uA第3章 交通流特性

1、西南交通大學(xué)西南交通大學(xué)交通運輸學(xué)院西南交通大學(xué)西南交通大學(xué)交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院3.1 3.1 概概 述述交通流：在道路上通行的交通流：在道路上通行的人流和車流。人流和車流。主要研究車流。主要研究車流。交通流交通流自由流、穩(wěn)定流、不穩(wěn)定流、強制流自由流、穩(wěn)定流、不穩(wěn)定流、強制流機動車流、非機動車流、混合交通流機動車流、非機動車流、混合交通流連續(xù)交通流和間斷交通流連續(xù)交通流和間斷交通流交叉、合流、分流、交織流交叉、合流、分流、交織流不同的分類標(biāo)準(zhǔn)不同的分類標(biāo)準(zhǔn) 1.交通流交通流交通運輸學(xué)院宏觀參數(shù)宏觀參數(shù): : 用于描述交通流的整體特性，包括用于描述

2、交通流的整體特性，包括交通量或交通量或流率、速度、交通流密度流率、速度、交通流密度。微觀參數(shù)：微觀參數(shù)：用于描述交通流中彼此相關(guān)的車輛之間的運用于描述交通流中彼此相關(guān)的車輛之間的運行特性，包括車頭時距、車頭間距。行特性，包括車頭時距、車頭間距。 2.交通流的參數(shù)交通流的參數(shù) 交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院3.2 3.2 交通量和流率交通量和流率一般指來往兩個方向車輛數(shù)一般指來往兩個方向車輛數(shù)區(qū)別：交通量是實際觀測值，流率為換算等效值。區(qū)別：交通量是實際觀測值，流率為換算等效值。交通量：交通量：在單位時間內(nèi)，通過道路（或道路上某一條車在單位時間內(nèi)，通過道路（或

3、道路上某一條車道）指定地點或斷面的道）指定地點或斷面的車輛數(shù)車輛數(shù)。流率流率：在不足：在不足1h1h的時間段內(nèi)（通常是的時間段內(nèi)（通常是15min15min），通過道），通過道路（或道路上某一條車道）指定地點或斷面的車輛數(shù)經(jīng)路（或道路上某一條車道）指定地點或斷面的車輛數(shù)經(jīng)過等效轉(zhuǎn)換得到的單位小時的車輛數(shù)。過等效轉(zhuǎn)換得到的單位小時的車輛數(shù)。 1.交通量與流率交通量與流率 交通運輸學(xué)院iq某天通過指定地點的車輛數(shù)某天通過指定地點的車輛數(shù)日交通量日交通量 1.交通量的表達(dá)方式交通量的表達(dá)方式 36511365iiaadtq交通運輸學(xué)院11niiadtqniq n 某天通過指定低點的車輛數(shù)某天通過指定

4、低點的車輛數(shù)計算時間段的天數(shù)計算時間段的天數(shù)交通運輸學(xué)院11niia d tqn本月的天數(shù)一個月的日交通量之和mdat7171iiqwdat各個平均日交通量間的關(guān)系：各個平均日交通量間的關(guān)系：交通運輸學(xué)院（1）高峰小時交通量）高峰小時交通量 交通量變時變圖一般呈馬鞍形，上下午各有一個高峰，在交通量呈現(xiàn)交通量變時變圖一般呈馬鞍形，上下午各有一個高峰，在交通量呈現(xiàn)高峰的那個小時，叫做高峰小時，對應(yīng)的交通量為高峰小時交通量，并高峰的那個小時，叫做高峰小時，對應(yīng)的交通量為高峰小時交通量，并且通常是指且通常是指單向單向的，即上行和下行兩個方向的交通量要分別統(tǒng)計。的，即上行和下行兩個方向的交通量要分別統(tǒng)計

5、。（2）第）第30位高峰小時交通量位高峰小時交通量 將一年中將一年中8760h8760h交通量交通量 的觀測值依的觀測值依大小順序排列， 排在第排在第3030位的小時交通量稱位的小時交通量稱 為第為第3030位高峰小時交通量位高峰小時交通量。 30120101119年度高峰小時交通量排序曲線年度高峰小時交通量排序曲線第第30位小時交通量位小時交通量769輛輛/h高峰小時交通量占年平均日交高峰小時交通量占年平均日交通量的百分比（通量的百分比（% %）2、 小時交通量小時交通量交通運輸學(xué)院 （3 3）單向設(shè)計小時交通量）單向設(shè)計小時交通量ddhvddhv具有方向性的設(shè)計小時交通量（輛具有方向性的設(shè)

