道路通行能力手册第6章--匝道与匝道主线连接处.doc

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第六章 匝道与匝道——主线连接处
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第六章 匝道与匝道——主线连接处 1
6.1 引言 1
6.1.1 匝道组成 1
6.1.2 匝道类型 1
6.1.3 匝道运行特征 2
6.1.4影响区 2
6.1.4主要影响因素 3
6.2 分析方法 4
6.2.1合/分流通行能筋溃臂陇纤呀朔洁无可着吸扼告骄胞亩侈硷鸵呐吹容仲漾咖姐厨采爷冷送留咸多绝择载辉疽咱耘赠褥弹求肿惦溯武严涟撬滴闲尚擦龟芯葡湖舰蚕至铜虞限噬锋贤檄佰末熊搅帜澈榴渡畅渺芜叁颓熟迁抹汰奏谬丝芭堆菩疙鸿摄筑苛耙酒钟王尧凭宜摘辣厦末炼葛棚领淬屋它苫就晒捎蒸枕言混浮痒超帆昨搂则贫嘻卢锌头刘季藻棒慕溺祥友掣洛献搔戒豺脖最嘿貌畜负宰瀑卷窿雏敝摇硫焊妆十欣架鲁烩说背械埃搜沪汐等肮囤灾樱辱蔚绘椒棠红胚返逊铺于俱肤却班犀健千领旺伐厩牙勇躇梧叭叠困捌淡福黔乱铂韦觅获葫荫追胆元傣屹誓狭啸牙秀颐机朵啡祷屯腐荔篆聪闭释屡寒畏摈诞棕直猿葬县道路通行能力手册第6章- 匝道与匝道主线连接处也盾争册箍私添藐陇甚喉涧蛾枕滚评夕然港割防遂骡援谁汪斌饯血掳胺驴瘟霓复起秧眺涤韧谊穿粪货妥莲钉轩颐爆豆瘴求驳度越宁欢茨胆臂咱鲜穗伴茬梦假逸慕权途尸券妥严裹吃骄汰泛概警孝蒜客茵蔓于洲延比照叛黎河张戳伊中钾楼嘎膳墨叔溅嫁闺领杉腮溜磐同从仕椒场纲援凹从敷程揣援尧盅让邪逝艾蝉抬频骑酉豢阳蛇亢埃妊抢赫狂乡密积录盯吁魔耗洼隋坍吓魁迷寂稀雁箔稗柴缆哪精旁捍熔舆递知杭明族隔搽艾晶穷济善肮满猾媳当魄鄂黎啃炬断叉怒岩宝娟爸除延润驻昔岗滞曙领尊寡镐腊桓锭须控腥责酉同桶啮堵也仍犀街潍此擎俞采姑矢再招但膝感昨葵潞肮悍伸腿英功敞遂腾虎
第六章 匝道与匝道——主线连接处 1
6.1 引言 1
6.1.1 匝道组成 1
6.1.2 匝道类型 1
6.1.3 匝道运行特征 2
6.1.4影响区 2
6.1.4主要影响因素 3
6.2 分析方法 4
6.2.1合/分流通行能力分析方法 4
6.2.2计算公式及参数说明 5
6.3 通行能力分析步骤 13
6.3.1分析数据要求 13
6.3.2进口匝道通行能力分析步骤 13
6.3.3进口匝道的特殊情况 15
6.3.4出口匝道通行能力分析步骤 16
6.3.5出口匝道的特殊情况 18
6.4 算例 19
6.4.1 算例1 19
6.4.2 算例2 21
6.4.3 算例3 24
6.4.4 算例4 26
6.4.5 算例5 29

第六章 匝道与匝道——主线连接处
6.1 引言
6.1.1 匝道组成
匝道是连接两条道路的一段道路设施，通常由三部分组成：1）匝道与高速公路连接处（也称匝道-主线连接处）；2）匝道车行道；3）匝道与相连道路的连接处。
6.1.2 匝道类型
按照匝道与高速公路连接处交通流的汇合、分离情况，可将匝道分为进口匝道和出口匝道（参见图6-1）。按照分析匝道与上、下游匝道的相互影响，可将匝道分为孤立匝道和非孤立匝道。所谓孤立匝道是指分析匝道与相邻匝道的间距足够远，其运行状况不受其他匝道的影响；而非孤立匝道则是指分析匝道与相邻匝道的间隔较小，以至相邻匝道的交通影响到所研究匝道的交通运行。在具体分析时，必须明确匝道类型。

