ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＪＢＨ
《交通标准化》●２００７年第１期（总第１６１期）●交通与安全
道路饱和度计算方法研究
沈
颖１，朱
翀１，徐英俊２
（１．广州市交通运输研究所，广东广州５１００３０；２．交通部科学研究院，北京１０００２９）
摘要：道路饱和度是研究和分析道路交通服务水平的重要指标，但目前人们仍比较简单地用Ｖ／Ｃ来计算饱和度，未能根据各类不同道路的标准进行计算，尤其是公路和城市道路，其计算方法并不一致，应根据不同的情况，采用不同的方法进行计算。
关键词：饱和度；服务水平；城市道路；公路中图分类号：Ｕ４９１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－４７８６（２００７）０１－０１２５－０４
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＲｏａｄＳａｔｕｒａｔｉｏｎ
ＳＨＥＮＹｉｎｇ１，ＺＨＵＣｈｏｎｇ１，ＸＵＹｉｎｇ－ｊｕｎ２
（１．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＴｒａｆｆｉｃ＆ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００３０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆ
ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｏａｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｅｘｅｓｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｅｖｅｌｏｆ
ｔｈｅｒｏａｄ．ＮｏｗａｄａｙｓｔｈｅｒｏａｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎｉｓａｌｗａｙｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＶ／Ｃ，ｗｈｉｃｈｄｏｅｓｎ′ｔｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏａｄｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｕｒｂａｎｒｏａｄａｎｄｈｉｇｈｗａｙ．Ｓｏ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｒｏａｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ；ｓｅｒｖｉｃｅｌｅｖｅｌ；ｕｒｂａｎｒｏａｄ；ｈｉｇｈｗａｙ０
引言
路、主干路、次干路及支路。具体分级标准参见饱和度的计算主要应考虑两点：一是交通量，《
城市道路设计规范》等相关规范。二是通行能力。前者的数据一般是通过交通调查数１．２公路
据经过计算获得，后者的计算则相对较为复杂。由公路是连接各城市、城市与乡村、乡村与厂矿
于城市道路与公路的通行能力计算方法不同，有必地区的道路。根据交通量、公路使用任务和性质，要分开讨论。本文将在介绍道路分类的基础上，对一般将公路分为高速公路、一级公路、二级公路、不同类型道路的通行能力及饱和度算法作一探讨。
三级公路、四级公路五个等级。具体分级标准参见１道路分类
《
公路工程技术标准》等相关规范。我国道路按照使用特点的不同，可分为城市道
２饱和度定义及影响因素路、公路、厂矿道路、林区道路和乡村道路。目前除２．１饱和度
公路和城市道路有准确的等级划分标准外，对林区道路饱和度是反应道路服务水平的重要指标之道路、厂矿道路和乡村道路一般不再进行等级划分。
一，其计算公式即为人们常说的Ｖ／Ｃ，其中Ｖ为最１．１城市道路
大交通量，Ｃ为最大通行能力。饱和度值越高，代城市道路是指在城市范围内具有一定技术条件
表道路服务水平越低。
和设施的道路，不包括街坊内部道路。城市道路与由于道路服务水平、拥挤程度受多方面因素的公路分界线为城市规划区的边线。根据道路在城市制约，实际中因难以考虑多方面因素，常以饱和度道路系统中的地位、作用、交通功能以及对沿线建数值作为评价服务水平的主要指标。美国的《通行筑物的服务功能，一般将城市道路分为四类：快速
能力手册》将道路的服务水平根据饱和度等指标的
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交通标准化》●２００７年第１期（总第１６１期）●《交通与安全
不同分为六级（具体分级标准可参考该手册，此处从略），我国则一般根据饱和度值将道路拥挤程度、服务水平分为如下四级：
一级服务水平：道路交通顺畅、服务水平好，
行能力的确定。因为公路、城市道路通行能力的计算方法不同，并受多种因素的影响。以下详述城市道路和公路的饱和度计算方法，其中重点在于通行能力的计算。
Ｖ／Ｃ介于０至０．６之间；
二级服务水平：道路稍有拥堵，服务水平较高，Ｖ／Ｃ介于０．６至０．８之间；
三级服务水平：道路拥堵，服务水平较差，Ｖ／Ｃ介于０．８至１．０之间；
