同济大学道路规划与几何设计15章.pptx

道路规划与几何设计 同济大学交通运输学院 第一章第一章 绪论绪论 本章主要内容：本章主要内容：一、道路交通运输系统一、道路交通运输系统 二、道路的分类与分级二、道路的分类与分级三、道路的组成及道路工程三、道路的组成及道路工程四、我国道路建设概况四、我国道路建设概况五、道路规划设计的依据和各个阶段的任务五、道路规划设计的依据和各个阶段的任务 道路交通运输是综合交通运输系统的重要组成部分。道路是道路交通运输系统中最主要的基础设施。按道路在系统中的不同功能，将道路分为高速公路、干线道路、集散道路和地方道路四类。公路和城市道路按功能、任务和交通量等分别将道路分为五个和四个等级，相应采用不同的设计标准。道路由路线、结构物和沿线附属设施三部分组成，道路工程的内容涵盖了规划、设计、施工、养护和运营管理等四个方面。20世纪90年代中期以来，我国的道路建设发展迅速，积累了丰富的经验，技术水平也得到很大的提高。本章主要内容（本章主要内容（2次课）：次课）：一、道路交通运输系统（一、道路交通运输系统（1 1）二、道路的分类与分级（二、道路的分类与分级（1）三、道路的组成及道路工程（三、道路的组成及道路工程（1）四、我国道路建设概况（四、我国道路建设概况（2）五、道路规划设计的依据和各个阶段的五、道路规划设计的依据和各个阶段的任务任务（2）一、道路交通运输系统一、道路交通运输系统 交通运输系统是实现运输活动的载体。整个交通运输系统是由五种基本类型的交通运输系统组成的综合系统：(1)轨道交通运输由内燃、电力或蒸汽机车牵引的列车在固定的重型或轻型钢轨上行驶的系统；(2)道路交通运输由汽车在道路上行驶的交通运输系统；(3)水路交通运输由各种船舶在内河河道、沿海或远洋航线航行的交通运输系统；(4)航空交通运输由飞机利用空中航路飞行的交通运输系统；(5)管道交通运输利用管道连续输送原材料的交通运输系统。我国我国19501950年年-2000-2000年各种运输方式的旅客运输构成比例年各种运输方式的旅客运输构成比例（%）运输量运输量 周转量周转量我国我国19501950年年-2000-2000年各种运输方式的货物运输构成比例（年各种运输方式的货物运输构成比例（%）运输量运输量 周转量周转量道路交通运输系统是综合交通运输系统的重要组成部分，是是一一种种可可以以实实现现“门门到到门门”运运输输的的方方式式，即货物和旅客可以在起点（厂门、店门、家门）装上汽车后，通过支线迅即进入道路系统，而后直接运送并卸到终点（厂门、店门、家门），中间不需倒换装卸作业。因而，利用道路系统运输货物和旅客具有很大的便利性。道路路线布设的平平面面曲曲率率半半径径可可比比轨轨道道线线路路小小很很多多，而而纵纵坡坡可可以以比比它它大大，因而，道路交通运输系统的建设受地形限制的程度较轨道交通运输低，易于建成密度较大的路网，使使系系统统具具有有很很高高的的通通达达性性。但在地形复杂地区，道路交通运输的通达性仍受到一定的限制。道道路路交交通通运运输输的的平平均均运运行行速速度度为为中中等等（30120km/h），受交通密度（车辆拥挤程度）的影响很大。车车辆辆的的装装载载容容量量较较小小。道道路路交交通通运运输输基基础础设设施施修修建建和和维维护护的的投投资资量量较较轨轨道道交交通通运运输输低低，而而其其运运营营费费用用（运运输输成成本本）则则较较轨轨道道和和水水路路交交通通运运输输高高；能能源源（燃燃油油）的的消消耗耗量量较较大大。道道路路交交通通运运输输的的可可靠靠性性和和安安全全性性不不如如其其它它运运输输方方式式。因而，道路交通运输适宜于短途旅客和货物运输，小批量商品或时间价值较高的货物的中途运输。表所示为2000年各类交通运输系统的客货运输平均运距，可看出，公路旅客和货物运输的平均运距为50km上下，是各种交通运输方式中最短的。铁路公路水运航空管道合计客货客货客货客货货客货运距43178149595219391444255534083327道路交通运输系统主要由下列五个基本部分组成：(1)运载工具汽车、摩托车、自行车等，用以装载所运送的旅客和货物；(2)道路作为地面运输的通道，供运载工具由一个目的地驶行到另一个目的地；(3)枢纽、站场汽车站、堆场、物流中心等，作为运输的起点、中转点或终点，供旅客和货物从运载工具上下和装卸；(4)交通控制和管理为保证运载工具在道路和站场上安全、有效率地运行而设置的各种监视、控制和管理装置和设施，如各种信号、标志、通信、诱导和规则等；(5)设施管理为保证各项道路设施处于完好或良好的使用或服务状况而设置的设施状况监测和维护（维修）管理。