图6-1 进口匝道和出口匝道示意图

图6-2 非孤立匝道和孤立匝道示意图
6.1.3 匝道运行特征
匝道的三个组成部分，其运行特征也各不相同。匝道车行道中车流运行环境比较简单，运行状态也相对稳定；匝道——主线连接处车辆需要高速汇入或分离，且汇入或分离车辆将对主线中的过境交通造成干扰；匝道与相连道路的连接处，其车辆希望在保证交通安全的前提下，顺利汇入该连接处。值得注意的是，匝道这三部分的运行状态是一个有机的整体，只有这三部分的运行都处于良好的状态时，匝道与匝道——主线连接处的运行状态才能有保证；只要其中一个环节出现问题，整个状态都将受到影响。而相比之下，匝道——主线连接处的运行特征最为复杂，要求也高，因此，将该处的运行特征作为分析重点。
6.1.4影响区
在匝道——主线连接处，按匝道功能的不同，分为合流区和分流区。在合流区中，从进口匝道来的车辆试着在相邻的主线车道上寻找交通流中可利用的空隙，以便汇入。由于匝道连接基本上都在主线右边，因此主线上右边第1车道（也叫路肩车道）将受到最直接的影响。由于合流车辆的影响，主线中的车辆将在进口匝道上游重新考虑其行进车道，从而使交通量打破原来基本路段中的平衡状态，在主线中重新分布。进口匝道的影响区见图6-3。在分流区中，希望驶出的车辆首先从过境交通中分离出来，进入与匝道相邻的车道，整个车流也重新调整交通量的车道分布。出口匝道的影响区见图6-4。

图6-3 进口匝道影响区示意图

图6-4 出口匝道影响区示意图
6.1.4主要影响因素
由于合流区和分流区的运行特征存在根本的差别，因此，在通行能力分析过程中，其主要的影响因素也各不相同。
在合流区，通行能力的主要影响因素包括道路条件和交通条件两个方面，各参数的具体说明如下：

图6-5 进口匝道——主线连接处通行能力的主要影响因素
1） ，驶向高速公路合流区的最大总流量，pcu/h，参见图6-5；
2） ，驶出高速公路合流区的最大总流量，pcu/h，参见图6-5；
3） ，驶入合流影响区的最大总流率，pcu/h，参见图6-5；
4） ，驶入合流影响区的主线最大总流率，pcu/h，参见图6-5；
5） ，匝道车行道的最大流率，pcu/h，参见图6-5；
6） ，上游相邻匝道的交通流率，pcu/h；
7） ，下游相邻匝道的交通流率，pcu/h；
8） ，加速车道总长，m；
9） ，匝道行车道中的自由流车速，km/h；
10） ，紧邻合流区上游主线车道1和车道2的交通量占该方向总交通量的比例，%；
11） ，距上游匝道的距离，m；
12） ，距下游匝道的距离，m。
在分流区，通行能力的主要影响因素也包括道路条件和交通条件两个方面，各参数的具体说明如下：

图6-6 出口匝道——主线连接处通行能力的主要影响因素
1） ，驶向高速公路分流区的最大总流量，pcu/h，参见图6-6；
2） ，驶出高速公路分流区的最大总流量，pcu/h，参见图6-6；
3） ，驶入合流影响区的最大总流率，pcu/h，参见图6-6；
4） ，匝道车行道的最大流率，pcu/h，参见图6-6；
5） ，减速车道总长，m；
6） ，紧邻分流区上游主线车道1和车道2的交通量占该方向总交通量的比例，%；
7） 其他主要因素包括、、、和，含义同合流区的影响因素。
6.2 分析方法
由于匝道车行道通常不会发生运行问题，且设计要素相对稳定，如匝道车道数（通常有单车道或两车道），匝道长度，设计速度，平、纵线形参数等。因此，在匝道的通行能力分析中，通常强调匝道与主线连接处车辆的高速汇入或分离，且使汇入或分离的交通流对相连高速公路中过境交通流的干扰降至最小；同时，匝道与相连道路的连接处的车辆也能在保证交通安全的前提下，顺利汇入连接处。尽管匝道这三部分相互关联，但是匝道——主线连接处由于其运行状态比较复杂、设计要求比较高，而成为通行能力分析的重点。
6.2.1合/分流通行能力分析方法
图6-7给出了匝道——主线连接处通行能力分析的流程图，通过分析可以得到通行能力值、服务水平等级以及密度、速度等关键的状态参数。