6、計小時交通量（輛h h）；）；aadtaadt年平均日交通量（輛天）；年平均日交通量（輛天）； k k 高峰小時交通量占日交通量的比例（高峰小時交通量占日交通量的比例（% %）；即設(shè)計小時交通量系）；即設(shè)計小時交通量系 數(shù)數(shù),k,k隨著道路周圍地區(qū)人口密度的增加而減少；隨著道路周圍地區(qū)人口密度的增加而減少； k k常取第常取第3030位小時交通位小時交通量系數(shù)值量系數(shù)值. .d d 在高峰小時內(nèi)的總交通量中，高峰方向所占的在高峰小時內(nèi)的總交通量中，高峰方向所占的 比例（比例（% %）. .變化由變化由交通量的方向分布特性決定。交通量的方向分布特性決定。ddhvaadtkd 滿足絕大多數(shù)小時車流

7、量的通滿足絕大多數(shù)小時車流量的通過，避免建成后大多數(shù)時間車流過，避免建成后大多數(shù)時間車流量很低造成資源浪費、投資效益量很低造成資源浪費、投資效益低低交通運輸學(xué)院112ddhvncwwn1nww車 道 數(shù)路 幅 寬 度一 條 車 道 的 寬 度1c 每一車道的設(shè)計通行能力3.應(yīng)用設(shè)計小時交通量計算路幅寬度：應(yīng)用設(shè)計小時交通量計算路幅寬度：交通運輸學(xué)院 1 1 交通量的月變化交通量的月變化 2 2 交通量的日變化交通量的日變化 3 3 交通量的時變化交通量的時變化4. 交通量的時間分布特性交通量的時間分布特性交通運輸學(xué)院kiiiiqkqmadtaadtk136511/3651月平均日交通量年平均日

8、交通量月1 交通量的月變化年平均日交通量計算：年平均日交通量計算： aadt=12aadt=12個月的月平均交通量總和個月的月平均交通量總和/12/12交通運輸學(xué)院1/m以月份為橫月份為橫坐標(biāo)坐標(biāo)，以月月變系數(shù)的倒變系數(shù)的倒數(shù)數(shù)1 1m m為縱為縱坐標(biāo)，坐標(biāo)，繪制的一年內(nèi)路段觀測斷面上的交通量變化曲線，這種曲線稱為月交通量月交通量變化圖變化圖 1月6月12月0.80.91.001.1月交通量變化圖月交通量變化圖北京宣武門大街107國道長沙回龍鋪站2月4月11月交通運輸學(xué)院 1 1 交通量的月變化交通量的月變化 2 2 交通量的日變化交通量的日變化 3 3 交通量的時變化交通量的時變化4. 交通

9、量的時間分布特性交通量的時間分布特性交通運輸學(xué)院()d=aadt年平均日交通量全年某周內(nèi)各天的平均日交通量(adt)2 交通量的日變化交通運輸學(xué)院0.800.901.001.10一二三四五六日周交通量變化圖周交通量變化圖aadt以每周的各每周的各日日為橫橫坐標(biāo)，周變系數(shù)周變系數(shù)l ld d為縱縱坐標(biāo)繪制的曲線稱為周交通量周交通量變化圖變化圖 交通運輸學(xué)院 1 1 交通量的月變化交通量的月變化 2 2 交通量的日變化交通量的日變化 3 3 交通量的時變化交通量的時變化4. 交通量的時間分布特性交通量的時間分布特性交通運輸學(xué)院 （1 1）高峰小時交通量變化）高峰小時交通量變化 1.1.交通設(shè)施的設(shè)

10、計、運營、控制都是以考慮交通設(shè)施的設(shè)計、運營、控制都是以考慮高峰小時交通高峰小時交通量為前提。量為前提。 2. 2. 在同一地點高峰小時交通量有或多或少的變化，但高峰在同一地點高峰小時交通量有或多或少的變化，但高峰小時卻每天都幾乎發(fā)生在同一時間段；小時卻每天都幾乎發(fā)生在同一時間段； 3.3.對于一個給定的地點高峰小時交通量大小隨日期、季節(jié)對于一個給定的地點高峰小時交通量大小隨日期、季節(jié)的不同而不同的不同而不同。 3 交通量的時變化日高峰小時交通量占年平均日高峰小時交通量占年平均日交通量的百分比日交通量的百分比交通運輸學(xué)院圖是一組各圖是一組各種設(shè)施種設(shè)施日高日高峰小時交通峰小時交通量對年平均量對

