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在城市道路上供各种车辆行驶的路面部分，统称为车行道。供各种汽车、无轨电车、摩托车等机动车行驶的路面部分称为机动车道；供自行车、电动车、三轮车、板车和兽力车等非机动车行驶的路面部分称为非机动车道。
机动车道是城市道路的主要部分，其设计的主要内容是依据设计小时交通量、道路通行能力等来确定车行道的宽度和车行道数，并选择合理的交通组织及横断面布置方案。
小时交通量是指道路上某一断面在单位小时内所通过的车辆的数量。不同大小交通量的取值将直接影响车道数和车行道的宽度，因此在进行道路规划设计时，必须在充分考虑交通量特点的基础上，选择适当的小时交通量作为设计小时交通量，以保证道路在设计年限内满足绝大多数小时车流能顺利通过，不造成严重的交通阻塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，造成经济浪费。
设计小时交通量是确定公路等级、评价公路运行状态和服务水平的重要参数，也是确定道路车道数、车行道宽度和横断面组成的主要依据。设计小时交通量越小，公路的建设规模就越小，建设费用也就越低。但是，不恰当地降低设计小时交通量会使公路的交通条件恶化、交通阻塞和交通事故增多，公路的综合经济效益降低。
任何道路上的交通量在时间上的分布不会是均衡的。道路上的交通量在一年中不同时间的分布是不同的，在一昼夜中各个小时的交通量也相差很大。在城市道路中，交通量时变量图一般是呈马鞍形，在上午上班和下午下班期期间明显出现两个“驼峰”，如图4-2所示。“驼峰”上的交通量称为高峰小时交通量。显然，如果取年平均日交通量作为道路设计的依据，根本无法反映出一昼夜内交通量的变化特点，也不能满足实际交通的需要，很容易造成交通拥挤，特别是在高峰期间出现的交通量，将使道路出现严重阻塞。
图4-2 一昼夜内交通量变化曲线
由此可见，设计小时交通量的选择是道路设计的关键，确定设计小时交通量的方法有以下几种。
（一）由“高峰小时交通量”推算设计小时交通量
选择有代表性的时间（春季4～5月或秋季9～10月的非周六、周日时间），以小时为单位进行交通量观测（每次观测时间应包括高峰小时在内的2～3h），所观测的交通量结果中的最大交通量，就是此处的高峰小时交通量。
在选择观测日期时，应尽可能兼顾到不同季节、月份和一周内不同的工作日作为观测日期，使所选定的高峰小时交通量基本接近全年的平均高峰小时交通量。这种方法所得的高峰小时交通量在全年中经常出现并具有一定的代表性，在无长期交通量观测资料的条件下可作为设计小时交通量。
根据交通量观测和统计资料所获得的设计小时交通量，是当前交通量的数值。作为交通规划的设计小时交通量，是指近期和远期的小时交通量，设计年限规定：近期为5～10年，远期为15～20年。由于设计交通量是指一定设计年限的交通量，因此还应推算出设计年限末的交通量作为正式的设计依据。
设计年限交通量包括以下4个方面：①现有的交通量；②道路建成后从其他道路吸引过来的交通量；③设计年限内正常增长的交通量；④由于规划变化而产生的交通增加量。
设计年限交通量可用增长率法进行计算，增长率是根据预测对象（如客货运量）的预计增长速度进行预测的方法。其步骤是：分析历史年度预测对象增长率的变化规律；根据对相关因素发展变化的分析，确定预测期增长率；进行未来值的预测。其具体的计算方法有：按车辆每年平均增长量估算和按车辆每年平均增长率估算两种。
1.按车辆每年平均增长量估算
设计年限交通量按车辆每年平均增长量估算，可用式（4-4）进行计算：
N 1 = N + n Δ N （4-4）
式中 N 1 ——设计年限交通量，辆/昼夜或veh/h；
N ——最后统计年度的交通量，辆/昼夜或veh/h；
n ——计算年限（从最后统计交通量那年起直到设计年限之间的年数），年；
Δ N ——相对于最后统计年度的交通量而言的车辆每年平均增长量，辆/昼夜或veh/h。
2.按车辆每年平均增长率估算
（1）车辆每年平均增长率都是相对于最后统计年度的交通量而言，可用式（4-5）计算：
N 1 = N （1+ nK 1 ） （4-5）
式中 K 1 ——相对于最后统计年度的交通量而言的车辆每年平均增长率，％；
