第２０卷第５期中国公路学报
Ｖ０１．２０Ｎｏ．５
２００７年９月
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ
Ｓｅｐｔ．２００７
文章螭号：１００１—７３７２（２００７）０５－０１０６—０６
基于超车行为的双车道公路通行能力分析
刘
江１’２，邵长桥１，荣建１，任福田１
（１．北京工业大学交通工程北京市重点实验室．北京１０００２２；２．河南省交通厅，河南郏州４５００５２）
摘要：为了研究双车道公路上的超车行为，定义了可回车车头时距与可超车车头时距，通过超车试验得到了两者的临界问隙值；分析了单向、双向车道的最小通行能力，合理解释了跹向车道通行能力值一１、于２倍单向车道通行能力值的原因；最后确定了中国双车道公路上跟车车头时距值和跟车率。结果表明：根据实测数据厦拟合仿真试验得到的双丰道公路的基本通行能力为３０００ＩＸ：ｕ・ｈ～。
关键词：交通工程；双车道公路；超车试验；通行能力；可接受间隙；跟车率
中图分类号：Ｕ４９１．２５４
文献标志码：Ａ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｗｏ－ｌａｎｅＨｉｇｈｗａｙＴｒａｆｆｉｃＣａｐａｃｉｔｙＢａｓｅｄ
ｏｎ
ＯｖｅｒｔａｋｉｎｇＢｅｈａｖｉｏｒ
ＬＩＵＪｉａｎ９１～，ＳＨＡＯＣｈａｎｇ—ｑｉａ０１．ＲＯＮＧＪｉａｎｌ．ＲＥＮＦｕ—ｔｉａｎｌ
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆ
ＢｅｉｊｉｎｇＣｉｔｙ．ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２２
Ｃｈｉｎａ｝２．ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ；ＩｎｏｒｄｅｒｔＯ
ｒｅｓｅａｒｃｈｏｖｅｒｔａｋｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒ
Ｏｎ
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ｏｖｅｒｔａｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｔｒａｆｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙｏｆｏｎｅ－ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙ
ａｎｄｔｗｏｑａｎｅｈｉｇｈｗａｙｗｅｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａＩｌｙａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎ
ｔｈａｔｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃ
ｃａｐａｃｉｔｙｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｗｉｃｅａｓｔｈａｔ０ｆｏｎｅ－ｌａｎｅｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄｒａｔｉｏｎａｌｌｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｔｉｍｅｈｅａｄｗａｙａｎｄｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒａｔｅ
ｏｆｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙｓｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｃｏｎｆｉｒｍｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ
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ｔｏ
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００
ｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙｓｉｓ３０００ｐｃｕ・ｈ一．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｆｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙ；ｏｖｅｒｔａｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｃａｐａｃｉｔｙ｝ａｃｃｅｐｔａｂｌｅｇａｐ；ｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒａｔｉｏ
双车道公路是中国公路网中的主要形式，其重Ｏ
引言
要特点是超车车辆必须驶人对向车道才可以完成超通行能力是指在特定的道路条件、交通条件、控车过程。由于双车道公路上车辆的运行特点与多车制条件以及环境条件下单位时间内能通过公路设施道公路上车辆的运行特点不同，所以在分析双车道断面的最大交通量，它可以反映道路疏导交通的能公路通行能力时，需要把双向车道作为整体考虑。力。研究通行能力可以为公路网规划、可行性研究、道路上出现超车现象．说明交通流未达到道路的通公路设计、公路建设后评价等方面提供科学的理论
行能力状态，因此，研究双车道公路上的超车行为可依据‘。”。
以从另一个角度来分析道路的通行能力。
收稿日期：２００６—１２－０５
基金项目：国家西部交通建设科技项甘（２００３３１８２２３０９）
作者简介：捌扛（１９７４一），男．河南许昌人，工学博士，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｌｉｕ９９９＠ｈｎｃｄ．ｇｏｖ．∞
