第一節概述一、通行實力的慨念道路通行實力是指在確定的道路、交通、環境條件下，道路上某一斷面在單位時間內能通過的最大車輛數，其單位通常為輛／h。道路通行實力是道路的一種性能，是度量道路疏導車輛實力的物理量。道路通行實力又是道路的一項重要指標，是道路規劃設計必需的基礎數據，同時也是交通管理的具體指標，道路條件是指道路的幾何線形組成，如車道寬度、側向凈空、附加車道、道路途形、視距、路面性質和狀況、坡度以及沿線的街道化程度等。交通條件是指交通流中的車輛組成、車道分布、交通量的變更、交通管理及交通限制等。按交通流運行狀況的特征，道路通行實力可分為四類狀況：1．路段的通行實力(連續車流)：2．信號交叉口的通行實力(間斷車流)；3．匝道的通行實力(分流、合流)；4．交織路段的通行實力。在進行路段通行實力調查時，應把調查地點選在其上的瓶領路段(道路爬坡、狹窄地段等)處。要確定合流區間的通行實力，首先必須要把探明堵塞發生的緣由作為交通調查的對象。探明堵塞發生的緣由和最大交通量的調查應看作是對交通流進行客觀記述的綜合的交通調查。二、調查的必要性1．要了解目前發生擁擠和堵塞的道路、交叉口，探討發生堵塞的緣由并分析各種不同條件對堵塞所產生的影響時；2．對特定的道路或交叉口擬進行交通設施或交通運營管理的改造、以及對所做的工作進行前后效果對比時；3．對現有道路網交通狀況進行綜合評價時；完善和建立信號標記為擬建的交通設施和交通管理供應基礎資料，檢驗新建和改建立路及交通設施與交通需求是否適應時。三、調查留意事項

1調查的地點一般應選在交通量大、易于發生擁擠堵塞的地方。例如道路上的瓶頸、爬坡路段。城市道路的主要交叉口，道路合流區間等；2．調查的時間應選在可能發生擁擠堵塞的日期和時刻。通常調查在晴天時進行，觀測的時間一般要持續lh；3．當交通條件發生變更時，還應延長觀測時間。例如對那些堵塞持續時間較長、處于飽和狀態的車流．在堵塞持續時間內要連續觀測。同時還要依據交通變更條件分別予以分橋才能達到觀測的目的。假如堵塞持續的時間較短，可以隨意選擇調查日期，但累計調查時間應大于比，還要留意每次調查發生堵塞時的交通條件應基本相同；4．為了解堵塞的動態狀況或分析堵塞前后交通流的各種特性，須要把觀測時間分為若干時段加以處理。其次節調查方法一、連續通行路段的調查(1)交通量；(2)車速；(3)車流密度；(4)車頭時距；(5)車頭間距；(6)車道利用率(7)超車次數。1．車頭時距的觀測

調查地點應選在平直路段而且不受交叉口停車、加減速、車輛換道及行人過街等的影響。調查的車流應是連續行駛的車隊。當車隊中混有各種車型時，應分別調查各種車型的車頭時距。用人工測定，由二人協作進行，先在測量地點預先做好前后相距15—20m二個斷面的標記。一人用秒表讀連續車流中的首車經過此二斷面的時間以求得該車隊的地點車速。然后，他連續讀其余各車輛經過其次斷面的時間和車型，另一人特地負責記錄。2．車頭間距的觀測