11、年平均日交通量的日交通量的百分比百分比。道。道路路1 1的的斜度斜度最最大，它所反大，它所反映的是該道映的是該道路在一年中路在一年中的某幾天有的某幾天有非常大的高非常大的高峰小時流量。峰小時流量。193120 30 50 100 150 200 250 300 350小時交通量順序小時交通量順序百分比百分比(%)(%)高峰小時交通量占年平均交通量高峰小時交通量占年平均交通量不同公路的高峰小時交通量特性不同公路的高峰小時交通量特性1-1-河北三河河北三河 15.015.0；2-2-天津武清天津武清 13.613.6；3-3-廣東廣東聯(lián)和聯(lián)和 11.711.7101112131415161718交

12、通運輸學(xué)院（2 2）不足）不足1 1小時的變化小時的變化交通流特性常與短周期內(nèi)交通流的波動有關(guān)，高峰小交通流特性常與短周期內(nèi)交通流的波動有關(guān)，高峰小時內(nèi)的小時交通量與最大流率的比值，稱為時內(nèi)的小時交通量與最大流率的比值，稱為高峰小時系數(shù)一般來說，一般來說， phf值在0.70到0.98之間，較低的值意味著流量變化較大。之間，較低的值意味著流量變化較大。phf 小 時 交 通 量該 小 時 的 高 峰 流 率交通運輸學(xué)院 1 1 方向分布方向分布 一條道路往返兩個方向的交通量，在某一特定的時間內(nèi)，一條道路往返兩個方向的交通量，在某一特定的時間內(nèi)，兩方向上的交通量可能不同兩方向上的交通量可能不同.

13、 . 方向不均衡性用方向不均衡性用方向分布系數(shù) 表示表示： dk1 0 0 %dk主 要 行 車 方 向 交 通 量雙 向 行 車 的 總 交 通 量 方向性分布是變通量的一個重要特性方向性分布是變通量的一個重要特性, ,發(fā)生在一個方發(fā)生在一個方向上的交通量的飽和值必須在兩個方向上都能用設(shè)向上的交通量的飽和值必須在兩個方向上都能用設(shè)施予以滿足施予以滿足 。5. 交通量空間分布特性：交通量空間分布特性：交通運輸學(xué)院 當(dāng)當(dāng)一個方向有多條車道時，各車道上交通量的分布是不同的，時，各車道上交通量的分布是不同的，慢車和較重車輛趨向于右側(cè)車道慢車和較重車輛趨向于右側(cè)車道。 在我國城市道路設(shè)計中，分析在我國

14、城市道路設(shè)計中，分析路段通行能力的影響因素時，認(rèn)為時，認(rèn)為靠近路中心線的車道受影響小，而靠近路緣石的車道受影響大?？拷分行木€的車道受影響小，而靠近路緣石的車道受影響大。其影響用折減系數(shù)其影響用折減系數(shù)“ ”“ ”表示。設(shè)靠近中心線為第表示。設(shè)靠近中心線為第1 1車道，其車道，其折減系數(shù)折減系數(shù) = 1, = 1, 則依次第二車道則依次第二車道 =0.8 =0.8 0.89,0.89,第第3 3車道車道 =0.65 =0.65 0.78 0.78等。等。 條條條條 2 車道分布交通運輸學(xué)院 在同一時間內(nèi)路網(wǎng)上各路段的交通量的差異用路網(wǎng)交在同一時間內(nèi)路網(wǎng)上各路段的交通量的差異用路網(wǎng)交通量分布圖表

15、示。通量分布圖表示。 3 路段分布路段交通量分布圖路段交通量分布圖交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院3.2.1 3.2.1 幾種速度的定義幾種速度的定義3.2 3.2 速度速度 設(shè)行駛距離為設(shè)行駛距離為s s，所需時間為，所需時間為t t，則車速可用，則車速可用s/ts/t表示。表示。按按s s和和t t的取值不同，可定義不同的車速。的取值不同，可定義不同的車速。車速車速運行車速運行車速行程車速行程車速地點車速地點車速設(shè)計車速設(shè)計車速車輛通過道路特定地點車輛通過道路特定地點的的瞬時速度。瞬時速度。路段長度除以通過該路段路段長度除以通過該路段的行程時間，又叫區(qū)間車

