乐投电竞高速公路设计依据与技术标准(1)
日期:2020-06-15 15:51

  高速公路设计依据与技术标准(1)_交通运输_工程科技_专业资料。Design of Expressway and Interchange 第三章 高速公路设计依据与技术标准 西华大学交通与汽车工程学院 1 交交通通工工程程教教研研室室 主要内容 第一节 高

  Design of Expressway and Interchange 第三章 高速公路设计依据与技术标准 西华大学交通与汽车工程学院 1 交交通通工工程程教教研研室室 主要内容 第一节 高速公路设计依据 第二节 高速公路通行能力与服务水平 第三节 高速公路分类与技术标准 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 第一节 高速公路设计依据 ? 设计车辆 ? 设计速度 ? 设计交通量 – AADT – 设计小时交通交通量 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 第一节 高速公路设计依据 一、设计车辆 ? 设计车辆是指公路设计所采用的具有代表性的车 型。 ? 行驶在公路上的车辆主要有机动车和非机动车两 类,其中机动车有摩托车、小汽车、公共汽车、 载货汽车、拖拉机和大型集装箱车等,非机动车 有自行车、三轮车、板车和畜力车等。 ? 根据公路的使用任务和性质,高速公路、一级公 路为机动车服务,二、三、四级公路为混合车型 (含非机动车)服务。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 确定设计车辆的意义 1. 设计车辆是高速公路设计的重要依据之一, 主要用于确定公路设计各项控制指标 2. 道路的技术指标如行车道宽度、曲线加宽、 视距等都与车辆的外廓尺寸及性能有关。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 依据公路工程技术标准 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 鞍式列车适用于大型集装箱运输,可作为 高速公路的设计依据。小客车的最小转弯 半径为6m,载重汽车和鞍式列车为12m。确 定路缘石或交通岛的转弯车道半径时,一 般应以鞍式列车的转弯半径作为控制。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 二、设计速度 ? 1.定义:指当气候条件良好、交通密度小、汽车 运行只受道路本身条件(几何要素、路面、附属 设施等)的影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保 持安全顺适行驶的最大行驶速度。 2.作用:设计速度是决定道路几何形状的基本依 据。道路的曲线半径、超高、视距等直接与设计 速度有关。同时也影响车道宽度、中间带宽度、 路肩宽度等指标的确定。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 公路设计速度的选取 ? 各级公路设计速度应根据公路的功能、等级及交 通组成,结合沿线地形、地质等状况,经论证确 定。 ?高速公路 ? 一般为120km/h、100km/h或80km/h,特殊困难的 局部路段,且因新建工程可能诱发工程地质病害 时,经论证并报主管部门批准,该局部路段的设 计速度可采用60km/h,但长度不宜大于15km ,或 仅限于相邻两互通式立体交叉之间,与其相邻路 段的设计速度不应大于80km/h。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展-设计车速分段选取 ? 级差一般为20km/h; ? 分段长度不宜小于20km ? 分段之间设过渡段; ? 变更点的位于置易于判断,如车站、村镇、 交叉道口或地形明显变化处等。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展—各国高速公路的设计车速 国家/地区 高速公路设计速度等级 前苏联 150km/h 德国/法国/西班牙/意大利 140km/h 120km/h 100km/h 80km/h 美国 129km/h 113km/h 96km/h 80km/h 日本/墨西哥 120km/h 100km/h 80km/h 60km/h 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 我国高速公路的设计速度 ? 第一级 设计车速:120km/h,平原微丘区, 车道数为8、6、4; ? 第二级 设计车速:100km/h,重丘区,车道 数为4; ? 第三级 设计车速:80km/h,山岭区,车道 数为4; 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展——运行车速 ? 运行车速: ? 定义 :运行车速是在特定路段长度上车辆实际行驶速 度。由于不同的车辆在行驶过程中可能采用不同的车 速,通常用测定的第85个百分点上的车辆行驶速度作 为运行车速。 ? 期望车速: ? 是指在行车辆在不受或基本不受其他车辆约束的条件 下, 驾驶员所希望达到的最高“安全”车速。