在高處進行攝影觀測時，要預先在路面上按確定距離間隔設置標記(例如粘貼白色紙帶)，供分析時量測距離用。有時亦可通過量測現場實物來確定距離(如車道線虛線、護欄柱或電桿的間距等)。觀測時攝象機的位置越高越好，最好高于三層樓房，其畫面速度應視現場車輛行駛速度和攝象范圍大小確定。對于市區道路一般取4畫面／s；對于高速馬路要取8畫面／s。通常運用16mm錄象帶，如欲提高觀測精度則需用35mm錄象帶。3．車道利用率的觀測車道利用率是指一個車道的交通量與全部車道交通量的比率。觀測者只需分別測出每一車道的交通量即可算出。4．超車次數的觀測分別在調查區間的前后斷面記錄每輛車的通過時間與車牌號，比照兩斷面的記錄，再依據車輛的通過依次即可求得超車次數。另外，還可從高處干脆觀測確定路段內的超車次數。5．公共汽車停靠站的通行實力調查公共汽車停靠站的運行實力對于公交車輛專用車道及單向一車道的道路影響很大。有些道路盡管在正常路段的通行實力較大，但由于受停靠站的限制，仍舊可能出現交通堵塞現象．因此有必要確定它對道路通行實力的影響。公交線路實際通行實力的計算無交通信號引起延遲時的狀況N——每小時每個站點通過的最大公交車輛數；R——折減系數，用于補償車輛逗留及到達的變更，一般取0.633；h‘——在公交停車站點車輛的最小車頭時距，s;D——一輛公共汽車占用停車站的總時間，stc——相繼公交車輛之間的凈時距(車輛開關門時間約4—5s：計入tc內)。考慮到車輛和乘客上下車的方式不盡相同，N的計算公式也不同：只有上車乘客時：h’＝bB十tc只有下車乘客時：h’＝aA十tc雙門都有上下乘客時：h’＝aA+bB十tc單門上下乘客時：h’＝1.2(Aa+bB)十tcA——在客運高峰15min內統計的每車平均下車人數；a——每位乘客下車平均所用的時間，sB一—在客運高峰15min內統計的每車平均上車人數；b——每位乘客上車平均所用的時間，s。*國內a,b通常均取1．5s。受交通信號約束時的狀況g——每個信號燈周期的綠燈時間(包接黃燈時間)，sC——信號燈周期時長為了計算公交停靠站點的通行實力以及對它的影響確定合理的修正系數，通常應調查以下狀況：(1)停靠站的長度和同一時間可停靠的車輛數；(2)相應于各種候車人數時不同大小公共汽車的停靠時間；(3)相繼公交車輛進出站的最短時間間隔；二、信號交叉口的調查通過停車線進入交叉口的車輛數與待行車隊的長短無關，而與交叉口處的道路、交通條件以及入口的信號顯示狀況有關。通行實力一般由各入口引道確定，在交叉口的幾何構造、交通條件確定的前提下，有時也可以認為是一個綠燈小時可能通過的車輛數。但應區分于通常說的每綠燈小時通行實力。信號交叉口某一入口的通行實力應等于每綠燈小時通行實力乘以綠信比。國內常用的有停車線法、沖突點法，此外還有時差放行法。時差放行法主要用于左轉車流量大的信號交叉口各向停車線位置的協調設計，1．停車線法調查停車線法的基本思路是以車輛通過停車線作為通過路口，將飽和通行實力經修正后得到設計通行實力。所以調查主要集中在對通過某一信號交叉口進口道的飽和車流進行觀測和分析上。所謂飽和流量是指在一次綠燈時間內，進口引道上車隊能連續通過停車線的最大流量。觀測地點：選擇有兩條或兩條以上入口車道、交通流量大、右轉、直行、左轉有明確分工的交叉口進口引道。觀測的內容與方法：(1)調查交叉口的幾何組成，各進口引車道數、停車線位置及各車道功能劃分狀況；(2)觀測信號燈周期時長及各相位時長將(l)、(2)項內容填入交叉口狀況調查記錄表，見表5—1。(3)觀測交叉口高峰小時交通流量流向分布，并將結果填入交叉口狀況調查統計表，見表5—2。(4)飽和流量的測定(參見表5—9)方法一：統引定周期交叉口進口引道的飽和流量在綠燈和黃燈期間，以每6s為一觀測單元，記錄這些間隔時間內飽和車流通過的車型、車輛數和方向，最終一個間隔一般都小于6s，因此要列出最終間隔的時間、通過的車輛數和車型。