交通流三參數(shù)交通工程

2023/5/91第二章交通流基本特性第一節(jié)流量(交通量)Q

2023/5/92一、交通量的定義

交通量是指在選定時間段內(nèi),通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的交通實體數(shù)。按交通類型分,有機動車交通量、非機動車交通量和行人交通量,一般不加說明則指機動車交通量，且指來往兩個方向的車輛數(shù)。2023/5/93一、交通量的定義交通量時刻在變化，在表達方式上通常取某一時間段內(nèi)的平均值作為該時間段的代表交通量。如果以輛/d為單位，平均交通量表達式為:按平均值所取的時間段的長度計,常用的平均交通量有:

年平均日交通量（AADT）；月平均日交通量（MADT）；周平均日交通量（WADT）。2023/5/94一、交通量的定義

年平均日交通量（AADT）：月平均日交通量（MADT）：

k：為當月的天數(shù)。周平均日交通量（WADT）：2023/5/95二、交通量的時間分布

月變化：一年內(nèi)各月交通量的變化稱為月變化。年平均日交通量與月平均日交通量之比,稱為交通量的月變化系數(shù)(或稱月不均衡系數(shù)，月?lián)Q算系數(shù))，以K月表示。2023/5/96二、交通量的時間分布周變化：交通量的周變化是指一周內(nèi)各天的交通量變化，因此，也稱周日變化。周變系數(shù)定義為：年平均日交通量除以某周日的平均交通量。某周日的平均日交通量等于全年所有該周日的交通量除以全年該周日的總天數(shù)。2023/5/97二、交通量的時間分布

時變化：一天24小時中，每個小時的交通量亦在不斷變化。一天24小時中，流量最大的那個小時的交通量稱為高峰小時交通量。高峰小時系數(shù)：就是高峰小時交通量與高峰小時內(nèi)某一時段的交通量擴大為高峰小時的交通量之比。

一般t=5min或t=6min或t=10min，最常用t=15min2023/5/98二、交通量的時間分布

如：

t=15（min）

t=10（min）

城市中短時間的高峰交通量造成交通阻塞。2023/5/99三、交通量的空間分布主要包括：交通量的城鄉(xiāng)分布交通量的路段分布交通量的方向分布交通量在車道上的分布2023/5/910四、設計小時交通量含義及作用：交通量具有隨時間變化和出現(xiàn)高峰小時的特點，因此，在進行道路設施規(guī)劃設計時，必須考慮這個特點。工程上為了保證道路在規(guī)劃期內(nèi)滿足絕大多數(shù)小時車流能順利通過，不造成嚴重阻塞，同時避免建成后車流量很低，投資效益不高，規(guī)定必須選擇適當?shù)男r交通量作為設計小時交通量。根據(jù)美國的研究、認為第30位最高小時交通量作為設計小時交通量是最合適的。2023/5/911四、設計小時交通量第30位最高小時交通量所謂第30位最高小時交通量就是將一年中測得的8700個小時交通量，從大到小按序排列，排在第30位的那個小時交通量。研究表明，第30位小時交通量與年平均日交通量（AADT）之比的K值十分穩(wěn)定。據(jù)國外觀測，按道路類別及所在地區(qū)不同K值分布在12%～18%范圍內(nèi)。2023/5/912四、設計小時交通量設計小時交通量的計算（不考慮方向不均衡性）

式中：DHV—設計小時交通量（輛/h）；

K—設計小時交通量系數(shù)（%）；

N—車道數(shù);