四级服务水平：Ｖ／Ｃ＞１．０，道路严重拥堵，服务水平极差。
３．１城市道路饱和度计算方法
城市道路饱和度采用道路日高峰小时交通量与
道路小时最大设计通行能力的比值来计算，其中交通量数据由调查或观测获取后通过折算而得，此处不详细论述，以下重点介绍通行能力的计算。
计算城市道路通行能力必须先了解如下概念。
３．１．１理论（可能）通行能力
理论通行能力又称可能通行能力，是指在道路
２．２影响因素
饱和度的大小取决于道路的车流量和通行能
交通理想条件下，每条车道单位时间内能够通过的最大交通量，计算公式如下：
力，此外，影响饱和度的因素主要还有车流量、道路通行能力、行程速度及运行时间等。
ＣＢ＝３６００／ｔ０
式中，ＣＢ为理论通行能力；ｔ０为平均车头时距。我国《城市道路设计规范》建议的单车道理论通行能力见表１。
表１
我国单车道理论通行能力取值
２０１３８０
３０１５５０
４０１６４０
５０１６９０
６０１７３０
行车速度（ｋｍ／ｈ）通行能力（ｐｃｕ／ｈ）
２．２．１行程速度与运行时间
道路行驶速度越高、运行时间越短，饱和度值
就越低，反之则越高。因此，饱和度值与行车速度成反比，与行驶时间成正比。
２．２．２
１２６
车辆行驶时的自由程度（通畅性）
饱和度与行驶的自由程度成反比，即行驶自由
程度越大，饱和度值越低。
注：“指“折算标准车”，下同ｐｃｕ”
２．２．３交通受阻或受干扰程度
车辆在道路上受阻或干扰（如大型车辆的混入、
３．１．２实际通行能力
实际通行能力是指在实际道路交通条件下，每
超车等）越多，饱和度值就越高，即两者呈正相关关系。
条车道单位时间内能够通过的最大交通量，考虑到地形、道路交通状况等因素，实际通行能力是在理论通行能力上的折减，计算公式为：
２．２．４３
气候因素，如雨、雾、雪及台风等，会使
车辆行驶速度减慢，饱和度值增加。
饱和度计算方法
具体对城市道路和公路而言，目前饱和度的计算方法不同，主要体现在计算时段上，公路计算饱和度常用日交通指标，即求得日最大交通量与日最大通行能力的比值；而城市道路由于日交通量随时段变化较大，常常在进行交通调查的基础上采用日高峰小时交通量与小时最大通行能力的比值计算方法。相应地，其采用的计算公式及计算方法也略有差异。
饱和度的值主要取决于两方面：一是交通量；二是通行能力，两者所在时间段必须统一用日交通量或者小时交通量，一般而言，交通量是通过观测站记录和交通量调查后通过换算得到的，已有较为成熟的计算方法及程序。饱和度计算的难点在于通
ＣＰ＝ＣＢγＬγＣγｒ
其中，ＣＰ为实际通行能力；ＣＢ为理论通行能力；γＬ、γＣ、γｒ为折减系数，分别为宽度修正系数、侧向净空修正系数、重车修正系数等，具体取值参见相关规范手册。
在求得单车道通行能力后，再乘以相应的车道数，通过对应的交通量数据即可求得道路的饱和度。
３．２公路饱和度计算方法
与城市道路计算饱和度方法不同的是，公路的
饱和度往往采用日交通量与公路适应日交通量的比值来确定，其中不同等级公路尤其是高速公路的饱和度还有其各自的计算方法，比较复杂。一般地，日交通量由收费站等机构获取，适应日交通量按公路技术工程标准》中列出的数据来确定。高速《
公路适应交通量见表２。
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表２
高速公路适应日交通量范围（ｐｃｕ／ｄ）
路（二级以下公路）取０．９，支路取０．９５；
设计车速（ｋｍ／ｈ）
四车道
六车道
八车道
δ
———交叉口影响系数，此系数具体取值参１２０４００００～５５０００５５０００～８００００８００００～１０００００以上考美国通行能力手册及国内通行能力研究资料。
１００３５０００～５００００５００００～７００００７００００～９００００在公路和城市道路的具体计算过程中，通行能８０
２５０００～
４５０００４５０００～６００００
６００００～８００００
力的指标根据实际情况取值。就公路和城市道路而由于公路运行质量受双向流量比、超车视距、言，计算方法过程基本相同，差别主要在于如下两管理水平、采取的路侧干扰措施以及总体服务水平点。
的要求等许多因素的影响，因此其公路的设计通行３．３．１单车道通行能力
能力与适应交通量范围较大。在实际计算中往往取城市道路单车道通行能力可参考表３取值。
中值计算，导致与实际不符的误差产生。而在公路表３
城市道路通行能力（ｐｃｕ／ｈ／ｌｎ）
管理部门中，日交通量和高峰小时交通流量的数据行车速度（ｋｍ／ｈ）５０４０３０２０均较易获取，因此，也可采用小时交通量数据统一可能通行能力
１６９０
１６４０
１５５０
１３８０
进行相关计算。
高速公路单车道通行能力可参考表４取值。
３．３多车道道路饱和度计算方法
表４
高速公路基本通行能力与设计通行能力（ｐｃｕ／ｈ／ｌｎ）
由以上分析可见，公路与城市道路饱和度通行
设计速度（ｋｍ／ｈ）１２０１００８０能力计算方面，差别主要在计算时段的选取上。城市多选用小时交通量计算基本通行能力２２００２２００２０００，公路多采用日、年交通量计算。在具体计算过程中，公路与城市道路的计设计通行能力
１６００
１４００
１１５０
算方法也有一定的差异，有必要寻求一种统一的计一级公路单车道通行能力可参考表５取值。
算方法。
表５
一级公路每车道的设计通行能力（ｐｃｕ／ｈ／ｌｎ）
