中文版HCM公路通行能力手册 第3章-高速公路基本路段附录
道路通行能力手册
第一章引言目录1 概述 (2)编写手册的目的 (2)手册的内容 (2)手册的使用 (2)公制版和美国通用制版的惯例版本 (3)北美和国际的应用 (3)在线手册 (3)计算软件 (4)2 手册的历史 (4)3 HCM2000的新内容 (5)第一部分：概述 (5)第二部分：概念 (7)第三部分：分析方法 (7)城市道路 (7)信号交叉口 (7)无信号交叉口 (7)行人 (7)自行车 (7)双车道公路 (8)多车道公路 (8)高速公路设施 (8)高速公路基本路段 (8)高速公路交织区 (8)匝道和匝道联接点 (8)立体交叉匝道 (8)公共交通 (8)第四篇：交通走廊和区域分析 (8)第五篇：仿真和其他模型 (8)4 HCM2000的研究基础 (8)5 参考文献 (9)图表目录表1-1 HCM1985版本：编制和修订 (4)表1-2 HCM 2000的编制 (5)表1-3 相关研究项目 (9)1 概述编写手册的目的道路通行能力手册(简称HCM)给交通从业人员和研究人员提供一套统一的公路和街道设施服务质量的评价评方法。
HCM不是为了各种交通设施、系统、区域、环境制定有关期望的和恰当的服务质量的政策，而是为了对确定交通设施的规模，为了确保从业人员接触到最新研究的成果和提出典型的问题，进而提供一套合乎逻辑的分析方法。
第四版HCM目的是为给出一个系统的、协调一致的基本原则，通过其评价地面交通系统中各种设施的通行能力和服务质量，评价一系列设施组成的系统的通行能力和服务质量，评价多个交通设施的组合体的通行能力和服务质量。
本手册是一本主要的原始文献，它汇集了通行能力和服务水平等方面的研究成果，阐述了分析各种街道、公路、行人和自行车交通设施运行状况的方法。
目前，交通研究委员会（TRB）正在编写一部辅助补充性手册，即公交通行能力和服务质量手册。
这部手册将从使用者和经营者两个角度阐述分析公交服务水平的方法。
手册的内容手册分为5个部分。
高速公路基本路段
一．引言 1．高速公路的定义及其组成 高速公路是有中央分隔带，上下行每个方向至 少有两条车道，全部立体交叉，完全控制出入的公路。 高速公路是彻底的非中断性交通流设施。在正常情况 下，高速公路上的车辆可以不停顿地连续行驶。 高速公路一般由以下三部分组成： （1）高速公路基本路段(basic freeway sections)； （2）交织区(weaving areas)； （3）匝道(ramp junctions)，其中包括匝道——主 线连接处及匝道——横交公路连接处。
三、高速公路基本路段通行能力 1．最大服务交通量 M SVi CB (V / C) i
（6－37）
2. 单向车行道的设计通行能力
CD M SVi .N. fW . f HV . f P
（6—38）
将式（6－37）代入得
CD CB (V / C) i N fW f HV f p
• 美国的HCM将道路服务水平分为A、B、C、D、 E、F六个服务等级，其中A级代表车流运行条件 最佳，而F级则是最差的运行条件。 • 服务水平A：交通量很小，交通流为自由流，使 用者不受或基本不受交通流中其他车辆的影响， 有非常高的自由度来选择所期望的速度和进行驾 驶，为驾驶员和乘客提供的舒适便利程度极高。 服务水平B：交通量较前增加，交通在稳定流范 围内的较好部分。在交通流中，开始易受其他车 辆的影响。选择速度的自由度相对来说还不受影 响，但驾驶自由度比服务水平A稍有下降。由于 其他车辆开始对少数驾驶员的驾驶行为产生影响， 因此所提供的舒适和便利程度较服务水平A低一 些。