16、速的行程時間，又叫區(qū)間車速在道路交通與氣候條件在道路交通與氣候條件良好的情況下，僅受道良好的情況下，僅受道路條件限制所能保持路條件限制所能保持的最大安全車速。的最大安全車速。在不超過路段設(shè)計車速在不超過路段設(shè)計車速的情況下，車輛在給定交的情況下，車輛在給定交通流中能夠達(dá)到的最大通流中能夠達(dá)到的最大安全車速安全車速交通運輸學(xué)院1 1時間平均車速時間平均車速 定義：是指在特定的時間區(qū)間內(nèi)，通過道路定義：是指在特定的時間區(qū)間內(nèi)，通過道路某一地點的所某一地點的所有車輛點速度有車輛點速度的算術(shù)平均值。的算術(shù)平均值。 式中式中 時間平均速度；時間平均速度； 第第i i輛車的點速度；輛車的點速度； 觀測的車

17、輛數(shù)。觀測的車輛數(shù)。niitvnv11tv3.2.2 3.2.2 時間平均速度和區(qū)間平均速度時間平均速度和區(qū)間平均速度交通運輸學(xué)院 2 2 區(qū)間平均車速區(qū)間平均車速 定義：定義：是某路段的是某路段的長度長度與通過該路段與通過該路段所有車輛的平均行程時間所有車輛的平均行程時間之比。在數(shù)學(xué)上區(qū)間平均車速是通過路段所有車輛的行程車之比。在數(shù)學(xué)上區(qū)間平均車速是通過路段所有車輛的行程車速的調(diào)和平均值。速的調(diào)和平均值。niisvnv111111sniilvtn 式中：式中： 區(qū)間平均速度區(qū)間平均速度; ; 第第i i輛車行駛輛車行駛l l距離所用的時間；距離所用的時間； n n 觀測到的車輛數(shù)；觀測到的車

18、輛數(shù)； l l 行駛路段的長度。行駛路段的長度。 svit交通運輸學(xué)院50mod6.5m/s10.5m/s16.5m/s11.0m/s14.2m/s圖圖3 35 5 時間平均速度與區(qū)間平均速度的比較時間平均速度與區(qū)間平均速度的比較_11(6.5 10.5 16.5 11.0 14.2)11.74/42.3/n5ntiivvm skm h_1(50)10.62/38.2/1 50505050501()5 6.510.516.511.014.2nsniilvm skm ht區(qū)間平均車速在數(shù)值上更偏向于速度較低的車輛，區(qū)間平均車速在數(shù)值上更偏向于速度較低的車輛，這是因為低速車在特定的道路長度內(nèi)占據(jù)空

19、間的時這是因為低速車在特定的道路長度內(nèi)占據(jù)空間的時間較長。間較長。交通運輸學(xué)院區(qū)間平均車速和時間平均車速區(qū)間平均車速和時間平均車速之間存在著如下的關(guān)系之間存在著如下的關(guān)系( (由沃由沃德沼爾提出德沼爾提出) )： ssstvvv22t2s2tsttvvv交通運輸學(xué)院 地點車速的分布特性采用地點車速的分布特性采用速度頻率分布曲線和累積頻率曲線表表示，并從累積頻率曲線中選取一些特征值作為描述速度特性的示，并從累積頻率曲線中選取一些特征值作為描述速度特性的指標(biāo)。指標(biāo)。3.2.3 3.2.3 速度分布和百分位車速速度分布和百分位車速1 1 頻率最高值與最常見車速頻率最高值與最常見車速 頻率最高值為觀測

20、速度中出現(xiàn)頻率最高值為觀測速度中出現(xiàn)頻率最多的那個速度值，此速度稱為最的那個速度值，此速度稱為最常見車速常見車速2 2 百分位車速百分位車速 在速度累積頻率分布曲線圖上，與縱坐標(biāo)上累加百分?jǐn)?shù)相應(yīng)的車速稱在速度累積頻率分布曲線圖上，與縱坐標(biāo)上累加百分?jǐn)?shù)相應(yīng)的車速稱百分位車速。百分位車速。交通運輸學(xué)院（1 1） 8585位車速位車速 表示所觀測到的車輛中，有表示所觀測到的車輛中，有8585的車輛的車輛具有這種速度值或者在這個速度具有這種速度值或者在這個速度以下。在交通管理上常用此速度作為某些路段的最高車速限制標(biāo)準(zhǔn)。以下。在交通管理上常用此速度作為某些路段的最高車速限制標(biāo)準(zhǔn)。（2 2） 5050位車