方法二：非定周期飽和流量的觀測將每周期分為三個時間間隔，第一間隔為綠燈最初的10秒，其次間隔為10秒以后余下的綠燈時間，第三間隔為黃燈時間。測量各個間隔飽和連續車流通過停車線的車輛數，然后計算飽和流量。方法三：用測量車頭時距的方法計算飽和流量觀測飽和車流各車輛經過進口引道停車線的時間、車型、色燈交換時間。用以上一方法觀測時，要看準車隊最前面的第3—5輛車，待它們通過停車線時再起先統計經過的時間與車輛數。在黃燈即將顯示的的適當時刻(原待行車隊最終一輛車通過停車線的時刻前后)，要盯住車隊最終一輛車，在其通過停車線的時刻即結束觀測。之所以來用這種觀測方法，是因為假定飽和流按確定流率(單位時間內分流的車輛數)行駛，從第3—5輛車起先計算是為了消退由于起動延誤帶來的時間和統計車輛數的誤差，參見圖5—10。對右轉車，則以連續運行車流不少于5輛作為統計對象為宜。方法四：攝影觀測前三種方法均為人工觀測，還可以用攝影方法觀測飽和流的分流車輛數和車頭時距。觀測者應于高處以1一4畫面／s的速度拍攝自交叉口入口引道停車線前10s到出口這一區間內車流的動向及信號顯示。為便于分析，要把觀測的時間、地點、天氣、畫面速度等具體填寫記錄并輸入錄象帶的前端。信號顯示時，可干脆拍攝信號燈并配以明顯的標記。分析照片要判明距離，拷貝上交通調查用的過濾核對線即為確定距離的基準線。2．沖突點法調查沖突點法的基本思想是以車輛通過“沖突點”作為通過路口。所謂沖突點是指本向直行車(右轉車)相對向左轉車在同一綠燈時間內交織通過，此兩向車流軌線的交會點。該算法所得的飽和通行實力是以車輛通過沖突點的各平均飽和車頭時距為基礎的，因而此時的調查內容除與前還有不少相像之處以外，還要著重觀測在沖突點車輛穿插流淌的規律。探討表明，若直行車流車輛到達分布屬泊松分布時．直行車流中出現的可供左轉車穿越的空檔分布符合負指數分布。觀測地點：同前。觀測的內容與方法：(1）一(3)項同前；(4)調查沖突點的位置；觀測本向直行車與對向左轉車的行駛軌線，定出沖突點位置并在實地做好標記。量取本向直行車及對向左轉車自停車線至沖突點的行駛軌線長度．見圖5—2。L1為直行車自停車線到沖突點直線長;L2為對向左轉車自停車線到沖突點軌線長。(5)觀測綠燈啟亮后，對向左轉頭車到沖突點的時間或本向直行頭車到沖突點的時間(比較哪一方向先到沖交點，就測先到方向的時間)；(6)觀測綠燈初期與綠燈中期對向左轉車各自的流量數；(7)觀測黃燈亮后，對向左轉車通過交叉口的車輛數；(8)觀測本向直行車道(或合用車道)的周期流量；(9)觀測各類車輛連續通過沖突點的臨界車頭時距；(10)觀測車輛中可穿越空檔及不飽和周期中出現的可穿越空檔的次數。可穿越空檔：是指交叉口上對向左轉車輛穿越直行車流最小空檔或直行車輛穿越對向左轉車流中的最小空檔。由于左轉車輛通常所占比例較少，所以只探討穿越直行車流的最小空檔。觀測可分解為三個步驟，見圖5—3。(1)測量直行車1到達沖突點的時間t1及車型；(2)測量對向左轉車2緊接著到沖突點的時間t2及車型；(3)測量左轉車后的直行車3緊接著到沖突點的時間t3及車型。穿越空檔的前半部分簡稱前擋，以表示；后半部分則稱后檔以表示，則有

空檔的總時長可是在實測中很難得到直行車—左轉穿越車—直行車緊接著經過沖突點的樣本，因此可分別測得與，然后迭加得到值。三、環行交叉口的調查