• 服务水平C：交通量大于服务水平B，交通 处在稳定流范围的中间部分，但车辆间的 相互影响变得大起来，选择速度受到其他 车辆的影响，驾驶时需相当留心部分其他 车辆，舒适和便利程度有明显下降。 • 服务水平D：交通量又增大，交通处在稳定 交通流范围的较差部分。速度和驾驶自由 度受到严格约束，舒适和便利程度低下。 当接近这一服务水平下限时，交通量有少 量增加就会在运行方面出现问题。
高速公路基本路段通行能力
习题：
今欲在某平原地形规划一条乡间高速公路，其远景设计 年限平均日交通量为45000pcu/d，大型车比率占30% ，方向系数为0.6，设计小时交通量系数为0.12，试问 应合理规划成几条车道？
四级服务水平
行驶车辆受到别的车辆或行人的干扰非常大，交通流处于不稳定状态，驾驶 员已无自由选择速度的余地。这时交通量稍有增加，或交通流出现小的波 动，就会出现交通拥挤，服务水平显著下降，交通流变成强制状态。
规划和设计通行能力分析
路段基本资料 设计标准的确定：设计车速、车道宽、侧向净空等 预测远景设计年限的年平均日交通量AADT 交通特征的确定：交通组成、驾驶员条件等 服务水平及V/C比的确定 车辆折算系数及各修正系数的确定
基本路段通行能力计算
影响因素修正系数
① 车道宽及侧向净宽修正系数fw ② 大中型车修正系数fHV ③ 驾驶员条件修正系数fp
基本路段通行能力计算
影响因素修正系数
车道宽及侧向净宽修正系数fw
若高速公路路段的车道宽度不足3.75m，车辆行 驶时的横向间距比在理想条件下小。为此，驾驶员 将拉大与同向车辆间的行驶间距，或者降低行驶速 度，以保证安全，因此，该路段的通行能力有所下 降。
0.94
0.97
0.93
0.93
0.96
0.91
0.92
0.93
0.85
0.89
0.91
0.79
0.87
基本路段通行能力计算
大中型车修正系数fHV
中型车、大型车和拖挂车在外形尺寸和车辆行驶 性能上与小客车存在显著差别，动力特性比小客车 差，导致交通流中出现很大空隙，故应对其进行修 正。
高速公路基本路段通行能力分析
排队—消散流表明交通流一旦通过瓶颈，就加 速向高速公路的自由流速度恢复。排队—消散 流的交通特征是：在下游另一瓶颈的影响还未 出现时，交通流保持相对稳定。这类交通流的 流率变化范围较小：在2000辆小客车/h/ln至 2300辆小客车/h/ln之间。此时，速度由55km/h 到基本路段的自由流速，瓶颈下游的车流速度 通常比较小。视道路的平面和纵面线形条件， 排队—消散流一般可在瓶颈下游的1-2km之内 加速到自由流速度。研究表明，瓶颈处的排 队—消散流的流率比非瓶颈路段的最大流率小， 交通流率的下降值约为5%左右。
对高速公路的研究，可以进一步理解与上、下 游瓶颈影响有关的交通流特性。高速公路基本 路段上的交通流可划分为三类：不饱和交通流、 排队—消散交通流和过饱和交通流。
不饱和流表明交通流不受到上、下游交通 条件的影响。这一类型的交通流特征是： 中低交通流率时，车速为90km/h到120km/h； 交通流率大时，车速在为70km/h到100km/h。
交织区：沿一定长度的高速公路，两条或多条 车流穿过彼此的行车路线的高速公路路段。交 织路段一般由相距较近的合流区和分流区组成。
匝道与匝道—主线连接处：进口匝道和出口匝 道与高速公路的连接处。由于连接处汇集了合 流或分流的车辆，因而形成一个紊流区。
高速公路各组成部分的示意图
基本路段
基本路段
高速公路基本路段处于任何匝道或交织区的影 响区域之外。一般地说，匝道连接处或交织区 的影响范围可认为：
国内高速公路理想条件
道路通行能力手册
目录
1 概述 ..............................................................