一般而 言, 期望车速与道路等级及交通状况、在行车辆的性 能状况、驾驶员的性格、承运任务的急缓相关。当在 行车辆驾驶员感觉行驶过程中的运行速度低于期望车 速一定数值时,便有改变其车速的意图。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 设计车速是用于规定道路路段的设计标准。高等级公路因 受地形、地貌影响, 不同路段采用不同的设计车速。 ? V期望影响V运行,并使V运行尽可能接近V期望。 ? 三种车速之间的理想关系为:对于高等级公路上不同路段 的设计车速,确定与之相适应的运行速度,同时也使驾驶员 产生与之对应的期望车速。 ? 实际中,三种车速间的关系是:驾驶员并不关注高等级公路 的设计车速,而是根据路段条件,确定相应的运行速度、期 望车速,只要条件许可,便按心目中的期望车速引导在行汽 车的运行速度。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 三、设计交通量 (一)、交通量概念 ? 交通量是指公路上某一断面在单位时间内通过的 车辆数量,如小时交通量、日交通量。 ? 根据观测方法和观测时间的不同,最常用的交通 量有:年平均日交通量(AADT)、高蜂小时交通量 (PHV)、平均日交通量(ADT)、日平均小时交通量 (DAHV)和第30位高峰小时交通量(30HAHV)。交通 量反映了某条公路上的交通负荷,也反映了汽车 运输时对公路设施的要求。乐投电竞 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? (1)年平均日交通量(AADT)是一年的总 交通量除以365天,是我国统计的公路交通 量的通用单位。 ? (2)设计交通量是指拟建道路到预测年限 时所能达到的年平均日交通量(辆/日), 其值根据交通量预测得到。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 设计交通量的预测年限规定: ? 国家及省属重要干线年预测; ? 国家及省属干线年预测,但对于国 家及省属干线的高速公路-------20年预测。 ? 设计交通量的预测起算年应为该项目可行性研究 报告中的计划通车年;当提交可行性研究报告年 到公路通车年超过5年时,在编制初步设计前应对 规划交通量予以核对。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 设计小时交通量 ? 设计小时交通量 ? 小时交通量(辆/小时)是以小时为计算时 段的交通量,是确定车道数和车道宽度或 评价服务水平的依据。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 预测年平均日交通量推导公式 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展:设计交通量的构成 设计交通量一般由趋势交通量、诱增交通量和转移交通量构成 ? 趋势交通量:是指通过已有公路的交通量按 其历史资料和经济资料的相关关系,在经济 发展预测的基础上预测的未来交通量。 ? 诱增交通量:由于道路条件的改善所激发的 潜在交通需求 ? 转移交通量:由于道路条件的改善,所吸引的 从其他交通方式(铁路/航空等)的交通量. 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 交通量的时间分布(24小时分布) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 60 50 40 30 20 10 0 西华大学交通与汽车工程学院 大客车 小客车 拖挂车 大货车 中货车 小货车 交通工程教研室 交通量的时间分布(8760小时分布) 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 设计小时交通量 计算公式 ? DDHV=AADT×D×K ? DDHV—第30小时两个方向的总交通量 ? AADT—年平均日交通量(辆/h) ? D—方向不均匀系数 ? K—设计小时交通量系数 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 方向分布系数 主要方向交通量 D ? 双向总交通量 (100%) ? 美国研究:D为50-80%,一般为67%.宜取50%-60%, 亦可根据当地交通量观测资料确定. 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 设计小时交通量系数:选定时段的小时交通 量与年平均日交通量的比值. ? 其值一般在8-18% 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 设计小时交通量系数(% ) 公路环境及分类 高速公路 近 郊 一级公路 双车道公路 高速公路 城 间 一级公路 双车道公路 华北 京、津、 冀、晋、 蒙 8.0 9.5 11.5 12.0 13.5 15.5 东北 华东 中南 西南 西北 辽、吉、 黑 沪、苏、浙、 豫、湘、 皖、闽、赣、 鄂、粤、 鲁 桂、琼 川、滇、 陕、甘、青、 黔、藏 宁、新 9.5 8.5 8.5 9.0 9.5 11.0 10.0 10.0 10.5 11.0 13.5 12.0 12.5 13.0 13.5 13.5 12.5 12.5 13.0 13.5 15.0 14.0 14.0 14.5 15.0 17.5 16.0 16.5 17.0 17.5 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展——交通组成 ? 