一、公路勘察设计阶段
? 一阶段设计,对于技术简单, 方案明确的小型建
设项目, 可采用, 即一阶段施工图设计;
? 两阶段设计,公路工程基本建设项目一般采用两
阶段设计, 即初步设计和施工图设计
? 三阶段设计,技术上复杂而又缺乏经验的建设项
目或建设项目中的个别路段, 特殊大桥, 互通式立
体交叉, 隧道等, 必要时采用三阶段设计, 即初步
设计, 技术设计和施工图设计 。
第四节 道路勘测设计的阶段和任务
? 一阶段设计,路线视察 → 设计任务书 → 一次定
测 → 一阶段施工图设计 → 施工图预算
? 两阶段设计,可行性研究 → 计划任务书 → 初步
测量 → 初步设计, 设计概算 → 定线测量 → 两阶
段施工图设计, 施工图预算
? 三阶段设计,预可研 → 可行性研究 → 计划任务
书 → 初步设计 → 技术设计 → 施工图设计
公路工程基本建设项目设计程序:
二、公路工程可行性研究
?公路工程可行性研究,目的是对某项工程建设的必
要性, 技术可行性, 经济合理性, 实施可能性等方
面进行综合研究, 推荐最佳方案, 进行投资估算并
作出经济评价, 为建设项目的决策和审批提供科学
的依据 。?
预可研,( 预可行性研究 )
三、设计任务书
? ( 1) 建设依据和意义;?
( 2) 路线的建设规模和修建性质;?
( 3) 路线基本走向和主要控制点;?
( 4) 公路工程技术标准和主要技术指标调;?
( 5) 按几阶段设计, 各阶段的完成时间;?
( 6) 建设期限和投资估算, 分期修建应提出每期
的建设规模和投资估算;?
( 7) 施工力量的原则安排;?
( 8)附路线示意图
? 1,城市道路网的结构形式和特点
? ( 1) 方格网式,呈方格棋盘形状, 是最常见的一
种形式, 即每隔一定的距离设置接近平行的干道,
在干道之间再布置次要道路, 将用地分为大小合
适的街坊 。
? ( 2) 环形放射式,一般由旧城中心区逐渐向外发
展, 由旧城中心向四周引出放射干道的放射式道
路网演变而来 。
? ( 3) 自由式,以结合地形为主, 路线弯曲无一定
几何图形 。
? ( 4) 混合式,为上述三种形式的组合, 如规划得
合理, 能发扬上述各式的优点, 又避免了它们的
缺点, 是一种扬长避短较合理的形式 。
四, 城市道路网和红线规划
? 道路红线,指城市道路用地分界控制线, 红线
之间宽度即道路用地范围, 亦可称道路的总宽
度或称规划路幅 。
? 道路红线宽度确定,根据道路的功能与性质,
考虑适当的横断面型式和定出机动车道, 非机
动车道, 人行道, 绿带等各组成部分的合理宽
度, 从而确定道路的总宽度, 即红线宽度 。
2,城市道路红线规则
? 一, 设计车辆
? 按使用目的, 结构或发动机的不同分成各种类型,
而作为道路设计依据的汽车可分为四类, 即:
? 小客车, 载重汽车, 鞍式列车
? 铰接车 ( 城市道路 )。
第五节 道路勘测设计的依据
? 汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高, 总宽, 总长
的限制规定, 这项规定适用于公路和城市道路运输
用的汽车及汽车列车 。
? 汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定:
? 1.总高,4.0m;
? 2.总宽 ( 不包括后视镜 ), 2.5m;
? 3.总长,16m;
? ( 1) 载重汽车 ( 包括越野载重汽车 ) 12.0m;
? ( 2) 客车 12.0m;铰接式客车 18.0m;
? ( 3) 牵引车拖半挂车 16.5m;
? ( 4) 汽车全挂汽车列车 20.0m。
国家标准 GB1589— 89对汽车的外廓尺寸限界的规定
? 1,计算行车速度定义:
? 计算行车速度是当气候条件良好, 交通密度小, 车
辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时, 具有中
等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速
度 。
? 设计车速是决定公路几何形状的基本依据,曲线半
径、超高、视距等技术指标都起着决定的作用,同
时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标
的确定。其他如车道宽度、路肩宽度等虽与设计车
速无直接关系,但他们影响行车速度。
二, 设计车速 ( 计算行车速度 )
? 计算行车速度较低时, 平均行车速度大约为计算
行车速度的 90%~ 95%;在计算行车速度较高时,
其平均行车速度约为计算行车速度的 80%。
? 3,计算行车速度的拟定
? 计算行车速度的最大值,120km/h
? 根据汽车性能, 并参考国内外的实际经验,
从节约能源以及人在感官上的感觉出发, 计算行
车速度的最大值采用 120km/h是适宜的 。
? 计算行车速度的最低值,20km/h。
2,计算行车速度与平均行车速度的关系
? 高速公路在设计, 施工, 运营管理上与一般公路
有所不同, 本次修订按高速公路的运营要求和交通
需要的变化把计算行车速度分为四档, 即 120km/h、