環行交叉口是自行調整交通的交叉口。進入交叉口的全部車輛都以同一方向繞中心島行進，變車流的交叉為合流、交織．分流。它的功能介于平面交叉與立體交叉之間。國內城市中有確定數量的這類交叉口，探討它的通行實力有現實意義。但是迄今尚未有成熟的理論計算公式可循，往往憑閱歷估計或參考國外類似狀況處理。環行交叉口的通行實力受多種因素影響，既與它的各要素的幾何尺寸、相交道路的交角有關，又與交通組成流量流向的分布有關。第一種是特地組織一批汽車按確定速度、確定流向進出交叉口使其達到飽和，同時進行觀測。這一方式的主要缺點在于須要調動大量汽車、大量人力，耗用很多汽油且難于組織實施，此外，行駛路途和運行狀況也不同于原交叉口的實際狀況，存在著確定程度的失真，所以用得不多。其次種方式是阻車觀測，它利用原有錢路上的車輛，使其在一段較短時間內暫停通行，當各進口引道上積累了確定數量的車輛之后再起先放行，于是便可使環行交叉口在一個短時間內處于飽和狀態。其次種方式的實施盡管也有不少困難，尤其是假如準備不充分又缺乏閱歷時，可能會造成短時間的堵塞，影響正常交通。國內幾個城市的阻車試驗表明：事先做好充分的準備，選擇適當的阻車時間，適當縮短阻車持續時間，細致分析可能發生的堵塞狀況并準備好相應的疏導方案，那么接受阻車觀測較為便利而且觀測結果的真實性也較強。1．調查項目：(1)環行交叉口的幾何尺寸，確定它的交織段長、交織角及進口道寬度等，見圖5－4(2)非機動車及行人交通狀況；(3)高峰小時路口交通流量、流向分布；(4)高峰時段環內車速的觀測；(5)環道飽和車流的觀測(阻車試驗)。2．阻車試驗1)阻車試驗的準備工作阻車觀測的進備工作包括人員組織、儀器儀表及技術工作準備。此項工作一般應由城市交通管理部門、市政管理(探討)單位會同有關院校、探討所共同組織人員進行。對全部參與人員要進行關于觀測的意義、方法、留意事項和應急措施的講解，甚至進行必要的培訓，要求分工明確，各司其責。對觀測用儀器、儀表和工具也要細致檢查，保證運用牢靠、有確定的精度。對技術方案要反復推敲，應預料可能發生的各種狀況并準備相應的處理方法。各種記錄表應事先備好，要求觀測人員細致填寫。2)阻車時間和阻車持續時間的選擇阻車的目的旨在形成通過交叉口的飽和車流。一般來說，選在高峰時間易于實現，但高峰時間對客運工作影響大，應盡量避開。最好選在機動車高峰過后仍有較大交通量時，阻車持續時間應適當縮短，視累積車輛達到須要車輛數即可放行。例如武漢市1985年11月16日對武圣路環行交叉口的阻車試驗，阻車起先時間為上午10時25分，持續時間西進口5min，東、南、北三進口僅3min。南京市1987年12月17日對鼓樓環交口的阻車試驗，阻車起先時間為上午9時整，持續時間10min。各進口引道阻車時間可以相同，也可以不同，但放行時間應一樣。3)觀測記錄

(1)以5min為統計單位記錄機動車流量見表5—3，記錄非機動車流量見表5—4。(2)記錄機動車通過環行交叉口的平均速度見表5—5。四、合流區間的調查合流區間通行實力的調查一般是通過對堵塞時的交通狀況進行多方面的觀測、分析來探討堵塞發生的緣由和推算題行實力，而對于困難的合流現象也常有用模擬演示來探討的，此時的交通調查的主要工作是獲得建立模擬模型的基本資料，為分析和計算供應數據。為了分析的須要，有時要把合流區間全部車輛的運行狀況拍攝下來，往往要運用2—3臺攝象機且各自的攝象區要相互搭接。