其他符号含义与式（4-4）相同。
（2）车辆每年平均增长率都是指后年的交通量相对于前年的交通量而言，可用式（4-6）计算：
N 1 = N （1+ nK 2 ） n -1 （4-6）
式中 K 2 ——后一年的交通量相对于前一年的交通量而言的车辆每年平均增长率，％；
其他符号含义与式（4-4）相同。
具体采用哪种方法应对历史观测资料统计分析后确定。增长率法只是把交通量的增长看成是单纯的数学比率，未考虑国民经济和城市建设的发展速度和规律对交通量变化的影响，因此尚不能全面地反映设计年限的客观实际情况。但是，在没有详细的城市交通规划资料的情况下，这种方法在一定程度上还是可以的。
（二）取“第30位小时交通量”作为设计小时交通量
在道路上布置交通量观测仪器，昼夜不停地记录交通量数据，将测得的一年中8760h的交通量，从大到小按序进行排列，排在第30位的那个小时交通量，就是此处所指的第30位最高小时交通量（30HV）。由观测数据还可求得年平均日交通量（ADT），可用式（4-7）进行计算：
年平均日交通量（ADT）=全年交通量的总和/365 （4-7）
研究表明，第30位小时交通量与年平均日交通量的比值 K （％）值十分稳定，在城市交通规划中称为设计小时交通量系数。将一年中所有的小时交通量按其与年平均交通量的比值的百分数大小顺序列点排列并连接各点，即可得出如图4-3所示的设计小时交通量系数。
图4-3 设计小时交通量系数
从图4-3中可以看出，在第30～50位小时交通量附近，曲线呈现出急剧变化，从此处向右曲线明显变缓，从此处向左曲线坡度急剧加大。根据上述曲线规律，如以第30～50位之前的小时交通量作为设计依据时，一年中的拥挤时间减少并不多，但设计小时交通量却增大很多，工程造价将大大提高；反之，尽管设计小时交通量减少不多，但超过设计值的车辆受阻小时数却大大增加，所以设计小时交通量的合理取值，显然应在第30～50位小时的范围以内。
为将拥挤时间控制在最低的允许限度内，并保证工程取得较好的经济效果，通过大量观测资料的统计结果，目前已有许多国家采用第30位小时交通量作为设计依据，我国也开始试用。此时，在一年中只有29h道路会处于拥挤状态，仅占全年小时数的0.33％，能够顺利通过的保证率达99.67％。
对于各种不同年份、不同地区的道路，都能绘制出相应的设计小时交通量系数图，虽然各曲线的弯曲程度和上下位置有所差别，但曲线的基本图形都是类似的。由此可见，根据系数图确定的设计小时交通量有其实际意义。在绘制交通量系数图时，如有平时观测资料的道路，必须使用观测资料，没有观测资料的可参考性质相似、交通情况相仿的其他道路观测资料进行推算。
此时，设计小时交通量指的应是设计选定的远景年限的第30位最高小时交通量，所以应将得到观测年度的交通量转化为设计年限末的交通量，仍可用增长率法。
（三）根据设计年限的年平均日交通量确定设计小时交通量
综合考虑现有交通量、正常增长交通量、吸引交通量、发展交通量等因素，确定合理的设计年限的年平均日交通量（即AADT）的取值，对城市交通现状进行观测，统计观测数据并求得设计高峰小时交通量（即第30位小时交通量）与年平均日交通量的比值（ K ），进而可利用式（4-8）计算单向设计小时交通量（即DDHV）。
DDHV=AADT KD （4-8）
式中 K ——设计小时交通量系数（％），当有观测资料时绘制图4-3求得 K 值，无观测资料时可根据气候分区按表4-7取值；
D ——方向不均匀系数，一般取 D =0.5～0.6。
表4-7 设计小时交通量系数
（四）根据或参照城市道路网规划中的小时交通量确定设计小时交通量
在城市道路的规划中，按照城市近远期规划的要求，在分析人们的生产、生活及社会活动等因素的基础上，根据车辆出行统计分析，给出了各条道路规划年度的小时交通量。由于这个年度小时交通量是交通规划所用的数值，所以可以作为设计小时交通量的设计依据，但在使用时应考虑交通发展的实际情况，并进行必要的检验和修正。
以上所述四种确定设计小时交通量方法都需要用长期的交通观测资料，如果找不到可用资料时，也可参照其他类似城市规模的道路已有交通量资料来确定道路设计小时交通量。
（五）标准车型与各种车辆的折算系数