C單—

每一車道設計通行能力（輛/h）；

AADT—規(guī)劃年的年平均日交通輛量（輛/d）；

W—路幅寬度（m）；

W1—一條車道寬度（m）。2023/5/913四、設計小時交通量

設計小時交通量的計算（考慮方向不均衡性）式中：DDHV——單向設計小時交通量；

K—設計小時交通量系數(shù)（%）；

KD—方向不均勻系數(shù)（%）2023/5/914第二節(jié)速度V

2023/5/915一、基本定義

地點車速：這是車輛通過某一地點時的瞬時車速，因此觀測時L取盡可能短，通常以20~25m為宜，用做道路設計、交通管制、交通規(guī)劃資料。行駛車速：這是從行駛某一區(qū)間所需時間（不包括停車時間）及其區(qū)間距離求得的車速，用于評價該路段的線形順適性和通行能力分析，也可用于計算道路使用者的成本效益分析。運行車速：是指中等技術水平的駕駛員在良好的氣候條件、實際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車速：用于評價道路通行能力和車輛運行狀況。2023/5/916一、基本定義行程車速：行程車速又稱區(qū)間車速，是車輛行駛路程與通過該路程所需的總時間（包括停車時間）之比。行程車速是一項綜合性指標，用以評價道路的通暢程度，估計行車延誤情況。要提高運輸效率必須提高車輛的行程車速。臨界車速：這是指道路達到理論通行能力時的車速，對于選擇道路等級具有重要作用。設計車速：是指在道路交通與氣候條件良好的情況下僅受道路物理條件限制時所能保持的最大安全車速，用作道路線形幾何設計的標準。2023/5/917二、行車速度的統(tǒng)計分布特性常用以下特征車速表示車速的統(tǒng)計分布特性：中位車速：也稱50%位車速，是指在該路段上在該速度以下行駛的車輛數(shù)與在該速度以上行駛的車輛數(shù)相等。85%位車速：在該路段行駛所有車輛中，有85%的車輛行駛速度在此速度以下，只有15%的車輛行駛速度高于此值。15%位車速：意義與前亦同。車速分布的標準偏差S與85%位車速和15%車速之差存在著下列近似關系:

2023/5/918三、時間平均車速與區(qū)間平均車速時間平均車速：在單位時間內(nèi)測得通過道路某斷面各車輛的點車速，這些點速度的算術平均值，即為該斷面的時間平均車速，即:

式中：—時間平均車速（km/h）；

—第i

輛車的地點車速（km/h）；

n—單位時間內(nèi)觀測到車輛總數(shù)（輛）。2023/5/919三、時間平均車速與區(qū)間平均車速

區(qū)間平均速度：是指某路段的長度與通過該路段所有車輛的平均行程時間之比（以后講到速度如果不加說明即為區(qū)間平均速度）。當觀測長度一定時，其數(shù)值為所有車輛行程車速的調(diào)和平均值，計算公式為:式中：—區(qū)間平均速度（km/h）；s—路段長度（km）；ti—第i輛車的行駛時間（h）；n—觀測到的車輛數(shù)；vi—第i輛車行程車速（km/h）。2023/5/920三、時間平均車速與區(qū)間平均車速時間平均速度與區(qū)間平均速度之間的互換關系由時間平均速度可以推算出區(qū)間平均速度：式中：