21、速位車速( (常稱中位車速常稱中位車速) ) 表示在該車速以下行駛的車輛數(shù)等于在該車速以上行駛的車輛數(shù)，又表示在該車速以下行駛的車輛數(shù)等于在該車速以上行駛的車輛數(shù)，又稱為中值速度。稱為中值速度。（3 3） 1515位車速位車速 表示在該車速及低于該車速行駛的車輛數(shù)占被觀測車總數(shù)的表示在該車速及低于該車速行駛的車輛數(shù)占被觀測車總數(shù)的1515。常。常用此車速作為觀測路段的最低限制車速，認(rèn)為車速低于該速度時，往往會用此車速作為觀測路段的最低限制車速，認(rèn)為車速低于該速度時，往往會妨礙交通，導(dǎo)致發(fā)生事故的危險。妨礙交通，導(dǎo)致發(fā)生事故的危險。交通運輸學(xué)院速度頻率%圖36 速度頻率分布曲線010203040

22、5015304560速度（km/h）頻頻率率最最高高值值對對應(yīng)應(yīng)最最常常見見車車速速交通運輸學(xué)院圖 3-7 累積頻率分布曲線17.5km/h23.5km/h7%15%85%50%93%32km/h39km/h47km/h累積頻率（%）速度（km/h）102030405060700809010020103040506015%位車速50%位車速85%位車速交通運輸學(xué)院 速度觀測值的標(biāo)準(zhǔn)差：速度觀測值的標(biāo)準(zhǔn)差：所測速度值分布在平均值兩側(cè)的偏所測速度值分布在平均值兩側(cè)的偏差情況。差情況。 3 速度觀測值的標(biāo)準(zhǔn)差 交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院 在在某一瞬間，單位長度

23、道路上存在的車輛數(shù)。，單位長度道路上存在的車輛數(shù)。 式中式中:k某瞬間的交通流密度某瞬間的交通流密度; n車輛數(shù)；車輛數(shù)； l觀測路段長度。觀測路段長度。3.4 3.4 交通流密度交通流密度 1 1 密度直接反映了交通需求量。密度直接反映了交通需求量。 2 2 密度是個瞬間值，它隨觀測的時刻和觀測的路段長度密度是個瞬間值，它隨觀測的時刻和觀測的路段長度 而變化，通常用觀測的總計時間內(nèi)的平均值表示。而變化，通常用觀測的總計時間內(nèi)的平均值表示。 3 3 交通流密度應(yīng)用廣泛，還是劃分服務(wù)水平的依據(jù)交通流密度應(yīng)用廣泛，還是劃分服務(wù)水平的依據(jù)。 1.交通流密度交通流密度交通運輸學(xué)院密度密度最佳密度最佳密

24、度臨界密度臨界密度阻塞密度阻塞密度接近或達(dá)到道路通行能力時接近或達(dá)到道路通行能力時的車流密度，相應(yīng)車速為的車流密度，相應(yīng)車速為臨界車速臨界車速交通流量最大時的車流密交通流量最大時的車流密度，相應(yīng)車速為最佳車速。度，相應(yīng)車速為最佳車速。密度過大，道路阻塞無法通密度過大，道路阻塞無法通行時的密度，此時交通量和行時的密度，此時交通量和車速均為零車速均為零交通運輸學(xué)院 11naiirll1 空間占有率 在道路的一定路段上，車輛總長度與路段總長度之比，在道路的一定路段上，車輛總長度與路段總長度之比，以百分?jǐn)?shù)表示。空間占有率能反映以百分?jǐn)?shù)表示?？臻g占有率能反映某路段上車隊的長度某路段上車隊的長度。 式中：