万
方数据
第５期
刘江，等：基于超车行为的双车道公路通行能力分析
１０７
美国对通行能力研究得最系统、最深入，世界上大多数国家对道路通行能力的研究往往是借鉴美国的方法，然后再根据本国的交通特点来修订和完善的口。９］。美国《道路通行能力手册》（后文简称ＨＣＭ）是通行能力研究领域的经典著作，迄今为止共出版了４个版本。１９５０年和１９６５年版本中根据实际观测的交通量，将单、双车道的通行能力值都定义为２
０００
ｐｃｕ・ｈ～；１９８５年第３版中推荐单向车
道的通行能力为２０００
ｐｃｕ・ｈ～，双向车道的通行
能力为２
８００
ｐｃｕ・ｈ～；２０００年最新版本中则认为
单向车道的通行能力为１７００
ｐｃｕ・ｈ～，双向车道
的通行能力为３
２００
ｐｃｕ・ｈ一。而中国“九五”双车
道公路通行能力研究中将双车道公路的通行能力定
义为２５００ｐｃｕ・ｈ～，在方向分布系数为０／１００时
（单向车道）的通行能力为１９００ｐｃｕ・ｈ～。
从以上研究中可以发现一个非常有趣的现象：双车道公路上双向车道的通行能力值都小于２倍单向车道通行能力值，然而各国的研究中对产生这种现象的原因都没有给出合理的解释。另外，中国。九五”通行能力研究中推荐的双车道公路通行能力值
已经１０ａ之久，随着中国机动化程度、车辆机动性
能的提高，双车道公路的通行能力值也应该有所变化。
ｌ双车道公路上的超车行为
１．１超车原因和机理
驾驶员在公路上都希望保持自己的期望速度驾驶机动车，但因为交通组成复杂，不同车辆类型和驾驶员个性的差异，导致了人一车单元的期望速度有很大差别”“”］，其中一部分车辆速度较慢，一部分车辆速度较快。当较快车辆处于较慢车辆的后面时，较快车辆希望保持自己的期望速度，就产生了超车需求。具有超车需求的车辆，当发现对向车道交通流中和本向车道车辆间具有一定间隙时，开始驶人对向车道进行超车，超车完毕后重新返回到原车道［１３３。
可见，双车道公路上超车行为的实现主要有２个方面原因：一是车辆间产生速度差，车辆有超车需求；另一个是对向车道交通流和本向车道车辆问能够提供可以超车和可以回车的能力。当超车需求和超车能力同时存在时．车辆可以完成超车行为““。１．２超车过程中的可接受间隙
超车过程如图１所示。车辆ｎ＋１和车辆ｎ＋２分别表示前车和头车，车辆”为要超车车辆，车辆ｍ为对向来车；前车和头车之间的车头时距定义为可
万
方数据＿————————————．—．———．ｊ！二————．—．——．—————ｄ‘曰圃口匝盈
圃０—』Ｌ—＋——ｊ－—叫卜——』Ｌ——＿一—ｈ卜——三——一，～ｊ卜、Ｅ＝：＝］团
－———圭．．—＿．—．．．．．．！＝．——．———ｔ田１
可超车间隙与可回车间隙
Ｆｉｇ．１
ＯｖｅｒｔａｋａｂｌｅＧａｐａｎｄＲｅｔｕｒｎａｂｌｅＧａｐ
回车车头时距ｆ。．车辆ｍ＋ｌ和车辆ｍ之间的车头
时距定义为可超车车头时距ｔ。。图１中，ｔＲ…ｔ
ｆ，、
ｔ…ｔ、“分别为反应时间、加速时间、回车时间、安全
距离情况下的行驶时间、均速行驶时间及跟车时间。
当车辆ｎ超车时，由于对向来车ｍ的影响，其不可能长时间占用对向车道，必须在车辆ｍ到来之前安全插入到前车≈＋１和头车”＋２之间的空隙中。当对向车道提供了足够的可超车车头时距而本向车道没有可以回车的车头时距时，车辆ｎ同样不敢贸然超车。一般研究中只考虑了可超车车头时距，面没有考虑可回车车头时距。因而对双车道公路超车行为的研究是不完善的。
超车试验采用高精度车载ＧＰＳ进行数据采集。试验中共需要３台动态ＧＰＳ。分别安装于超车车辆ｎ、前车ｎ＋ｌ及头车ｎ＋２上。车头时距ｔ表示同一方向连续驶过的两车通过道路上同一点的时间间隔．即
ｆ＿量
口
（１）
式中：Ｌ为前后车的间距；口为后车的速度。
试验时，装有动态ＧＰＳ的试验车辆按图１所示的排列方法列队行驶，前车和头车首先保持相同的的空隙中去。在超车车辆实施超车行为时．对每个隙成功或插入问隙失败时的时刻，以及插入间隙成中国“九五”通行能力研究表明，在设计速度为
ｋｍ・ｈ－１的双车道公路上，达到道路通行能力值
的车速范围为４０～５０ｋｍ・ｈ～［１５３，所以试验车速ｋｍ・ｈ～，试验车速级差为５ｋｍ・
２超车试验方案
２．１可回车车头时距
速度和一定的车头间距，与此同时，后面跟随行驶的超车车辆试图超越前车，并插入到前车和头车之间超车状态进行记录，包括开始超车时的时刻，插人间功后驾驶员的感受情况等。
８０
选择为２０～６０ｈ～，覆盖了达到道路通行能力时的车流速度。同时，可回车车头间距的选择分为１０档，最小为小于
１０８
中国公路学报
２００７正
１０ｍ，其次为１０ｍ．然后以５ｍ为步长增加，直到５０
ｍ。另外，最小车头间距的选择与车速有关，应
根据驾驶员在不同车速条件下所能接受的最小安全间隔来进行调整。这样，在每组不同的车速和问距条件下，共做１０次超车试验，则对于每位试验驾驶员来说，需做１０×９×１０共９００次超车试验。随着前车速度及前车与头车间距的变化．超车驾驶员对插人间隙过程有着不同的感受，试验中将其分为非常困难、困难、一般、容易和非常容易５个级别。根据试验结果，绘制出可回车车头时距和前车速度的关系。如图２所示。
ｆ｛
舅
恻制＊皇
可回车车头时距几
田２按驾驶员感受度捌分的可回车车头耐
厦和前车车速的关系
ＦＩｇ．２
ＲｅｌａｔｉｏｎｏｆＲｅｔｕｒｎａｂｌｅＴｉｍｅ
Ｈｅａｄｗａｙ
ａｎｄＦｒｏｎｔ
ＶｅｈｉｃｕｌａｒＳｐｅｅｄ
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ
Ｄｒｉｖｅｒ
Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ
２．２可超车车头时距
可超车车头时距的组成比可回车车头时距的组成复杂得多，但是本文中并不关心其各组成部分的具体数值，只需要一个总体值即可。试验时试验人员在车辆行驶过程中用录像机记录车辆的整个运动过程．包括车辆的跟驰阶段、超车阶段和回车阶段，同时记录对向来车的情况以及不能超车的情况。
３单向、双向车道通行能力理论分析
可回车车头时距和可超车车头时距是可接受间隙，可以用可接受间隙理论的临界值法和Ｌｏｇｉｔ方法来计算两者的ｌ｜缶界值。