我国的城市道路一般都是混合交通，为了方便比较计算交通量与道路通行能力，需要明确以哪种机动车作为计算的标准车，并取标准车的系数为1，将其他车辆的交通量乘以一定的折算系数，转化成与其相应的标准车辆的交通量。因此，在进行交通量观测时，必须将不同的车辆区分开，分别进行记录，以便换算。
各种车辆的折算系数与各种行车时的行驶速度和占用的道路净空有密切关系。在进行换算时，换算系数可参见表4-8和表4-9。
表4-8 以小汽车为标准的换算系数
表4-9 以载重汽车为标准的换算系数
目前，有些国家对道路的通行能力做了进一步的研究，着重考虑了道路上的车流流动状态对车辆行驶的影响，提出了“服务水平”和“服务交通量”的概念。对于各种不同性质和要求的道路，定出了“服务水平”等级和相应的“服务交通量”数值，为道路设计提供依据。
道路服务水平指的是主要以道路上的运行速度和交通量与可能通行能力之比，综合反映道路的服务质量。道路服务水平是用以区别道路上所出现的各种不同车流状态，是用来衡量道路为驾驶员、乘客所提供的服务质量，即交通条件的等级或服务等级。服务水平的等级划分，各个国家是不相同的。一般均根据本国的道路交通的具体条件划分为3～6个服务等级。日本分为三个等级，前苏联分为四个等级，美国分为六个等级。
我国在现行行业标准《公路工程技术标准》（JTB B01—2003）中，将道路的服务水平分为四级，划分等级的目的是为了说明公路交通负荷状况，以交通流状态为划分条件，定性地描述交通流从自由流、稳定流到饱和流和强制流的变化阶段。因此，采用四级服务水平，可以方便地评价公路交通的运行质量。服务水平的划分，高速公路、一级公路以车流密度作为主要指标；二、三级公路以延误率和平均运行速度作为主要指标；交叉口则用车辆延误来描述其服务水平。
（1）一级服务水平 交通量小、驾驶者能自由或较自由地选择行车速度并以设计速度行驶，行驶车辆不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，交通流处于自由流状态，超车需求远小于超车能力，被动延误很少，为驾驶者和乘客提供的舒适便利程度高。
（2）二级服务水平 随着交通量的增大，速度逐渐减小，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较大，驾驶者选择行车速度的自由度受到一定限制，交通流状态处于稳定流的中间范围，有拥挤感。到二级下限时，车辆间的相互干扰较大，开始出现车队，被动延误增加，为驾驶者提供的舒适便利程度下降，超车需求与超车能力相当。
（3）三级服务水平 当交通需求超过二级服务水平对应的服务交通量后，驾驶者选择车辆运行速度的自由度受到很大限制，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰很大，交通流处于稳定流的下半部分，并已接近不稳定流范围，流量稍有增长就会出现交通拥挤，服务水平显著下降。到三级下限时行车延误的车辆达到80％，所受的限制已达到驾驶者所允许的最低限度，超车需求超过了超车能力，但可通行的交通量尚未达到最大值。
（4）四级服务水平 交通需求继续增大，行驶车辆受其他的车辆或行人的干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态。靠近下限时每小时可通行的交通量达到最大值，驾驶者已无自由选择速度的余地，交通流则变成强制状态。所有车辆都以通行能力对应的、但相对均匀的速度行驶，一旦上游交通需求和来车强度稍有增加，或交通流出现小的扰动，车流就会出现走走停停的状态，此时能通过的交通量很不稳定，其变化范围从基本通行能力到零时常发生交通阻塞。
美国所划分的六种服务水平等级，目前在世界各国采用较多，各等级的一般行驶状态可描述如下。
（1）A级 车流基本处于自由状态。高速度、低交通量，行驶通畅，车速基本上不受交通条件限制，路上没有或极少耽误。
（2）B级 车流处于非常稳定状态。车速开始受到交通条件限制而有所折减，但还可以自由选择合理的车速和行驶车道。
（3）C级 车流在稳定范围内。车速比较合理，但司机对车速的选择和车辆变换车道、超车的自由程度，会因较大的车流量而受到一定限制。
