道路通行能力计算题

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1、1、已知平原区某单向四车道高速公路，设计速度为120km/h，标准路面宽度和侧向净宽， 驾驶员主要为经常往返于两地者。交通组成：中型车35%，大型车5%，拖挂车5%，其余 为小型车，高峰小时交通量为725 pcu/h/ln，高峰小时系数为0.95。试分析其服务水平，问 其达到可能通行能力之前还可以增加多少交通量？解：由题意，fw=1.0，fp=1.0；fHV =1/1+0.35x(1.5-1)+0.05 x(2.0-1)+0.05 x(3.0-1)=0.755通行能力：C=Cb x fwx fHV x fp =2200x1.0x0.755x1.0 =1661pcu/h/ln高峰 15min 流

2、率：v15=725/0.95=763pcu/h/lnV/C 比：V15/C=763/1661=0.46确定服务水平：二级达到通行能力前可增加交通量：V=1661-763=898pcu/h/ln2、已知某双向四车道高速公路，设计车速为100km/h，行车道宽度3.75m，内侧路缘带宽 度0.75m，右侧硬路肩宽度3.0m。交通组成：小型车60%，中型车35%，大型车3%，拖挂 车2%。驾驶员多为职业驾驶员且熟悉路况。高峰小时交通量为1136pcu/h/ln，高峰小时系 数为0.96。试分析其服务水平.解：由题意，Sw= -1km/h， SN= -5km/h，fp=1.0，SR=100-1-5=9

3、4km/h，CR=2070pcu/h/h fHV =1/1+0.35X(1.5-1) +0.03 X(2.0-1) +0.02 X(3.0-1) =0.803通行能力：C=CRX fHV X fp =2070X0.803X1.0 =1662pcu/h/ln高峰 15min 流率：v15=1136/0.96=1183pcu/h/lnV/C 比： v15/C=1183/1662=0.71确定服务水平：三级3、今欲在某平原地区规划一条高速公路，设计速度为120km/h，标准车道宽度与侧向净空， 其远景设计年限平均日交通量为55000pcu/d，大型车比率占30%，驾驶员均为职业驾驶员， 且对路况较熟

4、，方向系数为0.6,设计小时交通量系数为0.12，高峰小时系数取0.96，试问 应合理规划成几条车道？解：由题意，AADT=55000pcu/d，K=0.12，D=0.6单方向设计小时交通量:DDHV=AADT XKX D=55000 X0.12X 0.6=3960pcu/h高峰小时流率：SF=DDHV /PHF=3960/0.96=4125pcu/h标准的路面宽度与侧向净空，则 fw=1.0，fp=1.0，fHV=1/1+0.3X(2-1)=0.769所需的最大服务流率： MSFd =SF/(fwXfHVXfp) =3375/0.769=5364pcu/h设计通行能力取为1600pcu/h/

5、ln，则所需车道数为：N =5364/1600=3.4，取为4车道。4、郊区多车道一级公路车道数设计，设计标准：平原地形，设计速度100km/h，标准车道 宽，足够的路侧净空，预期单向设计小时交通量为1800pcu/h，高峰小时系数采用0.9，交通 组成：中型车比例30%，大型车比例15%，小客车55%，驾驶员经常往返两地，横向干扰 较轻。解：计算综合影响系数fC。由题意，fw=1.0，fP=1.0，fe=0.9 (表 2.9)，Cb =2000pcu/h/ln，fHV =1/1+SPi (Ei- 1) =1/1+0.3 X(1.5-1)+0.15 X(2-1)=0.769fc=fwXfHVX

