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交通工程学5-1通行能力分析

01交通工程学概述及其重要性

交通工程学的定义研究交通系统运行及其影响因素的学科通过规划、设计、管理等手段提高交通系统的运行效率和安全性能交通工程学的范围交通基础设施的规划与设计交通管理系统的开发与优化交通政策的制定与实施交通安全的分析与预防交通工程学的定义与范围

20世纪初，随着汽车的发明，交通问题逐渐显现20世纪30年代，美国开始研究交通工程，成立了交通工程师协会交通工程学的起源20世纪40年代至60年代，交通工程学研究主要集中在道路设计、交通信号控制等方面20世纪70年代至90年代，交通工程学开始关注公共交通、智能交通系统等领域21世纪初至今，交通工程学越来越关注可持续发展、低碳交通等议题交通工程学的发展阶段交通工程学的发展历程

提高交通系统的运行效率优化交通基础设施的规划与设计提高交通管理系统的水平制定合理的交通政策01保障交通安全分析交通事故的原因及预防措施提高道路、交通信号等基础设施的安全性加强交通安全教育与宣传02促进城市可持续发展发展公共交通，减少私家车出行倡导绿色出行，降低交通碳排放利用智能交通系统，提高交通资源的利用率03交通工程学在城市发展中的作用

02通行能力分析的基本概念

通行能力的定义交通设施在特定条件下所能承载的最大交通流量反映了交通设施的服务能力和效率通行能力的分类按交通设施类型划分：道路通行能力、桥梁通行能力、隧道通行能力等按交通方式划分：机动车通行能力、非机动车通行能力、行人通行能力等按时间划分：高峰小时通行能力、平均小时通行能力、设计小时通行能力等通行能力的定义与分类

通行能力分析的目的与意义通行能力分析的目的评估交通设施的现状和潜在能力为交通规划、设计、管理提供科学依据指导交通政策的制定与实施通行能力分析的意义提高交通系统的运行效率，缓解交通拥堵保障交通安全，降低交通事故发生率促进城市可持续发展，提高城市生活品质

通行能力分析的方法与工具通行能力分析的方法理论分析法：通过数学模型和公式计算通行能力实验分析法：通过实地观测和数据收集分析通行能力模拟分析法：通过计算机模拟技术预测通行能力通行能力分析的工具交通仿真软件：如AutoCAD、Visio、TransModeler等数据分析软件：如Excel、SPSS、MATLAB等专业建模软件：如Paramics、CROSSFIRE等

03道路通行能力分析路等级与宽度道路等级越高，通行能力越大道路宽度越大，通行能力越大交通流量越大，通行能力越小交通流量分布不均，会影响道路通行能力的发挥交通流量道路条件与路面性能道路条件越好，通行能力越大路面性能越好，通行能力越大合理的交通信号控制可以提高道路通行能力有效的交通管理措施可以保障道路通行能力的稳定交通控制与管理道路通行能力的影响因素

理论计算方法基于车辆换算系数的方法基于道路饱和度的方法基于服务流率的方法实验计算方法通过实地观测和数据收集计算通行能力通过交通实验和模拟实验计算通行能力模型预测方法利用交通仿真软件预测道路通行能力利用数据分析软件建立通行能力预测模型道路通行能力的计算方法

案例一：某城市主干道通行能力分析分析道路等级、宽度、交通流量等影响因素采用理论计算方法计算道路通行能力提出改善措施，提高道路通行能力案例二：某高速公路入口匝道通行能力分析分析匝道长度、宽度、交通流量等影响因素采用实验计算方法计算匝道通行能力优化交通信号控制策略，提高匝道通行能力案例三：某城市交通枢纽通行能力分析分析交通枢纽内的道路、桥梁、隧道等交通设施采用模型预测方法预测交通枢纽的通行能力提出交通组织优化方案，提高交通枢纽通行能力道路通行能力分析的案例与实践??????

04交通信号控制与通行能力分析

交通信号控制的作用与原则交通信号控制的作用分配交通流，保证交通运行秩序提高交通设施的通行能力，缓解交通拥堵保障交通安全，降低交通事故发生率交通信号控制的原则公平性原则：保证不同交通流在信号控制中的权益高效性原则：提高交通设施的通行能力和交通运行效率安全性原则：降低交通事故发生率，保障行车安全

信号周期与绿信比信号周期越长，通行能力越大绿信比越大，通行能力越大01相位与过渡时间相位设置合理，可以提高通行能力过渡时间设置合理，可以减少交通拥堵02信号控制策略合理的信号控制策略可以提高通行能力不合理的信号控制策略会导致交通拥堵03交通信号控制对通行能力的影响

交通信号控制策略的优化方法基于交通流量的信号控制策略优化基于交通需求的信号控制策略优化基于交通仿真的信号控制策略优化交通信号控制策略的评估指标通行能力指标：如高峰小时通行能力、平均小时通行能力等交通拥堵指标：如拥堵时长、拥堵范围等交通安全指标：如交通事故发生率、事故严重程度等交通信号控制策略的优化与评估

05公共交通通行能力