（4）D级 车流趋向不稳定状态。车速受到行车条件的变化而产生相当大的影响，这时，由于流量的变动和临时对车流的一些限制，车速有较大的下降。
（5）E级 车流处于不稳定状态。车辆处于时开时停状态，车速很少超过每小时50km，流量接近于道路的通行能力。
（6）F级 车流处于勉强前进状态。车速低，车流量高于道路的通行能力，经常出现车辆排队、阻塞不前的现象。
美国推荐的不同类型城市道路的合理设计服务水平，可参见表4-10。
表4-10 美国推荐的不同类型城市道路的合理设计服务水平
注：带 * 号者为对某些市区或郊区的高速干道，根据条件可采用D级标准。
路段通行能力分为基本通行能力、可能通行能力和设计通行能力，其中设计通行能力是实现道路可能接受的车流通过能力，考虑了人为主观因素对道路的要求，按照道路运行质量要求及经济、安全、出入口交通条件等因素而确定的，可以作为道路设计的依据。
（一）路段上一条车道的通行能力计算
一条车道的通行能力，即一纵向车列的车辆，在前后车之间都保持一定的车头间隔，跟随、匀速、连续行驶的情况下，一个小时内所能通过某一断面（或地点）的车数（单位：veh/h）。所设计的车道数，其通行能力必须与设计小时交通量相适应，并应达到设计要求的服务水平。
车头间隔是指在一条车道连续行驶的车流中，跟随运行的前后相邻两车的间隔距离，即从前辆车的前端到后辆车的前端的间隔距离。车头间隔可用距离或行车时间来表示，用距离来表示车头间隔的称为车头间距，单位为m；用行车时间来表示车头间隔的称为车头时距，单位为s。由此，一条车道通行能力计算方法，可以分为按照车头间距和车头时距计算两种方法。
1.按车头间距计算通行能力
假定汽车在一条畅通无阻的车道上以匀速行驶，此时车辆连续不断地一辆接一辆地保持着最小的纵向“安全车头间距” L 向前推进（见图4-4），则一小时内能通过的车辆数为最多。因此，一条车道的理论最大通行能力 N 可按式（4-9）计算：
N = S / L =1000 V / L （4-9）
式中 V ——车辆行驶速度，km/h。
图4-4 纵向“安全车头间距”示意
由式（4-9）可以看出，一条车道的最大通行能力取决于行驶速度和车头间距的比值。从图4-4中可知，式（4-9）中最小的纵向“安全车头间距”
L = l ′+ S 停
式中 l ′——一辆车的总长度；
S 停 ——前后两车停车的间距。
为确定 S 1 的取值，假设一条车道上同向行驶的两辆汽车的“安全车头间距”为 L ，它们起先分别以车速 V 前 、 V 后 前后跟随行驶。汽车Ⅰ的司机发现情况紧急制动，制动作用从 m 1 点开始，到 n 1 点完全制动停住。同时汽车Ⅱ的司机发现汽车Ⅰ的制动尾灯亮后感到有危险情况，开始进行制动，这个过程经过一段时间 t （即司机的反应时间），此时汽车Ⅱ已到达 m 2 点。汽车从 m 2 点起才开始制动，到 n 2 点完全制动停住。汽车Ⅰ和汽车Ⅱ完全停住后的安全距离为 l 0 。两个汽车的制动过程如图4-5所示。
图4-5 前后跟随行驶的两辆汽车在制动时
由图4-4中可知，停车视距 S 停 包括司机反应距离 Vt /3.6、前后车制动距离的差值 S 制 和必要的安全距离为 l 0 三项；其中， S 制 有两种表达方式。
（1）假定前后两车的制动性能相同，则 S 制 可用式（4-10）计算：
式中 L ——最小的纵向“安全车头间距”，m；
l ′——车身的总长度，m，小汽车为5m，载重汽车为7m，大型客车为9m，铰接公共汽车和铰接无轨电车为14m；
V ——车的行驶速度，km/h；
t ——司机的反应时间，s，一般为1.2s左右；
φ ——轮胎与路面间的纵向摩擦系数（见表4-11）；
表4-11 轮胎与路面间的纵向摩擦系数
i ——道路的纵向坡度，汽车上坡取正值，汽车下坡取负值；
l 0 ——两车间必要的安全距离，一般可取3～5m。
在理想的道路交通条件下，对于连续、均匀的车流，即前后两辆车的车速相同（ V 前 = V 后 ），此时，可得到通行能力与车速的关系，如图4-6所示。
图4-6 前后两辆车的车速相同时通行能力与车速的关系
在实际行驶中，司机的心理状态受到各种因素的影响，为了保证行车的安全，一般都保持着较安全的行车视距行驶，因此，按前后两辆车的车速相同（ V 前 = V 后 ）计算出来的理论值比实际观测值大，如果忽略前车的制动距离，即假定前车处于静止状态（ V 前 =0），按最不利情况考虑，可得到通行能力与车速的关系图（见图4-7）。