6、feXfp=1.0 X 0.769X 0.9X1.0=0.692计算单向所需车道数:由于一级公路设计服务水平取二级，又知其设计速度为100km/h，查表表2.15可知，V/C为0.65。所以，N=1800/0.9/2000 X 0.65 X 0.692=2.223确定该一级公路应修建成双向6车道。5、某双车道公路，设计车速60km/h，车行道宽3.5m,侧向净宽1.5m，方向分布系数0.7, 横向干扰中等，高峰小时交通量950pcu/h，高峰小时系数0.95，交通组成：小型车35%， 中型车45%，大型车15%，拖挂车5%，求算其通行能力并评价服务水平。解：(1)由设计速度 60km/h，可知

7、 Cb=2300pcu/h，fs=0.98。(2) 由车道宽度3.5m，侧向净宽1.5m，可知fw=0.92。(3) 由方向分布系数D=0.7，可知fd=0.89。(4) 由横向干扰中等，可知fL=0.8。(5)(5) C=CbXfsXfwXfdXfLXfT=2300X0.98X0.92X0.89X0.8X0.926=1367pcu/h(7) V/C=950/0.95/1367=0.73，四级服务水平。6、设计一条三级公路，设计速度采用40km/h，车行道宽3.5m，侧向净宽0.75m，方向分布 系数0.6,横向干扰较大，预测设计年限的年平均日交通量为3000pcu/d，设计小时交通量系 数0

8、.12,高峰小时系数0.9,交通组成：小型车25%，中型车40%，大型车20%，拖挂车15%。 试计算其是否能保证公路在规定的服务水平下运行。解：(1)由设计速度 40km/h，可知 Cb=2100pcu/h，fs=0.96。(2) 由车道宽度3.5m，侧向净宽0.75m，可知fw=0.8。(3) 由方向分布系数D=0.6，可知fd=0.94。(4) 由横向干扰较大，可知fL=0.7。(5)(5) 三级服务水平对应的v/c=0.54，CD=2100 X 0.54 X 0.96 X 0.8 X 0.94 X 0.7 X 0.784=449pcu/h(7) DHV=AADT X K=3000 X

9、0.12=360pcu/h， SF=DHV/PHF=360/0.9=400pcu/h。(8) CDSF，可以保证在规定的服务水平下运行。7、已知一条高速公路互通立交的匝道最小半径R=150m，最大超高横坡为2%，行车道宽 6m，停车视距70m，纵坡为3%的下坡，该高速公路位于平原区，匝道类型属于单向单车道， 匝道长450m，交通量为小型车280veh/h，中型车120veh/h，试计算匝道自由流速度、通行 能力与服务水平。解：取g值为0.12，则FV0=根号下(127R (i+u)=根号下(127X150X(0.02+0.12) =52 (km/h)查表可得：FFVW = -8km/h FFV

10、V = -5km/h FFVSL = 0km/h对于高速公路，FFVUD =取5km/h单向单车道匝道，FFVS=1.00，则 FV=52-8-5+5=44km/h。匝道大型车混入率为120/400=30%，fHV =0.77查表知，fW =0.88，匝道自由流速度为44km/h，纵坡为3%下坡，则Cb =1162pcu/hCR =1162X0.88 X 0.77=787pcu/h/ln又查表知中型车的折算系数为1.2故Q =280+120X1.2=424pcu/h.V/C =424/787=0.54结论：该匝道处于三级服务水平。8、一个四车道高速公路的单车道驶入匝道，其上、下游1800m范围

11、内无相邻匝道，处 于平原地区，主线设计速度120km/h,匝道上游单向交通量为Vf=2000veh/h,大型车50%, 驶入匝道交通量Vr=410veh/h，大型车占40%, PHF=0.95，问其运行状态处于哪一级服务水 平。解:(1) V1=136+0.345V f-0.115Vr=136+0.345X2000-0.115X410=779veh/h(2) 将交通量转化为当量交通量：V f=2000X 0.5+2000 X 0.5 X 2=3000pcu/h；Vr=410X 0.6+410 X 0.4 X1.3=459pcu/h；当四车道高速公路主线单向交通量为2000veh/h时，1号车道

