城市道路工程设计
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第一节 汽车的行驶速度

汽车的行驶速度是交通最基本的特征指标。在城市道路交通分析中,需要针对不同的交通状态引用相应的速度指标。速度指标种类繁多,例如设计速度、瞬时速度、运行速度、行程速度、平均速度、最大速度、时间平均车速、空间平均车速、85%高位速度、15%低位速度等。

一、设计速度

设计速度也称为计算行车速度,最早由AASHTO(美国国家公路与运输协会)在1940年提出的,设计速度理念被视作公路线形设计的里程碑,许多国家早期的设计规范都是基于这个理念而产生的。

设计速度是城市道路和公路进行几何设计的依据,道路几何设计的其他要素,如平纵横设计中的平曲线半径、圆曲线半径、缓和曲线、视距、超高、加宽、纵坡等,都必须从属于设计速度的要求,以达到几何设计的均衡性。

根据《城市道路设计规范》(CJJ 37—2012)中的规定,城市道路的设计速度如表2-1所列。人口多于50万的大城市采用Ⅰ级,人口20万~50万的中等城市采用Ⅱ级,人口小于20万的小城市采用Ⅲ级。设计时在条件许可的情况下宜采用大值。当旧路改建有特殊困难时,如商业街、文化街等,经技术经济比较认为合理时,可适当降低计算行车速度,但应考虑由于设计速度变化对夜间安全行车安全造成的隐患。

表2-1 城市各级道路设计速度

二、速度特征

瞬时速度也称为点速度或点车速,是指车辆通过道路上某一点时的瞬间速度,可以通过人工量测尽可能短的距离内的行驶时间计算得出,也可以通过雷达测速仪或埋入式电子速度仪测取。

时间平均速度也称为时域均速,是指在一定时段内、在道路某一定断面(点)交通流中的车辆,通过该断面时的瞬时速度的算术平均值。

空间平均速度也称为空域均速,是指在较长距离的路段内同一时间交通流中车辆瞬时速度的算术平均值。

时间平均速度、空间平均速度及时间平均速度和空间平均速度的关系,分别可用式(2-1)~式(2-3)表示:

   (2-1)   

式中 Vi——观测到的第i辆车的瞬时速度,km/h;

n——观测的车辆总数。

   (2-2)   

式中 d——路段的长度,km;

ti——观测到的第i辆车行驶距离长为d的路段所需的时间,s。

   (2-3)   

式中 ——车辆瞬时速度在路段内分部的方差。

限制速度简称为限速,是指交通管理部门或路政部门在认为必要的条件下(如安全、管制等),对路段提出的行车速度限制值,该值一般都小于设计速度(计算行车速度)。

运行速度是指在距离较长的路段内,车辆处于连续行驶状态时的速度平均值。行程速度是指指在距离较长的路段内,单位时间内车辆行驶的距离。运行速度和行程速度的区别是运行速度不包括延误,而行程速度将延误包括在时间内。