第三章城市道路通行能力
车标志和其他类型的交通管制设备。不论道路上交通流量的大或小,这些装置都会使交 通流周期性停止或其流速显著减慢。这类设施包括设与不设交通信号的交叉口、市区与 郊区干道等。
2.道路平、纵断面线形
从提高道路通行能力来讲,起点和终点之间取直线其距离最短,然而由于受地形、 地质等自然条件的制约,必然形成道路平面上的转折,纵面上有起伏。
(1)平面线形的影响
道路平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线组成。直线是平面线形中的基本线形。 直线路段的长度应根据路线所处地段的地物、地貌,并结合土地利用、驾驶员的视觉、 心理状态以及保证行车安全等合理布设。直线的最大长度及曲线间直线最小长度一般规 定为设计车速的若干倍:直线最大长度为20倍;关于最小长度对于同向曲线,一般为6
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倍,在特殊路线则为2.5倍;对于反向曲线则为2倍。
圆曲线是平面线形中最常用的基本线形。它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时 设置。我国《公路工程技术标准》对各级公路所允许的最小曲线半径及各级竖曲线最小 半径及各级公路竖曲线最小半径和最小长度均进行了规定。曲线半径过小时,驾驶员须 将车速降得很低才能通过,既影响道路的通行能力,也带来不安全因素。研究表明,当 曲线半径在
600 m~700m以下时,相对事故率急剧增加。因此,为了提高道路的通行 能力,降低事
故率,在条件许可的情况下,曲线半径适当增加是很有必要的。由于车辆 以一定速度在圆曲线上行驶时,会产生作用在车上的离心力,使车辆有向外倾倒的倾向, 离心力的大小同车速的平方成正比,而同圆曲线半径成反比。因而,可按照车辆不至于 因离心力作用而倾倒,以及该级道路的设计车速的要求,计算确定圆曲线的半径的限制 值。为了平衡离心力的倾倒作用,可把道路的横断面做成曲线内侧单向倾斜的超高。超 高的横坡度规定为:高速公路、一级公路不超过10%;其他各级公路不超过8%,积雪寒 冷地区不大于6%。车辆在曲线上行驶时,前后轮的轮迹不同,需要比直线路段更宽。平 曲线半径等于或小于250m时,应在平曲线内侧加宽。
(2)纵断面线形的影响 纵断面是指通过道路中线的竖向剖面,它随地形的起伏而变化。采用直线坡度段和
相邻坡段间插入的抛物线或圆曲线所组成,其技术标准包括纵坡、纵坡长度、平均纵坡、 合成坡度、竖曲线等。
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在两个相邻的纵坡之间要插入竖曲线,用以缓冲汽车行驶在纵坡变坡点时产生的冲 击,保证行车视距、增加行车安全感和舒适感,且便于道路排水。竖曲线按线形有凹凸 之分。对于凸形竖曲线,以改善纵坡顺适性和保证行车视距为依据,而凹形竖曲线则为 缓和冲击力、保证夜间行车灯光束照明视距、跨线桥视距要求而定。
道路路线最大纵坡使线形设计控制的一项重要指标,它直接影响道路路线的长短、 使用质量、行车安全以及工程造价和运输成本。道路的极限坡度一般是根据汽车的爬坡 性能、公路等级,所经地区的自然因素等确定的。道路等级越高,行车密度越大,要求的 行车速度越高,希望纵坡越平缓,以保证公路有较大的通行能力。但是,道路所经地区的 地形起伏、海拔高度、气候(包括气温、雨量、湿度)等因素都在不同程度上影响汽车的 爬坡能力。汽车爬坡能力的降低,必然影响该段道路的通行能力。我国《公路工程技术 标准》对公路的最大纵坡度都进行了规定:在海拔2000m以上或严寒冰冻地区的山岭、 重丘四级公路,最大纵坡不应大于8%。当平面曲线地段具有坡度时,尤其是坡度大,曲
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线半径又小的情况下,为了保证安全行车,提高通行能力,对纵坡度要进行折减,其折 减值分别为:
m以上, 3%,海拔高度在3000m~4000m,1%;大于4000m~5000m,2%;50