对不同车头时距下的接受频数和拒绝频数进行统计，得到某车头时距时的接受频率和拒绝频率。由于驾驶员的气质类型不同，对可回车过程的感受也不尽相同，同时，所有驾驶员均认为如果事先不告知试验目的和方案的话。其在感受为非常困难和困难的时候是不会贸然采取回车行为的，因此，在后期数据处理时，将驾驶员感受为非常困难和困难的接受行为视为拒绝行为。
万
方数据用Ｌｏｇｉｔ方法得到可回车车头时距的可接受间隙临界值为２．７９ｓ，临界值法得到的可接受间隙临界值为２．８４ｓ。见图３，最终确定可回车车头时距的ｌ临界间隙值￡。为２．８Ｓ。用同样的方法和步骤得到可超车车头时距的临界间隙值为８．０
ｓ。
ｌ・Ｏ
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国
Ｆｉｇ．
３．２方向分布系数为０／１００时的最小通行能力
按照对道路通行能力定义的理解，有超车现象
时，道路未达到通行能力；交通流中无超车现象时，道路才有可能达到通行能力状态。可接受问隙理论说明，当车头时距小于临界间隙值时，可以认为超车
或回车失败，大于该值时可以认为超车或回车成功。因此，可超车车头时距和可回车车头时距的ｌ临界间隙值能够用来分析双车道公路的通行能力。
当方向分布系数为０／１００时，如图４所示，对向车道无车辆，控制车辆超车行为的是可回车车头时距临界间隙值，当所有车辆都以该临界间隙值行驶时，所有的车辆都不能实施超车行为。达到了理论条件下的单向车道通行能力，其值ｃ０。。。＝１
２８６ｖｅｈ・ｈ～。
卜———兰———＋———』兰———＿卜——ｊ氅——一
圈４方向分布系数为ｏ／］ｏｏ时的量小通行能力
Ｆｉｇ．４
ＭｉｎｉｍｕｍＴｒａｆｆｉｃＣａｐａｃｉｔｙｗｉｔｈＤｉｒｅｃｔｉｏｎ
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ
０／１００
由于临界间隙值表示的只是在该值时，驾驶员可以回车和不可以回车的概率相等，实际交通流中会存在小于该临界间隙值的车头时距，因而用临界间隙值计算得到的通行能力只能是理论分析时的最小通行能力，即双车道公路上单向车道的理论最小通行能力值应该为１
２８６ｖｅｈ・ｈ～。
３．３方向分布系数为ｓｏ／ｓ０时的最小通行能力
同理，当方向分布系数为５０／５０时，如图５所
３．１可接受间隙的临界僵
第５期刘
江．等：基于超车行为的双车道公路通行能力分析
１０９
团圃
团圆
ｈ——————‘Ｌ—————＿ｈ—＿——————＿
圃
田
田５方向分布聂敛为５０／５０时的量小通行能力
Ｆｉｇ．５
ＭｌｎｌｍｍｍＴｒａｆｆｉｃＣａｐａｃｉｔｙｗｉｔｈ
Ｄｌｒｅｅｌｉｏｎ
ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＣｏｅｆｆｌｃｉｅｎｔｏｆ
５０／５０
示，控制双车道公路超车行为的关键因素变为了可超车车头时距临界间隙值￡。，而不是可回车车头时距临界间隙值。这是因为：虽然本向车道上有大于可回车车头时距临界间隙值的空当，但是由于对向车道交通流中不提供可以超车的车头时距，车辆还是无法利用对向车道超车而插入到前方空当中。因此，当道路上全部车辆都保持在可超车车头时距临界间隙值时，道路上无超车现象，此时达到了理论条件下双向车道的最小通行能力值，其值ｃ５。／５０＝９００ｖｅｈ・ｈ～。即当方向分布系数变为５０／５０时，计算得到的双向车道最小通行能力值只有９００ｖｅｈ・
ｈ～。小于单向车道的最小通行能力值。
根据单向、双向车道最小通行能力的理论分析可知，由于交通流中人一车单元期望速度不同，期望速度较低的车辆与期望速度较高的车辆间会存在大于可回车车头时距临界间隙值的车头时距，而由于对向车道不提供可超车车头时距，跟随行驶且有超车需求的车辆无法超越慢速车辆而插入前方空当，造成了车头时距的损失，从而降低了双车道公路整体的通行能力，这就是双向车道通行能力值小于２倍单向车道通行能力值的主要原因，其实质还是由于双向交通流的互相干扰。
４双车道公路的基本通行能力
第３节的分析说明，双车道公路达到通行能力时，交通流中因为人一车单元的差异必然存在一部分较大的车头时距，美国ＨＣＭ２０００的研究也说明了这一问题，式（２）为小客车当量流量口。和跟车时间
百分比Ｐ一的关系
尸Ｔ尊一（１一ｅ＿。０００＂９趾）ｘ１００％
（２）
由式（ｚ）计算得，通行能力达到３２００ｐｃｕ・ｈ“
时，跟车时间百分比为９４％，而不是１００％。
由于跟车时间百分比的定义比较模糊，因此笔者根据中国的实际情况将其定义为跟车率，即双车道公路上处于跟驰状态的车辆占所有车辆的比例．其值等于交通流中车头时距小于某值时的车辆比
万
方数据例。跟车辜和流量有密切的关系，通过该关系可以得到双车道公路的基本通行能力值。
计算跟车率需要首先解决２个非常重要的问题：①确定判断跟驰行驶的车头时距，即车辆的车头时距为多大时可以认为车辆处于跟驰行驶状态；②确定达到通行能力时交通流中的跟车率。
４．１跟车车头时距
美国利用仿真程序ＴＷＯＰＡＳ得到跟车车头时距为３ｓ，这一结论没有实测数据支持，缺乏有力的证明；中国“九五”通行能力研究中根据前后车速度差的关系确定了跟车车头时距值为６ｓ，该值不仅明显偏大而且适用性极差口“。因为在超车试验中，驾驶员明显感受到在车头时距大于４ｓ时，车辆的速度选择有很大的自主性，处于自由行驶状态。
车辆列队行驶时．如果两车之间能够安全地穿插进另一车辆，那么这两车中的后车显然没有有效利用道路时空资源，其行驶状态不可能受到前方车辆的阻碍和制约，即这辆车不是处于被动跟驰行驶状态，而是处于自由行驶状态。相反，两车之间无法穿插进另一车辆，说明后车的行驶状态必然受到了前车的影响和制约，属于跟驰行驶状态。因此，可回车车头时距临界问隙值可以作为判断车辆是否处于跟驰状态的依据．同时考虑到未来研究的统一性，将跟车车头时距定义为３
ｓ。
４．２达到通行能力时的跟车率
根据单向、双向车道最小通行能力的理论分析以及美国ＨＣＭ２０００的相关研究等可以推知：中国双车道公路上交通流达到通行能力时的跟车率必然也不可能达到１００％。