100km/h,80km/h和 60km/h。
? 高速公路的计算行车速度不与地形直接挂钩,
设计时设计人员应结合交通需求的变化, 考虑技术
经济的合理性, 更好地与地形景观相配合, 作出更合理的设计 。
? 一般情况下应选用 120km/h的计算行车速度, 当
受地形, 地物, 工程造价等条件限制时, 交通量又
相对的小一些, 可选用 100km/h甚至是 80km/h的计算
行车速度 。 对于条件特殊困难地段, 经技术, 经济
论证可选用 60km/h的计算行车速度 。
( 1) 高速公路的计算行车速度
? 为了使汽车在各级公路上都能充分发挥其技术性
能, 达到应有的运输经济效益, 并结合已有公路
汽车行驶的实际情况, 一级公路的平均行车速度
应在 60km/h以上, 二级公路的平均行车速度应大
于 50km/h, 三级公路的平均行车速度采用
40km/h~ 45km/h,四级公路采用 35km/h。
? 根据上述计算行车速度和平均行车速度的关系,
拟定计算行车速度如表 5。
( 2) 平原, 微丘区的计算行车速度
表 5 计算行车速度计算表
公路等级
平均运行速
度
( km/h)
计算行车速度( km/h)
平均运行速度 /计算行车
速度 计算值 采用值
一级公路 > 60 0.6 > 100 100
二级公路 > 50 0.6~ 0.7 83~ 71 80
三级公路 40~ 50 0.7~ 0.8 64~ 50 60
四级公路 35左右 0.8~ 0.9 43~ 39 40
( 3) 山岭, 重丘区的计算行车速度
在山岭、重丘区,计算行车速度的大小直接影响着
公路工程量大小和工程的难易程度。一般情况下,
山岭、重丘区的计算行车速度比平原、微丘区的要
小一些。考虑到山岭、重丘区公路的工程量要求和
施工难度的要求,同时考虑到各级道路条件下行车
安全顺适的要求,利用极限最小半径的实践经验,
确定了各级道路在山岭重丘区的计算行车速度值。
见表 6。
表 6 山岭重丘区公路计算行车速度
公路等级
控制速度的
极限最小
半径 (m)
计算行车速
度
( km/h)
备 注
一级公路 100 60 根据计算和实测资料, 100m半径时运行速度可达 60km/h
二级公路 60 40
根据计算和实测燃料, 60m半
径
时运行速度可达 40km/h
三级公路 30 30
根据计算和实测燃料, 30m半
径
时运行速度可达 30km/h
四级公路 15 20
根据计算和实测燃料, 15m半
径
时运行速度可达达 20km/h
? 交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流
量 ( 即单位时间通过道路某断面的车辆数目 ) 。
其具体数值由交通调查和交通预测确定 。
? 交通调查, 分析和交通预测是公路建设项目可行
性研究阶段进行现状评价, 综合分析建设项目的
必要性和可行性的基础, 也是确定公路建设项目
的建设规模, 技术等级, 工程设施, 经济效益评
价及公路几何线形设计的主要依据 。
? 定义:日交通量 ( 单向 /双向, 汽车 /混合交通 )
? 小时交通量
? 年累计交通量
三, 交通量
? 1,设计日交通量
? 一条公路交通量的普遍计量单位是年平均日交
通量 ( 简写为 AADT), 用全年总交通量除以 365而
得 。
? 设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时
能达到的年平均日交通量 ( 辆/日 ) 。
? 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性
质, 根据历年交通观测资料推算求得 。 目前一般按
年平均增长率累计计算确定 。
( 一 ) 设计交通量
? 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质,
根据历年交通观测资料推算求得 。 目前一般按年平
均增长率累计计算确定 。
? Nd= N0(1+γ)n-1
? 式中,Nd—— 远景设计年平均日交通量 ( 辆/日 ) ;
? N0—— 起始年平均日交通量 ( 辆/日 ), 包
括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的
交通量:
? γ—— 年平均增长率 ( % ) ;
? n—— 远景设计年限 。
远景设计年平均日交通量计算:
? 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
水平时的依据 。
? 第 30位小时交通量,
? 设计小时交通量一般采用第 30位小时交通量 。
? 意味着在一年中有 29个小时超过设计值, 将发生
拥挤, 占全年小时数的 0.37%, 也就是说能顺利
通过的保证率达 99,67% 。
2.设计小时交通量
? Nh= Ndv × kD
? 式中,Nh—— 主要方向高峰小时设计交通量
? ( 辆/小时 ),
? D—— 方向系数, 即高峰小时期间主要方向
与两个方向总交通量之比 ( Nh/ N’h), 可采用 0.6;
? N’h—— 高峰小时两个方向的总交通量
? ( 辆/小时 ) ;
? Nd —— 设计年限的年平均日交通量