1
编写手册的目的 ....................................................
1
手册的内容 ........................................................
在线手册 我们通过光驱可读取电子版的 HCM200。0 这种在线版本的手册提供了几种多
媒体方式， 它所提供的人机交互界面能看到模拟的或真实的交通条件， 解释了通 行能力和服务水平的概念， 还一步一步地以图形方式演示了算例的求解过程。 在 线手册准确地表现件， 它可用来完成第三篇中各章分析程序的数 值计算。光盘的在线手册也具备了用户喜爱软件所需要的功能。 尽管有几个商业 计算软件包可用来分析通行能力， 但是哪一个都不是由 TRB研制、审查或认可的。
8
图表目录 表 1-1 HCM1985版本：编制和修订 ...................... 表 1-2 HCM 2000 的编制 ............................... 表 1-3 相关研究项目 .................................
错 误! 未定义书签。 错 误! 未定义书签。 错 误! 未定义书签。
3
3 HCM2000的新内容 ..................................................
4
第一部分：概述 ....................................................
高速公路基本路段通行能力
确定服务水平：一级 达到通行能力前可增加交通量：
V=1760-725=1035pcu/h/ln
习题： 今欲在某平原地形规划一条乡间高速公路，其远景设计 年限平均日交通量为45000pcu/d，大型车比率占30% ，方向系数为0.6，设计小时交通量系数为0.12，试问 应合理规划成几条车道？
四级服务水平
行驶车辆受到别的车辆或行人的干扰非常大，交通流处于不稳定状态，驾驶 员已无自由选择速度的余地。这时交通量稍有增加，或交通流出现小的波 动，就会出现交通拥挤，服务水平显著下降，交通流变成强制状态。
规划和设计通行能力分析
路段基本资料
设计标准的确定：设计车速、车道宽、侧向净空等 预测远景设计年限的年平均日交通量AADT 交通特征的确定：交通组成、驾驶员条件等 服务水平及V/C比的确定 车辆折算系数及各修正系数的确定
高速公路基本路段通行能力
主要内容
概述 基本路段通行能力计算 高速公路基本路段服务水平分析 规划和设计通行能力分析 算例分析
概述
¾ 高速公路定义：
高速公路是专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出 入的干线公路。平均昼夜交通量为25000-100000辆 （小客车当量）。
¾ 组成：
解：
由题意， fHV
fw=1.0， fp=1.0，
=1/{1+[0.40×（1.5-1）+0.05 ×（2.0-1）]}=0.8
通行能力：C=C0 × fw× fHV × fp =2200×1.0×0.8×1.0 =1760pcu/h/ln
V/C比：
V/C=Vp/C=725/1760=0.41
fw
车道宽及侧向净宽修正系数（ f w ）
通行能力手册2010
通行能力手册2010 通行能力手册第一章交通法规知识1.1 道路交通管理法规概述1.1.1 道路交通法规的目的和意义1.1.2 道路交通法规的分类1.1.3 交通标志、标线和信号灯的含义1.2 交通信号规定1.2.1 红绿灯的含义和使用1.2.2 标志和标线的使用1.3 车辆行驶规定1.3.1 车辆驾驶人员的行为规范1.3.2 车辆超车规定1.3.3 车辆倒车规定1.4 交通事故处理程序1.4.1 交通事故的定义和分类1.4.2 交通事故处理的基本程序1.4.3 交通事故责任的判定第二章驾驶基本能力2.1 车辆起步与停车2.1.1 正常起步和停车的技巧和要领 2.1.2 坡道起步与停车的技巧和要领2.2 车辆行驶与转向2.2.1 直线行驶技巧2.2.2 弯道行驶技巧2.2.3 紧急情况下的转向技巧2.3 车辆变道与超车2.3.1 变道的技巧和注意事项2.3.2 安全超车的技巧和注意事项2.4 交通拥堵的应对策略2.4.1 交通拥堵的特点和原因2.4.2 应对交通拥堵的技巧和方法第三章驾驶技巧与安全3.1 驾驶姿势与操作技巧3.1.1 正确的驾驶姿势3.1.2 操作手柄和脚踏板的技巧3.2 天气和路况对驾驶的影响3.2.1 不同天气条件下的驾驶技巧 3.2.2 不同路况下的驾驶技巧3.3 夜间行车的安全要点3.3.1 夜间行车的视线保护3.3.2 夜间行车的安全驾驶技巧3.4 高速公路行驶的技巧和注意事项3.4.1 高速公路的特点和规定3.4.2 高速公路上的安全驾驶技巧第四章应急驾驶技巧4.1 雨天行车的技巧和注意事项4.1.1 大雨行车的安全驾驶技巧4.1.2 雾天行车的安全驾驶技巧4.2 雪天行车的技巧和注意事项4.2.1 行驶在积雪路面上的技巧和注意事项 4.2.2 行驶在冰雪路面上的技巧和注意事项4.3 紧急情况下的驾驶技巧4.3.1 刹车失灵的处理方法4.3.2 车辆失控时的应对策略4.4 不同车辆故障的处理方法4.4.1 车辆刹车故障的处理方法4.4.2 车辆发动机故障的处理方法第五章驾驶素质与道路安全5.1 驾驶态度和素质的培养5.1.1 遵守交通法规的重要性5.1.2 培养良好的驾驶习惯和道德观念5.2 交通事故防范和自救技巧5.2.1 主动预防交通事故的发生5.2.2 自救和救助他人的技巧和方法5.3 高速公路驾驶的安全意识5.3.1 高速公路上的安全驾驶准则5.3.2 冷静应对紧急情况的能力训练5.4 道路交通安全的法律责任和损害赔偿5.4.1 道路交通安全的法律责任5.4.2 道路交通事故的赔偿程序和标准结语驾驶车辆是一项需要谨慎和技巧的任务，掌握交通法规、具备驾驶基本能力、灵活应对各种情况以及培养良好的驾驶素质非常重要。