图4-7 前车处于静止状态（ V 前 =0）时通行能力与车速的关系
（2）假定前后两车的制动性能不相同，汽车Ⅰ的等减速度为 a 1 ，汽车Ⅱ的等减速度为 a 2 ，则 S 制 可用式（4-12）计算：
同样，在理想的道路交通条件下，对于连续、均匀的车流，即前后两辆车的车速相同（ V 前 = V 后 ），则“安全车头间距” L 为
L = l ′+ Vt /3.6+ l 0 +（ a 1 - a 2 ） V 2 /26 a 1 a 2 （4-13）
令式中的制动差别因数 Z =（ a 1 - a 2 ）/26 a 1 a 2 ，则
L = l ′+ Vt /3.6+ l 0 + ZV 2 （4-14）
根据前后跟随行驶的两辆汽车的不同制动减速度 a 1 和 a 2 ，所得制动差别因数 Z 值的计算结果，如图4-8所示。
图4-8 制动差别因数 Z 的图解
当制动差别因数 Z =1/300及 Z =-1/300时，按照 N = S / L =1000 V / L 进行计算，其计算结果如图4-9和图4-10所示。
图4-9 当制动差别因数 Z =1/300时的图解
图4-10 当制动差别因数 Z =-1/300时的图解
比较图4-9和图4-10可知，在图4-10中通行能力随车道的增大而增大，在图4-9中通行能力是随车速和纵向安全车头间距而变化。当车速超过某一数值时，纵向安全车头间距的增长率要比车速的增长率来得大，所以通行能力反而逐渐下降；与曲线上最高点的最大通行能力相对应的车速，称为最佳车速或临界车速。这种情况更符合车辆在道路上实际行驶状态。
2.按车头时距计算通行能力
在城市一般道路与一般交通条件下，并且在不受平面交叉影响时，一纵向车列的各辆汽车之间都保持着同样的最小安全车头间距，在一条车道上相互跟随、匀速、连续行驶，此时一条机动车道的可能通行能力，可按式（4-15）计算：
N =3600/ t i （4-15）
式中 N ——一条机动车车道的路段可能通行能力，veh/h；
t i ——连续车流平均车头间隔时间，s。
t i 的取值可采用本市现存道路的观测值，即选择一列跟随、匀速、连续行驶的串车并进行观测，然后按概率论数理统计分析方法，求得其平均车头的时距或平均车头间距。
当无观测值时，可通过式（4-16）进行计算：
t i = L / V = t +（ S 制 + l 0 + l ′）/ V （4-16）
式中 L ——前后相邻各车之间所必需的最小安全车头间距，如图4-11所示；
图4-11 最小安全车头间距 L 示意
t ——司机发现危险情况的反应时间，s，一般为1.2s左右；
S 制 ——汽车的制动距离，m；
l 0 ——安全距离，m，一般可取5m；
l ′——车身的长度，m，小汽车为5m，载重汽车为7m，大型客车为9m，铰接公共汽车和铰接无轨电车为14m；
V ——汽车的速度，m/s。
由图4-11中可知，这个最小安全车头间距保证了后面跟随的汽车司机在发现危险情况时，能够从容安全制动停车而不至于同前面的汽车相撞。
比较式（4-9）和式（4-15）可知，按“车头间距”和“车头时距”计算通行能力的两种方法，实际上是用同一公式按不同物理概念计算而已。
必须指出的是，按上述方法和公式计算的通行能力值是一种理想化的结果，并不能直接作为道路设计的依据。事实上各个路段上的车速是不固定的，随着道路纵坡、弯道及车辆、行人的不同干扰程度而变化，因此各个路段的通行能力是不相同的。对于整个道路来说，道路的通行能力被最不利路段上的通行能力所限制。此外，各条车道的不同行车状况、交叉口红绿灯、行人过街干扰等也会影响道路路段的通行能力，要根据不同情况对计算出的理想结果进行折减。
（二）影响路段通行能力的因素
1.交叉口对路段通行能力的影响
在影响路段通行能力的因素中，交叉口是主要的影响因素，它对路段通行能力起着控制性作用。尤其是当交叉口的间距较小、数量较多时，行驶的车辆经常要制动、停歇、启动，所消耗的时间占行驶总时间的比重较大，车的平均车速大大降低，使通行能力下降。降低的程度可用折减系数 α 交 表示，即路段上计算的行程时间与交叉口受阻滞后行程时间之比。