道路是道路交通运输系统中最主要的基础设施，是系统得以运转的基本条件。二二、道路的分类与分级、道路的分类与分级1、道路的分类、道路的分类道路交通运输系统的通达性与道路网的布局和密度密切相关。而道路网由不同类型和等级的道路所组成，各条道路在道路网中担负不同的使命，具有不同的功能，发挥着不同的作用。按照道路在道路网中的地位、行程的性质和类型、行程的长度以及所承担的交通量，可将公路和城市道路分为四类：（1）高高速速道道路路满足车辆长距离、快速行驶要求的主干线道路，进出高速道路的出入口完全受到控制，同其它道路无平面交叉，对向行车道之间设置分隔带，在各类道路中具有最高的服务水平和安全性；（2）干干线线道道路路承担重要集散中心（各个重要城市或城市内各主要区）之间大量长途车流的道路，它们组成道路网的主要骨架，应为之提供尽可能高的服务水平；（3）集集散散道道路路连接地方道路（或支路）和干线道路的道路，起着将各个地区的车流汇集和输送到干线道路，或者将干线道路的车流分散到各个地区的作用；（4）地地方方道道路路（或或支支路路）直接为小区内部居民交通运输需求服务，延伸到家门口的道路，行程距离较短，交通量较小。道路的设计标准和服务水平主要按照上述各类道路的功能要求和交通量确定。2、道路的分级、道路的分级以上述道路的功能分类为基础，我国建设部和交通部分别对公路和城市道路进行道路分级。分级的依据主要考虑道路在设计控制和设计标准方面的差异，如：（1）出入口控制；（2）设计速度（计算行车速度）；（3）交通量和服务水平；（4）设计年限；我国的公路则按使用任务、功能和所适应的交通量水平分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。其中，又按公路所在地区的地形条件，分为平原和微丘区及重丘和山岭区，分别采用不同的设计标准。高速和一级公路为汽车分向、分车道行驶的专用公路，二级、三级和四级公路都为汽车和其它车辆共用（混合交通）的公路。各级公路所适应的交通量列于表中，其中，高速和一级公路为双向四车道，其它等级公路为双向二车道，各级公路的计算行车速度（设计速度）要求随地形条件而变，列于表中。我国的城市道路相应地分为四类：快速路、主干路、次干路和支路。快速路为仅供汽车行驶的道路。对于主干路，采用机动车与非机动车分隔行驶的形式。而对后三类道路，又按照城市的规模、交通量和地形等因素分为，和三级，大城市采用级、中城市采用级和小城市采用级设计标准。等级等级 高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路 三级公路三级公路 四级公路四级公路S二级二级二级二级三级三级三级三级V12010080100/80/608060403020Y201510E完全控制完全控制部分控制部分控制部分控制部分控制Q2500015000-550005000-150002000-60002000公路分级及设计车速公路分级及设计车速计算行车速度计算行车速度（kmh）P5表表1-1S:服务水平；服务水平；V:设计车速设计车速(Km/h)：Y:设计年限设计年限(年年)；E:出入口控制方式出入口控制方式Q:适应的年平均日交通量（辆，适应的年平均日交通量（辆，PCU标准小客车）标准小客车）高速：四车道：高速：四车道：25000-50000；专供汽车分向、分车道行驶，全部控制出入。；专供汽车分向、分车道行驶，全部控制出入。六车道：六车道：45000-80000；八车道：八车道：60000-100000；一级：四车道：一级：四车道：15000-30000；供汽车分向、分车道行驶，根据需要控制出入。；供汽车分向、分车道行驶，根据需要控制出入。六车道：六车道：25000-55000；二级：供汽车行驶的双车道公路；二级：供汽车行驶的双车道公路；5000-15000三级：主要供汽车行驶的双车道公路；三级：主要供汽车行驶的双车道公路；2000-6000四级：主要供汽车行驶的双四级：主要供汽车行驶的双(单单)车道公路；小于车道公路；小于2000(400)城市道路分级及设计车速城市道路分级及设计车速计算行车速度计算行车速度（kmh）P7表表1-2 类别类别快速路快速路主干路主干路次干路次干路支路支路Y201510-15E完全控制完全控制信号灯控制信号灯控制IIIIIIIIIIIIIIIIIIV80/6060/5050/4040/3050/4040/3030/2040/3030/2020V:设计车速设计车速(Km/h)：Y:设计年限设计年限(年年)；E:出入口控制方式出入口控制方式1、快速路：、快速路：P6的具体描述的具体描述2、主干路：、主干路：P63、次干路：、次干路：P64、支路：、支路：P6 道道路路的的等等级级应应根根据据道道路路网网规规划划，道道路路的的功功能能、使使用用任任务务和和要要求求以以及及远远景景交交通通量量大大小，综合论证后选定。