折减后之最大坡度如小于4%,仍采用4%。
车辆在有超高的弯道上行驶时,由于路线纵坡与弯道超高横坡所组成的斜向坡度, 即合成坡度,要比单个纵坡大。为了防止合成坡度过大引起行驶不适和危险,对合成坡 度做限定,其中在积雪、严寒地区,不超过8%。与此同时,车辆在纵向坡段上升坡行驶 时,若纵坡过陡需克服升坡阻力和其它行车阻力而增大牵引力,车速会降低,而车辆在 维持一定行驶速度的条件所能克服的升坡阻力,同车辆的爬坡性能有关。小客车的爬坡 性能力要比货车和半挂车或铰接车多,所以一般设计采用的纵坡值是在允许爬坡性能低 的车辆(特别是大型车)以低于计算行车速度行驶而确定的。此外,若陡坡过长,汽车 在行驶过程中会引起水箱开锅(水沸腾)、气阻,严重时,还可能使发动机熄火,影响 行车安全,而小坡时为克服下滑加速度又需频繁刹车,制动器容易发热失灵,引起车祸, 所以对山岭、重丘区的二、三、四级公路,当连续纵坡大于5%时,其坡长要给予限制, 并要设置一定长度的缓和段。缓和段纵坡不大于3%。为了合理运用最大纵坡、坡长和缓 和段的规定,以标准车辆安全行驶,二、三、四级公路越岭路线的平均纵坡一般以接近
5.5%(相对高差为200~500m)和5%(相对高差大于500m)为宜。
(3)平纵线形配合的影响
●平原地带,其坡度和平、纵线形的任何组合,都使中型车辆能保持与小客车大致
第三章城市道路通行能力
相同的速度,这一般包括不超过1%一2%的短坡。
●丘陵地带其坡度和平、纵线形的任何组合,都会导致中型车辆降低速度,实际上 低于小客车速度,但不致于使重型车辆在相当长距离或频繁地以爬坡速度运行。
●山岭地带其坡度和平、纵线形的任何组合,都会导致重型车辆在相当长距离或频 繁出现以爬坡速度运行。重型车辆是指任何多于四个轮胎接触路面的车辆。爬坡速度是 指重型车辆在某一百分比的坡道上持续上坡所能保持的最大稳定速度。一般来说,在地 形较险峻处,服务水平、服务流率和通行能力都要降低,这种影响对于双车道乡村公路 更加严重。险峻的地形不仅影响交通流中个别车辆的运行性能,而且限制了交通流中超 车的机会【13,141。
(4)行车视距的影响 行车视距是指驾车者视力所能清楚看到前方行驶的一段必要路程。驾驶员只有在看
清前方路面上的障碍物、迎面驶来的车辆及各种交通标志,有充分的时间和足够距离采
取有效措施的前提条件下才能提高行车速度。行车视距分为停车视距、会车视距和超车 视距。
停车视距是汽车行驶时,驾驶员自看到前方障碍物时起至到达障碍物前安全停车 止,所需最短行车距离,驾驶员的视线高度为1.2m,障碍物的高度为0.1m。停车视距 由三部分组成,即反应距离,制动距离和安全距离。停车视距是所有道路,无论是分道 还是不分道行车,都必须满足的最低要求。
会车视距是指在单车道的道路上或在没有分隔带的双车道公路上,汽车习惯在路中 央行驶。当汽车遇到迎面来车时,无法避让或来不及错车,则能采取制动,使汽车在碰 撞前能安全停止,以保证安全。因此,在双方离地1.2m高的驾驶员视点之间,应保持 有足够的安全制动距离,称为安全视距。会车视距是由反应距离、制动距离和安全距离 三部分距离组成。会车视距为停车视距的2倍。
超车视距是在双车道公路上,后车超越前车时,从开始驶离原车道之处起,至可见 逆行来车,并能保证超车后安全驶回原车道所需的最短距离,其视高1.2m,物高1.2m。
3.横断面
(1)横断面的组成
道路横断面包括车道、中间带、路肩等。行车道宽度与汽车宽度、汽车行驶速度、 交通量、交通组成等因素有关,一般应有能满足对向车辆错车、超车或并列行驶所必须
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的余宽。通常在3.5~3.75m范围内变动,大部分情况采用后者,山岭、重丘区采用低 值。车道数取决于设计交通量和车道的通行能力,对于高速公路和一级公路一般采用四 车道,设计交通量超过其通行能力时,可按双数增加;二级和三级公路一般为2个车道, 四级公路采用单车道,而隔适当距离设错车道。高速和一级公路设置中间带,以分隔往 返车流,减少事故,提高通行能力。中间带由两条分设在各个方向行车道左侧的路缘带 以及中央分隔带组成。