? ( 辆/日 ) ;
设计小时交通量计算公式:
设计小时交通量系数 K说明:
? K —— 设计小时交通量系数 ( Nh/ N’h),平时
有观测资料, 仿图 1-5绘制关系图求得;无资料:可
按如下近似式计算
? K=18( 1十 A) X-08+Δ
? 式中,A—— 地区气候修正系数:
? X—— 设计小时时位:
? Δ—— 设计年限的日交通量修正系数, 按下
式计算:
? Δ= 0.2-0.0002Nd
? 我国的城市道路和一般公路 ( 即二, 三, 四级公
路 ) 都是混合交通, 非机动车占较大比重 。 在机
动车和非机动车混合行驶的公路上, 其交通量是
将公路上行驶的各种车辆折合成中型载重车的数
量来表示:在设置慢车道实行分道行驶的道路或
路段上, 其交通量应按汽车交通量和非汽车交通
量分别计算 。
? 各种车辆的折算系数与车辆的行驶速度和该车种
行车时占用道路净空有关, 目前仍暂沿用 1972年
的规定, 以载重汽车为标准的折算系数 。
( 二 ) 交通量折算
车型 中型
汽车
小客
车
拖挂
车
摩托
车
大中小型
拖拉机
畜力
车
人力
车
自行
车
换算
系数
1.0 0.50 1.5 0.5 1.0 2.0 0.5 0.1
? 道路通行能力是在一定的道路和交通条件下, 道
路上某一路段适应车流的能力, 以单位时间内通
过的最大车辆数表示 。 单位时间通常以小时计
( 辆/小时 ) 。
? 1,基本通行能力
? 基本通行能力是指在理想条件下,单位时间内
一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车
最大数,是计算各种通行能力的基础。
? 理想条件:包括道路条件和交通条件两个方面,
四, 通行能力
? ( 1) 车头时距:指连续两车通过车道或道路上同
一地点的间间隔 。
? 以车头时距计算一条车道的通行能力:
? C=3600/ t
? 式中,t—— 连续车流平均车头间隔时间 ( s),
可通过观测求得 。
? ( 2) 车头间距:是指交通流中连续两车之间的距
离 。
? 以车头间距计算一条车道的通行能力:
? C=1000V/ l
? 式中,l—— 连续车流平均车头间隔距离 ( s), 可
通过观测求得 。
基本通行能力的计算方法:
? 可能通行能力是由于通常现实的道路和交通条
件与理想条件有较大差距,考虑了影响通行能力
的诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后,
对基本通行能力进行修正后的通行能力。
? 3,设计通行能力
? 1) 服务水平及服务交通量:
? 我国按照车流运行状态, 把从小交通量自由
流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行
条件范围分为四级服务水平 。
?, 公路路线设计规范, JTJ011一 94 ( 以后简
称, 规范, ) 规定了各级公路设计采用的服务水
平等级 。
2.可能通行能力
公路设计中采用的服务水平等级为:
? 高速公路:二级服务水平
? 但在不得已的情况下,匝道 —— 主线连接处
以及交织区可降低要求采用三级服务水平。
? 一级公路:平原微丘区采用二级服务水平,在重
丘山岭地形及在近郊采用三级服务水平。
? 二、三、四级公路:采用三级服务水平。
? 设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某
一设计的服务水平时, 单位时间内公路上某一路
段可以通过的最大车辆数 。
? 设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力,
考虑了人为主观对道路的要求, 按照道路运行质
量要求及经济, 安全, 出人口交通条件等因素而
确定作为设计依据的 。
? 设计通行能力 =可能通行能力 × V/C
? ( V/ C) 比是在理想条件下, 各级服务水平最大
服务交通量与基本通行能力之比 。
2)设计通行能力:
4,各级公路适应交通量
? (1)高速公路的适应交通量
? 在进行高速公路规划设计时, 要保证必要的交通
服务水平和车辆运行质量, 同时要考虑我国的经
济水平和公路建设投资力量, 并要避免高速公路
不入因交通量不适应造成交通阻塞 。
?, 公路路线设计规范, JTJ011-94规定我国公路服
务水平分为一级、二级、三级、四级。
? 根据我国国情,高速公路的适应交通量宜按二级
(相当于美国的 C级)来考虑,即计算行车速度为
120km/h时,高速公路服务水平 V/C比为 0.8;计算
行车速度为 100km/h,80km/h和 60km/h时,其 V/C
比应为 0.72,0.68,0.64。最大服务交通量 1600,
1400,1300,1150。
? 按照美国最近研究结果, 高速公路上每车道以小
客车计的基本通行能力大约为 2200辆 /h。
? 我国交通状况下的通行能力按每车道 2000辆 /h计
( 120~100km/h ) ; 80km/h— 1900, 60km/h—
1800。
? 目前世界上高速公路基本按单向单车道的设计小
时交通量来考虑, 但一方面因我国对某些参数尚