小，综合论证后选定。三、道路的组成及道路工程三、道路的组成及道路工程道道路路（公公路路和和城城市市道道路路）是是主主要要供供汽汽车车行行驶驶的的线线型型工工程程结结构构物物，由由路路线线、结结构构物（构造物）物（构造物）和和沿线附属设施沿线附属设施三个基本部分组成。三个基本部分组成。道道路路路路线线是是指指道道路路在在地地面面上上的的位位置置及及其其三三维维外外貌貌特特征征（形形状状和和尺尺寸寸）。这这些些特特征征包包括括：（1 1）横横断断面面由由车车道道、中中间间带带、路路肩肩、人人行行道道、自自行行车车道道、路路侧侧坡坡面面、绿绿化化带带、设设施施带带、路路界界（红红线线）等等部部分分组组成成；（2 2）平平面面直直线线、圆圆曲曲线线、缓缓和和曲曲线线；（3 3）纵纵断断面面升升坡坡段段和和长长度度、降降坡坡段段和和长长度度、竖竖曲曲线线；（4 4）交交叉叉道路与其它道路及道路与铁路的平面交叉和立体交叉。道路与其它道路及道路与铁路的平面交叉和立体交叉。道道路路结结构构物物（或或构构造造物物）是是道道路路的的实实体体或或主主体体，它它包包括括：（1 1）路路基基按按路路线线的的外外形形尺尺寸寸，在在地地面面上上修修筑筑的的土土质质或或石石质质结结构构物物；（2 2）路路面面在在路路基基顶顶面面铺铺设设的的供供车车辆辆快快速速、舒舒适适、安安全全行行驶驶的的路路表表结结构构物物；（3 3）涵涵洞洞跨跨越越小小河河、溪溪流流、渠渠道道的的小小型型横横向向穿穿越越排排水水构构造造物物；（4 4）桥桥梁梁跨跨越越江江河河、湖湖泊泊、海海湾湾的的中中型型和和大大型型横横向向穿穿越越排排水水构构造造物物；（5 5）隧隧道道穿穿越越山山脊脊、地地下下的的构构造造物物；（6 6）排排水水为为排排除除路路界界表表面面水水、地地下下水水、路路面面结结构构内内部部水水、构构造造物物表表面面及及内内部水而设置的排水结构物。部水而设置的排水结构物。为为了了保保证证行行车车安安全全、方方便便驾驾驶驶、提提供供服服务务、进进行行管管理理，在在道道路路沿沿线线设设置置各各种种附附属属设设施施，包包括括：（1 1）交交通通安安全全设设施施护护栏栏、防防眩眩栏栏（板板）、反反光光标标志志、防防护护设设施施（防防积积雪雪、积积沙沙、坠坠石石等等）；（2 2）交交通通管管理理设设施施交交通通信信号号、标标志志、标标线线、标标记记、情情报报板板、紧紧急急电电话话、通通讯讯和和监监视视系系统统；（3 3）停停车车停停车车站站、停停车车场场；（4 4）照照明明；（5 5）防防噪噪声声墙墙；（6 6）服服务务区区车车辆辆加加油油、维维修修、餐餐饮饮、休休息等；（息等；（7 7）收费站；（）收费站；（8 8）养护管理用的房屋和场地；（）养护管理用的房屋和场地；（9 9）绿化。）绿化。道路工程的内容道路工程的内容 道路工程是探讨如何为道路交通运输系统提供快速、安全、舒适、经济的道路设施。围绕这一目标，道路工程覆盖了规划、设计、施工、养护和运营管理等方面的内容。通常将桥梁、涵洞和隧道构造物分别归属于桥梁工程和隧道工程的范畴，而将交通安全和交通管理设施归属于交通工程的范畴。因而，这些构造物和设施不在道路工程课程内论述。1.规划方面规划方面道路规划的目的是通过对道路现状的调查和评价以及对未来运输需求的预测分析，弄清现有道路网和道路设施存在的问题和不足，以便制定合理的发展或改善目标，提出适应此发展或改善需求的合理或合适的对策和策略以及实施计划。（1）调查现有道路网和道路设施的状况（包括设施的物理状况、交通运行状况和经济性等），采集所服务地区的经济和社会数据，并对现有道路网和道路设施对现有运输和交通需求的适应程度进行评价；（2）依据所服务地区的经济和社会发展预测分析，对道路网和道路设施的未来运输和交通需求进行预测，并对现有道路网和道路设施对未来运输和交通需求的适应能力进行评价；（3）制定道路网和道路设施适应未来运输和交通发展需求的发展或改善目标，并提出若干个规划方案；（4）对各规划方案进行道路网和道路设施的使用性能分析，在此基础上进行单独和综合评价，并对选用方案拟订实施计划。