12、中大型车占主线单向大型车百分率为0.64, 1号车道大型车交通量为：2000 X 0.5 X 0.64=640veh/hV1=779-640+640 X2=1419pcu/h(3) 计算检验点交通量汇合流率 Vm=(V1+Vr)/0.95=(1419+459)/0.95=1976pcu/h 四级服务水平主线单向最大流率：Vf=(V f+Vr)/0.95=(3000+459)/0.95=3641pcu/h三级服务水平9、已知：某乡村高速公路上的匝道交织区结构形式及其交通流向分布如图所示。设计速度 为120 km/h，交织段长度为400 m，A-C方向高峰小时流率为3000 pcu/h， A-D方

13、向高峰小 时流率为400 pcu/h，B-C方向高峰小时流率为500 pcu/h，B-D方向高峰小时流率为200 pcu/h， 试确定该交织区的服务水平及基本通行能力。解：解：(1) A 型交织区，已知 L=400m，N=4，Vd=120km/h(2) Vw=500+400=900pcu/h，Vnw=3000+200=3200pcu/h V=900+3200=4100pcu/h，VR=900/4100=0.22(3)假设非约束运行，则交织强度系数计算常数a=0.15，b=2.2，c=0.97，d=0.8，则(图 1)非交织强度系数计算常数为：a=0.0035, b=4.0，c=1.3，d=0.

14、75(图 2、3)计算交织车辆使用的车道数(图4)非约束运行交织区速度(图5)平均车流密度(图6)所以，二级服务水平(6)查表并内插，可得基本通行能力Cb=7193pcu/h10、某高速公路收费广场，收费类型为交费找零，收费车道数为3。高峰小时流率为200veh/h， 其中小型车130veh/h，平均车长为4m；大中型车50 veh /h，平均车长为9m；特大型车 20 veh /h，平均车长为12m。已知：车辆减速进人收费站的平均减速度为3m/s2，车辆加速 离开收费站的平均加速度为2.5m/s2，正常行驶时车速为120km/h。假设平均服务时间为22s， 服务时间的方差为45 s2。试评估

15、该收费广场的服务水平等级。解：(1) 将混合流率换算车标准车流率：(图7)(2) 确定每条收费车道的流率，并计算平均到达率：每条收费车道流率=205/3 68pcu/h/ln平均到达率(图8) 确定车辆的平均长度m：(图9)(4) 计算延误：(图10)(5) 确定该收费广场的服务水平等级为二级服务水平。11、一条公共汽车线路，配备的公共汽车车身长12m，额定容量110人，2个车门，试计算 该公交线路的通行能力、设计通行能力和客运能力、设计客运能力。解：由题意，已知，l=12m,Q=110人，nd=2； K取为0.3，t0取2s/A，则(图11)设计通行能力=78 X 0.8=62veh/h；客

16、运能力=78 X 110=8580人/h；设计客运能力=62X110=6820人/h。12、已知某双向四车道高速公路，设计速度为120km/h，标准路面宽度和侧向净宽，驾驶员 主要为经常往返于两地者。交通组成：中型车25%，大型车15%，拖挂车5%，其余为小型 车，高峰小时交通量为800 pcu/h/ln，高峰小时系数为0.95。试分析其服务水平。解：由题意，fw=1.0，fp=1.0，fHV =1/1+0.25X( 1.5-1) +0.15 X(2.0-1) +0.05 X(3.0-1) =0.727A Sw=0， A SN=-5km/h，则实际条件下的设计速度，SR=120+0-5=115

17、km/h , Cb=2100+(2200-2100)/(120-100) X (115-100)=2175pcu/h/ln通行能力：C=Cb X fHV X fp =2175X0.727X1.0 =1581pcu/h/ln高峰 15min 流率：v15=800/0.95=842pcu/h/lnV/C 比： v15/C=845/1581=0.53确定服务水平：二级13、今欲在某平原地区规划一条高速公路，设计速度为100km/h，标准车道宽度与侧向净空， 假设驾驶员均为职业驾驶员，且对路况较熟，其远景设计年限平均日交通量为65000pcu/d， 大型车比率占20%，方向系数为0.55，设计小时交通