由于双车道公路缺乏大流量的交通状态，无法得到通行能力时的跟车率，因此，借鉴ＨＣＭ２０００的研究成果．利用实测数据厦归得到的关系模型计算跟车率为０．９１～０．９５时的通行能力。４．３通行能力
根据第４．１、４．２节中确定的跟车车头时距和达到通行能力时的跟车率，对在河南、河北和北京近郊采集到的双车道公路交通流数据进行处理，以５
ｒａｉｎ
为统计间隔对车流量和跟车率进行汇总・得到当量流量与跟车率之间的关系，如图６所示。
将当量流量与跟车率ｄ的关系分别用线性方程和负指数函数曲线方程进行回归，回归结果如表１所示。
将跟车率为０．９１～ｏ．９５分别代人表１中２个回归模型，得到不同跟车率时的当量流量，如表２所示。
１１０
中国公路学报
２００７卓
丹抖瞳
当量流ｔ／（１０１ｐｃｕ．ｈ。。，
围６
当■漉量与跟车辜的关系
Ｆｉｇ．６
Ｒｅｌａｔｉｏｎ
ｏｆＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅ
ａｎｄ
ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＲａｔｉｏ
裹ｌ
当■流量与甩车幸关系的２种回归结果
Ｔａｂ．１
ＴｗｏＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎＲｅｓｕｌｔｓ
ｏｆＲｅｌａｔｉｏｎ
ｆｏｒ
ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅ
ａｎｄ
Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ
Ｒａｔｉｏ
画归类型
回归模型
福关系数伊
线性函教
ｄ＝０．０００
３ｑ。。＋０
０９２
１
０．７５２负指数函数
ｄ－－１一ｅ—ｏｏｏｏ
９“ｑⅨ
０＾９２
衰２不周跟车辜下计算的当量流量
Ｔａｂ．２
ＣａｌｃｕｌａｔｅｄＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅｓＵｎｄｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔ
ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＲａｔｉｏｓ
跟车率０．９１０．９２０．９３
Ｏ．９４０．９５当量流量／
线性函教２７２６
２７６０２８２６
２８６０（ｐｃｕ・ｈ一１）
负指数函数
２５５ｌ
２６７６
２８１７
２９８０
３１７３
从表２可以看出：不同跟车率下计算出的当量
流量处于２８００～３２００ｐｅｕ・ｈ“之间．即中国双车
道公路通行能力应该在２８００～３
２００
ｐｃｕ－ｈ“范
围内。考虑到中国今后机动车性能会迸一步提高．小客车比重会迸一步增大，最终以０．９４作为确定通行能力时的跟车率，并推荐中国双车道公路基本路段的通行能力为３
０００
ｐｃｕ・ｈ～。
５仿真模型验证
为了进一步证明用上述方法得到的双车道公路通行能力值是否准确，笔者使用仿真程序ＴＷＯＳＩＭ对其进行验证。仿真道路为标准的二级双车道公路的平直路段““，行车道宽度９ｍ，路肩宽度１．５ｍ，
侧向净空１
ｍ
ｓ交通条件为１００％小客车。５０／５０的
方向分布系数以及１００％男性驾驶员。仿真流率从双向１００ｖｅｈ・ｈ１开始，以１００ｖｅｈ・ｈ１为步长增大至３
２００
ｖｅｈ・ｈ～，仿真中统计跟车率时使用的
跟车车头时距为３ｓ。图７为根据仿真结果得到的当量流量与跟车率数据。
对仿真结果用负指数函数进行拟合，得
ｄ一１－－ｅ－ｏ，ｏ”９９。“，Ｒ２—０．９９３
（３）
式中：ｑ为仿真流量。
万
方数据当量漉ｌｉｅ（ｔ０’ｐｅｕ－ｈ。）
田７
当■捷■与跟车率仿真结果
Ｆｉｇ．７
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ｒｅｓｕｌｔｓ
ｏｆＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅ
ａｎｄ
ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＲａｔｉｏ
将不同的跟车率代人式（３），可得到不同跟车率下的仿真流量，见表３。表３中数据与通过实测数据得到的通行能力非常接近。
裹３
不同跟车率时的仿真流■
Ｔａｂ．３
ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌｕｍｅｓＵｎｄｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔＦｏｌｌｏｗｉｎｇ
Ｒａｔｉ∞
６结语
（１）通过实测数据的拟台及仿真试验的验证，可以得到中国双车道公路的基本通行能力为３
０００
ｐｃｕ・ｈ一。
（２）由于缺乏大流量的试验数据，因此选取的跟车率等数值是根据经验得到的，缺乏大流量数据的验证，相关参数需要在今后的研究中继续采集相关数据或运用驾驶模拟舱等试验手段来进一步确定。参考文献：
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ｏｆ
Ｕｒｈａｌｌ
Ｔｒａｆｆｉｃ
ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｌａｎｎｉｎｇ［乃．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｆｆｉｃ
ａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，３（２）：５７—６０．
第５期
刘
江，等：基于超车行为的双车道公路通行能力分析
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基于超车行为的双车道公路通行能力分析
作者：作者单位：
刘江， 邵长桥， 荣建， 任福田， LIU Jiang， SHAO Chang-qiao， RONG Jian， RENFu-tian