待进一步研究, 另一方面为便于进行公路规划设
计并与我国一直延用的适应交通量指标相衔接 。
因而用适应交通量作为高速公路选用的指标 。 其
值按下式计算:
? 式中,AADT—— 远景年限的设计年平均日交通量 ( 辆 /日 ) ;
? CD—— 单车道设计通行能力 ( 小客车 /每车道 /小时 ) ;
? CD=CB× ( V/C)
? CB—— 理想备件下一个车道的基本能行能力, 计算行
车速度 120km/h为 2000小客车 /小时;
? N—— 单向车道数;
? K—— 设计小时交通量系数, K值大约在 0.095~ 0.135之
间, 具体应用时, 可根据当地的交通量观测资料作适当调整;
? D—— 交通量方向分布系数, 根据我国实际交通调查情
况, 交通流方向分布系数 D一般取 0.6,具体应用时, 可根据当
地的交通量预测资料确定 。
高速公路适应的交通量计算公式:
KD
NCA A D T D?
高速公路远景年限的设计年平均日交通量范围
单位:小客车辆 /日
计算行车
速度 四车道 六车道, 八车道
120km/h 40000~55000 60000~80000 75000~ 100000以上
100km/h 35000~50000 55000~70000 70000~ 90000
80km/h 30000~45000 50000~65000 65000~ 85000
60km/h 25000~40000 45000~60000 60000~ 80000
? 一级公路与高速公路相比, 主要差别在于未排除
横向干扰, 车辆要经常变换车道及侧向余宽不足,
其运行质量不及控制进入的高速公路 。 因此其通
行能力和服务水平较高速公路有一定的折减 。
? 参考日本公路技术标准中关于通行能力的计算公
式及有关侧向余宽, 沿途条件和车道折减等修正
系数, 则可由高速公路公路通行能力推算出一级
公路远景设计年限的年平均日交通量 。
(2)一级公路的适应交通量
? AADT=( CD× R1× R2× 2) /( K× D)
? =( 0.6~ 0.76) CD× 2/(K× D)
? 式中,AADT—— 一级公路多车道公路远景设计年
限的年平均日交通量 ( 辆 /日 ) ;
? CD—— 计算行车速度为 60km/h和 100km/h的
高速公路设计通行能力, 其值为 1000~ 1300小客车 /
每车道 /小时; ( 二级服务水平 )
? R1—— 侧向余宽修正系数, 取值为 0.85~ 0.95;
? R2—— 横向干扰修正系数, 取值为 0.7~ 0.8;
? 由上式计算出四车道一级公路远景设计年限的年平
均日交通量约为 15000辆~ 30000辆小客车 。
由高速公路公路通行能力推算一级公路远景设计年
限的年平均日交通量,
? 根据国内研究结果, 首先确定二, 三, 四级公路各
项技术指标的平原微丘公路为基准条件, 在一定服
务水平下 ( 以平均运行速度作为服务水平的指标 )
得出各级公路在平原微丘区下的允许通行能力, 然
后考虑高峰小时交通量 ( 即容许通行能力 ) 与年平
均适应交通量之间的比值, 即可得到基本路段的适
应交通量 。
? 根据我国交通量调查情况和研究结果,
? 基准路段 AADT=容许通行能力 /K=Ca/K。
? 设计小时交通量系数 K变化在 0.10~ 0.115之间, 至于
各级公路基准路段的容许通行能力 Ca,按照交通部
公路科学研究所的研究成果取值 。
( 3) 双车道公路的适应交通量
? 山岭重丘二, 三, 四级公路应作相应的纵坡折减,
平均纵坡分别按 4.5%,5%和 5.5%考虑, 对应的
纵坡修正系数为 0.60,0.55和 0.50,其适应交通量
应分别按 40%,45%和 50%左右折减 。
公路等级 适应交通量范
围 ( 辆 /日 )
公路等级 适应交通量范
围 ( 辆 /日 )
单车道四级公
路
200以下 三级公路 1000~ 4000
双车道四级公
路
1500以下 二级公路 3000~ 7500
双车道公路适应交通量范围(辆 /日)
? 一阶段设计,对于技术简单, 方案明确的小型建
设项目, 可采用, 即一阶段施工图设计;
? 两阶段设计,公路工程基本建设项目一般采用两
阶段设计, 即初步设计和施工图设计
? 三阶段设计,技术上复杂而又缺乏经验的建设项
目或建设项目中的个别路段, 特殊大桥, 互通式立
体交叉, 隧道等, 必要时采用三阶段设计, 即初步
设计, 技术设计和施工图设计 。
第四节 道路勘测设计的阶段和任务
? 一阶段设计,路线视察 → 设计任务书 → 一次定
测 → 一阶段施工图设计 → 施工图预算
? 两阶段设计,可行性研究 → 计划任务书 → 初步
测量 → 初步设计, 设计概算 → 定线测量 → 两阶
段施工图设计, 施工图预算
? 三阶段设计,预可研 → 可行性研究 → 计划任务
书 → 初步设计 → 技术设计 → 施工图设计
公路工程基本建设项目设计程序:
二、公路工程可行性研究
?公路工程可行性研究,目的是对某项工程建设的必
要性, 技术可行性, 经济合理性, 实施可能性等方
面进行综合研究, 推荐最佳方案, 进行投资估算并
作出经济评价, 为建设项目的决策和审批提供科学
的依据 。?