25、式中： 空間占有率；空間占有率； l l 觀測路段總長度；觀測路段總長度； 第第i i輛車的長度輛車的長度(m)(m)； n n 通過該路段的車輛數(shù)。通過該路段的車輛數(shù)。aril2 .車道占有率車道占有率交通運輸學(xué)院 在道路的任一路段上，車輛通過時間的累計值與觀測總在道路的任一路段上，車輛通過時間的累計值與觀測總時間的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。時間的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。11ntiirtt 時間占有率；t 觀測總時間； 第i輛車通過觀測路段所用的時(s)；n 觀測時間內(nèi)通過該路段的車輛數(shù)。trit式中式中：3 時間占有率時間占有率交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院1 1

26、 車頭間距車頭間距 同向行駛的一列車隊中，相鄰車輛車頭之間的同向行駛的一列車隊中，相鄰車輛車頭之間的空間距離?？臻g距離。2 2 車頭時距車頭時距 同向行駛的一列車隊中，相鄰車輛車頭之間的同向行駛的一列車隊中，相鄰車輛車頭之間的時間間隔。時間間隔。3 3 平均車頭時距平均車頭時距 和平均車頭間距和平均車頭間距 對觀測路段上所有車輛的車頭時距和車頭間距的平均值。對觀測路段上所有車輛的車頭時距和車頭間距的平均值。 車頭間距和車頭時距是交通流的是交通流的微觀參數(shù)，二者應(yīng)用，二者應(yīng)用于對交通流中每對車輛間的關(guān)系描述。于對交通流中每對車輛間的關(guān)系描述。3.5 3.5 車頭間距和車頭時距車頭間距和車頭時距_

27、sh_th交通運輸學(xué)院kq_sv_sh_th_1000ksh_1000qth_3.6ssthqvkh宏觀參數(shù)宏觀參數(shù)密度密度k,交通量交通量q與微觀參數(shù)與微觀參數(shù) 的關(guān)系的關(guān)系_ _,tsh h交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院 連續(xù)流連續(xù)流：沒有：沒有外部固定因素外部固定因素( (如交通信號如交通信號) )影響的影響的不間斷交不間斷交通流通流。 連續(xù)交通流的特性：連續(xù)交通流的特性：交通流量交通流量 平均車速平均車速 交通流密度交通流密度 三個三個參數(shù)描述。參數(shù)描述。 速度和密度：反映交通流從道路獲得的速度和密度：反映交通流從道路獲得的服務(wù)質(zhì)量服務(wù)質(zhì)量， 交通量

28、：量度交通設(shè)施的交通量：量度交通設(shè)施的負(fù)荷程度負(fù)荷程度。 3.6 3.6 連續(xù)流特征連續(xù)流特征q_svk 1 概述概述 交通運輸學(xué)院_sv_sqvk交通運輸學(xué)院將三維空間曲線投影到二維空間流量（輛/h）o流量（輛/h）速度（km/h）密度（輛/km）qmkmvmqmkjvftg=qm/km=vmoo不擁擠區(qū)擁擠區(qū)不擁擠區(qū)擁擠區(qū)五個基本特征變量：五個基本特征變量：最大流量qm臨界速度vm暢行車速vf最佳密度km阻塞密度kj 交通運輸學(xué)院_sv_sv 為車輛無干擾情況下通過為車輛無干擾情況下通過某一路段的最高車速，又某一路段的最高車速，又稱自由車速或暢行車速稱自由車速或暢行車速。_fv交通運輸學(xué)院

29、交通運輸學(xué)院 速度速度- -密度關(guān)系圖密度關(guān)系圖abcdemm mqkv速度（速度（km/hkm/h）mv_fvmkjk2 速度與密度的關(guān)系速度與密度的關(guān)系交通運輸學(xué)院根據(jù)交通量密度不同根據(jù)交通量密度不同密度很小時密度很小時通常通常_lnjsmkvvk_1sfjkvvk_/mk ksfvv e密度很大時密度很大時格林泊對數(shù)模型格林泊對數(shù)模型格林希爾治線性模型格林希爾治線性模型安德伍德指數(shù)模型安德伍德指數(shù)模型交通運輸學(xué)院1fjkqkvk_sqvk_1sfjkvvk3 3 流量與密度關(guān)系流量與密度關(guān)系交通運輸學(xué)院mq_()shm_( )th sfvcmvvdvbvmk1 0 0 0shk3600t