交通组成是指各种车型在车流中所占比例。 ? 据交通调查,我国高速公路上的车辆由小货车、中型货车、 大货车、小客车、大客车和拖挂车六种车型组成。 ? 交通调查资料统计显示,我国大部分高速公路的交通流以 小客车为主,超过了中型车等其他车型所占比例,而且随 着全国高速公路网的逐步完善,特别是汽车产业政策与结 构的调整,交通流中的小客车和大型客货车以及集装箱车 的比重将会随着平均运距的增加而逐年增长。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? 根据国家“九五”攻关项目《公路通行能力研究》 的成果,以车辆运行特性作为车辆分类标准,从 对交通运行的影响考虑,将高速公路上常见的机 动车六种车型归并为:小型车、中型车、大型车和 拖挂车四类。 小型车 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识扩展:收费公路车辆通行费车型分类 JT/T 489-2003 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 第二节 高速公路通行能力与服务水平 一、通行能力的概念 ? 道路通行能力,简称交通容量,即单位时 间内以一定车速能通过道路某断面的车辆 数的多少(辆/h) ? 通行能力是指在一定的道路、交通、管制 和环境条件下,对应于一定的行驶质量即 服务水平,在某一道路断面k单位时间(通 常取15min或1h)所能通过的最大车辆数。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展——通行能力与交通量的区别 ? 交通量是道路上实际运行交通体的观测值,具有动态性与随 机性; ? 通行能力则是根据道路的几何特性、交通状况及规定运行特 征所确定的最大流量,其数值具有相对的稳定性与规定性。 ? 在正常运行状况下,道路的交通量均小于通行能力,当交通 量远远小于通行能力时,车流为自由流状态,车速高,驾驶 自由度大,随着交通量的增加,车流的运行状态会逐渐恶化, 当交通量接近或达到通行能力时,车流为强制流状态,将会 出现车流拥挤、阻塞等现象。 ? 通行能力反映了道路的容量,交通量则反映了道路的负荷量。 因此,常用交通量且与通行能力的比值来表征道路的负荷程 度(或利用率、饱和度) 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 通行能力分析的作用 ? (1)通过道路通行能力和设计交通量的具体 分析,可以正确地确定新建道路的等级、 规模、主要技术指标和线)通过对现有道路通行能力的观测、分析、 评定,并与现有交通量对比,可以确定现 有道路系统或某一路段所存在的问题,提 出改进的方案或措施; 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 V/C比图 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 ? (3)道路通行能力可作为交通枢纽的规划、 设计、改建及交通设施配置的依据; ? (4)道路通行能力可作为路网规划、设计 和方案比选的依据; ? (5)道路通行能力可作为交通管理、运营、 行车组织及控制方式确定或方案选择的依 据; 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 高速公路通行能力的分类 根据车辆运行状 基本路段通行能力、交织区通行能 态的特征不同 力、匝道通行能力 根据通行能力的 性质和使用要求 的不同 基本通行能力、可能通行能力、实 际通行能力(设计通行能力) 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 知识拓展——HCM 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 二、 高速公路通行能力计算 (一)、高速公路基本路段 ? 高速公路是具有四个或四个以上车道,并设有中 央分隔带,全部立体交叉并具有完善的交通安全 设施与管理设施、服务设施,全部控制出入,专 供汽车高速行驶的乐投体育网址公路。 ? 高速公路主要由基本路段、交织路段、匝道和匝 道连接点三部分组成。 ? 高速公路的车流特征为完全连续流,无任何外界 因素干扰,但在驶入和驶出过程中,车流仍存在 着合流、分流和交织现象。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 高速公路组成和影响范围 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 (二)、基本路段通行能力 ? 高速公路基本路段通行能力计算步骤是先求取处理想条 件下的通行能力,然后根据实际情况进行修正后得到可 能通行能力。理想条件是: ? 3.75米≤车道宽度≤ 4.50米 ? 侧向净宽≥1.75米 ? 