图6-7 匝道与匝道——主线连接处通行能力分析流程图
6.2.2计算公式及参数说明
1. 匝道车行道通行能力
表6-1列出了匝道车行道的通行能力值。
表6-1 匝道车行道通行能力值
匝道自由流速度，（km/h）
通行能力（pcu/h）
单车道匝道
双车道匝道
>80
2200
4400
>65-80
2100
4100
>50-65
2000
3800
≥30-50
1900
3500
<30
1800
3200
必须注意的是：表6-1中列出了匝道本身的通行能力值，而不是匝道与高速公路连接处的通行能力。实际情况中，可能出现匝道通行能力可以满足交通需求，但是匝道——主线连接处不能提供足够的通行能力，结果出现交通阻塞的情况。
2. 合流区通行能力
合流区通行能力主要由下游高速公路路段交通流率QFO决定，包括高速公路上游的交通流率QF和匝道车行道的交通流率QR，其计算公式如式（6-1）所示，参见图6-5。
式（6-1）
同时，合流区通行能力还受到进入合流影响区的总交通流量的极限。进入合流影响区的总交通量可用式（6-2）计算，参见图6-5。
式（6-2）
表6-2 合流区通行能力值
高速公路自由流速度，km/h
下游高速公路的最大交通流率，CFO（pcu/h）
进入合流影响区的最大交通流率
CR12（pcu/h）
单方向车道数
1
2
3
4
120
4800
7200
9600
2400/车道
4600
110
4700
7050
9400
2350/车道
4600
100
4600
6900
9200
2300/车道
4600
90
4500
6750
9000
2250/车道
4600
表6-2列出了下游高速公路的最大交通流率CFO和进入合流影响区的最大交通流率CR12。当驶出合流影响区的总流率QFO超过下游高速公路路段的通行能力CFO时，交通流将出现阻塞，服务水平为四级下半部，并且从合流点开始将会向上游形成排队；当进入匝道影响区的总流率QR12超过了其通行能力CR12，但总流率QFO没有超过下游高速公路路段的通行能力CFO时，将出现局部高密度的交通流，但是高速公路上不会有排队，服务水平可根据密度来确定。
3. 分流区通行能力
分流区通行能力取决于上、下游高速公路路段的交通流率QF、QFO。同时，分流区通行能力还受到进入分流影响区的总交通流率Q12的限制。表6-3列出了上下游高速公路的最大交通流率CF、CFO和进入分流影响区的最大交通流率C12。
表6-3 分流区通行能力值
高速公路自由流速度，km/h
上、下游高速公路最大交通流率，CF 或CFO（pcu/h）
进入分流影响区的最大交通流率，C12（pcu/h）
单方向车道数
1
2
3
4
120
4800
7200
9600
2400/车道
4400
110
4700
7050
9400
2350/车道
4400
100
4600
6900
9200
2300/车道
4400
90
4500
6750
9000
2250/车道
4400
当驶向分流影响区的总流率QF或驶出分流影响区的总流率QFO超过高速公路路段的最大交通流率CF、CFO时，或者需要进入出口匝道的交通流率Q12超过出口匝道本身通行能力时，交通流将出现阻塞，服务水平为四级下半部；当进入匝道影响区的总流率Q12超过其最大交通流率C12，但总流率QF或QFO没有超过高速公路路段的最大交通流率CF、CFO时，将出现局部高密度的交通流，但是高速公路上不会有排队，服务水平可根据密度来确定。
4. 合/分流区的服务水平标准
表6-4列出了合流区和分流区的服务水平划分标准，分级指标采用了与基本路段相同的车流密度。
表6-4 合流和分流区的服务水平划分标准
服务水平
密度（pcu/km/车道）
一级
<6
二级
>6-12
三级
>12-22
四级
上半部（饱和流）
>22
下半部（强制流）
交通需求超过通行能力