在实际运用中，单车道的道路情况极为少见，设计速度（ｋｍ／ｈ）１００８０６０多数为多车道的情况。由于公路、城市道路均可视作为干线公路的一级公路１４００１１５０９００为多车道道路，不同之处仅为通行能力方面的取作为集散公路的一级公路
８５０～１０００
７００～９００
５５０～７００
值。因此，可将两种计算方法统一用多车道通行能注：集散公路指纵横向干扰较大、设置供汽车行驶的慢车道的公
力来计算，在通行能力方面用不同标准取值，各种路
影响因素则通过不同的折算系数进行折减。
其他类型公路单车道通行能力可参考《公路工此处讨论的“多车道道路”指各车道有明显划分程技术标准》等相关规范标准。
标志的道路，等级较低、各车道之间没有明显划分３．３．２交叉口折算系数
标志的较低等级道路（包括城市道路和公路）暂不列城市道路和非封闭式公路需考虑交叉口折算系
入讨论范围。
数，封闭式公路不考虑交叉口折算系数，取值为１，多车道总通行能力Ｃｎ计算公式为：
具体折减系数取值参考相关资料，此处从略。
Ｃｎ＝αｃＣ１δ
∑Ｋｎ多车道通行能力除了受道路类型、交叉口、车式中：Ｃ１———第一条车道可能通行能力，单位为
道折减等因素影响外，还受多方面因素影响，如重ｐｃｕ／ｈ，可参考城市道路设计规范和公路工程技术
型车、超车的影响等，上述公式只考虑了主要影响标准取值；
因子系数，其他情况可参考美国《通行能力手册》及Ｋｎ———
相应的各车道的折减系数，通常以靠相关国内标准规范。
近路中线或中央分隔带的车行道为第一车道，其通用上述方法计算得出道路通行能力后，再根据行能力为１，第二车道为第一车道的０．８～０．９，第三相应交通量指标，即可算出多车道道路饱和度。
车道通行能力为第一车道的０．６５～０．８，第四条车道４计算实例则为０．５～０．６，具体可根据实际情况取值；
４．１
背景介绍
αｃ———
机动车道的道路分类系数，高速公广园东路—广州科学城一带位于广州市东部地
路、快速路取０．８，一级公路、主干路取０．８５，次干
区，处于广州市区—增城—东莞的通道上，由于位
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表６（续）
于城乡结合部，城市道路、公路混杂，道路堵塞情况严重。为深入掌握广园快速路及其周边道路交通流量情况，提出合理的交通管制措施，提供科学的决策依据，保障黄埔、萝岗等广州东部地区的正常交通秩序，根据市交通委员会的要求，受广园路建设公司委托，我们对广园快速路奥体中心—罗南立交段及广州科学城主要出入口道路、广深公路、广深高速公路等道路的交通流量进行了调查分析，在对１２个调查点（见图１）进行调查后获得了较为详尽的数据资料，其中包括１２个调查点的全天２４ｈ交通量分车型数据，并根据相关数据，计算出了各调查点的折算交通量及高峰小时交通量等数据。
１２６７８９１０１１４５
广园快
速路广园快速路广园快速路大观路中山大道丰乐路开创大道广深高速广深公路
城市快速
路城市快速
路城市快速
路主干路主干路一级公路一级公路
１８００
１８００１８００１４００１４００１４００１４００２２００１４００
０．８０．８０．８０．８５０．８５０．８５０．８５０．８０．８５
１１１０．８５０．８５０．９０．８１０．８５
３．２５３．２５３．２５２．６４２．６４２．６４２．６４２．６４２．６４
４６８０４６８０４６８０２６７０２６７０２８２７２５１３４６４６２６７０
４４１２４３７４１４９１２００８１８５１９３１１１４９４１７２１１２０
０．９４０．９３０．３２０．７５０．６９０．３３０．４６０．９００．４２
高速公路
一级公路
注：大观路、丰乐路、开创大道为表格中东向西交通量，相对应的是南向北交通量
同理，西向东方向饱和度也用此方法计算。根据表６计算结果将各路段饱和度表示出来，如图２所示。
１２８
图１调查范围图
为从宏观上把握区域交通现状，必须计算出该区域主要道路的饱和度，为此，以下介绍饱和度的计算方法。
４．２计算过程和方法
计算过程中，首先必须分清研究对象，以便计
算。该区域中，广深高速、广深公路属于公路；广园快速路、大观路等属于城市道路，应按照城市道路的方法计算。由于公路与城市道路饱和度计算方多车道通行能力”方法计算，其法各异，现统一用“
中交通量数据由调查数据整理获得，通行能力确定方法参考本文第三个问题，以东往西方向交通量为例计算（其他方向计算方法类似）（见表６）。
表６
编
道路号
道路类
型
由图２可以清晰地看出，广园快速路全路段堵塞情况不尽相同，石化路附近一带西向东方向交通拥堵最为严重，笔村立交至罗南立交段交通顺畅，其余路段稍有拥堵或较为拥堵；开创大道、丰乐路等路段交通顺畅；大观路、中山大道等道路交通稍有拥堵；广深高速东向西方向较为拥堵。
各调查点饱和度计算表格
东向西最高流量
饱和度
单车道通东向西通
道路系交叉口单向车
行能力行能力
数系数道数
（ｐｃｕ／ｈ）（ｐｃｕ／ｈ）
５结语
饱和度是评价公路和城市道路服务水平的重要
（ｐｃｕ／ｈ）
１
广园快速路广园快
速路广园快速路
城市快速路城市快速路城市快速路
指标，目前公路和城市道路的饱和度计算方法不相
１８００
０．８
１
３．２５
４６８０
３８８２
０．８３
一致，使用的标准各异，容易发生混淆的情况。如有较为详细的交通调查资料，则建议统一用“多车道通行能力”方法计算。实践证明，该方法清晰明了，有较强的可操作性。不过也必须注意到，该方