有時也實行同時拍攝整個合流區間的方法，要求對行駛車輛逐個追蹤并能繪制時間一距離曲線圖。畫面速度可依據分析項目、時間及經費設備來確定，通常取1－8畫面／s。對于加、減速等特殊項目，畫面速度可進一步加快。第三節資料整理與分析通行實力調查主要是：1．試圖獲得在不同調查地點不同交通狀況下的各類車型的車頭時距以干脆推算通行實力。2．在交通流較穩定時，交通量與其它交通參數關系比較親密．可以反映某些重要的規律，(1)計算各種車型的平均車頭時距將同類車輛的車頭時距整理在一起，用統計方法剔除異樣數據——車頭時距的最大和最小值。如置信水平為95％，則車頭時距h的取值應在h的平均之間(N為觀測總次數，S為標本標準差，t0.025為自由度為(N—1)、置信水平為95%時的分布的統計量)，然后算出各類車型的平均車頭時距。(2)計算車輛換算系數實際車流大都是混合車流，大致可分為大型車(通道、拖掛車)、中型車(一般汽車)和小型車(小汽車)三類。若以小汽車為標淮車，則須將大、中型車換算為當量小汽車，車輛換算系數的計算公式為：一、連續通行路段

主要介紹交通量與其它交通參數之間的相關分析。作為與交通量對比的參數有平均車速、平均密度、車頭時距和超車次數等，從它們的相關關系可以定量地求得它們之間的變更關系。分析的基本工作是繪制時距圖(時間一距離曲線圖)。依據每幅面面(即每個讀取時間)，確定路上縱方向各車的位置并將它們表示在時間一距離坐標系上。本法也可用于具體分析交叉口、合流區間等的交通狀況。圖5—5表示一段城市街道干線兩個信號交叉口之間的車流軌線。圖上各曲線與水平線交點的間隔表示相應位置的車頭時距；各曲線與各垂線的交點數即表示相應時間的交通量；而各曲線與各垂線交點的間隔表示相應時間的車頭間距；距離間的交點數即表示該時刻的車輛數；曲線的斜率則表示車速。以這種分析為目的的錄象范圖，一臺攝象機最多可能攝取150m左右。利用時距圖及下列各式即可求得交通量、車流的平均密度和速度。

圖5—6為計算示例圖，由圖可知：L=150m；T=20s；＝730m；＝98.4s，則整個觀測時間通取1一10min，當觀測區間較短時，交通量可以取用觀測區間內一個斷面的干脆測定值(如圖5—6中斷面AA‘,naa’=5輛／20s=900輛／h)；當觀測區間較長，也可取用幾個斷面交通量的平均值。1)車頭時距與速度差的關系依據不同車型測得某斷面前后兩車的速度差即可繪制速度差一車頭時距關系曲線．見圖5—7。由圖可以把車流分為自由流與約束流兩類，還可確定受前車影響的車頭時距臨界值。在求得臨界值以內的車頭時距占全部車頭時距的比例后，就可以評價交通流受約束的程度并以此作為推算通行實力的資料，2)空間平均車速與交通量、交通密度的關系

連續通行路段某一斷面上單位時間內的交通量與空間平均車速的關系當交通量較小時呈直線關系；當交通量增大致使全部車輛呈未遂行駛狀態，這時的交通流起先紊亂，車速急劇下降。對應于這種狀態下的交通流可視為通行實力。隨著密度的增加平均車速不斷下降．通常認為在通行實力旁邊，曲線將成為不連續形態3)車頭時距分布與交通量的關系如圖5—10所示，車頭時距分布隨交通量的不同有明顯差異，因而依據不同交通量時的車頭時距分布便可推算通行實力。當交通量較小時，各種車輛形成能夠自由行駛的交通流，因而車頭時距是隨機的，并接近負指數分布曲線。