合/分流区服务水平的划分标准是在合/分流影响区内车流稳定运行的前提下制定的，如果出现交通需求大于通行能力，包括需要进入影响区的交通流率大于主线中该区域的最大交通流率、匝道中交通需求大于匝道车行道通行能力或驶出合流区的交通流率大于主线通行能力等，都会出现交通阻塞的情况，不能采用密度来划分服务水平等级。
5. 交通流率计算公式
同高速公路其他组成部分的通行能力分析一样，匝道与匝道——主线连接处通行能力分析也是基于理想条件下15分钟高峰小时流率来计算的，因此必须采用式（6-3）进行交通流率的换算。
式（6-3）
其中， ——理想条件下，i方向15分钟高峰小时流率，pcu/h；
——i方向小时流量，辆/h；
PHF——高峰小时系数；
——大型车修正系数；
——驾驶员总体特征修正系数。
以上修正系数的取值同高速公路基本路段。
6. 进入进口匝道影响区交通流量计算公式
对进口匝道而言，进入其影响区的流量对于通行能力分析至关重要。其计算公式如式（6-4）所示。
式（6-4）
其中， 当高速公路为4车道，每方向为2车道时，=1.00；
当高速公路为6车道，每方向为3车道时，的计算公式分三种情况：
式（6-5）
式（6-6）
式（6-7）
当高速公路为8车道，每方向为4车道时，的计算公式如式（6-8）：
式（6-8）
当高速公路为6车道，其的计算公式比较复杂，其中式（6-6）适用于上游相邻匝道为出口匝道的情况，而式（6-7）适用于下游相邻匝道为出口匝道的情况。当相邻匝道不影响分析匝道时，选用式（6-5）。详细的公式选用情况见表6-5。
表6-5 6车道高速公路进口匝道计算公式选择表
上游相邻匝道
分析匝道类型
下游相邻匝道
适用公式
无
入口
无
式（6-5）
无
入口
入口
式（6-5）
无
入口
出口
式（6-7）或（6-5）
入口
入口
无
式（6-5）
出口
入口
无
式（6-6）或（6-5）
入口
入口
入口
式（6-5）
入口
入口
出口
式（6-7）或（6-5）
出口
入口
入口
式（6-6）或（6-5）
出口
入口
出口
式（6-7）、（6-6）或（6-5）
可以看到表中尽管对各计算公式的适用情况进行了划分，但是仍然无法完全区分式（6-5）和式（6-6）、式（6-5）和式（6-7）以及式（6-5）、式（6-6）和式（6-7）的使用情况。通过计算当量匝道间距，与上、下游相邻匝道的间距进行对比，可以确定上、下游相邻匝道对分析匝道是否存在影响，从而选择正确的计算公式，正确计算进入进口匝道影响区的交通量。
当需要确定上游相邻匝道是否影响分析匝道时，需要确定选择式（6-5）还是式（6-6）：
式（6-9）
当，采用式（6-5）；
当，采用式（6-6）。
当需要确定下游相邻匝道是否影响分析匝道时，需要确定选择式（6-5）还是式（6-7）：
式（6-10）
当，采用式（6-5）；
当，采用式（6-7）。
当上下游匝道同时需要确定是否影响分析匝道时，通常采用式（6-9）和式（6-10）分别确定两种的计算公式，在两个结果中，选择较大的来计算进入进口匝道影响区交通量的比例。以更高的可靠度进行通行能力分析。
7. 进入出口匝道影响区交通流量计算公式
进入出口匝道影响区的流量的计算公式如式（6-11）所示。
式（6-11）
其中， 当高速公路为4车道，每方向为2车道时，=1.00；
当高速公路为6车道，每方向为3车道时，的计算分三种情况：
式（6-12）
式（6-13）
式（6-14）
当高速公路为8车道，每方向为4车道时，=0.436。
当高速公路为6车道时，由于上下游匝道对分析匝道的影响，使的计算公式比较复杂。其中式（6-13）适用于上游相邻匝道为进口匝道的情况，而式（6-14）适用于下游相邻匝道为出口匝道的情况。当相邻匝道不影响分析匝道时，选用式（6-12）。详细的公式选用情况见表6-6。
表6-6 6车道高速公路出口匝道计算公式选择表
上游相邻匝道
分析匝道类型
下游相邻匝道
适用公式
无
出口
无
式（6-12）
无
出口
进口
式（6-12）
无
出口
出口
式（6-14）或（6-12）
进口
出口
无
式（6-13）或（6-12）
出口
出口
无
式（6-12）
进口
出口
进口
式（6-13）或（6-12）
进口