18、量系数为0.1，高峰小时系数取0.94， 试问应合理规划成几条车道？解：由题意，AADT=65000pcu/d，K=0.1，D=0.55单方向设计小时交通量:DDHV=AADT XKX D=65000 X0.1X 0.55=3575pcu/h高峰小时流率：SF=DDHV /PHF=3575/0.94=3803pcu/h标准的路面宽度与侧向净空，驾驶员均为职业驾驶员，且对路况较熟，贝fw=1.0，fp=1.0， 大中型车修正系数 fHV=1/1+0.2X (2-1)=0.833最大服务流率取为1400pcu/h/ln，则所需车道数为：N =SF/(1400X fwXfHVXfp)=3.3，取 为

19、4车道(单向)。14、郊区多车道一级公路车道数设计，设计标准：平原地形，设计速度100km/h，标准车道 宽，足够的路侧净空，预期单向设计小时交通量为1200pcu/h，高峰小时系数0.9,交通组成： 中型车比例20%，大型车比例15%，小客车65%，驾驶员经常往返两地，横向干扰一级。 解：计算综合影响系数由题意，fw=1.0, fP=1.0, fe=0.95 (表 2.9),Cb =2000pcu/h/ln。fHV =1/1+SPi (Ei- 1) =1/1+0.2 X(1.5-1)+0.15 X(2-1)=0.8fc=fwXfwXfHVXfp= 1.0 X 0.8X 0.95X1.0=0.

20、76计算单向所需车道数由于一级公路设计服务水平取二级，又知其设计速度为100km/h，查表表 2.15 可知，V/C 为 0.65。所以，N=1200/0.9/2000X0.65X0.76=1.352确定该一级公路应修建成双向4车道。15、某双车道公路，设计速度40km/h，车行道宽3.5m，侧向净宽1.0m，方向分布系数0.6, 横向干扰中等，高峰小时交通量750pcu/h，高峰小时系数0.9,交通组成：小型车45%，中 型车35%，大型车15%，拖挂车5%,试评价其服务水平。解：1、由题意，CB=2100pcu/h。2、SF=750/0.9=833pcu/h。3、设计速度修正系数fs=0.

21、96(表 2.20),方向分布修正系数fd=0.94(表 2.21),车道宽及侧向净宽修正系数fw=0.84(表 2.22),横向干扰修正系数 fL=0.8，交通组成修正系数fT=1/1+0.45X(0.8-1)+0.15X(1.5-1)+0.05X(2.5-1)=0.9434、实际通行能力 C=CB X fs X fd X fw X fL X fT=2100 X 0.96 X 0.94 X 0.84 X 0.8 X 0.943=1201pcu/h5、饱和度V/C=833/1201=0.69，四级服务水平。16、设计一条二级公路，设计速度采用60km/h，车行道宽3.5m，侧向净宽0.75m，

22、方向分 布系数0.7,横向干扰较小，预测设计年限的年平均日交通量为6000pcu/d,设计小时交通量 系数0.11，高峰小时系数0.92，交通组成：小型车45%，中型车30%，大型车10%，拖挂 车5%,大型拖拉机10%。试计算其是否能保证公路在规定的服务水平下运行。解：1、由题意，CB=2300pcu/h。2、双向设计小时交通量 DHV=AADT X K=6000 X 0.11=660pcu/h3、高峰小时流率 SF=DHV/PHF=660/0.92=717pcu/h4、设计速度修正系数fs=0.98(表 2.20),方向分布修正系数fd=0.89(表 2.21),车道宽及侧向净宽修正系数f