刘江,LIU Jiang(北京工业大学,交通工程北京市重点实验室,北京,100022;河南省交通厅,河南,郑州,450052)， 邵长桥,荣建,任福田,SHAO Chang-qiao,RONG Jian,REN Fu-tian(北京工业大学,交通工程北京市重点实验室,北京,100022)中国公路学报
CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT2007,20(5)3次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgglxb200705019.aspx
第２０卷第５期中国公路学报
Ｖ０１．２０Ｎｏ．５
２００７年９月
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ
Ｓｅｐｔ．２００７
文章螭号：１００１—７３７２（２００７）０５－０１０６—０６
基于超车行为的双车道公路通行能力分析
刘
江１’２，邵长桥１，荣建１，任福田１
（１．北京工业大学交通工程北京市重点实验室．北京１０００２２；２．河南省交通厅，河南郏州４５００５２）
摘要：为了研究双车道公路上的超车行为，定义了可回车车头时距与可超车车头时距，通过超车试验得到了两者的临界问隙值；分析了单向、双向车道的最小通行能力，合理解释了跹向车道通行能力值一１、于２倍单向车道通行能力值的原因；最后确定了中国双车道公路上跟车车头时距值和跟车率。结果表明：根据实测数据厦拟合仿真试验得到的双丰道公路的基本通行能力为３０００ＩＸ：ｕ・ｈ～。
关键词：交通工程；双车道公路；超车试验；通行能力；可接受间隙；跟车率
中图分类号：Ｕ４９１．２５４
文献标志码：Ａ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｗｏ－ｌａｎｅＨｉｇｈｗａｙＴｒａｆｆｉｃＣａｐａｃｉｔｙＢａｓｅｄ
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ＯｖｅｒｔａｋｉｎｇＢｅｈａｖｉｏｒ
ＬＩＵＪｉａｎ９１～，ＳＨＡＯＣｈａｎｇ—ｑｉａ０１．ＲＯＮＧＪｉａｎｌ．ＲＥＮＦｕ—ｔｉａｎｌ
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆ
ＢｅｉｊｉｎｇＣｉｔｙ．ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２２
Ｃｈｉｎａ｝２．ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ；ＩｎｏｒｄｅｒｔＯ
ｒｅｓｅａｒｃｈｏｖｅｒｔａｋｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒ
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ｏｖｅｒｔａｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｔｒａｆｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙｏｆｏｎｅ－ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙ
ａｎｄｔｗｏｑａｎｅｈｉｇｈｗａｙｗｅｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａＩｌｙａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎ
ｔｈａｔｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃ
ｃａｐａｃｉｔｙｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｗｉｃｅａｓｔｈａｔ０ｆｏｎｅ－ｌａｎｅｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄｒａｔｉｏｎａｌｌｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｔｉｍｅｈｅａｄｗａｙａｎｄｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒａｔｅ
ｏｆｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙｓｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｃｏｎｆｉｒｍｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｆｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｔＷＯ—ｌａｎｅｈｉｇｈｗａｙ；ｏｖｅｒｔａｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｃａｐａｃｉｔｙ｝ａｃｃｅｐｔａｂｌｅｇａｐ；ｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒａｔｉｏ
双车道公路是中国公路网中的主要形式，其重Ｏ
引言
要特点是超车车辆必须驶人对向车道才可以完成超通行能力是指在特定的道路条件、交通条件、控车过程。由于双车道公路上车辆的运行特点与多车制条件以及环境条件下单位时间内能通过公路设施道公路上车辆的运行特点不同，所以在分析双车道断面的最大交通量，它可以反映道路疏导交通的能公路通行能力时，需要把双向车道作为整体考虑。力。研究通行能力可以为公路网规划、可行性研究、道路上出现超车现象．说明交通流未达到道路的通公路设计、公路建设后评价等方面提供科学的理论
行能力状态，因此，研究双车道公路上的超车行为可依据‘。”。
以从另一个角度来分析道路的通行能力。
收稿日期：２００６—１２－０５
基金项目：国家西部交通建设科技项甘（２００３３１８２２３０９）
