3600 pcu / h ;B)计算匝道交通量Qr、进入下游高速公路的交通量Qfo和进入合流影响区交通量Qr/2。Qr=473 pcu / hQfo =Qf+Qr= 3850 + 473 = 4323pcu I h以 2 =3850 + 473 = 4323*/C)由上述计算结果可知QrCr, QfoCf。, Qr忘Cr可以判断该处交通流处于强制流状态。4)判断服务水平。根据上述计算结果,该高速公路在此路段处于拥堵状态,服务水平为四级下半局部, 要解决这种情况,应在此处增加一条车道。5.4.1 算例2驶入匝道接
28、驶出匝道的分流影响区运行状态分析:匝道情况:八车道高速公路相距400m的一条驶入匝道和一条驶出匝道,力口、减速车 道长度均为80m。主线车流量为4000辆/h,其中中型车占4.7%,大型车占3%,拖挂车占 2%,自由流速度为VFF=100km/h, PHF=0.90;驶出匝道车流中有5%为中型车,3%的大型 车,2%的拖挂车;驶出匝道Vfr为40 km/h;驶出匝道车流量为450辆/h。450 辆/h450 辆/h图513分流影响区运行分析计算示意图问题:高峰小时驶出匝道分流影响区的服务水平为几级?分析:1)计算各处高峰小时流率。利用式(5-3) MSF(l=& 计算主线和匝道上15PHFxf
29、HVxfp分钟的高峰小时流率。尸和;A)主线中的交通组成为中型车比例为4.7%,大型车比例为3%,拖挂车比例为2%, PHF =0.90,流量为4000辆/h,自由流车速VFF=100km/h,查表(3-8)得到主线车辆折算系数 Ei值分别为5, 7, 10;B)匝道中的交通组成为中型车比例为5%,大型车比例为3%,拖挂车比例为2%, PHF= 0.90,流量为45。辆/h,匝道的自由流车速VFR=40km/h,查表(3-8)得到匝道车辆折算系 数E值分别为6, 7, 8 (直线外延);C)由第三章式(3-2) fHV =C)由第三章式(3-2) fHV =计算得出交通组成修正系数为v值。主线
30、 fHV = i+Z;(J)=0.6461 + 0.047 x (5.0-1) + 0.03 x (7.0-1) + 0.02 x (10.0 -1)出口匝道= 0.6371 + 0.05 x (6.0-1) + 0.03 x (7.0-1) + 0.02 x (8.0-1)D)根据第三章的说明,驾驶员均为专业司机取力产1.00,E)利用式(5-3) MSFd=三计算高峰小时流率。PHFxfHVxfp经计算得匝道Qr =4000=6880 pcu / h450=698pcu / h2)计算进入出口匝道影响区的交通流量02。A)由于高速公路为双向8车道,单向4车道,根据式(5-11)可得P=0.