23、w=0.8(表 2.22),横向干扰修正系数 fL=0.90，交通组成修正系数fT=1/1+0.45X(0.8-1)+0.10X(1.5-1)+0.05X(2.5-1)+0.1X(3.5-1)=0.7785、设计通行能力 CD=CBX (V/C)i X fs X fd X fw X fL X fT=2300 X 0.58 X 0.98X 0.89 X 0.8 X 0.90 X 0.778=652pcu/h SF，不可以保证其在三级服务水平下运行。17、已知一条高速公路互通立交的匝道最小半径R =120m，最大超高横坡为3%,行车道宽 6.5m，停车视距65m，纵坡为3%的上坡，匝道类型属于单向

24、单车道，驶出高速公路的匝道 长500m，交通量为小型车480veh/h，大型车120veh/h，试评价其服务水平。(横向力系数取 0.12，安全距离取7m)解：1.取g值为0.12，则(图12)2. 查表 3.4、3.5、3.7 可得：FFVW = -3km/h FFVV = -5km/h FFVSL = 0km/h，对于高 速公路，FFVUD取5km/h。3. 单向单车道匝道，FFVS=1.00，则 FV=(48-3-5+5+0)X1.00=45km/h。4. 制动初速度S1=45km/h，附着系数5=0.7，道路阻力系数虹f+i=0.01+0.03=0.04，则制动 距离(图13)5. 驾

25、驶员最小反应时间t=1.2s,，安全距离L0=7m，车身长度Lveh=5m，则(图14)6. 单向单车道，匝道宽度6.5m，fw=0.95；大型车混入率为120/600=0.2，fHV=1/1+0.2X (1.3-1)=0.94。7. 匝道实际通行能力 CR=CbXfwXfHV=1191X0.95X0.94=1063pcu/h/ln。8. 折算交通量 Q=480+1.3X 120=636pcu/h。9. 饱和度V/C=636/1063=0.6,三级服务水平。18、一个双向四车道、设计速度100km/h高速公路的单车道驶入匝道，其上、下游1000m 范围内无相邻匝道，匝道上游单向交通量为Vf =

26、1800veh/h，大型车40%，驶入匝道交通 量Vr=400veh/h，大型车占30%，高峰小时系数为0.95，试评价其服务水平。解：解：1. 根据已知条件，可以确定此驶入匝道为唯一独立的四车道高速公路单车道驶入匝道， 单独进行分析。2. 计算1车道交通量V1=136+0.345V f -0.115Vr=136+0.345X1800-0.115X400=711veh/h3. 将各交通量折算为标准车Vf =1800X 0.6+1800X0.4X 2=2520pcu/hVr=400X 0.7+400X0.3 X 1.3=436pcu/h根据图3.20，当四车道高速公路主线单向交通量为1800ve

27、h/h时，1号车道大型车占主线单 向总大型车百分率为0.65，则1号车道大型车交通量为：1800X0.4X0.65=468veh/h，V1=711-468+468 X 2=1179pcu/h4. 计算检验点交通量：汇合交通量 Vm=V1+Vr=1179+436=1615pcu/h主线单向最大交通量Vf=V f+Vr=2520+436=2956pcu/h。5. 将各检查点交通量转化为高峰小时流率Vm=1615/0.95=1700pcu/h； Vf=2956/0.95=3112pcu/h。6. 确定服务水平查表3.16，可知合流处与主线均处于三级服务水平。19、已知某高速公路上的匝道交织区结构形式

28、及其交通流向分布如下图所示。设计速度为 120 km/h，交织段长度为500 m， A-C方向高峰小时流率为4000 pcu/h，A-D方向高峰小时 流率为500 pcu/h，B-C方向高峰小时流率为400 pcu/h，B-D方向高峰小时流率为300 pcu/h， 试确定该交织区的服务水平。解：1.由题意知 L=500m，N=4，Vd=120km/h2. 交织区内总交织交通量Vw=VBC+VAD=400+500=900pcu/h交织区内总的非交织流率Vnw=VAC+VBD=4000+300=4300pcu/h交织区内总交通量 V=Vw+Vnw=900+4300=5200pcu/h交织流量比 V