作者简介：捌扛（１９７４一），男．河南许昌人，工学博士，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｌｉｕ９９９＠ｈｎｃｄ．ｇｏｖ．∞
万
方数据
第５期
刘江，等：基于超车行为的双车道公路通行能力分析
１０７
美国对通行能力研究得最系统、最深入，世界上大多数国家对道路通行能力的研究往往是借鉴美国的方法，然后再根据本国的交通特点来修订和完善的口。９］。美国《道路通行能力手册》（后文简称ＨＣＭ）是通行能力研究领域的经典著作，迄今为止共出版了４个版本。１９５０年和１９６５年版本中根据实际观测的交通量，将单、双车道的通行能力值都定义为２
０００
ｐｃｕ・ｈ～；１９８５年第３版中推荐单向车
道的通行能力为２０００
ｐｃｕ・ｈ～，双向车道的通行
能力为２
８００
ｐｃｕ・ｈ～；２０００年最新版本中则认为
单向车道的通行能力为１７００
ｐｃｕ・ｈ～，双向车道
的通行能力为３
２００
ｐｃｕ・ｈ一。而中国“九五”双车
道公路通行能力研究中将双车道公路的通行能力定
义为２５００ｐｃｕ・ｈ～，在方向分布系数为０／１００时
（单向车道）的通行能力为１９００ｐｃｕ・ｈ～。
从以上研究中可以发现一个非常有趣的现象：双车道公路上双向车道的通行能力值都小于２倍单向车道通行能力值，然而各国的研究中对产生这种现象的原因都没有给出合理的解释。另外，中国。九五”通行能力研究中推荐的双车道公路通行能力值
已经１０ａ之久，随着中国机动化程度、车辆机动性
能的提高，双车道公路的通行能力值也应该有所变化。
ｌ双车道公路上的超车行为
１．１超车原因和机理
驾驶员在公路上都希望保持自己的期望速度驾驶机动车，但因为交通组成复杂，不同车辆类型和驾驶员个性的差异，导致了人一车单元的期望速度有很大差别”“”］，其中一部分车辆速度较慢，一部分车辆速度较快。当较快车辆处于较慢车辆的后面时，较快车辆希望保持自己的期望速度，就产生了超车需求。具有超车需求的车辆，当发现对向车道交通流中和本向车道车辆间具有一定间隙时，开始驶人对向车道进行超车，超车完毕后重新返回到原车道［１３３。
可见，双车道公路上超车行为的实现主要有２个方面原因：一是车辆间产生速度差，车辆有超车需求；另一个是对向车道交通流和本向车道车辆问能够提供可以超车和可以回车的能力。当超车需求和超车能力同时存在时．车辆可以完成超车行为““。１．２超车过程中的可接受间隙
超车过程如图１所示。车辆ｎ＋１和车辆ｎ＋２分别表示前车和头车，车辆”为要超车车辆，车辆ｍ为对向来车；前车和头车之间的车头时距定义为可
万
方数据＿————————————．—．———．ｊ！二————．—．——．—————ｄ‘曰圃口匝盈
圃０—』Ｌ—＋——ｊ－—叫卜——』Ｌ——＿一—ｈ卜——三——一，～ｊ卜、Ｅ＝：＝］团
－———圭．．—＿．—．．．．．．！＝．——．———ｔ田１
可超车间隙与可回车间隙
Ｆｉｇ．１
ＯｖｅｒｔａｋａｂｌｅＧａｐａｎｄＲｅｔｕｒｎａｂｌｅＧａｐ
回车车头时距ｆ。．车辆ｍ＋ｌ和车辆ｍ之间的车头
时距定义为可超车车头时距ｔ。。图１中，ｔＲ…ｔ
ｆ，、
ｔ…ｔ、“分别为反应时间、加速时间、回车时间、安全
距离情况下的行驶时间、均速行驶时间及跟车时间。
当车辆ｎ超车时，由于对向来车ｍ的影响，其不可能长时间占用对向车道，必须在车辆ｍ到来之前安全插入到前车≈＋１和头车”＋２之间的空隙中。当对向车道提供了足够的可超车车头时距而本向车道没有可以回车的车头时距时，车辆ｎ同样不敢贸然超车。一般研究中只考虑了可超车车头时距，面没有考虑可回车车头时距。因而对双车道公路超车行为的研究是不完善的。
超车试验采用高精度车载ＧＰＳ进行数据采集。试验中共需要３台动态ＧＰＳ。分别安装于超车车辆ｎ、前车ｎ＋ｌ及头车ｎ＋２上。车头时距ｔ表示同一方向连续驶过的两车通过道路上同一点的时间间隔．即
ｆ＿量
口
（１）
式中：Ｌ为前后车的间距；口为后车的速度。
试验时，装有动态ＧＰＳ的试验车辆按图１所示的排列方法列队行驶，前车和头车首先保持相同的的空隙中去。在超车车辆实施超车行为时．对每个隙成功或插入问隙失败时的时刻，以及插入间隙成中国“九五”通行能力研究表明，在设计速度为
ｋｍ・ｈ－１的双车道公路上，达到道路通行能力值
的车速范围为４０～５０ｋｍ・ｈ～［１５３，所以试验车速ｋｍ・ｈ～，试验车速级差为５ｋｍ・
２超车试验方案
２．１可回车车头时距
速度和一定的车头间距，与此同时，后面跟随行驶的超车车辆试图超越前车，并插入到前车和头车之间超车状态进行记录，包括开始超车时的时刻，插人间功后驾驶员的感受情况等。
８０
选择为２０～６０ｈ～，覆盖了达到道路通行能力时的车流速度。同时，可回车车头间距的选择分为１０档，最小为小于
１０８
中国公路学报
２００７正
１０ｍ，其次为１０ｍ．然后以５ｍ为步长增加，直到５０
ｍ。另外，最小车头间距的选择与车速有关，应
根据驾驶员在不同车速条件下所能接受的最小安全间隔来进行调整。这样，在每组不同的车速和问距条件下，共做１０次超车试验，则对于每位试验驾驶员来说，需做１０×９×１０共９００次超车试验。随着前车速度及前车与头车间距的变化．超车驾驶员对插人间隙过程有着不同的感受，试验中将其分为非常困难、困难、一般、容易和非常容易５个级别。根据试验结果，绘制出可回车车头时距和前车速度的关系。如图２所示。
ｆ｛
舅
恻制＊皇
可回车车头时距几
田２按驾驶员感受度捌分的可回车车头耐
厦和前车车速的关系
ＦＩｇ．２
ＲｅｌａｔｉｏｎｏｆＲｅｔｕｒｎａｂｌｅＴｉｍｅ
Ｈｅａｄｗａｙ
ａｎｄＦｒｏｎｔ
ＶｅｈｉｃｕｌａｒＳｐｅｅｄ
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ
Ｄｒｉｖｅｒ
Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ
２．２可超车车头时距
可超车车头时距的组成比可回车车头时距的组成复杂得多，但是本文中并不关心其各组成部分的具体数值，只需要一个总体值即可。试验时试验人员在车辆行驶过程中用录像机记录车辆的整个运动过程．包括车辆的跟驰阶段、超车阶段和回车阶段，同时记录对向来车的情况以及不能超车的情况。