预可研,( 预可行性研究 )
三、设计任务书
? ( 1) 建设依据和意义;?
( 2) 路线的建设规模和修建性质;?
( 3) 路线基本走向和主要控制点;?
( 4) 公路工程技术标准和主要技术指标调;?
( 5) 按几阶段设计, 各阶段的完成时间;?
( 6) 建设期限和投资估算, 分期修建应提出每期
的建设规模和投资估算;?
( 7) 施工力量的原则安排;?
( 8)附路线示意图
? 1,城市道路网的结构形式和特点
? ( 1) 方格网式,呈方格棋盘形状, 是最常见的一
种形式, 即每隔一定的距离设置接近平行的干道,
在干道之间再布置次要道路, 将用地分为大小合
适的街坊 。
? ( 2) 环形放射式,一般由旧城中心区逐渐向外发
展, 由旧城中心向四周引出放射干道的放射式道
路网演变而来 。
? ( 3) 自由式,以结合地形为主, 路线弯曲无一定
几何图形 。
? ( 4) 混合式,为上述三种形式的组合, 如规划得
合理, 能发扬上述各式的优点, 又避免了它们的
缺点, 是一种扬长避短较合理的形式 。
四, 城市道路网和红线规划
? 道路红线,指城市道路用地分界控制线, 红线
之间宽度即道路用地范围, 亦可称道路的总宽
度或称规划路幅 。
? 道路红线宽度确定,根据道路的功能与性质,
考虑适当的横断面型式和定出机动车道, 非机
动车道, 人行道, 绿带等各组成部分的合理宽
度, 从而确定道路的总宽度, 即红线宽度 。
2,城市道路红线规则
? 一, 设计车辆
? 按使用目的, 结构或发动机的不同分成各种类型,
而作为道路设计依据的汽车可分为四类, 即:
? 小客车, 载重汽车, 鞍式列车
? 铰接车 ( 城市道路 )。
第五节 道路勘测设计的依据
? 汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高, 总宽, 总长
的限制规定, 这项规定适用于公路和城市道路运输
用的汽车及汽车列车 。
? 汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定:
? 1.总高,4.0m;
? 2.总宽 ( 不包括后视镜 ), 2.5m;
? 3.总长,16m;
? ( 1) 载重汽车 ( 包括越野载重汽车 ) 12.0m;
? ( 2) 客车 12.0m;铰接式客车 18.0m;
? ( 3) 牵引车拖半挂车 16.5m;
? ( 4) 汽车全挂汽车列车 20.0m。
国家标准 GB1589— 89对汽车的外廓尺寸限界的规定
? 1,计算行车速度定义:
? 计算行车速度是当气候条件良好, 交通密度小, 车
辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时, 具有中
等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速
度 。
? 设计车速是决定公路几何形状的基本依据,曲线半
径、超高、视距等技术指标都起着决定的作用,同
时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标
的确定。其他如车道宽度、路肩宽度等虽与设计车
速无直接关系,但他们影响行车速度。
二, 设计车速 ( 计算行车速度 )
? 计算行车速度较低时, 平均行车速度大约为计算
行车速度的 90%~ 95%;在计算行车速度较高时,
其平均行车速度约为计算行车速度的 80%。
? 3,计算行车速度的拟定
? 计算行车速度的最大值,120km/h
? 根据汽车性能, 并参考国内外的实际经验,
从节约能源以及人在感官上的感觉出发, 计算行
车速度的最大值采用 120km/h是适宜的 。
? 计算行车速度的最低值,20km/h。
2,计算行车速度与平均行车速度的关系
? 高速公路在设计, 施工, 运营管理上与一般公路
有所不同, 本次修订按高速公路的运营要求和交通
需要的变化把计算行车速度分为四档, 即 120km/h、
100km/h,80km/h和 60km/h。
? 高速公路的计算行车速度不与地形直接挂钩,
设计时设计人员应结合交通需求的变化, 考虑技术
经济的合理性, 更好地与地形景观相配合, 作出更合理的设计 。
? 一般情况下应选用 120km/h的计算行车速度, 当
受地形, 地物, 工程造价等条件限制时, 交通量又
相对的小一些, 可选用 100km/h甚至是 80km/h的计算
行车速度 。 对于条件特殊困难地段, 经技术, 经济
论证可选用 60km/h的计算行车速度 。
( 1) 高速公路的计算行车速度