２１８０００．８１３．２５４６８０４４５９０．９５
３１８０００．８１３．２５４６８０４６３５０．９９
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《交通标准化》●２００７年第１期（总第１６１期）●交通与安全
基于
小波变换的高速公路意外事件检测
陈
斌
（四川交通职业技术学院汽车工程系，四川成都６１１１３０）
摘要：试验表明，基于一维连续小波变换、一维离散小波变换和二维离散小波变换建立的高速公路意外事件检测模型原型具有优良的检测性能，检测率在Ｃａｌｉｆｏｎｉａ８＃的基础上提高了１９５％，同时检测时间缩短为原来的３．４％。
关键词：交通工程；检测模型；小波变换；意外事件；高速公路中图分类号：Ｕ４９１．３１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－４７８６（２００７）０１－０１２９－０６
ＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＡｃｃｉｄｅｎｔｓＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｏｄｅｌＢａｓｅｄｏｎ
ＷａｖｅｌｅｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｓ
ＣＨＥＮＢｉｎ
（ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＳｉｃｈｕａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，
Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｎａｄｖａｎｃｅｄｅｘｐｒｅｓｓｗａｙａｃｃｉｄｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂｅｉｎｇｓｅｔｕｐｂａｓｅｄｏｎｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ，ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｎｄｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｄｉｓｐｅｒｓｅｄｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈＣａｌｉｆｏｎｉａ８＃ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｉｔｈＤＲｒａｉｓｉｎｇ１９５％ａｎｄＡＤＴｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ９６．６％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｆｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ；ａｃｃｉｄｅｎｔｓ；ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ０
引言
事故理论法、统计预测法和人工神经网络法等。其传统上常用的检测算法主要有：模式识别法、
中，模式识别算法依赖于单个变量和预先设置的临
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 法只能反映特定时段交通量的特性，无法把握月、［６］张起森．道路通行能力分析［Ｍ］．北京：人民交通年等较长时间段内道路交通的饱和情况，仍具有一出版社，２００２．定的局限性。公路部门如需全面把握公路交通的拥［７］高云峰，杨晓光．基于饱和度的车道数量确定堵情况，应采用传统的日交通量计算方法。方法［Ｊ］．交通与计算机，２００５，（４）：３１－３４．参考文献［８］Ｎａｔｉｏｎａｌｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｕｎｃｉｌ．ＨｉｇｈｗａｙＣａｐａｃｉｔｙＭａｎｕ－［１］ＣＪＪ３７－９０，城市道路设计规范［Ｓ］．ａｌ［Ｍ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ：Ｄ．Ｃ，２０００．［２］ＧＢ５０２２０－９５，城市道路交通规划设计规范［Ｓ］．［９］罗良鑫，等．广园快速路和广州科学城交通流
［３］ＪＴＧＢ０１－２００３，公路工程技术标准［Ｓ］．量调查报告［Ｒ］．广州：广州市广园路建设公司，广［４］徐家钰．城市道路设计［Ｍ］．北京：中国水利水电
州市交通运输研究所，２００６．
出版社，２００５．
作者简介：沈颖（１９７３－），博士，现任职于广州市交通运输［５］王炜，过秀成．交通工程学［Ｍ］．南京：东南大学
研究所。
出版社，２０００．
收稿日期：２００６－１１－０２
ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．Ｎｏ．１，２００７（ＩＳＳＵＥＮｏ．１６１）