当汽车以同样车速在不同交叉口间距的路段上行驶时，假定启动时平均加速度、制动时平均减速度和在交叉口停歇时间不变，则交叉口的间距越小，折减系数的值越小，即折减后的通行能力也越小；反之，交叉口的间距越大，折减系数的值越大，即折减后的通行能力也越大。
从提高城市道路的通行能力的角度，交叉口的间距不宜太小，但从方便居民出行的角度，交叉口的间距不宜太大。一般认为交叉口的间距在800～1000m之间比较合适。此外，当汽车在同样的交叉口间距的路段上行驶时，车速越大其通行能力的折减也越大，因此，对于一些高速道路必须修建立体立交，否则其通行能力无法提高。
2.多车道对路段通行能力的影响
城市道路多数是混合交通，在多车道的情况下，由于各种车辆的车速不同，同向行驶的车辆超车、绕越、停车现象较多，势必会影响相邻车道的通行能力。据观测，无分隔带的同向车行道，其通行能力靠中心线的车道最高，靠近缘石的车道最低，自中心线第二条车道开始，依次在前一车道的基础上约折减0.85，其影响用车道利用系数 α 条 来表示。根据国内外研究成果，在具体规划时可采用表4-12中所列的车道利用系数。
表4-12 车道利用系数参考值
3.行人过街对路段通行能力的影响
为保证行人在人行横道处安全地通过车行道，汽车行驶往往需要形成车组，各车组之间保持一定的间隔，以便行人安全通过。行人过街影响通行能力的折减系数，即为车组连续通过的时间与车组循环全部时间之比。其具体取值，与行人过街的密度有关，根据我国有关大城市观测资料所得的折减系数 α 1 ，在设计道路时可参考表4-13。
表4-13 行人过街影响通行能力的折减系数
4.车道宽度对路段通行能力的影响
实际观测表明，车道宽度对行驶车速有很大的影响。在城市道路设计中，取标准车道宽度为3.50m，当车道宽度大于该值时有利于车辆的行驶，车速略有提高；当车道宽度小于该值时车辆行驶的自由度受到影响，车速必然降低，以致通行能力下降。
当车道宽度为标准宽度3.5m时，其车道宽度影响系数 α 2 =1.00，则车道宽度与影响系数之间的变化关系（见表4-14）。
表4-14 车道宽度影响系数
5.快车超车等因素对通行能力的影响
快车超车影响的折减系数，与小汽车的交通量所占比重有关；铁路道口影响的折减系数，与每小时道口封闭的次数及每次封闭时间的长短有关；自行车影响的折减系数，与有无分隔带及自行车交通负荷的大小有关；桥梁的宽度不足、夜间照明条件不良等因素，都会影响路段通行能力。将以上这些条件对通行能力的影响用综合折减系数 α 3 表示，在进行道路设计时，可参考有关资料或通过实际调查、观测求得综合折减系数 α 3 的值。
（三）路段设计通行能力的计算
城市道路路段设计通行能力或实用通行能力，可根据一个车道的理论通行能力进行修正而得。考虑上述影响的折减系数，则路段上一条车道的可能通行能力 N 车道 可用式（4-17）进行计算：
N 车道 = N （ α 交 · α 条 · α 1 · α 2 · α 3 ） （4-17）
式中 N 车道 ——一条道路路段设计通行能力，veh/h；
N ——一条车道的理论最大通行能力，veh/h；
其他符号意义同前。
目前由于行人过街影响通行能力的折减系数 α 1 、综合折减系数 α 3 的影响因素较复杂，很难进行正确计算，因而对式（4-17）可简化为：
N 车道 = N （ α 交 · α 条 · α 2 ） （4-18）
在特殊情况下，需要考虑行人过街影响通行能力的折减系数 α 1 和综合折减系数 α 3 时，可通过现场观测确定。多条车道的可能通行能力 N 路段 可用式（4-19）进行计算：
N 路段 =Σ N （ α 交 · α 条 · α 2 ） （4-19）
由于影响车道通行能力的因素很多，一条车道在单位时间内究竟实际能通过多少辆车，至今还不能用一个简易公式能把所有各种因素加以概况。目前，除了可应用上述理论公式结合实际观测的参数进行计算外，也可通过理论通行能力乘以该路服务水平相应的比值得到。不受平面交叉口影响的机动车车道设计通行能力，也可用类比的方法估算得到，即由理论通行能力直接乘以道路分类系数得到。机动车道道路分类系数的取值可参见表4-15。
表4-15 城市道路分类系数表