2.设计方面设计方面道路路线设计通常称为几何设计，其任务为按照设计速度、交通量和服务水平要求以及驾驶特点和车辆运行特性设计出安全、舒适、经济的道路。（1）依据道路的功能和技术等级要求，通过实地政治、经济、地形、地质、水文和气象调查，选择路线的走向、控制点（必经地点）、大桥桥位和隧道位置；（2）结合沿线地形、地质和水文条件，按照技术标准，在规定的控制点之间选定路线的布局并设定其位置，确定路线平面、纵断面和横断面的各项几何要素，进行道路的平面和立体交叉设计等。对路基的基本要求是整体稳定性好，永久变形小。路基设计的内容主要包含：（1）依据路线设计确定的路基填挖高度和顶面宽度，结合沿线岩质、土质和水文条件等情况，设计路基的横断面形状和边坡坡度；（2）依据当地气候、地质和水文等状况，分析高填深挖路基的坡体稳定性，稳定性不足时，设计支挡结构物；（3）对位于软弱地基上的路基，进行路堤稳定性和沉降分析，需要时选择合适的地基加固处理措施；（4）路基坡面有可能出现剥落、碎落现象或者易受冲刷时，选用合适的坡面防护措施。对路面的基本要求是足够的承载能力，平整、抗滑和低噪音。路面设计的任务是以最低寿命周期费用提供在设计使用期内满足使用性能要求的路面结构，其内容主要包含：（1）依据设计年限、使用要求、当地自然环境（温度和湿度）、路基支承条件和材料供应情况，提出路面结构类型和层次的选择和组合方案；（2）根据对所选材料的性状要求和当地环境条件（温度和湿度），进行各结构层的混合料组成设计。（3）应用力学模型和相应的计算理论和方法，或者按经验方法，确定满足轴载作用、环境条件和设计年限要求的各结构层的厚度；（4）综合考虑投资、施工、养护和使用性能等方面因素，对可能提供的各备选设计方案进行寿命周期费用分析，选择费用-效果最佳的设计方案。排水设计的任务是迅速排除降落在道路路界内的地表水，将道路上侧方的地表水和地下水排泄到道路的下侧方，以防止道路路基和路面结构遭受地表水和地下水的浸湿、冲刷等破坏作用。其设计内容为按照地表水和地下水的流向和流量及其对道路的危害程度，设置各种拦截、汇集、疏导、排泄等地表和地下排水设施，如沟渠、管道、渗沟、排水层等，并降它们组成道路排水系统。3.施工方面施工方面施工是实现设计的意图，修筑符合质量指标，满足预定使用性能要求的道路设施（主要是路基和路面结构物）。施工的主要内容为：（1）开工前进行组织、技术、物资和现场方面的准备工作，包括落实和培训施工队伍、会审和现场核对设计图纸、恢复定线和进行施工测量、编制施工组织设计和工程预算、准备材料和机具设备、准备施工现场（供水、供电和运输便道）等；（2）路基土石方作业（开挖、运输、填筑、压实和修整），进行地基加固处理，修筑排水构造物、支挡结构物、坡面防护等；（3）铺筑垫层、底基层、基层和面层（混合料的拌和、运输、摊铺、碾压、修整和养生等）；（4）按施工规程和进度要求进行施工管理，并对施工质量进行控制、监督、检查和验。4.养护和运营管理方面道路设施在使用过程中受行车荷载和自然因素的不断作用而逐渐出现损坏。为保持道路设施的使用性能经常处于符合使用要求的状态，须对道路设施的使用状况进行定期的观测和评价，为制定养护计划提供依据。对于可能或已经出现损坏或不满足使用要求的道路设施，按养护计划和养护规范进行维护、修复或改建，以延缓设施损坏的速率，恢复或提高其使用性能。四、我国道路建设概况四、我国道路建设概况2000年底，我国共有公路线路里程140.27万公里，拥有民用汽车1608.91万辆（其中，客车占53.06%，货车占44.52%）。公路网的覆盖面已达全国所有的县、98.3%的乡和89.5%的村。2000年，共完成货物运输量103.88亿吨，占交通运输部门总货物运输量的76.5%；货物周转量6129.4亿吨公里，占交通运输部门总货物周转量的13.8%，平均运距59km；完成旅客运输量134.74亿人次，占交通运输部门总旅客运输量的91.1%；旅客周转量6657.42亿人公里，占交通运输部门总旅客周转量的54.30%，平均运距49km。公路交通运输在沟通城乡间的客货交流，繁荣地区经济，提高人民物质和文化生活水平，促进市场经济发展和开发西部地区等方面发挥了积极作用。