１２９
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《交通标准化》●２００７年第１期（总第１６１期）●交通与安全
道路饱和度计算方法研究
沈
颖１，朱
翀１，徐英俊２
（１．广州市交通运输研究所，广东广州５１００３０；２．交通部科学研究院，北京１０００２９）
摘要：道路饱和度是研究和分析道路交通服务水平的重要指标，但目前人们仍比较简单地用Ｖ／Ｃ来计算饱和度，未能根据各类不同道路的标准进行计算，尤其是公路和城市道路，其计算方法并不一致，应根据不同的情况，采用不同的方法进行计算。
关键词：饱和度；服务水平；城市道路；公路中图分类号：Ｕ４９１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－４７８６（２００７）０１－０１２５－０４
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＲｏａｄＳａｔｕｒａｔｉｏｎ
ＳＨＥＮＹｉｎｇ１，ＺＨＵＣｈｏｎｇ１，ＸＵＹｉｎｇ－ｊｕｎ２
（１．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＴｒａｆｆｉｃ＆ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００３０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆ
ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｏａｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｅｘｅｓｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｅｖｅｌｏｆ
ｔｈｅｒｏａｄ．ＮｏｗａｄａｙｓｔｈｅｒｏａｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎｉｓａｌｗａｙｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＶ／Ｃ，ｗｈｉｃｈｄｏｅｓｎ′ｔｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏａｄｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｕｒｂａｎｒｏａｄａｎｄｈｉｇｈｗａｙ．Ｓｏ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｒｏａｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ；ｓｅｒｖｉｃｅｌｅｖｅｌ；ｕｒｂａｎｒｏａｄ；ｈｉｇｈｗａｙ０
引言
路、主干路、次干路及支路。具体分级标准参见饱和度的计算主要应考虑两点：一是交通量，《
城市道路设计规范》等相关规范。二是通行能力。前者的数据一般是通过交通调查数１．２公路
据经过计算获得，后者的计算则相对较为复杂。由公路是连接各城市、城市与乡村、乡村与厂矿
于城市道路与公路的通行能力计算方法不同，有必地区的道路。根据交通量、公路使用任务和性质，要分开讨论。本文将在介绍道路分类的基础上，对一般将公路分为高速公路、一级公路、二级公路、不同类型道路的通行能力及饱和度算法作一探讨。
三级公路、四级公路五个等级。具体分级标准参见１道路分类
《
公路工程技术标准》等相关规范。我国道路按照使用特点的不同，可分为城市道
２饱和度定义及影响因素路、公路、厂矿道路、林区道路和乡村道路。目前除２．１饱和度
公路和城市道路有准确的等级划分标准外，对林区道路饱和度是反应道路服务水平的重要指标之道路、厂矿道路和乡村道路一般不再进行等级划分。
一，其计算公式即为人们常说的Ｖ／Ｃ，其中Ｖ为最１．１城市道路
大交通量，Ｃ为最大通行能力。饱和度值越高，代城市道路是指在城市范围内具有一定技术条件
表道路服务水平越低。
和设施的道路，不包括街坊内部道路。城市道路与由于道路服务水平、拥挤程度受多方面因素的公路分界线为城市规划区的边线。根据道路在城市制约，实际中因难以考虑多方面因素，常以饱和度道路系统中的地位、作用、交通功能以及对沿线建数值作为评价服务水平的主要指标。美国的《通行筑物的服务功能，一般将城市道路分为四类：快速
能力手册》将道路的服务水平根据饱和度等指标的
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不同分为六级（具体分级标准可参考该手册，此处从略），我国则一般根据饱和度值将道路拥挤程度、服务水平分为如下四级：
一级服务水平：道路交通顺畅、服务水平好，
行能力的确定。因为公路、城市道路通行能力的计算方法不同，并受多种因素的影响。以下详述城市道路和公路的饱和度计算方法，其中重点在于通行能力的计算。
Ｖ／Ｃ介于０至０．６之间；
二级服务水平：道路稍有拥堵，服务水平较高，Ｖ／Ｃ介于０．６至０．８之间；
三级服务水平：道路拥堵，服务水平较差，Ｖ／Ｃ介于０．８至１．０之间；