隨著交通量的增加，車輛之間相互干擾，車頭時距的分散程度漸漸變小；當交通量進一步增加，車頭時距變得幾乎相等，全部車輛形成跟隨行駛狀態，由此特性，也可推算通行實力。4)交通量與超車次數的關系在雙車道道路上，隨著交通量的增加超車會愈來愈困難，最終交通量達到某一數值時就完全無法超車，因此超車次數也可以用來作為衡量車輛行駛自由性的尺度，亦可作為推算通行實力的一種資料。圖5—11分別表示不同車型車輛的超車次數與交通量的關系圖。它是在日本東名高速馬路某段2．41km區間觀測記錄的散點圖。5)依據交通流的穩定性分析交通密度與車速的關系當交通量增加，平均車速便呈直線下降，越接近通行實力下降越厲害，此時交通流呈不穩定狀態。這種現象可以用密度與平均車速的時間系列關系圖表示。圖中，密度為橫坐標，平均車速為縱坐標。按時間依次把每隔1min的密度與相應平均車速形成的點連接起來，從中可以看到密度大于某一數值時，車速就失去穩定性，車速的變更變得特別猛烈，以此密度為界線可以清晰地區分穩定流和不穩定流，它對應的交通量即為通行實力。二、平面交又口1．人工觀測飽和流分流車輛數的狀況在信號顯示周期內分流的車輛始終飽和時，可依據各周期的觀測資料按下式計算入口車道每綠燈小時的通行實力N：2．飽和流率飽和時間系指綠燈啟亮后，飽和車流通過停車線的總時間。若它等于綠燈時間．則稱為全飽和周期；飽和時間小于綠燈時間為非全飽和周期。當飽和時間少于10s時，在計算飽和流量時應予解除。例如在表5—6中打×者表示飽和時間少于10s；飽和時間這一列標有“一‘者表示其小于綠燈時間，此時第(3)列為零。x2=中間間隔的飽和車輛數；X4=飽和時間(s)；N4=記錄飽和時間的周期數。如表中的數字得：飽和流量：若所記錄車流為混合車流，則須按其組成折算為當量小汽車(P.c.u.)，再計算飽和流量。3．觀測飽和流中車頭時距的狀況綠燈信號時，飽和流起先分流，各車道最前面的第一輛車起先順次經過停車線，測記各車頭時距，并計算各周期各類型車的平均值。須留意在整理中以每周期第四輛車以后計算各飽和車流中車輛間的車頭時距及車頭時距平均值，用3600s除以平均車頭時距即得飽和流量。例5—21某交叉口人口引道飽和車流觀測數據如表5—7所示：依據上表計算加權平均車頭時距：4．阻車視察結果

三、合流區間合流區間通行實力推算過程的主要工作是先繪制時距圖，在圖上找出各交通因素，然后再按本節提出的幾項內容進行分析。1．合流區前后各車道的利用率這里所指的車道利用率是指合流前(匝道口)與合流后(車道寬度漸變路段的終點)兩個斷面上各車道單位時間內通行的車輛數與干道交通量之比。借助于車道利用率可以推斷干線行駛車輛受合流車影響的程度．可以探究原委在合流區間的哪個位置上交通流受到約束。一般繪圖時，縱坐標為相對于干線交通量的車道利用率(％)，橫坐標為匝道口前(或合流后)5min內的交通量(輛／5min)，在圖上可分別繪制合流車與連續通行路段的關系曲線進行比較。詳見圖5—l4。2．合流前及合流處合流車與干線車的車速分布這一分析類似于繪制各種(干線內側、外側車道、交通島端部合流車、合流區間的合流車等)車流的車速累計分布圖，如圖5—15。由此進行比較，分析合流車與干線行駛車的相互影響。當干線上各車道的車速與來自匝道上的合流車車速相近時，可以認為此時的交通狀況與通行實力相一樣，亦可以此推算通行實力。3．干線上行駛車輛的車道變更分布干線外側車道上行駛的車輛有在合流區間旁邊變更