出口
出口
式（6-12）、（6-13）或（6-14）
出口
出口
进口
式（6-12）
出口
出口
出口
式（6-14）或（6-12）
从表6-6看到，在分析具体情况时，式（6-12）和式（6-13）、式（6-12）和式（6-14）以及式（6-12）、式（6-13）和式（6-14）仍然不能完全区分。通过计算当量匝道间距，与上、下游相邻匝道的间距进行对比，可以确定上、下游相邻匝道对分析匝道是否存在影响，从而选择正确的计算公式，计算进入出口匝道影响区的交通量。
当需要确定上游相邻匝道是否影响分析匝道时，需要确定选择式（6-12）还是式（6-13）：
式（6-15）
当，采用式（6-12）；
当，采用式（6-13）。
当需要确定下游相邻匝道是否影响分析匝道时，需要确定选择式（6-12）还是式（6-14）：
式（6-16）
当，采用式（6-12）；
当，采用式（6-14）。
当上下游匝道同时需要确定是否影响分析匝道时，通常采用式（6-15）和式（6-16）分别确定两种的计算公式，在两个结果中，选择较大的来计算进入出口匝道影响区交通量的比例。以保证通行能力分析的可靠度更高。
8. 匝道影响区车流密度计算公式
当匝道影响区的交通流处于非饱和条件时，合流影响区的车流密度的计算公式如式（6-17）所示，分流影响区的车流密度按式（6-18）计算。
式（6-17）
式（6-18）
9.匝道影响区区间速度计算公式
为了便于对高速公路系统进行通行能力分析，这里提供了匝道影响区内区间平均速度和匝道影响区外侧车道区间平均速度的计算公式。
（1）合流影响区内区间速度的计算公式如式（6-19）所示。
式（6-19）
其中， ——匝道影响区上游高速公路主线的自由流速度，km/h；
=，
合流影响区区间速度计算中间变量。
其他参数的含义同6.1.4节所示。
（2）合流影响区外侧车道区间速度的计算公式如式（6-20）~式（6-22）所示。
，当<500pcu/h； 式（6-20）
，当500 pcu/h≤<2300pcu/h； 式（6-21）
，当≥2300pcu/h； 式（6-22）
其中， ——匝道影响区外侧车道的交通需求量，pcu/（h•车道），其计算公式如式（6-23）；
式（6-23）
其中， ——匝道影响区外侧车道数，当方向中除减速车道、车道1和车道2的车道数；
其他参数的含义同6.1.4节所示。
（3）合流影响区所有车辆的区间速度的计算公式如式（6-24）所示。
式（6-24）
参数的含义同式（6-23）和6.1.4节所示。
（4）分流影响区内区间速度的计算公式如式（6-25）所示。
式（6-25）
其中， =，分流影响区区间速度中间计算变量。
其他参数的含义同式（6-19）和6.1.4节所示。
（5）分流影响区外侧车道区间速度的计算公式如式（6-26）和式（6-27）所示。
，当<1000pcu/h； 式（6-26）
，当≥1000pcu/h； 式（6-27）
参数含义同式（6-23）和6.1.4节所示。
（6）分流影响区所有车辆的区间速度的计算公式如式（6-28）所示。
式（6-28）
参数的含义同式（6-23）和6.1.4节所示。
6.3 通行能力分析步骤
在匝道与匝道——主线连接处的通行能力分析中，同样存在规划、设计和运行状况三个层次的分析内容。总的来说，这三个层次的分析都分为两部分，首先是确定分析对象的是否处于稳定运行状态，然后再详细研究分析对象的车流密度、服务水平和区间速度，在规划和设计分析中，还可以得到加/减速车道长度、匝道车行道数等。从这三个层次分析所需的数据和分析步骤来看，基本一致，只是用于规划分析的数据主要是根据手册提供的默认值和预测数值，而设计和运行状况分析的数据多来自于实际观测和当地的经验值。因此，本章的分析步骤不再按层次分别说明，而将三个层次的分析进行统一介绍。
6.3.1分析数据要求
1） 高速公路主线基本数据，包括主线自由流速度、交通量或AADT、设计小时系数、方向分布系数、交通组和驾驶员总体特征等；
2） 分析匝道基本数据，包括车道数、加/减速车道长度、匝道自由流速度、交通流率或AADT、设计小时系数、方向分布系数、交通组和驾驶员总体特征等；
3） 上游匝道基本数据，包括匝道类型、距分析匝道距离、交通流率或AADT、设计小时系数、方向分布系数、交通组和驾驶员总体特征等；
4） 下游匝道基本数据，包括匝道类型、距分析匝道距离、交通流率或AADT、设计小时系数、方向分布系数、交通组和驾驶员总体特征等。
6.3.2进口匝道通行能力分析步骤
图6-8给出了进口匝道通行能力分析的流程图，通过分析可以确定匝道与匝道——主线连接处的交通运行状态，进而计算车流密度，确定服务水平等级和合流影响区的区间速度。