四级服务水平：Ｖ／Ｃ＞１．０，道路严重拥堵，服务水平极差。
３．１城市道路饱和度计算方法
城市道路饱和度采用道路日高峰小时交通量与
道路小时最大设计通行能力的比值来计算，其中交通量数据由调查或观测获取后通过折算而得，此处不详细论述，以下重点介绍通行能力的计算。
计算城市道路通行能力必须先了解如下概念。
３．１．１理论（可能）通行能力
理论通行能力又称可能通行能力，是指在道路
２．２影响因素
饱和度的大小取决于道路的车流量和通行能
交通理想条件下，每条车道单位时间内能够通过的最大交通量，计算公式如下：
力，此外，影响饱和度的因素主要还有车流量、道路通行能力、行程速度及运行时间等。
ＣＢ＝３６００／ｔ０
式中，ＣＢ为理论通行能力；ｔ０为平均车头时距。我国《城市道路设计规范》建议的单车道理论通行能力见表１。
表１
我国单车道理论通行能力取值
２０１３８０
３０１５５０
４０１６４０
５０１６９０
６０１７３０
行车速度（ｋｍ／ｈ）通行能力（ｐｃｕ／ｈ）
２．２．１行程速度与运行时间
道路行驶速度越高、运行时间越短，饱和度值
就越低，反之则越高。因此，饱和度值与行车速度成反比，与行驶时间成正比。
２．２．２
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车辆行驶时的自由程度（通畅性）
饱和度与行驶的自由程度成反比，即行驶自由
程度越大，饱和度值越低。
注：“指“折算标准车”，下同ｐｃｕ”
２．２．３交通受阻或受干扰程度
车辆在道路上受阻或干扰（如大型车辆的混入、
３．１．２实际通行能力
实际通行能力是指在实际道路交通条件下，每
超车等）越多，饱和度值就越高，即两者呈正相关关系。
条车道单位时间内能够通过的最大交通量，考虑到地形、道路交通状况等因素，实际通行能力是在理论通行能力上的折减，计算公式为：
２．２．４３
气候因素，如雨、雾、雪及台风等，会使
车辆行驶速度减慢，饱和度值增加。
饱和度计算方法
具体对城市道路和公路而言，目前饱和度的计算方法不同，主要体现在计算时段上，公路计算饱和度常用日交通指标，即求得日最大交通量与日最大通行能力的比值；而城市道路由于日交通量随时段变化较大，常常在进行交通调查的基础上采用日高峰小时交通量与小时最大通行能力的比值计算方法。相应地，其采用的计算公式及计算方法也略有差异。
饱和度的值主要取决于两方面：一是交通量；二是通行能力，两者所在时间段必须统一用日交通量或者小时交通量，一般而言，交通量是通过观测站记录和交通量调查后通过换算得到的，已有较为成熟的计算方法及程序。饱和度计算的难点在于通
ＣＰ＝ＣＢγＬγＣγｒ
其中，ＣＰ为实际通行能力；ＣＢ为理论通行能力；γＬ、γＣ、γｒ为折减系数，分别为宽度修正系数、侧向净空修正系数、重车修正系数等，具体取值参见相关规范手册。
在求得单车道通行能力后，再乘以相应的车道数，通过对应的交通量数据即可求得道路的饱和度。
３．２公路饱和度计算方法
与城市道路计算饱和度方法不同的是，公路的
饱和度往往采用日交通量与公路适应日交通量的比值来确定，其中不同等级公路尤其是高速公路的饱和度还有其各自的计算方法，比较复杂。一般地，日交通量由收费站等机构获取，适应日交通量按公路技术工程标准》中列出的数据来确定。高速《
公路适应交通量见表２。
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表２
高速公路适应日交通量范围（ｐｃｕ／ｄ）
路（二级以下公路）取０．９，支路取０．９５；
设计车速（ｋｍ／ｈ）
四车道
六车道
八车道
δ
———交叉口影响系数，此系数具体取值参１２０４００００～５５０００５５０００～８００００８００００～１０００００以上考美国通行能力手册及国内通行能力研究资料。
１００３５０００～５００００５００００～７００００７００００～９００００在公路和城市道路的具体计算过程中，通行能８０
２５０００～
４５０００４５０００～６００００
６００００～８００００
力的指标根据实际情况取值。就公路和城市道路而由于公路运行质量受双向流量比、超车视距、言，计算方法过程基本相同，差别主要在于如下两管理水平、采取的路侧干扰措施以及总体服务水平点。
的要求等许多因素的影响，因此其公路的设计通行３．３．１单车道通行能力
能力与适应交通量范围较大。在实际计算中往往取城市道路单车道通行能力可参考表３取值。
中值计算，导致与实际不符的误差产生。而在公路表３
城市道路通行能力（ｐｃｕ／ｈ／ｌｎ）
管理部门中，日交通量和高峰小时交通流量的数据行车速度（ｋｍ／ｈ）５０４０３０２０均较易获取，因此，也可采用小时交通量数据统一可能通行能力
１６９０
１６４０
１５５０
１３８０
进行相关计算。
高速公路单车道通行能力可参考表４取值。
３．３多车道道路饱和度计算方法
表４
高速公路基本通行能力与设计通行能力（ｐｃｕ／ｈ／ｌｎ）
由以上分析可见，公路与城市道路饱和度通行
设计速度（ｋｍ／ｈ）１２０１００８０能力计算方面，差别主要在计算时段的选取上。城市多选用小时交通量计算基本通行能力２２００２２００２０００，公路多采用日、年交通量计算。在具体计算过程中，公路与城市道路的计设计通行能力
１６００
１４００
１１５０
算方法也有一定的差异，有必要寻求一种统一的计一级公路单车道通行能力可参考表５取值。