公路通行能力手册
公路通行能力手册第一章引言目录1 概述 ........................................................ ........................................................... ........ 2 编写手册的目的 ........................................................ ................................................ 2 手册的内容 ........................................................ .. (2)手册的使用 ........................................................ .. (2)公制版和美国通用制版的惯例版本 ........................................................ ................ 3 北美和国际的应用 ........................................................ ............................................ 3 在线手册 ........................................................ ............................................................3 计算软............................................................4 2 手册的历史 ........................................................ ....................................................... 4 3 HCM2000的新内容 ........................................................ ......................................... 5 第一部分：概述 ........................................................ ................................................ 5 第二部分：概念 ........................................................ ................................................ 7 第三部分：分析方法 ........................................................ ........................................ 7 城市道路......................................................... .. (7)信号交叉口......................................................... .................................................... 7 无信号交叉................................................ 7 行人......................................................... ........................................................... ..... 7 自行车......................................................... ............................................................7 双车道公路......................................................... . (8)多车道公路......................................................... .................................................... 8 高速公路设施......................................................... ................................................ 8 高速公路基本路段......................................................... ........................................ 8 高速公路交织区......................................................... ............................................ 8 匝道和匝道联接........................................ 8 立体交叉匝道......................................................... ................................................ 8 公共交通......................................................... .. (8)第四篇：交通走廊和区域分析......................................................... .................... 8 第五篇：仿真和其他模型......................................................... ............................ 8 4 HCM2000的研究基础 ........................................................ ..................................... 8 5* ......................................................... ..........................................................9图表目录表1-1 HCM1985版本：编制和修订......................................................... ................4 表1-2 HCM 2000的编制......................................................... ...................................5 表1-3 相关研究项 (9)1 概述编写手册的目的道路通行能力手册(简称HCM)给交通从业人员和研究人员提供一套统一的公路和街道设施服务质量的评价评方法。
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通过内插法，得到二级服务水平对应的最大服务交通量 MSF 结果分析 设计路段所需车道数 N = MSFd / MSF
高速公路基本路段计算表
120.00 100.00
速度（km/h）
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 一级 二级 三级 四级
1 1 + ∑ pi (Ei − 1)
最大服务交通量 MSFd = SF /( f HV × f p ) 速度输入和修正 理想条件下的设计速度 V0 车道宽度 左侧路缘带 单向车道数 N 右侧路肩 车道数修正系数 ∆V N
车道宽度和侧向净空修正系数 ∆V w 实际条件下的设计速度
VR = V0 + ∆Vw + ∆V N
一般信息 分析人员 单位部门 日期 分析时间 流量输入和修正 观测单方向小时流率 Q 15 分钟高峰小时流率 SF = Q / PHF15 交通组成百分比：小型车 车辆折算系数： 小型车 交通组成修正系数 f HV = 中型车 中型车
地点信息 道路名/方向 观测点的位置 范围 年份
高峰小时系数 PHF15 驾驶员总体特性修正系数 f p 大型车 大型车 拖挂车 拖挂车
通行能力分析： 设计和规划分析
流量（pcu/h/车道）
一般信息 分析人员 单位部门 日期 分析时间 流量输入和修正
地点信息 道路名/方向 观测点的位置 范围 年份
设计年限 AADT 预测值 设计小时交通量系数 K 方向不均匀系数 D 预测的单方项涉及小时交通量 DDHV = AADT × K × D 15 分钟高峰小时流率 SF = DDHV / PHF15 交通组成百分比：小型车 车辆折算系数： 小型车 交通组成修正系数 f HV = 中型车 中型车 驾驶员总体特性修正系数 f p 大型车 大型车 拖挂车 拖挂车
VR = V0 + ∆Vw + ∆V N
交通流密度 K 确定服务水平
高速公路基本路段计算表12源自.00 100.00速度（km/h）
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 一级 二级 三级 四级
高速公路基本路段计算表
120.00 100.00
速度（km/h）
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 一级 二级 三级 四级
通行能力分析： 运行状况分析
流量（pcu/h/车道）
1 1 + ∑ pi (Ei − 1)
最大服务交通量 MSFd = SF /( f HV × f p × N ) 速度输入和修正 理想条件下的设计速度 V0 车道宽度 左侧路缘带 单向车道数 N 右侧路肩 车道数修正系数 ∆V N
车道宽度和侧向净空修正系数 ∆V w 实际条件下的设计速度 实际通行能力 C R 结果分析 饱和度 v / c = MSFd / C R 实际运行速度
VR = V0 + ∆Vw + ∆V N
通过内插法，得到二级服务水平对应的最大服务交通量 MSF 结果分析 设计路段所需车道数 N = MSFd / MSF
中型车 （含拖挂车） 坡长 中型车
1 1 + ∑ pi (Ei − 1)
最大服务交通量 MSFd = SF /( f HV × f p ) 速度输入和修正 理想条件下的设计速度 V0 车道宽度 左侧路缘带 单向车道数 N 右侧路肩 车道数修正系数 ∆V N
车道宽度和侧向净空修正系数 ∆V w 实际条件下的设计速度
通行能力分析： 特定纵坡路段分析
流量（pcu/h/车道）
一般信息 分析人员 单位部门 日期 分析时间 流量输入和修正
地点信息 道路名/方向 观测点的位置 范围 年份
设计年限 AADT 预测值 设计小时交通量系数 K 方向不均匀系数 D 预测的单方项涉及小时交通量 DDHV = AADT × K × D 15 分钟高峰小时流率 SF = DDHV / PHF15 交通组成百分比：小型车 大型车 坡度（%） 车辆折算系数： 小型车 大型车 交通组成修正系数 f HV = 驾驶员总体特性修正系数 f p