(2)车道和路肩宽度的影响 车道和路肩宽度对交通流有显著影响。车道狭窄会使车辆行驶侧向彼此太靠近,这
是大多数驾驶员都不喜欢的,驾驶员只能相应地减速或为维持一定速度而保持较大纵向 间隔。狭窄的路肩和侧向障碍有两种主要影响。许多驾驶员总试图避开他们觉得有危险 的路边或中央障碍物,这会使其更靠近毗邻车道内的车辆,从而引起与狭窄车道相同的 作用。很多地区的双车道公路上,路肩允许慢速车辆行驶,路肩狭窄反过来又影响流量,
这实质上降低了服务水平、服务流率和通行能力。限制设计车速会影响运行和服务水平。 因为驾驶员被迫降低速度行驶,而且对由于降低设计速度所反映的低劣平纵线形必须更 加警惕。在极端情况下发现,低设计车速对多车道设施的通行能力也有影响。
(3)道路断面型式的影响
道路断面型式,即对向机动车隔离状况及机动车与非机动车隔离状况。当机动车道 与对向机动车道或者同向非机动车道之间没有隔离时,车辆的行驶不可避免的会受到干 扰,这种干扰一方面是由于其它车辆贴近或进入该方向行驶的车道直接造成的干扰,另 一方面是由于驾驶员出于安全考虑,为避免意外发生而以较慢速度行驶造成运行时间的
延长。
(4)机动车道数的影响 机动车道数量。单向路段车道数越多,设计通行能力就越大。当车道数量较多时,
车辆能够相对自由的改变行驶的车道,以避开道路上出现的干扰情况,或者选择那些干 扰较小的车道行驶。
(5)出入口的影响
道路右侧出入口。当道路上存在着与机动车道相连的开口时,会在主干道上的进出 口附近形成分合流或交织区,进而影响车辆的运行。
4.路面抗滑性能
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第三章城市道路通行能力
行车时道路表面抗滑能力不仅影响交通安全,同时也影响道路的通行能力。道路表 面和轮胎之间的摩擦力称为道路表面的抗滑能力。同样一条路,如果表面干燥、清洁, 抗滑能力就高;若是表面潮湿、泥泞或覆盖冰雪,变得非常滑溜,这时路面抗滑能力就 小。为了保证安全,避免行车时容易引发交通事故,驾驶员不得不把行车速度降得很低,
从而直接影响道路的通行能力。
5.道路交叉口 由于城市内的车辆是通过由不同等级和不同方向的道路所组成的网络系统运行并
到达目的地。因此,交叉口是车流、人流最为集中的地方,是城市道路相互衔接的重要 环节,道路交叉口成为城市交通能否快速通畅的关键部位。城市道路交叉口分为平面交 叉和立体交叉两类,每一类又包括多种形式,可以适应不同的通行能力和不同的地形构 造与相交道路的等级与走向。交叉口设计质量的好坏直接关系到线网的运输效率。一个
高水平的交叉口设计能够有效的输导车流、人流,相反,如果一个交叉口的设计不能满 足交通需求,那么就会产生交通拥堵,甚至导致不必要的事故发生。
(1)平面交叉 平面交叉:平面交叉是指相交道路中心线在同一高程相交的道口。平面交叉的形式
决定于道路系统规划、交通量、交通性质和交通组织,以及交叉口用地及其周围建筑的 布局。常见的形式有:十字形交叉不同、X字形交叉、Y字形交叉、错位交叉和复合交 叉等几种。进入交叉口的车辆,由于行驶方向不同,车辆与车辆相交的方式也不相同。 当行车方向互相交叉时可能产生的碰撞的地点成为冲突点。当车辆从不同方向驶向同一 方向或成锐角相交时可能产生碰撞的地点称为交织点。交叉口的行车安全和通行能力, 在很大程度上决定于交叉口的交通组织。平交路口的特点是:交叉路口的冲突点和交织 点增多,视线盲区大,交通流量大。各方向的车辆均在此实现合流与分流,相互交织、 冲突的机会增多。丁字路可出现3个冲突点和3个交织点;十字路口可出现16个冲突 点和4个交织点;五叉路口可出现40个冲突点。发生“塞车”的机会增多,严重影响 道路的通行能力。因此,国内外在交通流量较大的路口通常采用立体交叉形式。立体交 叉是道路现代化的标志之一,采用立体交叉后可以减少或消除交点流中出现的冲突点, 使交点流量大大提高。
(2)立体交叉
立体交叉是指交叉道路的中心线在不同标高相交时的道路交叉口。特点是各相交道