29、R=Vw/V=900/5200=0.1733. 确定交织区构型:A型。4. 确定交织区运行状态：假设该交织区为非约束运行，查表4.3可得交织强度系数计算常数 为：a=0.15, b=2.2, c=0.97. d=0.8；非交织强度系数计算常数为：a=0.0035,b=4.0, c=1.3, d=0.75。则交织强度系数 Ww=a(1+VR)b(V/N)c/(3.28L)d=0.599,非交织强度系数 Wnw=a(1+VR)b(V/N)c/(3.28L)d=0.287。5. 交织车辆平均行驶速度 Sw=24+(Vd-16)/(1+Ww)=89.1km/h非交织车辆平均行驶速度Snw=24+(Vd

30、-16)/(1+Wnw)=104.8km/h6. 交织区内交织车辆使用的车道数Nw=1.21NVR0.571L0.234/Sw0.438=1.07C le,故需进行折减(图17)南、北进口为直左右混行车道，其设计通行能力为(图18)南、北进口设计左转交通量为Cl=493X0.15=74pcu/h120pcu/h，故无需折减。交叉口设计通行能力为C=(1118+493)X 2+=3222pcu/h。25、某常规无信号四路环形交叉口，交织段宽度w=12m，交织段长度l=42m,入口平均宽 度e=10m，其现状高峰小时流率见下表。试应用Wardrop公式验算现有车流量是否已超过其 设计通行能力。(图

31、19)解：1.由题意，计算各象限交织段高峰小时流率及交织流量比：东南象限：Q=300+600+300+350+700+250=2500pcu/hp=(600+300+700+250)/2500=0.74东北象限：Q=300+700+100+600+300+350=2350pcu/hp=(700+100+600+350)/2350=0.74西北象限：Q=250+600+300+700+100+300=2250pcu/hp=(600+250+700+300)/2250=0.82西南象限：Q=350+700+300+250+600+100=2300pcu/hp=(700+350+600+100)/2

32、300=0.762. 计算各交织段设计通行能力：东南象限：(图20) 东北象限：C=3609pcu/h 西北象限：C=3482pcu/h 西南象限：C=3577pcu/h3. 验算：各交织段高峰小时流率均未超过其设计通行能力。26、某无信号环形交叉口，位于居住区，相交道路车道数均为双向4车道，高峰小时交通 量分别为1000pcu/h和800pcu/h，左转车比例25%，右转车比例15%，试求该交叉口的实际 通行能力。解：1.由题意，444型交叉口理论通行能力C0=3600pcu/h。2. 交叉口位于居住区，横向干扰系数FSF=0.96。3. 左转修正系数 FLT=1.14-0.92X 0.25

33、=0.91。4. 右转车修正系数 FRT=0.76+1.6X 0.15=1.00。5. 流量比修正系数FM=0.88+0.11X(1000/800)=1.018。6. 该交叉口的实际通行能力C=3600X 0.96X0.91 X1.00X 1.018=3202pcu/h。27、某苜蓿叶形立体交叉，其现状流向流量如下表所示。两主线的车道数均为单向2车道， 主线1条车道的设计通行能力为2000pcu/h。所有匝道的车道数均为1车道，其设计通行能 力为1200pcu/h，有2条匝道与主线连接时设有附加车道，试求该立交的总通行能力。（图 21）解：主线通行能力为：N 主=n1 XN1+n2XN2=4 X 2000+4 X2000=16000pcu/h匝道入口处平行关系的匝道条数为2条，即m=2,则立交进口道通行能力为：N 进=N 主+mN 匝=16000+2 X 1200=18400pcu/h从立交各组成部分的通行能力与相应的流量比来看，西向北左转流量及西向南右转流量超 过了相应匝道的通行能力，B西向北=1220/4450=27%，西向南=1310/4450=29%。则该立交总通行能力为：（图22）