算方法。
表５
一级公路每车道的设计通行能力（ｐｃｕ／ｈ／ｌｎ）
在实际运用中，单车道的道路情况极为少见，设计速度（ｋｍ／ｈ）１００８０６０多数为多车道的情况。由于公路、城市道路均可视作为干线公路的一级公路１４００１１５０９００为多车道道路，不同之处仅为通行能力方面的取作为集散公路的一级公路
８５０～１０００
７００～９００
５５０～７００
值。因此，可将两种计算方法统一用多车道通行能注：集散公路指纵横向干扰较大、设置供汽车行驶的慢车道的公
力来计算，在通行能力方面用不同标准取值，各种路
影响因素则通过不同的折算系数进行折减。
其他类型公路单车道通行能力可参考《公路工此处讨论的“多车道道路”指各车道有明显划分程技术标准》等相关规范标准。
标志的道路，等级较低、各车道之间没有明显划分３．３．２交叉口折算系数
标志的较低等级道路（包括城市道路和公路）暂不列城市道路和非封闭式公路需考虑交叉口折算系
入讨论范围。
数，封闭式公路不考虑交叉口折算系数，取值为１，多车道总通行能力Ｃｎ计算公式为：
具体折减系数取值参考相关资料，此处从略。
Ｃｎ＝αｃＣ１δ
∑Ｋｎ多车道通行能力除了受道路类型、交叉口、车式中：Ｃ１———第一条车道可能通行能力，单位为
道折减等因素影响外，还受多方面因素影响，如重ｐｃｕ／ｈ，可参考城市道路设计规范和公路工程技术
型车、超车的影响等，上述公式只考虑了主要影响标准取值；
因子系数，其他情况可参考美国《通行能力手册》及Ｋｎ———
相应的各车道的折减系数，通常以靠相关国内标准规范。
近路中线或中央分隔带的车行道为第一车道，其通用上述方法计算得出道路通行能力后，再根据行能力为１，第二车道为第一车道的０．８～０．９，第三相应交通量指标，即可算出多车道道路饱和度。
车道通行能力为第一车道的０．６５～０．８，第四条车道４计算实例则为０．５～０．６，具体可根据实际情况取值；
４．１
背景介绍
αｃ———
机动车道的道路分类系数，高速公广园东路—广州科学城一带位于广州市东部地
路、快速路取０．８，一级公路、主干路取０．８５，次干
区，处于广州市区—增城—东莞的通道上，由于位
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表６（续）
于城乡结合部，城市道路、公路混杂，道路堵塞情况严重。为深入掌握广园快速路及其周边道路交通流量情况，提出合理的交通管制措施，提供科学的决策依据，保障黄埔、萝岗等广州东部地区的正常交通秩序，根据市交通委员会的要求，受广园路建设公司委托，我们对广园快速路奥体中心—罗南立交段及广州科学城主要出入口道路、广深公路、广深高速公路等道路的交通流量进行了调查分析，在对１２个调查点（见图１）进行调查后获得了较为详尽的数据资料，其中包括１２个调查点的全天２４ｈ交通量分车型数据，并根据相关数据，计算出了各调查点的折算交通量及高峰小时交通量等数据。
１２６７８９１０１１４５
广园快
速路广园快速路广园快速路大观路中山大道丰乐路开创大道广深高速广深公路
城市快速
路城市快速
路城市快速
路主干路主干路一级公路一级公路
１８００
１８００１８００１４００１４００１４００１４００２２００１４００
０．８０．８０．８０．８５０．８５０．８５０．８５０．８０．８５
１１１０．８５０．８５０．９０．８１０．８５
３．２５３．２５３．２５２．６４２．６４２．６４２．６４２．６４２．６４
４６８０４６８０４６８０２６７０２６７０２８２７２５１３４６４６２６７０
４４１２４３７４１４９１２００８１８５１９３１１１４９４１７２１１２０
０．９４０．９３０．３２０．７５０．６９０．３３０．４６０．９００．４２
高速公路
一级公路
注：大观路、丰乐路、开创大道为表格中东向西交通量，相对应的是南向北交通量
同理，西向东方向饱和度也用此方法计算。根据表６计算结果将各路段饱和度表示出来，如图２所示。
１２８
图１调查范围图
为从宏观上把握区域交通现状，必须计算出该区域主要道路的饱和度，为此，以下介绍饱和度的计算方法。
４．２计算过程和方法
计算过程中，首先必须分清研究对象，以便计
算。该区域中，广深高速、广深公路属于公路；广园快速路、大观路等属于城市道路，应按照城市道路的方法计算。由于公路与城市道路饱和度计算方多车道通行能力”方法计算，其法各异，现统一用“
中交通量数据由调查数据整理获得，通行能力确定方法参考本文第三个问题，以东往西方向交通量为例计算（其他方向计算方法类似）（见表６）。
表６
编
道路号
道路类
型
由图２可以清晰地看出，广园快速路全路段堵塞情况不尽相同，石化路附近一带西向东方向交通拥堵最为严重，笔村立交至罗南立交段交通顺畅，其余路段稍有拥堵或较为拥堵；开创大道、丰乐路等路段交通顺畅；大观路、中山大道等道路交通稍有拥堵；广深高速东向西方向较为拥堵。
各调查点饱和度计算表格
东向西最高流量
饱和度
单车道通东向西通
道路系交叉口单向车
行能力行能力
数系数道数
（ｐｃｕ／ｈ）（ｐｃｕ／ｈ）
５结语
饱和度是评价公路和城市道路服务水平的重要
（ｐｃｕ／ｈ）
１
广园快速路广园快
速路广园快速路
城市快速路城市快速路城市快速路
指标，目前公路和城市道路的饱和度计算方法不相
１８００
０．８
１
３．２５
４６８０
３８８２
０．８３