? 为了使汽车在各级公路上都能充分发挥其技术性
能, 达到应有的运输经济效益, 并结合已有公路
汽车行驶的实际情况, 一级公路的平均行车速度
应在 60km/h以上, 二级公路的平均行车速度应大
于 50km/h, 三级公路的平均行车速度采用
40km/h~ 45km/h,四级公路采用 35km/h。
? 根据上述计算行车速度和平均行车速度的关系,
拟定计算行车速度如表 5。
( 2) 平原, 微丘区的计算行车速度
表 5 计算行车速度计算表
公路等级
平均运行速
度
( km/h)
计算行车速度( km/h)
平均运行速度 /计算行车
速度 计算值 采用值
一级公路 > 60 0.6 > 100 100
二级公路 > 50 0.6~ 0.7 83~ 71 80
三级公路 40~ 50 0.7~ 0.8 64~ 50 60
四级公路 35左右 0.8~ 0.9 43~ 39 40
( 3) 山岭, 重丘区的计算行车速度
在山岭、重丘区,计算行车速度的大小直接影响着
公路工程量大小和工程的难易程度。一般情况下,
山岭、重丘区的计算行车速度比平原、微丘区的要
小一些。考虑到山岭、重丘区公路的工程量要求和
施工难度的要求,同时考虑到各级道路条件下行车
安全顺适的要求,利用极限最小半径的实践经验,
确定了各级道路在山岭重丘区的计算行车速度值。
见表 6。
表 6 山岭重丘区公路计算行车速度
公路等级
控制速度的
极限最小
半径 (m)
计算行车速
度
( km/h)
备 注
一级公路 100 60 根据计算和实测资料, 100m半径时运行速度可达 60km/h
二级公路 60 40
根据计算和实测燃料, 60m半
径
时运行速度可达 40km/h
三级公路 30 30
根据计算和实测燃料, 30m半
径
时运行速度可达 30km/h
四级公路 15 20
根据计算和实测燃料, 15m半
径
时运行速度可达达 20km/h
? 交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流
量 ( 即单位时间通过道路某断面的车辆数目 ) 。
其具体数值由交通调查和交通预测确定 。
? 交通调查, 分析和交通预测是公路建设项目可行
性研究阶段进行现状评价, 综合分析建设项目的
必要性和可行性的基础, 也是确定公路建设项目
的建设规模, 技术等级, 工程设施, 经济效益评
价及公路几何线形设计的主要依据 。
? 定义:日交通量 ( 单向 /双向, 汽车 /混合交通 )
? 小时交通量
? 年累计交通量
三, 交通量
? 1,设计日交通量
? 一条公路交通量的普遍计量单位是年平均日交
通量 ( 简写为 AADT), 用全年总交通量除以 365而
得 。
? 设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时
能达到的年平均日交通量 ( 辆/日 ) 。
? 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性
质, 根据历年交通观测资料推算求得 。 目前一般按
年平均增长率累计计算确定 。
( 一 ) 设计交通量
? 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质,
根据历年交通观测资料推算求得 。 目前一般按年平
均增长率累计计算确定 。
? Nd= N0(1+γ)n-1
? 式中,Nd—— 远景设计年平均日交通量 ( 辆/日 ) ;
? N0—— 起始年平均日交通量 ( 辆/日 ), 包
括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的
交通量:
? γ—— 年平均增长率 ( % ) ;
? n—— 远景设计年限 。
远景设计年平均日交通量计算:
? 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
水平时的依据 。
? 第 30位小时交通量,
? 设计小时交通量一般采用第 30位小时交通量 。
? 意味着在一年中有 29个小时超过设计值, 将发生
拥挤, 占全年小时数的 0.37%, 也就是说能顺利
通过的保证率达 99,67% 。
2.设计小时交通量
? Nh= Ndv × kD
? 式中,Nh—— 主要方向高峰小时设计交通量
? ( 辆/小时 ),
? D—— 方向系数, 即高峰小时期间主要方向
与两个方向总交通量之比 ( Nh/ N’h), 可采用 0.6;
? N’h—— 高峰小时两个方向的总交通量
? ( 辆/小时 ) ;
? Nd —— 设计年限的年平均日交通量