31、436B)利用式(5-11)计算进入出口匝道影响区的交通流量Q/2;Qn Qr + (Qf - Qr ) PfdQn = 698 +(6880 698)x 0.436 = 3393pcu/ h3)判断交通流运行状态。A)查表(5-1)可得出口匝道通行能力Cr二四。pcu/h,查表(5-3)可得上游高速公路的最大通行能力 07600 pcu/h ,下游高速公路的最大通行能力Cfo=7600 pcu / h,分流影响区的最大通行能力C/2=3400 pcu / h ;B)计算出口匝道交通量Qr、进入上、下游高速公路的交通量Qf、Qfo和进入分流影 响区的交通量Q12。Qf = 6880pc/zQf
32、o = 6880 - 698 = 6182pcu / hQn = 3393 pcu I hC)由上述计算结果可知QMCr, Qf1000pc/z,选用式(5-27)计算分流影响区外侧车道区间 速度%;% =l.06VFF 0.0062 (。八1000)= 1.06x100-0.0062 x (1743.5-1000)= 101.4Z:m/zC)利用式(5-28)计算分流影响区所有车辆的区间速度V。3393 + 1743.5x23393、/1743.5x2、+ L 79.3) I 101.4 )= S9Akm/h= S9Akm/h结果:驶出匝道分流影响区域服务水平为二级,合流影响区域的速度为79
33、.3W/2,平均速度为89.1 km/h,交通密度为17.2pcMW车道。5.4.2 算例3进口匝道接出口匝道的合流影响区运行状态分析:匝道情况:八车道高速公路相距400m的一条驶入匝道和一条驶出匝道。力口、减速车 道长度均为80m。驶入匝道、驶出匝道各一条;平原地形;车道宽度3.75m, PHF为0.90; 高速公路流量为5000辆/h,速度为100km/h;单向四车道路段;高速公路车流中有8%为中 型车,2%为大型车,1%为拖挂车;驶入匝道车流中有3%为中型车,3%为大型车,2%为拖 挂车;驶入匝道流量为400辆/h;驾驶员均为职业驾驶员。一 4.4m400 辆/h5000 辆/h图514
34、合流影响区运行分析计算示意图问题:高峰小时驶入匝道合流影响区的服务水平为几级分析:1)计算各处高峰小时流率。利用式(5-3) MSFd =PHFxfHVxfp计算主线和匝道上15分钟的高峰小时流率盘和Qr ;A)主线中的交通组成为中型车比例为8%,大型车比例为2%,拖挂车比例为1%, PHF= 0.90,流量为5000辆/h,自由流车速VFF=100km/h,查表(3-8)得到主线车辆折算系数E 值分别为5, 7, 10;B)匝道中的交通组成为中型车比例为3%,大型车比例为3%,拖挂车比例为2%, PHF= 0.90,流量为400辆/h,匝道的自由流车速VFR = 50km/h,查表(3-8)
35、得到匝道车辆折算系数E值分别为5.5, 6.5, 7.5 (直线外延法得到);C)根据第三章式(3-3) fHV =C)根据第三章式(3-3) fHV =计算得出交通组成修正系数为v值。主线fHv =i+Zr(,t)l + 0.08x(5.0-l)+ 0.02x(7.0-l) + 0.01x(10.0-l)l + 0.08x(5.0-l)+ 0.02x(7.0-l) + 0.01x(10.0-l)=0.654进口匝道fnv =fnv =1 + 0.03 x (5.5-1) + 0.03 x (6.5-1) + 0.02 x (7.5 -1)=0.699D)根据第三章的说明,驾驶员均为专业司机取
36、力=1.00,E)利用式(5-3) MSF(=PHFxfHVxfp计算高峰小时流率。经计算得匝道Qr =5000400=636pcu/ h2)计算匝道影响区的交通流量Q/2。A)由于高速公路为双向8车道,每方向为4车道,根据式(5-8)计算月加值。Pfm=0.2 178-0.0001252/?+0.05887L4/= 0.2178-0.000125 X 636+0.05887 X 80/50 = 0. 233B)根据式(5-4)计算进入进口匝道影响区的交通流量Q212 =QfxPfm = 8500 x 0.233 = 1977 pcu / h3)判断交通流运行状况。A)查表(5-1)可得进口匝