全国历年高速公路里程（公里）全国历年高速公路里程（公里）国家高速公路网规划 国家高速公路网布局方案可以归纳为“7918”网，采用放射线和纵横网格相结合的形式，包括7条北京放射线、9条纵向路线和18条横向路线组成，总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其它路线约1.7万公里。按静态投资匡算，完成国家高速公路网的建设任务需要投资2.2万亿元，可累计创造国内生产总值6.6万亿元，创造就业岗位4400万个，将对我国经济与社会发展作出重要贡献。在规划的8.5万公里国家高速公路网中，目前已建成2.5万公里、在建1.6万公里、待建4.4万公里，分别占总里程的29%、19%和52%。要实现国家高速公路网规划，需投资约2.2万亿元（静态投资），其中东部地区4300亿元、中部地区5700亿元、西部地区12000亿元。到“十五”末，国家高速公路网建成3.5万公里，占总里程的40%以上；到2007年本届政府任期内，建成4.2万公里，占总里程的近一半，全面完成“五纵七横”国道主干线系统中的高速公路；到2010年，建成55.5万公里，占总里程的60%65%。国家高速公路网规划 到2020年长江三角洲高速公路将达1.18万公里，其中国家高速公路达6200万公里，地方高速公路达5600公里，其中上海850公里、江苏5700公里，浙江5250公里。到2003年低，长三角地区已经完成高速公路3779公里。上海；上海；上海；上海；9393年道路交通建设项目投资达年道路交通建设项目投资达年道路交通建设项目投资达年道路交通建设项目投资达172.53172.53亿元。亿元。亿元。亿元。9494年年年年223.39223.39亿亿亿亿元。元。元。元。9696年年年年335.1335.1亿元。过去几年上海建成了一大批市政交通建设亿元。过去几年上海建成了一大批市政交通建设亿元。过去几年上海建成了一大批市政交通建设亿元。过去几年上海建成了一大批市政交通建设项目。项目。项目。项目。48Km48Km内环线（高架内环线（高架内环线（高架内环线（高架32Km32Km）。）。）。）。97.37Km97.37Km外环线（浦外环线（浦外环线（浦外环线（浦东东东东50.1750.17，浦西，浦西，浦西，浦西47.247.2）。）。）。）。成都路高架成都路高架成都路高架成都路高架8.3Km8.3Km。延安路高架延安路高架延安路高架延安路高架（西路、东路）。（西路、东路）。（西路、东路）。（西路、东路）。地铁一号线地铁一号线地铁一号线地铁一号线16Km16Km（延长后（延长后（延长后（延长后21Km21Km）。）。）。）。地地地地铁二号线铁二号线铁二号线铁二号线30Km30Km。延安东路隧道复线。延安东路隧道复线。延安东路隧道复线。延安东路隧道复线。沪青平一级路沪青平一级路沪青平一级路沪青平一级路51.68Km51.68Km，沪太路。，沪太路。，沪太路。，沪太路。杨杨杨杨高路（其他：浦东高路（其他：浦东高路（其他：浦东高路（其他：浦东40Km40Km）。）。）。）。奉浦大桥。奉浦大桥。奉浦大桥。奉浦大桥。一批立交（东阳路、一批立交（东阳路、一批立交（东阳路、一批立交（东阳路、罗山路、金桥、漕溪路、延安路、共和新路、成都路罗山路、金桥、漕溪路、延安路、共和新路、成都路罗山路、金桥、漕溪路、延安路、共和新路、成都路罗山路、金桥、漕溪路、延安路、共和新路、成都路-天目路）外天目路）外天目路）外天目路）外滩、吴凇路、江苏路、河南路，蕴藻浜大桥。滩、吴凇路、江苏路、河南路，蕴藻浜大桥。滩、吴凇路、江苏路、河南路，蕴藻浜大桥。滩、吴凇路、江苏路、河南路，蕴藻浜大桥。莘庄立交。莘庄立交。莘庄立交。莘庄立交。徐浦大桥。徐浦大桥。徐浦大桥。徐浦大桥。周家嘴路。周家嘴路。周家嘴路。周家嘴路。浦东国际机场配套（远东大道、龙浦东国际机场配套（远东大道、龙浦东国际机场配套（远东大道、龙浦东国际机场配套（远东大道、龙东大道）。东大道）。东大道）。东大道）。五、道路规划设计的依据和各个阶段的任务五、道路规划设计的依据和各个阶段的任务 1 1、道路规划设计的依据道路规划设计的依据（1 1 1 1）、设计车辆）、设计车辆）、设计车辆）、设计车辆 汽车可分为客车和货车两大类。客车包括小客车（轿车）、面包车、公汽车可分为客车和货车两大类。客车包括小客车（轿车）、面包车、公汽车可分为客车和货车两大类。客车包括小客车（轿车）、面包车、公汽车可分为客车和货车两大类。客车包括小客车（轿车）、面包车、公共汽车（小型、中型和铰接式）等。货车可进一步分为卡车（轻型、中型共汽车（小型、中型和铰接式）等。