? ( 辆/日 ) ;
设计小时交通量计算公式:
设计小时交通量系数 K说明:
? K —— 设计小时交通量系数 ( Nh/ N’h),平时
有观测资料, 仿图 1-5绘制关系图求得;无资料:可
按如下近似式计算
? K=18( 1十 A) X-08+Δ
? 式中,A—— 地区气候修正系数:
? X—— 设计小时时位:
? Δ—— 设计年限的日交通量修正系数, 按下
式计算:
? Δ= 0.2-0.0002Nd
? 我国的城市道路和一般公路 ( 即二, 三, 四级公
路 ) 都是混合交通, 非机动车占较大比重 。 在机
动车和非机动车混合行驶的公路上, 其交通量是
将公路上行驶的各种车辆折合成中型载重车的数
量来表示:在设置慢车道实行分道行驶的道路或
路段上, 其交通量应按汽车交通量和非汽车交通
量分别计算 。
? 各种车辆的折算系数与车辆的行驶速度和该车种
行车时占用道路净空有关, 目前仍暂沿用 1972年
的规定, 以载重汽车为标准的折算系数 。
( 二 ) 交通量折算
车型 中型
汽车
小客
车
拖挂
车
摩托
车
大中小型
拖拉机
畜力
车
人力
车
自行
车
换算
系数
1.0 0.50 1.5 0.5 1.0 2.0 0.5 0.1
? 道路通行能力是在一定的道路和交通条件下, 道
路上某一路段适应车流的能力, 以单位时间内通
过的最大车辆数表示 。 单位时间通常以小时计
( 辆/小时 ) 。
? 1,基本通行能力
? 基本通行能力是指在理想条件下,单位时间内
一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车
最大数,是计算各种通行能力的基础。
? 理想条件:包括道路条件和交通条件两个方面,
四, 通行能力
? ( 1) 车头时距:指连续两车通过车道或道路上同
一地点的间间隔 。
? 以车头时距计算一条车道的通行能力:
? C=3600/ t
? 式中,t—— 连续车流平均车头间隔时间 ( s),
可通过观测求得 。
? ( 2) 车头间距:是指交通流中连续两车之间的距
离 。
? 以车头间距计算一条车道的通行能力:
? C=1000V/ l
? 式中,l—— 连续车流平均车头间隔距离 ( s), 可
通过观测求得 。
基本通行能力的计算方法:
? 可能通行能力是由于通常现实的道路和交通条
件与理想条件有较大差距,考虑了影响通行能力
的诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后,
对基本通行能力进行修正后的通行能力。
? 3,设计通行能力
? 1) 服务水平及服务交通量:
? 我国按照车流运行状态, 把从小交通量自由
流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行
条件范围分为四级服务水平 。
?, 公路路线设计规范, JTJ011一 94 ( 以后简
称, 规范, ) 规定了各级公路设计采用的服务水
平等级 。
2.可能通行能力
公路设计中采用的服务水平等级为:
? 高速公路:二级服务水平
? 但在不得已的情况下,匝道 —— 主线连接处
以及交织区可降低要求采用三级服务水平。
? 一级公路:平原微丘区采用二级服务水平,在重
丘山岭地形及在近郊采用三级服务水平。
? 二、三、四级公路:采用三级服务水平。
? 设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某
一设计的服务水平时, 单位时间内公路上某一路
段可以通过的最大车辆数 。
? 设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力,
考虑了人为主观对道路的要求, 按照道路运行质
量要求及经济, 安全, 出人口交通条件等因素而
确定作为设计依据的 。
? 设计通行能力 =可能通行能力 × V/C
? ( V/ C) 比是在理想条件下, 各级服务水平最大
服务交通量与基本通行能力之比 。
2)设计通行能力:
4,各级公路适应交通量
? (1)高速公路的适应交通量
? 在进行高速公路规划设计时, 要保证必要的交通
服务水平和车辆运行质量, 同时要考虑我国的经
济水平和公路建设投资力量, 并要避免高速公路
不入因交通量不适应造成交通阻塞 。
?, 公路路线设计规范, JTJ011-94规定我国公路服
务水平分为一级、二级、三级、四级。
? 根据我国国情,高速公路的适应交通量宜按二级
(相当于美国的 C级)来考虑,即计算行车速度为
120km/h时,高速公路服务水平 V/C比为 0.8;计算