在道路上供一纵向车列安全行驶的地带，称为一条车道；一条车道所必须的宽度，称为车道的宽度。车道宽度的取值主要取决于车辆的车身宽度和横向车间的安全距离。
（一）车辆车身宽度
在计算车道的宽度时，为确保行车横向之间的安全，车身宽度应采用道路上经常通行的最大车辆的宽度，对于偶然通过的大型车辆，一般不作为车道宽度设计的依据。根据我国车辆种类的实际，在进行城市道路设计时，一般采用货车为2.5m、大客车及公共汽车为2.6m、小客车为2.0m。
（二）横向安全距离
横向安全距离决定于在不同车速下车辆横向摆动、偏移的幅度，以及车身（包括装货允许突出的部分）与相邻车道或人行道侧石边缘必要的安全间隙。横向安全距离同车速、路面质量、驾驶技术、交通秩序等因素有关。根据行车试验观测，得出的安全距离如下。
（1）车辆与路缘石的安全距离 c 为
c =0.4+0.02 V 3/4 （4-20）
式中 V ——采用靠边行驶时的车速，km/h。
（2）同向行驶车辆间安全净距 d 为
d =0.7+0.02 V 3/4 （4-21）
式中 V ——采用计算行车速度，km/h。
（3）对向行驶车辆间安全净距 x 为
x =0.7+（ V 1 + V 2 ） 3/4 （4-22）
式中 V 1 、 V 2 ——紧靠路中线相对行驶的车速，如其一侧为侧面边缘或非机动车道边缘，
则取 V =（0.6～0.7） V 设计 ，否则取 V = V 设计 。
（三）车道宽度计算
一条车道宽度由设计车辆车身宽度 a 、车身边缘与侧石边缘之间的横向安全距离 c 和车身边缘与相邻车道边缘之间的横向安全距离（同向为 d /2、反向为 x /2）三部分组成。
车道的宽度与道路功能、车道位置、车道上行驶车辆的类型有关。根据所在的不同位置和边界条件，可按以下图示和公式计算。
1.靠路边的车道宽度
（1）一侧靠路边，另一侧为反向车道，如图4-12所示。靠路边的车道宽度 b 1 （单位为m）按式（4-23）计算：
b 1 = x /2+ a 1 + c （4-23）
图4-12 靠路边车道的另一侧为反向车道
（2）一侧靠路边，另一侧为同向车道，如图4-13所示。靠路边的车道宽度 b ′1（单位为m）按式（4-24）计算：
b ′1= d /2+ a 1 + c （4-24）
图4-13 靠路边车道的另一侧为同向车道
2.靠近道路中心线的车道宽度
其一侧为同向车道，另一侧为反向车道，如图4-14所示。靠近道路中心线的车道宽度 b 2（单位为m）按式（4-25）计算：
b 2 = d /2+ a 2 + x /2 （4-25）
图4-14 同向的中间车道
3.同向的中间车道宽度
如图4-14所示，同向的中间车道宽度 b ′2（单位为m）按式（4-26）计算：
b ′2= d /2+ a 2 + d /2 （4-26）
计算公式中的车道宽度，凡不带符号（′），该车道的一侧为同向车道，另一侧为反向车道；凡带符号（′），该车道的两侧均为同向车道，或是一侧为同向车道，另一侧为侧石。
在机动车与非机动车并行的路面上，安全距离的确定与非机动车道上行驶的主要车型有关。自行车行驶中摆动幅度大，与汽车车身间需要有较大的安全距离。三轮车行驶比较稳定，与汽车车身间需要有较小的安全距离。
根据北京市观测及调查资料，自行车与汽车并行时的横向安全距离大部分为1.3～1.5m，最少不得小于1.0m。三轮车与汽车并行时的横向安全距离大部分为1.0m。据此，建议以汽车车身右侧1.0m作为机动车与非机动车分道线的位置。
当道路上载重汽车、公共汽车或无轨电车占优势时，一条车道的宽度大致如下：供沿边停靠车辆的车道宽度2.50～3.00m；按城市交通管理规则规定的限制车速行驶时为3.50m；行驶拖拉汽车、铰接车公共交通车辆或快速行车时为3.75m。
按照以上公式计算不同位置的车道宽度值，见表4-16。
表4-16 不同位置的车道宽度计算值
注：普通汽车 a =2.50m，小型汽车 a =1.80m。
从以上的计算结果可以看出：车速越高，所需的车道宽度越大；反之，所需的车道宽度越小。我国的城市干道平均最大车速在30～40km/h之间，则其所需车道宽度为3.31～3.84m。考虑到城市道路的行车道一般都较宽，车速和车型也很不固定，必要时车道之间还可以相互调剂使用，所以平均一条车道宽度采用3.50m即可，这是城市道路中最常采用的车道宽度数值。如果车速超过40km/h时，车道的宽度宜采用3.75m。