货车可进一步分为卡车（轻型、中型共汽车（小型、中型和铰接式）等。货车可进一步分为卡车（轻型、中型共汽车（小型、中型和铰接式）等。货车可进一步分为卡车（轻型、中型和重型）和组合式货车（各种拖挂式货车）两类。和重型）和组合式货车（各种拖挂式货车）两类。和重型）和组合式货车（各种拖挂式货车）两类。和重型）和组合式货车（各种拖挂式货车）两类。各类汽车的外廓尺寸由总长度、宽度和高度组成，它们影响到对道路的各类汽车的外廓尺寸由总长度、宽度和高度组成，它们影响到对道路的各类汽车的外廓尺寸由总长度、宽度和高度组成，它们影响到对道路的各类汽车的外廓尺寸由总长度、宽度和高度组成，它们影响到对道路的车道宽度、净空和转弯半径等方面的要求。影响道路几何设计和结构设计车道宽度、净空和转弯半径等方面的要求。影响道路几何设计和结构设计车道宽度、净空和转弯半径等方面的要求。影响道路几何设计和结构设计车道宽度、净空和转弯半径等方面的要求。影响道路几何设计和结构设计的其它尺寸参数还有：车身前缘到前轴的长度（前悬距离）、车身后缘到的其它尺寸参数还有：车身前缘到前轴的长度（前悬距离）、车身后缘到的其它尺寸参数还有：车身前缘到前轴的长度（前悬距离）、车身后缘到的其它尺寸参数还有：车身前缘到前轴的长度（前悬距离）、车身后缘到后轴的长度（后悬距离）、前后轴中心距（轴距）、双轴中心距、三轴中后轴的长度（后悬距离）、前后轴中心距（轴距）、双轴中心距、三轴中后轴的长度（后悬距离）、前后轴中心距（轴距）、双轴中心距、三轴中后轴的长度（后悬距离）、前后轴中心距（轴距）、双轴中心距、三轴中心距、轮中心距等。心距、轮中心距等。心距、轮中心距等。心距、轮中心距等。更详细的内容将在第二章讲述。更详细的内容将在第二章讲述。更详细的内容将在第二章讲述。更详细的内容将在第二章讲述。轴距轴距后悬后悬前悬前悬路上行驶着不同类型的车辆，各具不同的尺寸，对道路的几何尺寸分别提出不同的要求。道路几何设计时，通常选择一些车辆作为设设计计车车辆辆，这些车辆的尺寸和行驶特性要求将对设计起控制作用。设计车辆的选择依据道路的功能等级和使用该道路的车辆组成。轿车和卡车一般是道路设计选用的最小的车辆。大多数公路设计时应考虑选择一种半挂式组合货车作为设计车辆，特别在弯道处设有路缘石或分隔带时。我国公路工程技术标准和城市道路设计规范为三种类型的车辆：小客车、卡车和半挂车（铰接车），分别规定了设计车辆的外廓尺寸，作为设计时的控制指标。表列出了有关的规定值。此外，还限定了路上行驶车辆的总长度不得超过20m；总高度不得超过4.3m；宽度不得超过3m。公路和城市道路设计用的设计车辆外廓尺寸（m）注：括号外数值公路的设计车辆外廓尺寸；括号内数值为城市道路的设计车辆外廓尺寸。（2 2 2 2）、设计车速（计算行车速度）、设计车速（计算行车速度）、设计车速（计算行车速度）、设计车速（计算行车速度）设计速度是公路设计时确定几何线形的基本要素，它是在气象条件良好车辆行驶只受公路本身条件影响时具有中等驾驶技术的人员能够安全顺适驾驶车辆的速度，因此它与运行速度有密切关系，根据国内外观测研究当设计速度高时，运行速度低于设计速度，而当设计速度低时，运行速度高于设计速度，这也说明设计速度与运行安全有关。设计速度是公路设计时确定其几何线形的最关键参数，我国从20 世纪50 年代起引入了设计车速的概念作为路线设计的基础指标，根据车辆动力性能和地形条件确定了不同等级公路的设计速度指标，各级公路按地形条件的差别从20km/h 到120km/h 设计速度一经选定，公路的所有相关要素如视距、超高、纵坡竖曲线半径等指标均与其配合以获得均衡设计。目前基于设计速度的路线设计方法已被所有设计人员所掌握。但是经过多年来的实践设计与管理人员发现这种设计方法本身存在一定的缺陷，现有路段观测结果表明设计速度的设计方法不能保证线形标准的一致性，实际的行驶速度总是随公路线形车辆动力性能及驾驶员特性等各种条件的改变而变化，只要条件允许驾驶者总是倾向于采用较高的速度行驶，从公路使用者安全角度的考虑在进行公路路线设计时不能简单地以设计速度来控制公路线形指标，因为车辆是连续行驶的需要以动态的观点来考虑车辆进入曲线时的运行速度，所选择的设计速度要与车辆运行速度相适应从而提高公路的安全性。针对设计速度方法存在的主要问题，德法等欧洲国家和美国澳大利亚等发达国家广泛运用了以运行速度概念为基础的路线设计方法，因为运行速度考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求，以车辆的实际运行速度作为线形设计速度从而有效地保证了路线所有相关要素如视距、超高、纵坡竖曲线半径等指标与设计速度的合理搭配，可以获得连续一致的均衡设计。