３单向、双向车道通行能力理论分析
可回车车头时距和可超车车头时距是可接受间隙，可以用可接受间隙理论的临界值法和Ｌｏｇｉｔ方法来计算两者的ｌ｜缶界值。
对不同车头时距下的接受频数和拒绝频数进行统计，得到某车头时距时的接受频率和拒绝频率。由于驾驶员的气质类型不同，对可回车过程的感受也不尽相同，同时，所有驾驶员均认为如果事先不告知试验目的和方案的话。其在感受为非常困难和困难的时候是不会贸然采取回车行为的，因此，在后期数据处理时，将驾驶员感受为非常困难和困难的接受行为视为拒绝行为。
万
方数据用Ｌｏｇｉｔ方法得到可回车车头时距的可接受间隙临界值为２．７９ｓ，临界值法得到的可接受间隙临界值为２．８４ｓ。见图３，最终确定可回车车头时距的ｌ临界间隙值￡。为２．８Ｓ。用同样的方法和步骤得到可超车车头时距的临界间隙值为８．０
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国
Ｆｉｇ．
３．２方向分布系数为０／１００时的最小通行能力
按照对道路通行能力定义的理解，有超车现象
时，道路未达到通行能力；交通流中无超车现象时，道路才有可能达到通行能力状态。可接受问隙理论说明，当车头时距小于临界间隙值时，可以认为超车
或回车失败，大于该值时可以认为超车或回车成功。因此，可超车车头时距和可回车车头时距的ｌ临界间隙值能够用来分析双车道公路的通行能力。
当方向分布系数为０／１００时，如图４所示，对向车道无车辆，控制车辆超车行为的是可回车车头时距临界间隙值，当所有车辆都以该临界间隙值行驶时，所有的车辆都不能实施超车行为。达到了理论条件下的单向车道通行能力，其值ｃ０。。。＝１
２８６ｖｅｈ・ｈ～。
卜———兰———＋———』兰———＿卜——ｊ氅——一
圈４方向分布系数为ｏ／］ｏｏ时的量小通行能力
Ｆｉｇ．４
ＭｉｎｉｍｕｍＴｒａｆｆｉｃＣａｐａｃｉｔｙｗｉｔｈＤｉｒｅｃｔｉｏｎ
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ
０／１００
由于临界间隙值表示的只是在该值时，驾驶员可以回车和不可以回车的概率相等，实际交通流中会存在小于该临界间隙值的车头时距，因而用临界间隙值计算得到的通行能力只能是理论分析时的最小通行能力，即双车道公路上单向车道的理论最小通行能力值应该为１
２８６ｖｅｈ・ｈ～。
３．３方向分布系数为ｓｏ／ｓ０时的最小通行能力
同理，当方向分布系数为５０／５０时，如图５所
３．１可接受间隙的临界僵
第５期刘
江．等：基于超车行为的双车道公路通行能力分析
１０９
团圃
团圆
ｈ——————‘Ｌ—————＿ｈ—＿——————＿
圃
田
田５方向分布聂敛为５０／５０时的量小通行能力
Ｆｉｇ．５
ＭｌｎｌｍｍｍＴｒａｆｆｉｃＣａｐａｃｉｔｙｗｉｔｈ
Ｄｌｒｅｅｌｉｏｎ
ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＣｏｅｆｆｌｃｉｅｎｔｏｆ
５０／５０
示，控制双车道公路超车行为的关键因素变为了可超车车头时距临界间隙值￡。，而不是可回车车头时距临界间隙值。这是因为：虽然本向车道上有大于可回车车头时距临界间隙值的空当，但是由于对向车道交通流中不提供可以超车的车头时距，车辆还是无法利用对向车道超车而插入到前方空当中。因此，当道路上全部车辆都保持在可超车车头时距临界间隙值时，道路上无超车现象，此时达到了理论条件下双向车道的最小通行能力值，其值ｃ５。／５０＝９００ｖｅｈ・ｈ～。即当方向分布系数变为５０／５０时，计算得到的双向车道最小通行能力值只有９００ｖｅｈ・
ｈ～。小于单向车道的最小通行能力值。
根据单向、双向车道最小通行能力的理论分析可知，由于交通流中人一车单元期望速度不同，期望速度较低的车辆与期望速度较高的车辆间会存在大于可回车车头时距临界间隙值的车头时距，而由于对向车道不提供可超车车头时距，跟随行驶且有超车需求的车辆无法超越慢速车辆而插入前方空当，造成了车头时距的损失，从而降低了双车道公路整体的通行能力，这就是双向车道通行能力值小于２倍单向车道通行能力值的主要原因，其实质还是由于双向交通流的互相干扰。
４双车道公路的基本通行能力
第３节的分析说明，双车道公路达到通行能力时，交通流中因为人一车单元的差异必然存在一部分较大的车头时距，美国ＨＣＭ２０００的研究也说明了这一问题，式（２）为小客车当量流量口。和跟车时间
百分比Ｐ一的关系
尸Ｔ尊一（１一ｅ＿。０００＂９趾）ｘ１００％
（２）
由式（ｚ）计算得，通行能力达到３２００ｐｃｕ・ｈ“
时，跟车时间百分比为９４％，而不是１００％。
由于跟车时间百分比的定义比较模糊，因此笔者根据中国的实际情况将其定义为跟车率，即双车道公路上处于跟驰状态的车辆占所有车辆的比例．其值等于交通流中车头时距小于某值时的车辆比
万
方数据例。跟车辜和流量有密切的关系，通过该关系可以得到双车道公路的基本通行能力值。
计算跟车率需要首先解决２个非常重要的问题：①确定判断跟驰行驶的车头时距，即车辆的车头时距为多大时可以认为车辆处于跟驰行驶状态；②确定达到通行能力时交通流中的跟车率。
４．１跟车车头时距
美国利用仿真程序ＴＷＯＰＡＳ得到跟车车头时距为３ｓ，这一结论没有实测数据支持，缺乏有力的证明；中国“九五”通行能力研究中根据前后车速度差的关系确定了跟车车头时距值为６ｓ，该值不仅明显偏大而且适用性极差口“。因为在超车试验中，驾驶员明显感受到在车头时距大于４ｓ时，车辆的速度选择有很大的自主性，处于自由行驶状态。
车辆列队行驶时．如果两车之间能够安全地穿插进另一车辆，那么这两车中的后车显然没有有效利用道路时空资源，其行驶状态不可能受到前方车辆的阻碍和制约，即这辆车不是处于被动跟驰行驶状态，而是处于自由行驶状态。相反，两车之间无法穿插进另一车辆，说明后车的行驶状态必然受到了前车的影响和制约，属于跟驰行驶状态。因此，可回车车头时距临界问隙值可以作为判断车辆是否处于跟驰状态的依据．同时考虑到未来研究的统一性，将跟车车头时距定义为３
ｓ。
４．２达到通行能力时的跟车率
根据单向、双向车道最小通行能力的理论分析以及美国ＨＣＭ２０００的相关研究等可以推知：中国双车道公路上交通流达到通行能力时的跟车率必然也不可能达到１００％。