图6-8 进口匝道通行能力分析流程图
1） 根据已知条件确定主线自由流速度、交通量，上下游相邻匝道的类型（进口匝道或出口匝道）、距离（或）和交通量（或），以及分析匝道的自由流速度和交通量，以及地形条件。在规划和设计分析中，交通量资料多采用AADT进行计算，而其他的道路几何条件多采用假设数值。
2） 按式（6-3）计算各种15分钟的高峰小时流率，包括主线交通流率、匝道流率以及上下游匝道流率和。需要注意的是，在规划和设计分析中，由于交通量资料采用AADT，在计算高峰小时流率之前，必须按式（4-6）计算设计小时交通量DDHV。
3） 根据主线车道数和分析匝道与上下游匝道的关系，按照式（6-4）计算进入进口匝道影响区的交通量。其中，应该首先按照式（6-9）和式（6-10）计算当量匝道间距；通过比较上下游相邻匝道间距和，确定计算进入进口匝道影响区的交通量占该方向交通量的比例的计算公式，选择式（6-5）~式（6-8）中恰当的公式进行计算；最后，按式（6-4）计算进入进口匝道影响区的交通量。
4） 比较进入下游高速公路的交通量和进入合流影响区交通量与表6-2中这两个关键点所能容纳的最大流率和的大小，确定交通流是否处于稳定状态。当≥或者≥，都可以判断交通流处于不稳定状态，服务水平为四级强制流。
5） 当交通流处于稳定状态时，按式（6-17）计算合流影响区的车流密度，并对照表6-4中各服务水平等级的车流密度范围，确定服务水平等级。
6） 计算合流影响区的区间速度。首先按式（6-19）计算合流影响区内区间速度；然后根据合流区外侧车道中的交通流率，从式（6-20）~式（6-22）中选择恰当的公式，计算合流区外侧车道的区间速度；最后按式（6-24）计算合流影响区的区间速度。
6.3.3进口匝道的特殊情况
（1）双车道进口匝道
图6-9是一个典型的高速公路双车道进口匝道。与单车道匝道相比，在承担相同流量时，双车道进口匝道运行更顺畅，且服务水平较高。在通行能力分析过程中，有两个方面与单车道匝道不同：