运行车速的引入可以有效地解决路线设计指标与实际行驶速度所要求的线形指标脱节的问题，但由于国内外的交通条件和驾驶员行为差别明显，欲采纳这种设计方法须对我国的运行速度进行深入的调查，确定适合国情的设计参数值。运行车速的引入运行车速的引入运行车速的引入运行车速的引入类别类别快速路快速路主干路主干路次干路次干路支路支路Y201510-15E完全控制完全控制信号灯控制信号灯控制IIIIIIIIIIIIIIIIIIV80/6060/5050/4040/3050/4040/3030/2040/3030/2020等级等级 高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路 三级公路三级公路 四级公路四级公路S二级二级二级二级三级三级三级三级V12010080100/80/608060403020Y201510E完全控制完全控制部分控制部分控制部分控制部分控制Q2500015000-550005000-150002000-60002000V:设计车速设计车速(Km/h)（3 3 3 3）、交通量）、交通量）、交通量）、交通量交通量为单位时段内通过道路上某断面的车辆数。它是表征交通流特性的重交通量为单位时段内通过道路上某断面的车辆数。它是表征交通流特性的重交通量为单位时段内通过道路上某断面的车辆数。它是表征交通流特性的重交通量为单位时段内通过道路上某断面的车辆数。它是表征交通流特性的重要参数之一，也是衡量道路设施生产率的一项主要指标。要参数之一，也是衡量道路设施生产率的一项主要指标。要参数之一，也是衡量道路设施生产率的一项主要指标。要参数之一，也是衡量道路设施生产率的一项主要指标。按照所取时段单位的不同，交通量可表述为：按照所取时段单位的不同，交通量可表述为：按照所取时段单位的不同，交通量可表述为：按照所取时段单位的不同，交通量可表述为：（1 1 1 1）小时交通量（）小时交通量（）小时交通量（）小时交通量（HTHTHTHT）单位小时内的车辆数（辆单位小时内的车辆数（辆单位小时内的车辆数（辆单位小时内的车辆数（辆/小时）；小时）；小时）；小时）；（2 2 2 2）年平均日交通量（）年平均日交通量（）年平均日交通量（）年平均日交通量（AADTAADTAADTAADT）在一年内每日交通量的平均数（辆在一年内每日交通量的平均数（辆在一年内每日交通量的平均数（辆在一年内每日交通量的平均数（辆/天），天），天），天），即一年内通过的车辆总数除以即一年内通过的车辆总数除以即一年内通过的车辆总数除以即一年内通过的车辆总数除以365365365365天；天；天；天；（3 3 3 3）平均日交通量（）平均日交通量（）平均日交通量（）平均日交通量（ADTADTADTADT）在少于一年的时段内的每日交通量的平均数在少于一年的时段内的每日交通量的平均数在少于一年的时段内的每日交通量的平均数在少于一年的时段内的每日交通量的平均数（辆（辆（辆（辆/天），即该时间段内通过的车辆总数除以时段天数；天），即该时间段内通过的车辆总数除以时段天数；天），即该时间段内通过的车辆总数除以时段天数；天），即该时间段内通过的车辆总数除以时段天数；交通量的时间变化和空间分布交通量的时间变化和空间分布 交通量是交通需求同交通流相互作用的结果。随着经济和社会活动对交通需求的变化，交通量也相应地随时间发生变化。这种变化表现为：（1）月变化在一年内的不同月份，各月的平均日交通量随着交通需求的变化而围绕年平均日交通量波动；这种波动与道路的类型（或功能）、季节、节日等因素有关，例如，城市道路的月变化小于公路的月变化，而具有旅游或休闲功能的公路的月变化大于其它功能的公路的月变化；北方地区冬季的月平均日交通量低于夏季；春运期间的月平均日交通量高于其它月份；（2）日变化一周内不同日子的日交通量围绕周平均日交通量波动；由于工作和休闲的不同需求，城市道路在双休日的日交通量要比工作日的小很多，但近郊道路的情况可能正好相反，双休日的日交通量由于居民出游会比工作日的日交通量高出很多；（3）小时变化在一天内各个小时的交通量出现波动；夜晚的小时交通量往往比白昼的交通量小很多；工作日的上下班高峰时段，城市道路的小时交通量要比其它时段大很多，而公路上一般不会出现早高峰时段。