实践证明，车道宽度达不到要求，必然会影响行车速度，行车速度的降低则意味着通行能力的减少。从保证通行能力的角度考虑，最小必需的车道宽度为3.50m。因此，达不到3.50m宽度的车道，其通行能力应按照规定进行折减。此外，如果车道宽度太窄，也会对行车舒适织及事故发生率等方面带来不良影响。由此可见，除非在用地受到严格控制的市区，以及交通量不大并受到限制的住宅区，一般不应降低车道宽度。
4.机动车车行道宽度的确定
（1）机动车车行道宽度的计算方法 仅供机动车（不包括非机动车）行驶的全部车道的宽度，称为机动车车行道的宽度。理论上机动车车行道的宽度，等于所需要的车行道数乘以一条车道所需宽度。
所需要的车行道数，可用设计小时交通量除以一条车道的可能通行能力而求得，即
所需要的车行道数（双向）=2×设计小时交通量/一条车道的可能通行能力 （4-27）
如果计算出的车行道数值不是整数，应采用略大于计算结果的整数值，必要时可调整原定的交通组织方案。
当交通组织方案为各类机动车混合行驶时，机动车车行道的宽度可用式（4-28）计算：
机动车车行道宽度=2×设计小时交通量/一条车道的可能通行能力×一条车道宽度 （4-28）
如果交通组织方案为各类机动车分流行驶时，机动车车行道的宽度可用式（4-29）计算：
机动车车行道宽度=Σ［2×某种类型车辆的设计小时交通量/该种车辆一条车道可能通行能力×一条车道宽度］ （4-29）
必须指出，设计机动车车行道的宽度，不能单独依靠以上公式的计算结果来确定，因为它只是考虑了设计小时交通量的交通需要，并没有反映出不同的道路等级、道路红线宽度、交通组织、横断面布置形式等方面的要求，所以，还必须根据具体情况全面考虑以上各种因素，做出不同的设计方案，进行比较后择优取用。用上述公式计算的结果，只能作为估算或核对时参考。
（2）机动车车行道宽度的设计步骤 机动车车行道宽度的设计，一般可分为初步拟定行车道数、设计交通组织方案、进行横断面方案比较、验算总的通行能力、确定各条车道的宽度等步骤。
①初步拟定行车道数。所需要的车行道数，可用设计小时交通量除以一条车道的可能通行能力，再乘以2即可求得双向车道数。
②设计交通组织方案。根据该道路的交通资料、行车的实际需要和道路性质等因素，拟定出几种交通组织设计方案。在设计方案中要全面考虑行车的各种不同需要和可能，如能否沿街停放车辆、公共车辆如何停靠、组织单向交通还是双向行驶、不同性质的车辆是否分道行驶还是混合行驶、各条车道之间有无可能相互调剂使用、如何组织渠化交通、道路交通量的饱和度如何、有多少车辆间隙可提供快车超车和行人过街等。分析以上各交通因素是否会影响道路的通行能力，根据行车的实际需要、是否需要增加车道数等。
③进行横断面方案比较。按照所拟定的交通组织设计方案，并考虑现状路宽和可能拓宽的路幅及近期、远期的结合，进行横断面的排列组合布置，从不同的布置比较方案中，选择其中最合理的交通组织和横断面布置方案，初步确定机动车道的宽度。
④验算总的通行能力。根据初步确定机动车道的宽度，检查验算是否与高峰小时交通量和实际行车的要求相适应，是否达到设计要求和服务水平。如果两者相适应，则此种组合方式需要的道路总宽度，即为设计的机动车道宽度，否则应重新考虑车道数的增减或交通组织方案的改变，直至两者相适应为止。
⑤确定各条车道的宽度。计算机动车车行道所需的宽度。各条车道的宽度应根据交通组织设计和各条车道的功能，以及行驶在该车道上的主要车辆和速度来确定，并检查其他车辆通行的可能性。对于不同功能的车道，所需要的宽度不完全相同。设计时可以考虑车道之间相互调剂使用、酌情搭配，合理确定车行道总的宽度。
根据我国中、小城市的主干道红线宽度，其机动车车道数、车道宽度、车行道的布置形式，宽度建议值见表4-17。
表4-17 中、小城市的主干道宽度建议值
对于50万人口以上的大城市和特大城市的主干道宽度，可以根据实际需要进行确定。在一般情况下，采用4条或6条机动车道，每条车道宽度为3.50m。对于高速干道的宽度应当略宽些，建议每条车道宽度采用3.75～4.00m。