图6-9 典型的双车道入口匝道
1）在按式（6-4）计算进入双车道进口匝道影响区的交通量时，进入交通量与该方向总交通量之比取值如下：
l 4车道高速公路，=1.000；
l 6车道高速公路，=0.555；
l 8车道高速公路，=0.209。
2）在利用式（6-17）计算匝道影响区的车流密度时，应该用有效加速车道长度代替原加速车道长度，有效加速车道长度计算公式如式（6-29）所示。
式（6-29）
其中，和的定义参见图6-9。
需要注意的是：双车道进口匝道对于主线车道和匝道影响区内所疏导的最大流率没有影响，仍然采用表6-2中的数值。
（2）附加车道
当单车道进口匝道合流处附加一条车道时，匝道连接的通行能力更多的是受匝道本身几何条件的限制，而不受合流影响区内最大交通流率的限制。
6.3.4出口匝道通行能力分析步骤
图6-10给出出口匝道通行能力分析的流程图，通过分析可以确定匝道与匝道——主线连接处的交通运行状态，进而计算车流密度，确定服务水平等级和分流影响区的区间速度。

图6-10 进口匝道通行能力分析流程图
1） 根据已知条件确定主线自由流速度、交通量，上下游相邻匝道的类型（进口匝道或出口匝道）、距离（或）和交通量（或），以及分析匝道的自由流速度和交通量，以及地形条件。在规划和设计分析中，交通量资料多采用AADT进行计算，而其他的道路几何条件多采用假设数值。
2） 按式（6-3）计算各种15分钟的高峰小时流率，包括主线交通流率、匝道流率以及上下游匝道流率 和。需要注意的是，在规划和设计分析中，由于交通量资料采用AADT，在计算高峰小时流率之前，必须按式（4-6）计算设计小时交通量DDHV。
3） 根据主线车道数和分析匝道与上下游匝道的关系，按照式（6-11）计算进入出口匝道影响区的交通量。其中，应该首先按照式（6-15）和式（6-16）计算当量匝道间距；通过比较上下游相邻匝道间距和，确定计算进入出口匝道影响区的交通量占该方向交通量的比例的计算公式，选择正确计算公式或得到比例值；最后，按式（6-11）计算进入进口匝道影响区的交通量。
4） 确定出口匝道的交通量，进入上下游高速公路的交通量、以及进入分流影响区交通量，分别与表6-1和表6-3中这些关键点所能容纳的最大流率、和进行比较，确定交通流是否处于稳定状态。当≥、≥、≥或者≥，都认为交通流处于不稳定状态，服务水平为四级强制流。
5） 当交通流处于稳定状态时，按式（6-18）计算分流影响区的车流密度，并对照表6-4中各服务水平等级的车流密度范围，确定服务水平等级。
6） 计算分流影响区的区间速度。首先按式（6-25）计算合流影响区内区间速度；然后根据分流区外侧车道中的交通流率，从式（6-26）和式（6-27）中选择恰当的公式，计算分流区外侧车道的区间速度；最后按式（6-28）计算分流影响区的区间速度。
6.3.5出口匝道的特殊情况
（1）双车道出口匝道
图6-11是两种典型的高速公路双车道出口匝道。与单车道匝道相比，其通行能力没有发生变化，但在承担相同流量时，双车道出口匝道的运行更顺畅，且服务水平较高。

图6-11 典型的双车道出口匝道
在通行能力分析过程中，有两个方面与单车道出口匝道不同：
1）在按式（6-11）计算进入双车道出口匝道影响区的交通量时，进入交通量与该方向总交通量之比取值如下：
l 4车道高速公路，=1.000；
l 6车道高速公路，=0.450；
l 8车道高速公路，=0.260。
2）在利用式（6-18）计算匝道影响区的车流密度时，对于图6-11（a）应该用有效减速车道长度代替原加速车道长度，有效减速车道长度计算公式如式（6-30）所示。
式（6-30）
其中，和的定义参见图6-9。
需要注意的是：双车道进口匝道对于主线车道和匝道影响区内所疏导的最大流率没有影响，仍然采用表6-2中的数值。
（2）附加减速车道
当单车道出口匝道的分流处附加一条减速车道时，匝道连接处的通行能力受匝道本身几何条件的限制，而不受分流影响区内最大交通流率的限制。
6.4 算例
算例1.确定独立驶入匝道的服务水平、车流密度和区间速度。
算例2. 确定一条驶入匝道接一条驶出匝道的分流影响区域服务水平、车流密度和区间速度。
算例3. 确定一条驶入匝道接一条驶出匝道合流影响区的服务水平、车流密度和区间速度。
算例4．确定独立连续2个出口匝道的服务水平、车流密度和区间速度。
算例5．确定有双车道车道的驶入匝道的服务水平、车流密度和区间速度

6.4.1 算例1
例1 匝道情况：平原地区某4车道高速公路中单车道孤立驶入匝道。
已知：高速公路路段单方向2车道，车道宽3.6m, 自由流车速FFS＝110km/h, 高速路段自由流流量为2，500辆/h, 重型车比例为10%,PHF＝0.90。孤立匝道1车道，匝道流量550辆/h, 匝道重型车比例为5%,匝道的自由流车速FFS＝70km/h, 加速车道长225m。

图6-12 算例1图
求匝道高峰小时匝道的服务水平。
利用 “高速公路基本路段” 章确定fHV及fp。
解题方法：
所有输入变量已知，无须再使用默认变量。将需求交通量转化为交通流率，然后检查通行能力，再计算分流影响区域交通密度并确定服务水平。详细计算如下：

1.把流量转化成流率

1a.确定Fp
Fp=1.000
1b.确定fHV

2.计算Q12(用式6-4)

3.检查下游段的最大交通流率（4600pc/h表6-2）

4. 检查合流影响区的最大交通流率（4600pc/h表6-2）

5.用式6-17计算密度

6.用6-19计算合流影响区内间速度VR

7．用表6-4确定服务水平
四级

高峰小时合流影响区域服务水平为四级，合流影响交通密度为17.4pcu/km/ln，平均速度为87千米/小时。

6.4.2 算例2
确定一条驶入匝道和一条驶出匝道的分流影响区域服务水平、车流密度和区间速度。
匝道情况：
八车道高速公路相距400米的一条驶入匝道和一条驶出匝道。加、减速车道长度均为80米。