行车速度为 100km/h,80km/h和 60km/h时,其 V/C
比应为 0.72,0.68,0.64。最大服务交通量 1600,
1400,1300,1150。
? 按照美国最近研究结果, 高速公路上每车道以小
客车计的基本通行能力大约为 2200辆 /h。
? 我国交通状况下的通行能力按每车道 2000辆 /h计
( 120~100km/h ) ; 80km/h— 1900, 60km/h—
1800。
? 目前世界上高速公路基本按单向单车道的设计小
时交通量来考虑, 但一方面因我国对某些参数尚
待进一步研究, 另一方面为便于进行公路规划设
计并与我国一直延用的适应交通量指标相衔接 。
因而用适应交通量作为高速公路选用的指标 。 其
值按下式计算:
? 式中,AADT—— 远景年限的设计年平均日交通量 ( 辆 /日 ) ;
? CD—— 单车道设计通行能力 ( 小客车 /每车道 /小时 ) ;
? CD=CB× ( V/C)
? CB—— 理想备件下一个车道的基本能行能力, 计算行
车速度 120km/h为 2000小客车 /小时;
? N—— 单向车道数;
? K—— 设计小时交通量系数, K值大约在 0.095~ 0.135之
间, 具体应用时, 可根据当地的交通量观测资料作适当调整;
? D—— 交通量方向分布系数, 根据我国实际交通调查情
况, 交通流方向分布系数 D一般取 0.6,具体应用时, 可根据当
地的交通量预测资料确定 。
高速公路适应的交通量计算公式:
KD
NCA A D T D?
高速公路远景年限的设计年平均日交通量范围
单位:小客车辆 /日
计算行车
速度 四车道 六车道, 八车道
120km/h 40000~55000 60000~80000 75000~ 100000以上
100km/h 35000~50000 55000~70000 70000~ 90000
80km/h 30000~45000 50000~65000 65000~ 85000
60km/h 25000~40000 45000~60000 60000~ 80000
? 一级公路与高速公路相比, 主要差别在于未排除
横向干扰, 车辆要经常变换车道及侧向余宽不足,
其运行质量不及控制进入的高速公路 。 因此其通
行能力和服务水平较高速公路有一定的折减 。
? 参考日本公路技术标准中关于通行能力的计算公
式及有关侧向余宽, 沿途条件和车道折减等修正
系数, 则可由高速公路公路通行能力推算出一级
公路远景设计年限的年平均日交通量 。
(2)一级公路的适应交通量
? AADT=( CD× R1× R2× 2) /( K× D)
? =( 0.6~ 0.76) CD× 2/(K× D)
? 式中,AADT—— 一级公路多车道公路远景设计年
限的年平均日交通量 ( 辆 /日 ) ;
? CD—— 计算行车速度为 60km/h和 100km/h的
高速公路设计通行能力, 其值为 1000~ 1300小客车 /
每车道 /小时; ( 二级服务水平 )
? R1—— 侧向余宽修正系数, 取值为 0.85~ 0.95;
? R2—— 横向干扰修正系数, 取值为 0.7~ 0.8;
? 由上式计算出四车道一级公路远景设计年限的年平
均日交通量约为 15000辆~ 30000辆小客车 。
由高速公路公路通行能力推算一级公路远景设计年
限的年平均日交通量,
? 根据国内研究结果, 首先确定二, 三, 四级公路各
项技术指标的平原微丘公路为基准条件, 在一定服
务水平下 ( 以平均运行速度作为服务水平的指标 )
得出各级公路在平原微丘区下的允许通行能力, 然
后考虑高峰小时交通量 ( 即容许通行能力 ) 与年平
均适应交通量之间的比值, 即可得到基本路段的适
应交通量 。
? 根据我国交通量调查情况和研究结果,
? 基准路段 AADT=容许通行能力 /K=Ca/K。
? 设计小时交通量系数 K变化在 0.10~ 0.115之间, 至于
各级公路基准路段的容许通行能力 Ca,按照交通部
公路科学研究所的研究成果取值 。
( 3) 双车道公路的适应交通量
? 山岭重丘二, 三, 四级公路应作相应的纵坡折减,
平均纵坡分别按 4.5%,5%和 5.5%考虑, 对应的
纵坡修正系数为 0.60,0.55和 0.50,其适应交通量
应分别按 40%,45%和 50%左右折减 。
公路等级 适应交通量范
围 ( 辆 /日 )
公路等级 适应交通量范
围 ( 辆 /日 )
单车道四级公
路
200以下 三级公路 1000~ 4000
双车道四级公
路
1500以下 二级公路 3000~ 7500
双车道公路适应交通量范围(辆 /日)