设计交通量

《公路交通科技名词》第一版。 2100433B

1996年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

在进行内河航道规划和设计时，交通量是所需的基本数据之一。根据时间单位的不同，设计交通量可分为设计年交通量或设计小时交通量，相比较而言，设计小时交通量更能反映内河船舶交通流的随机性，因此也更为合理，不过目前国内主要使用年交通量作为内河航道设计和规划的依据，而很少使用小时交通量。由于内河船舶交通与道路交通具有一定的相似性，借鉴道路交通工程的经验大有裨益。在道路交通工程中，交通量具有随时间变化和出现高峰小时的特点，工程上为了保证道路规划期内满足绝大多数小时车流能顺利通过，不造成严重阻塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，规定要选择适当的小时交通量作为设计依据。国内外主要根据多年的实测交通资料，提出采用设计小时交通量系数作为控制指标，据此确定设计小时交通量的标准值，并对照道路的通行能力，来确定道路的车道数和车行道的总宽度，以此来规划道路的红线范围。与道路交通类似，内河船舶交通量同样具有随时间变化的特点，主要表现在月不均衡系数、日不均衡系数、小时不均衡系数等等，尽管如此，国内进行内河航道设计时仍然主要以年交通量作为主要指标。目前，有些学者已经逐步意识到这种做法的不足，开始研究内河航道的设计小时通过能力但在研究过程中，一方面由于缺少实测数据，无法给出内河航道设计小时交通量的合理确定方法及其数值范围，另一方面，即使给出了设计小时交通量也缺少简便的计算方法将其换算至年交通量，以便与现行的常用方法相互参照。由此可见，开展设计小时交通量的研究工作对于内河航道的规划、设计和管理均具有重要意义。

本文拟借鉴道路工程学的研究思路，结合京杭运河施桥船闸多年的统计资料，对内河航道设计小时交通量的确定方法及其取值范围进行初步探讨，以期为航道设计、规划及管理提供参考依据。

设计小时时位的合理确定是研究设计小时交通量系数（Kh）的关键。在道路交通工程学中，交通量具有随时间变化和出现高峰小时的特点，根据美国的研究认为一般选取第 30 位最高小时交通量作为设计值最合适，因为相关研究表明：第 30 位小时交通量与年平均日交通量之比十分稳定[6]，在0.12～0.18 之间。根据我国道路工程的实际情况，经过多年的基础资料搜集、整理与分析，也得出类似美国的研究结果，并曾提出设计小时交通量系数的计算公式。考虑到内河船舶交通量同样具有随时间变化的特点，参照道路设计小时交通量系数计算公式，通过回归分析，得出施桥船闸设计小时交通量系数与设计时位的关系式。由于内河船舶运输具有方向性，本文从船舶上行、下行以及总体（即两者之和） 3 个角度分别进行拟合分析可知，内河船舶交通量系数与设计小时时位 （n） 无论是上行、下行或是总体均满足幂函数关系式，其中总体的相关关系式为：Kh=(0.7 )n-0.3 （1）式中：Kh 为设计小时交通量系数；n 为设计小时时位； 为地区差异系数，根据施桥船闸的统计数据可取 0.05。

设计小时时位越小，设计小时交通量系数越大，即确定的航道设计标准越高，航道越通畅，但同时建设航道的工程费用也越多。因此，必须选取合适的设计小时时位，在保障航道畅通的同时尽可能地减少工程建设费用。由图1 可知，当设计小时时位小于150 时，随着设计小时时位的减少，K_h的变化明显，且K_h的值随统计变量的变化，表现出不稳定性，变化幅度较大。同时，当设计小时时位大于250 时，随着设计小时时位的增加，K_h的变化缓慢，说明此时降低航道畅通的保证率对于节约工程投资，降低设计标准已无明显优势。因此，内河航道的设计小时交通量系数建议取0.14~0.19，设计小时时位取150~250 位。

综上所述，在进行航道设计和规划时，设计小时交通量系数可分为两种情况选取：有充足资料情况下，可按实际运行资料统计，设计时位取 150~250 之间；无资料时，利用公式 （1） 进行计算或根据经验取0.14~0.19。

通道设计交通量是指远景设计年限的交通量。互通式立体交又的设计年限一般与高速公路相阿，为20年。睢道设计交通量是确定匝道类型设计速度车道数、几何形状，部分互通式或光全互通式以及是否分期修建等的基本依据。

设计交通量主要根据相交道路的交通量，结合交通调查资料，通过分析，预测，推算设计年限的年平均交通龙作为设计依据，设计时一般采用设计小时交通量。将匝道单向日交通最换算为设计小时交通量时，应采用日交通量乘以设计小时交通量系数计算。设计小时交通量的推算方法与相交道路相同。其交通组成以及直、左。右行方向的交通量,用交通量流向流量分布图表示。2100433B