图6-13 算例2图

问题：
高峰小时驶出匝道分流影响区域的服务水平为几级？
附加条件：
驶出匝道车流中有10%为货车；驶出匝道FFS为40千米/小时；驶出匝道车流量为600辆/小时。
建议：
利用 “高速公路基本路段” 章确定fHV及fp；
高速公路车流量为5900（5500+400）辆/小时；
高速公路车流中货车百分比：。
解题方法：
已知所有输入变量，无须再使用默认变量。将需求交通量转化为交通流率，然后检查通行能力，再计算分流影响区域交通密度并确定服务水平。
1.把流量转化成流率

1a.确定fHV

2.计算Q12(用式6-11)

3.检查上游路段的通行能力
(表6-3所示为9，200pcu/h)

4.检查进入分流影响区的最大流量(表6-3所示为4，400 pcu/h)

5.检查下游路段的通行能力
(表6-3所示为9，200pcu/h)

6.检查驶出匝道的通行能力
(表6-1所示为1，900pcu/h)

7.计算密度用式6-18

8. 用式6-25，6-23，6-28计算速度计算速度用

9．用表6-4确定服务水平
四级

结果：
驶出匝道分流影响区域服务水平为四级，合流影响区域速度为79千米/小时，平均速度为89千米/小时，交通密度为19.2辆/千米/车道。

6.4.3 算例3
确定1进口匝道接1出口匝道合流影响区的服务水平、车流密度和区间速度。
匝道情况：
八车道高速公路相距400米的一条驶入匝道和一条驶出匝道。加、减速车道长度均为80米。

图6-14 算例3图

已知条件：
驶入匝道、驶出匝道各一条；平原地形；车道宽度3.6米，PHF为0.90；高速公路流量为100千米/小时；单向四车道路段；高速公路车流中有10%为货车；驶入匝道车流中有5%为货车；无RV；驶入匝道流量为400辆/小时；驾驶员为普通通勤者。
问题：
高峰小时驶入匝道合流影响区域的服务水平为几级？
建议：
利用“高速公路基本路段” 章确定fHV及fp。
解题方法：
已知所有输入变量，无须再使用默认变量。将需求交通量转化为交通流率，然后检查通行能力，再计算分流影响区域交通密度并确定服务水平。
步骤：

1.把流量转化成流率

1a.确定fHV
/
2.计算Q12(用式6-4)
V12=VF*PFM=6419*0.255=1,637pc/h
2.a.用式6-8确定是用式6-12
PFM=0.2178-0.000125VR+0.05887LA/SFR
PFM=0.278-0.000125(455)+0.05887(80/50)=0.255
3.检查下游路段的通行能力
(表6-2所示为9，200pcu/h)
VFO=6,419+455=6,874pc/h
4.检查进入合流影响区的最大流量(表6-2所示为4，600 pcu/h)
VR12=1,637+455=2,092pc/h
5.计算密度用式6-17
DR=3.402+0.00456VR+0.0048V12-0.01278LA
DR=3.402+0.00456(455)+0.0048(1637)-0.01278(80)=12.3pc/km/h
5.检查下游路段的通行能力
(表6-3所示为6，900pcu/h)
SR=(SFF-67)MS
6. 用式6-25，6-23，6-24计算速度计算速度用
MS=0.321+0.0039e(092/1000)-0.0048(80*50/1000)0.337
VR=100-(100-67)(0.337)=88.9km/h
VOA=(VF-V12)/NO=(6,419-1,637)/2=2,391pc/h
VO=SFF-10.52-0.01(VOA-2300)
VO=100-10.52-0.01(2391-2300)=88.6km/h
V
9．用表6-4确定服务水平
三级

结果：
驶入匝道合流影响区域服务水平为三级，合流影响区域速度为89千米/小时，平均速度为89千米/小时，交通密度为12.3辆/千米/车道。
6.4.4 算例4
确定独立连续2个出口匝道的服务水平、车流密度和区间速度。
匝道情况：丘陵地区某6车道高速公路中单车道成对匝道的一个驶出匝道，相距225米，第一个匝道减速车道长150米，第二个匝道减速车道长90米。
已知：单车道驶出匝道，单向三车道，高速路段自由流车速FFS＝100km/h,丘陵地形，PHF＝0.95，高速路段和驶出匝道重型车比例均为5%，高速路段自由流流量为4，500辆/h；第一个驶出匝道流量300辆/h，第一个驶出匝道的自由流车速FFS＝60km/h，驾驶员为普通通勤者。

图6-15 算例4图
求高峰小时第一个驶出匝道的服务水平。
1.把流量转化成流率

1a.确定匝道和高速路段Fp

1b.确定匝道和高速路段fHV

2.计算Q12(用