一致，使用的标准各异，容易发生混淆的情况。如有较为详细的交通调查资料，则建议统一用“多车道通行能力”方法计算。实践证明，该方法清晰明了，有较强的可操作性。不过也必须注意到，该方
２１８０００．８１３．２５４６８０４４５９０．９５
３１８０００．８１３．２５４６８０４６３５０．９９
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基于
小波变换的高速公路意外事件检测
陈
斌
（四川交通职业技术学院汽车工程系，四川成都６１１１３０）
摘要：试验表明，基于一维连续小波变换、一维离散小波变换和二维离散小波变换建立的高速公路意外事件检测模型原型具有优良的检测性能，检测率在Ｃａｌｉｆｏｎｉａ８＃的基础上提高了１９５％，同时检测时间缩短为原来的３．４％。
关键词：交通工程；检测模型；小波变换；意外事件；高速公路中图分类号：Ｕ４９１．３１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－４７８６（２００７）０１－０１２９－０６
ＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＡｃｃｉｄｅｎｔｓＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｏｄｅｌＢａｓｅｄｏｎ
ＷａｖｅｌｅｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｓ
ＣＨＥＮＢｉｎ
（ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＳｉｃｈｕａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，
Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｎａｄｖａｎｃｅｄｅｘｐｒｅｓｓｗａｙａｃｃｉｄｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂｅｉｎｇｓｅｔｕｐｂａｓｅｄｏｎｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ，ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｎｄｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｄｉｓｐｅｒｓｅｄｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈＣａｌｉｆｏｎｉａ８＃ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｉｔｈＤＲｒａｉｓｉｎｇ１９５％ａｎｄＡＤＴｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ９６．６％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｆｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ；ａｃｃｉｄｅｎｔｓ；ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ０
引言
事故理论法、统计预测法和人工神经网络法等。其传统上常用的检测算法主要有：模式识别法、
中，模式识别算法依赖于单个变量和预先设置的临
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 法只能反映特定时段交通量的特性，无法把握月、［６］张起森．道路通行能力分析［Ｍ］．北京：人民交通年等较长时间段内道路交通的饱和情况，仍具有一出版社，２００２．定的局限性。公路部门如需全面把握公路交通的拥［７］高云峰，杨晓光．基于饱和度的车道数量确定堵情况，应采用传统的日交通量计算方法。方法［Ｊ］．交通与计算机，２００５，（４）：３１－３４．参考文献［８］Ｎａｔｉｏｎａｌｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｕｎｃｉｌ．ＨｉｇｈｗａｙＣａｐａｃｉｔｙＭａｎｕ－［１］ＣＪＪ３７－９０，城市道路设计规范［Ｓ］．ａｌ［Ｍ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ：Ｄ．Ｃ，２０００．［２］ＧＢ５０２２０－９５，城市道路交通规划设计规范［Ｓ］．［９］罗良鑫，等．广园快速路和广州科学城交通流
［３］ＪＴＧＢ０１－２００３，公路工程技术标准［Ｓ］．量调查报告［Ｒ］．广州：广州市广园路建设公司，广［４］徐家钰．城市道路设计［Ｍ］．北京：中国水利水电
州市交通运输研究所，２００６．
出版社，２００５．
作者简介：沈颖（１９７３－），博士，现任职于广州市交通运输［５］王炜，过秀成．交通工程学［Ｍ］．南京：东南大学
研究所。
出版社，２０００．
收稿日期：２００６－１１－０２
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