—時間平均速度觀測值的方差。由區(qū)間平均速度同樣可以推算出時間平均速度：式中:—區(qū)間平均速度觀測值的均方差。202肥3/4裕/2721第三節(jié)史密度k、車道占妹有率車頭間距hs、車頭野時距ht2023秋/4/2隊722一、密度K交通流拿（車流斜）密度胳：創(chuàng)是指某樸一瞬間趨內(nèi)單位皮道路長衡度上的蟻車輛數(shù)混目。式中：N—路段內(nèi)質(zhì)的車輛罰數(shù)(輛);L—路段長田度(km習)。202凈3/4豆/2723二、車道蹈占有率由于密度俯是瞬時值強，隨觀測豈時間和區(qū)賭間長度而瘦變化，且濱反映不出另車輛長度象和速度的循關系，尤彼其是在車憐輛混合行歪駛時密度拳的大小并堤不能明確遭表示交通悉流的狀態(tài)免，這就要尼引入車道完占有率的你概念表示勸密度。車道占按有率包芝括空間池占有率脖和時間柿占有率鞭兩種。202睜3/4五/2724二、車道像占有率空間占熟有率：泡是指在殼一定路陵段上，熱車輛總繼長度與挑路段總靜長度之鄰比（%），表利達式為梁：式中：Rs—空間占憶有率；S—觀測路段擊總長度；si—第i輛車的滲長度；n—觀測路點段內(nèi)的喇車輛數(shù)拾。202梯3/4趨/2725二、車睛道占有斤率空間占路有率示鈴意圖：Ss1s2s3s42023狂/4/2粗726二、車丙道占有融率時間占有葉率：在另道路的任糧意路段上茶，車輛通只過時間的么累計值與腔觀測總時踩間之比（%），其表紙達式為：式中：Rt—時間占有大率；T—觀測總列時間；ti—第i輛車的賭長度；n—觀測時視間內(nèi)通咳過該路煉段的車不輛數(shù)。202輝3/4部/2727三、車焦頭間距hs、車頭時蒜距ht前述Q、K、V（這里V是指什么它？）均屬境于宏觀團交通流派參數(shù)，植而車頭川間距和蜘車頭時距移屬于微貨觀交通司流參數(shù)結(jié)。其定孟義為：車頭間能距：是巧指一條鏈車道上送前后相都鄰兩車進（用前牽保險杠半等具有私代表性笑的點測姜量）之惹間的距什離。車頭時距野：是指連迎續(xù)行駛蠻的前后景兩輛車炊（具有陶代表性款的點）涉通過行池車道上滿某一點井（或某弦一斷面江）的時隔間差。對觀測居路段上述所有的誼車頭間東距和車頭時距貧取平均墾值稱為死平均車頭間躲距與平冷均車頭時距喇。202況3/4系/2728三、車頭鏟間距hs、車頭時距ht平均車頭間惜距與平畏均車頭時距與置宏觀交通缺流參數(shù)Q、K存在以水下關系毛：式中：—平均車頭間距復（m）;—平均車頭時距（s）。四、密哄度資料永的應用判定交通太狀態(tài)的重劈燕要指標課堂閱布讀2023蛛/4/2唉729202芬3/4仔/2730第四節(jié)飛交通流的湖基本特性外及其相害互關系202坡3/4清/2731一、交通撒流三參數(shù)手基本關系交通流三該參數(shù)之間槳的基本關蜂系式為：式中：Q—流量（梅輛/h）；V—速度（區(qū)間平山均速度）（km/h）；K—密度（帆輛/km）。2023辟/4/2閘732一、交榮通流三耕參數(shù)基劍本關系流量、叔密度、掛速度三喜者之間花的關系械見下圖趕：2023銅/4/2每733一、交安通流三扶參數(shù)基繞本關系202規(guī)3/4菠/2734一、交通愁流三參數(shù)迷基本關系交通流特努性的一些均特征變量:極大流船量Qm—Q-V曲線上碧的峰值峽；臨界速度Vm—即流量悲達到極偽大時的首速度；最佳密橡度km—即流量御達到極提大時的胞密度；阻塞密弱度Kj—車流密芬集到所蝕有車輛肌基本上熟無法移金動（V=0）時的檢密度；暢行速度Vf—車流密跪度趨于肚零,車輛可雷以暢行規(guī)元阻時名的平均動速度。202熟3/4恐/2735二、速度穿與密度的悔關系1933年，格院林希爾率茨（Gree然nsh離ield維s）提出車了速度—密度線性析關系模型泳，且模型摘與實測數(shù)悔據(jù)有良好碌的吻合性嗎。K=0→V=VfK=Kj→V=0K=Km→V=VmQ→Qmax2023稈/4/2拒736二、速度計與密度的躍關系1959丈年，格林活柏（Gr脈eenb長erg）竟提出了用頂于密度很膚大時對數(shù)仰模型：格林柏模型的適用范圍202豆3/4丑/2737二、速度岡與密度的甚關系196忍1年安夢德伍德錫（Un恩der袋woo遮d）提址出了用列于密度次很小時衫的指數(shù)駕模型：安德伍德模型的適用范圍202亭3/4年/2738三、流量浙與密度的限關系交通流筐的流量-密度關系陜是交通流框的基本關公系，根據(jù)精格林希爾詢茨公式及箏三參數(shù)的喘基本關系頁式可得：202紙3/4游/2739三、流量雪與密度的堤關系上式對Q求導，并滿令：2023肌/4/2祝740四、流權量與速爆度的關兼系交通流埋的流量-速度關錯系是交通讀流的基盒本關系俗，根據(jù)格林碗希爾茨公棟式及三參數(shù)的言基本關系毫式可得到：202盞3/4嫩/2741結(jié)論綜上所快述，按另格林希死爾茨的張速度-密度模時型、流圍量-密度模持型、速推度-流量模型飯可以看出給，Qm、Vm和Km（流量·速度關系驗曲線圖）苦是劃分交霜通是否擁賀擠的重要賊特征值。當Q≤Qm、K＞Km、V<Vm時，屬于擁厘擠狀態(tài)姥；當Q≤Qm、K≤Km、V≥Vm時，則屬于惕不擁擠秘狀態(tài)。課后練紐奉習題交通量搬的定義假是什么唇？如何艱表達？炭有何用活途？什么叫長高峰小汽時系數(shù)袖？如何下計算確暫定？有賠何用途數(shù)？試述交爹通量的船空間分涉布和時擾間分布伯特性什么叫童設計小屯時系數(shù)垮？如何量確定？膛有什么棒意義及始用途？交叉口行延誤有盞哪些？詳如何調(diào)須查？何謂時寺間平均登車速與字空間平濁均車速柏？有何笛用途？粥它們之希間有何委聯(lián)系？2023誕/4/2勸74