设计交通量设计交通量 交通量大小是确定道路设施规模（容量）的主要依据之一。道路规划设计时，通常依据运输需求预估年平均日交通量。但如果按年平均日交通量确定道路设施所需的容量，由于交通量的月变化和日变化，年内有很长时间出现交通量超出年平均日交通量的情况，所设计的设施将会有许多时间发生因容量不足而产生的交通拥堵。因而，设计时通常按照小时交通量，特别是年内的高峰小时交通量确定设施的容量。教材教材P13P13页图页图1-51-5 把第30位的小时交通量作为设计小时交通量（DHV）；或者，也可以按所设计道路的类型（功能）在第20位和第50位小时交通量的范围内选取合适的小时交通量作为设计小时交通量（DHV）。式中：DHVt设计年t的设计小时交通量；AADTt设计年t的年平均日交通量；AADT1起始年的年平均日交通量；k设计小时交通量与年平均日交通量或平均日交通量的比值；kD交通量方向分布系数；kL交通量车道分布系数；交通量年增长率；t设计年限。设计小时交通量与年平均日交通量或平均日交通量的比值k，随道路的类型（功能）而变化，旅游道路的k值最高，公路其次，郊区道路和城市道路的k值依次递降。此外，k值随年平均日交通量的增加而下降，并随路网密度的增加而降低。主要公路第30位的k值变动于12%18%范围内，平均值一般为5%；城市道路第30位的k值变动于7%18%，平均值约为11%。设计小时交通量与设计年限的年平均日交通量或平均日交通量之间的关系可通过下式表述：交通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表交通量换算采用小客车为标准车型确定公路等级的各汽车代表车型和车辆折算系数：车型和车辆折算系数：交通量的折算交通量的折算 （4 4 4 4）、交通密度与车间距）、交通密度与车间距）、交通密度与车间距）、交通密度与车间距交通密度是在某一时段内一定路段长度上的车辆数（辆/公里）。它是表征交通流特性的主要参数之一，用以度量交通流的拥挤程度。交通密度低时，车辆行驶很少受到交通流中其它车辆的影响，交通流处于自由流（或稳态流）状态。随着交通密度的增长，车辆行驶越来越多地受到交通流中其它车辆的影响，交通流逐渐变得不稳定，进入强迫流状态。因而，交通密度是判别交通流所处状态和拥挤程度的指标。常用的简便方法是在获得平均交通流量和速度的基础上，利用下述交通流三要素的关系式，通过计算得到：式中：q交通流量（辆/小时）；v平均行驶速度（公里/小时）；D交通密度（辆/公里）。交通密度的倒数，即为该路段长度上各车辆之间的平均间距，此间距统一以各车辆的前保险杠（车头）为测量点，称作车头间距。如果各车辆间的平均间距以平均时间差来表示，则可称作车头时距。车头时距是交通流率的倒数,可以得到车头时距与车头间距的转换关系式：式中：ss平均车头间距，m/辆；st平均车头时距，s/辆；va平均行驶速度，m/s。车头间距或车头时距表述了车辆在交通流中的纵向分布。在估计交通延误及车辆或行人横向穿越时的可利用间隙，为交通信号系统配时及研究车辆交汇时，都需要应用到车头间距或车头时距的知识。车辆在路上并不会按照相等的车头间距或车头时距行驶，相继车辆间的间距或时距通常都是随机分布的。在某些常见的交通条件下，可采用泊松分布表述。车头时距为连续两车通过同一点的时间间隔，车头间距为连续两车之间的距离。（5 5 5 5）、通行能力与服务水平）、通行能力与服务水平）、通行能力与服务水平）、通行能力与服务水平 在高速公路、城市快速路和多车道公路基本路段上行驶的车辆，呈现连续的流动状态，称作不间断流。低交通流量时，交通密度小，行驶速度高。随着交通流量的增加，交通密度提高，而行程速度下降。当交通流量增长到某一数值后，交通流由稳定流状态转向非稳定流状态,车辆开始停停走走，并进一步发展成强迫流状态，这时，交通密度继续增长，而交通流量和行程速度不断下降。交通流量达最大值的这一点称作通行能力，相应的行程速度和交通密度称作临界速度和临界密度。在理想条件下不间断流的通行能力为：高速公路、城市快速路和多车道公路基本路段2000辆小客车/小时/车道。从规划设计的角度通行能力分为基本通行能力和设计通行能力两种。每车道的基本通行能力：C=3600/t，t为平均车头时距（s/辆）。设计通行能力是满足服务水平时，可以承受的最大车辆数，可以用可能通行能力乘V/C得到。可能通行能力是指指基本通行能力由于多种因素干扰修正后的特性能力。V为理想状态下一定服务水平下最大服务交通量。V/C小，服务水平高，V/C大，服务