足够的视距和良好的线形 ? 高速公路位于平原微丘区,纵坡不大于2% ? 路面状况良好 ? 交通流中全部都是小客车 ? 驾驶员特征均为经常行驶高速公路,且技术熟练,遵守 交通法规者 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 1.通行能力计算 (1).车头时距法 车头时距是指连续车流中前后两车通过高速公路 上同一断面的时间间隔。 CB ? 3600 T0 ? 1000 v , L0 veh / h 式中:T0:最小车头时距,L0:最小车头间距 T0 T0 L0 西华大学交通与汽车工程学院 l反 l制 l安 l车 L0 交通工程教研室 (2).车头间距法 车头间距是指连续车流中前后两车保持行车安 全的车头之间的距离。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 (二)可能通行能力 ? 可能通行能力是在实际的道路和交通条件下,单 位时间内通过公路上某一点的最大可能交通量。 ? 计算实际通行能力是以基本通行能力为基础,考 虑到实际的地形、道路和交通状况,确定其修正 系数,再乘以基本通行能力,即得实际公路、交 通在一定环境条件下的可能通行能力。 可能 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 交通组成对通行能力影响的修正系数 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 坡度修正系数 由于我国修建山区高速公路的时间非常短暂,还没有对特 定上坡路段的大中型车辆的折算系数进行过系统研究。表 3—14是1998年版《交通工程手册》(中国公路学会《交通工 程手册》编委会)提供的特定上坡路段车辆折算系数表。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 驾驶员条件修正系数 驾驶员总体特征的影响可通过修正系 数来反映。根据驾驶员的技术熟练、遵 守交通法规的程度、在高速公路或相似 路段上的行驶经验及驾驶员的健康状况 取值,一般在0.90~1.0之间。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 (三)设计通行能力 ? 设计通行能力或称规划通行能力,是指公路根据使用 要求的不同,按不同服务水平条件下所具有的通行能 力,也就是要求公路所承担的服务交通量,通常作为 公路规划和设计的依据。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 (四)通行能力分析在高速公路规划和设计阶段的应用 1.车道数的确定 根据单车道的设计通行能力和预测得到的 规划年限设计年平均日交通量,可以按下式 确定高速公路的车道数: 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 注意的问题 ? (1)由于几何构造、交通条件的变化,相邻路段的N值可能 不同,甚至同一路段两个方向所需的N也可能不一样(特定 上坡路段),故设计分析计算时应特别注意。 ? (2)考虑特定上坡路段的设计小时交通量超过其路段设计 通行能力时,需考虑设置爬坡车道。 ? (3)计算出来的N值通常是非整数,决定用较其大的整数还 是较其小的整数,是一个复杂的问题。这不仅要看小数值 的大小,还要考虑经济和其他一些因素,并且在决定所采 用的N(整数)之前,还要进行运行分析,以便对服务水平 作出比较。 ? (4)在最后确定车道数时,必须要符合基本车道数要求。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 (三) 交织路段的通行能力 1、交织区概念与交织区类型 ? (一)交织区概念 ? 行驶方向大致相同而不完全一致的两股或多股车流,沿 着一定长度的路段,不借助于交通控制与指挥设备,自主 进行合流而后又分流的运行方式称为交织。当一合流区后 面紧接着一分流区,或当一条驶入匝道紧接着一条驶出匝 道,并在两者之间有辅助车道连接时,就构成了交织区。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 (二)交织区类型 ? 交织区:简单交织区和多重交织区 ? 简单交织区——由一单个汇合点接着单个分离点形 成。其可分为:单一目的交织区和双目的交织区 ? 多重交织区——由一个汇合点接着有两个分离点或 由两个汇合点接着一个分离点形成。多重交织区分 析可借助简单交织区的分析方法。 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室 2、交织区的交通运行特性 ? 交织区的交通运行特性,主要研究车辆跟驰特性 和变换车道特性。 ? (1)交织车辆的运行特性 ? (2)非交织车辆的运行特性 ? (3)车道变换:在有限的长度内必须变换车道,要么减速等待 或冒险变换。 ? (4)车头时距重新分布 ? (5)表现结果:车速降低、车头时距增加、交通量减小 西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室

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