由于双车道公路缺乏大流量的交通状态，无法得到通行能力时的跟车率，因此，借鉴ＨＣＭ２０００的研究成果．利用实测数据厦归得到的关系模型计算跟车率为０．９１～０．９５时的通行能力。４．３通行能力
根据第４．１、４．２节中确定的跟车车头时距和达到通行能力时的跟车率，对在河南、河北和北京近郊采集到的双车道公路交通流数据进行处理，以５
ｒａｉｎ
为统计间隔对车流量和跟车率进行汇总・得到当量流量与跟车率之间的关系，如图６所示。
将当量流量与跟车率ｄ的关系分别用线性方程和负指数函数曲线方程进行回归，回归结果如表１所示。
将跟车率为０．９１～ｏ．９５分别代人表１中２个回归模型，得到不同跟车率时的当量流量，如表２所示。
１１０
中国公路学报
２００７卓
丹抖瞳
当量流ｔ／（１０１ｐｃｕ．ｈ。。，
围６
当■漉量与跟车辜的关系
Ｆｉｇ．６
Ｒｅｌａｔｉｏｎ
ｏｆＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅ
ａｎｄ
ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＲａｔｉｏ
裹ｌ
当■流量与甩车幸关系的２种回归结果
Ｔａｂ．１
ＴｗｏＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎＲｅｓｕｌｔｓ
ｏｆＲｅｌａｔｉｏｎ
ｆｏｒ
ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅ
ａｎｄ
Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ
Ｒａｔｉｏ
画归类型
回归模型
福关系数伊
线性函教
ｄ＝０．０００
３ｑ。。＋０
０９２
１
０．７５２负指数函数
ｄ－－１一ｅ—ｏｏｏｏ
９“ｑⅨ
０＾９２
衰２不周跟车辜下计算的当量流量
Ｔａｂ．２
ＣａｌｃｕｌａｔｅｄＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅｓＵｎｄｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔ
ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＲａｔｉｏｓ
跟车率０．９１０．９２０．９３
Ｏ．９４０．９５当量流量／
线性函教２７２６
２７６０２８２６
２８６０（ｐｃｕ・ｈ一１）
负指数函数
２５５ｌ
２６７６
２８１７
２９８０
３１７３
从表２可以看出：不同跟车率下计算出的当量
流量处于２８００～３２００ｐｅｕ・ｈ“之间．即中国双车
道公路通行能力应该在２８００～３
２００
ｐｃｕ－ｈ“范
围内。考虑到中国今后机动车性能会迸一步提高．小客车比重会迸一步增大，最终以０．９４作为确定通行能力时的跟车率，并推荐中国双车道公路基本路段的通行能力为３
０００
ｐｃｕ・ｈ～。
５仿真模型验证
为了进一步证明用上述方法得到的双车道公路通行能力值是否准确，笔者使用仿真程序ＴＷＯＳＩＭ对其进行验证。仿真道路为标准的二级双车道公路的平直路段““，行车道宽度９ｍ，路肩宽度１．５ｍ，
侧向净空１
ｍ
ｓ交通条件为１００％小客车。５０／５０的
方向分布系数以及１００％男性驾驶员。仿真流率从双向１００ｖｅｈ・ｈ１开始，以１００ｖｅｈ・ｈ１为步长增大至３
２００
ｖｅｈ・ｈ～，仿真中统计跟车率时使用的
跟车车头时距为３ｓ。图７为根据仿真结果得到的当量流量与跟车率数据。
对仿真结果用负指数函数进行拟合，得
ｄ一１－－ｅ－ｏ，ｏ”９９。“，Ｒ２—０．９９３
（３）
式中：ｑ为仿真流量。
万
方数据当量漉ｌｉｅ（ｔ０’ｐｅｕ－ｈ。）
田７
当■捷■与跟车率仿真结果
Ｆｉｇ．７
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ｒｅｓｕｌｔｓ
ｏｆＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＶｏｌｕｍｅ
ａｎｄ
ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＲａｔｉｏ
将不同的跟车率代人式（３），可得到不同跟车率下的仿真流量，见表３。表３中数据与通过实测数据得到的通行能力非常接近。
裹３
不同跟车率时的仿真流■
Ｔａｂ．３
ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌｕｍｅｓＵｎｄｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔＦｏｌｌｏｗｉｎｇ
Ｒａｔｉ∞
６结语
（１）通过实测数据的拟台及仿真试验的验证，可以得到中国双车道公路的基本通行能力为３
０００
ｐｃｕ・ｈ一。
（２）由于缺乏大流量的试验数据，因此选取的跟车率等数值是根据经验得到的，缺乏大流量数据的验证，相关参数需要在今后的研究中继续采集相关数据或运用驾驶模拟舱等试验手段来进一步确定。参考文献：
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基于超车行为的双车道公路通行能力分析
作者：作者单位：
刘江， 邵长桥， 荣建， 任福田， LIU Jiang， SHAO Chang-qiao， RONG Jian， RENFu-tian
刘江,LIU Jiang(北京工业大学,交通工程北京市重点实验室,北京,100022;河南省交通厅,河南,郑州,450052)， 邵长桥,荣建,任福田,SHAO Chang-qiao,RONG Jian,REN Fu-tian(北京工业大学,交通工程北京市重点实验室,北京,100022)中国公路学报
CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT2007,20(5)3次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgglxb200705019.aspx