37、道通行能力Cr= 1600 pcu/k,查表(5-2)可得下游高速公路的最大通行能力Cfo=7600 pcu / h,合流影响区的最大通行能力Cr/2=3600 pcu / h ;B)计算匝道交通量Qr、进入下游高速公路的交通量Qf。和进入合流影响区交通量Qr/2。Qr=636 pcu / hQfo = Qf +Qr = 8500+ 636 = 9136pcu / h。* 2 = 1977 + 636 = 2612pcu / hC)由上述计算结果可知QrCpo, Qr从Cr可以判断该处交通流处于拥堵状态。4)判断服务水平。由于该处交通流处于拥堵状态,所以服务水平为四级下半部,需要采取增加车道等
38、措施进 行改善。高速公路分流影响区交通运行状况分析计算表日期填写人员分析路段名称公路等级分析匝道基本数据匝道 类型交通量Qf速度Vff交通 组成小:中:大:挂方向 系数加/减速车 道长度 (M)主线基本数据车道 数交通量Qf速度Vff交通 组成小:中:大:挂方向 系数PHF上游匝道基本数据车道 数交通 量速度Vfr交通 组成小:中:大:挂二匝道 类型与分析匝 道的距离下游匝道基本数据车道 数交通量Qr速度Vfr交通 组成小:中:大:挂二匝道 类型与分析匝 道的距离计算过程1)计算 各处高 峰小时 流率QA)查表(3-10)得15分钟高峰小时系数P/7RB)计算主线为Z + EmT)匝道源C)确
39、定力值5.1.3 匝道运行特征匝道的三个组成局部,其运行特征也各不相同。匝道车行道中车流运行环境比拟简单, 运行状态也相对稳定;匝道一一主线连接处车辆需要高速汇入或别离,且汇入或别离车辆将 对主线中的“直通”交通造成干扰;匝道与相连道路的连接处,其车辆希望在保证交通平安 的前提下,顺利汇入该连接处。值得注意的是,匝道这三局部的运行状态是一个有机的整体, 只有这三局部的运行都处于良好的状态时,匝道与匝道一一主线连接处的运行状态才能有保 证;只要其中一个环节出现问题,整个状态都将受到影响。而相比之下,匝道一一主线连接 处的运行特征最为复杂,要求也高,因此,将该处的运行特征作为分析重点。5.1.4
40、影响区在匝道一一主线连接处,按匝道功能的不同,分为合流区和分流区。在合流区中,从进 口匝道来的车辆试着在相邻的主线车道上寻找交通流中可利用的空隙,以便汇入。由于匝道 连接基本上都在主线右边,因此主线上右边第1车道(也叫路肩车道)将受到最直接的影响。 由于合流车辆的影响,主线中的车辆将在进口匝道上游重新考虑其行驶车道,从而使交通量 打破原来基本路段中的平衡状态,在主线中重新分布。进口匝道的影响区见图5-3。在分流 区中,希望驶出的车辆首先从“直通”交通中别离出来,进入与匝道相邻的车道,整个车流 也重新调整交通量的车道分布。出口匝道的影响区见图5-4。图53进口匝道影响区示意图D)计算二PHFxf
41、wXfpPHF x fHV x fp2)计算 分流影 响区的 交通流 量Q12A)对于四车道Pfd = .QQ Qi2=Qr+(QfQr)xPfdB)对于六车道当上游相临匝道影响分析匝道时计算=%Q 0.2337 + 0.0000762f - 0.00025当下游相临匝道影响分析匝道时计算入卬=2EQ 3.79-0.00011-0.0012127.L“NLeq 或 L(iowiiLeq 时 Pfd 。”-0.000046。LhpLeq 时 Pfd=0.71 7-0.000039Qf +0.184Qu/LltpLd()WnCf. Qfo =Qf-Qr Cfo. QnCi2, 那么为强制流;否那么为稳定流。4)计算 车流密 度,判定 服务水 平A)计算分流影响区的车流密度, =2.642+0.00532/2-0.0183L/ B)判断服务水平等级。5)计算 合流影 响区内 的区间 速度A)计算。广 0.883+ 0.00009Z0.008%Vr=(Vff-67)DvB)Qoa=(Qf-Q12)/No当 Qoa OOOpcu/h 时Vo= 1.06Vff-0.0062(2o4- 1000),C)计算丫=。Qn Qoo) h乂 % J6)结论高速公路合流影响区交通运行状况分析计算表日期填写人员分析路段名称公路等级分析匝道基本数据匝道
限制150内