30、hq曲線上每點對應(yīng)的速度均可由原點與該點曲線上每點對應(yīng)的速度均可由原點與該點連接的矢徑的連接的矢徑的斜率斜率求得求得例：例：b點對應(yīng)的流量點對應(yīng)的流量q=1800輛輛/小時，密度為小時，密度為31輛輛/公里，則公里，則b點速度為：點速度為：v=1800/31=58km/h交通運輸學(xué)院4 4 流量與速度關(guān)系流量與速度關(guān)系2_sjsfvqkvv_1sfjkvvk1sjfvkkv1fjkqkvk交通運輸學(xué)院不擁擠不擁擠擁擠擁擠bd=77.464.448.332.216.10aec 6.0 3.0 2.0 1.5 500 1000 1500 2000 2400 流量流量q(輛輛/h) 流量流量-速度關(guān)

31、系圖速度關(guān)系圖車速（車速（km/h）圖中，擁擠圖中，擁擠部分，流量部分，流量和速度同時和速度同時降低，降低，不擁不擁擠部分，隨擠部分，隨著流量的增著流量的增大，速度將大，速度將慢慢降低，慢慢降低，直達(dá)到通行直達(dá)到通行能力的流量能力的流量 為止為止 ，此時對應(yīng)的此時對應(yīng)的速度為最佳速度為最佳速度速度 ，mvmqmv交通運輸學(xué)院小結(jié)小結(jié)qm、km、vm是劃分交是劃分交通擁擠得重要特征值：通擁擠得重要特征值：q 當(dāng)當(dāng)qqm，kkm，vvm，交通擁擠；，交通擁擠；q 當(dāng)當(dāng)qqm，kkm，vvm，交通不擁擠，交通不擁擠；流量（輛/h）o流量（輛/h）速度（km/h）密度（輛/km）qmkmvmqmkjv

32、ftg=qm/km=vmoo不擁擠區(qū)擁擠區(qū)不擁擠區(qū)擁擠區(qū)交通運輸學(xué)院3.43.53.63.23.73.33.1交通運輸學(xué)院間斷流：間斷流：有外部固定因素影響的周期性中斷有外部固定因素影響的周期性中斷 交通流。交通流。 本節(jié)將分別介紹信號交叉口的交通流特性及其本節(jié)將分別介紹信號交叉口的交通流特性及其描述參數(shù)描述參數(shù)飽和流率飽和流率、損失時間損失時間、交通流運行、交通流運行效率的指標(biāo)效率的指標(biāo)延誤延誤。3.7 3.7 間斷流特征間斷流特征交通運輸學(xué)院1 1 信號交叉口的間斷流信號交叉口的間斷流圖中，車頭圖中，車頭時距從第一時距從第一車開始往后車開始往后依次減小依次減小，直到車輛到直到車輛到達(dá)停車線

33、前達(dá)停車線前已充分加速，已充分加速，車頭時距不車頭時距不再減小為止，再減小為止，此時車頭時此時車頭時距也稱距也稱飽和飽和車頭時距車頭時距。交通運輸學(xué)院 信號交叉口的交通流一般采用飽和車頭時距、飽和流率信號交叉口的交通流一般采用飽和車頭時距、飽和流率和損失時間來描述。和損失時間來描述。 1 1 飽和車頭時距飽和車頭時距：穩(wěn)定行駛的連續(xù)流的車頭時距（：穩(wěn)定行駛的連續(xù)流的車頭時距（ ） 2 2 飽和流率飽和流率：是每條車道能進(jìn)入交叉口的車輛數(shù)（：是每條車道能進(jìn)入交叉口的車輛數(shù)（ s s ） 只有該方向車道總是綠燈信號，只有該方向車道總是綠燈信號，車輛通過交叉口無需停車車輛通過交叉口無需停車，該式才，

34、該式才是正確的。所以，這個是正確的。所以，這個s s是假想值是假想值，它被用作對交叉口及與之相連的，它被用作對交叉口及與之相連的幾何道路進(jìn)行幾何設(shè)計時的依據(jù)。幾何道路進(jìn)行幾何設(shè)計時的依據(jù)。th3 6 0 0tsh交通運輸學(xué)院2 2 損失時間損失時間 起動損失時間起動損失時間：信號交叉口的信號變?yōu)榫G燈時，車輛由：信號交叉口的信號變?yōu)榫G燈時，車輛由停止?fàn)顟B(tài)開始運動，前幾輛車的車頭時距是大于停止?fàn)顟B(tài)開始運動，前幾輛車的車頭時距是大于 的。因的。因此，對于前幾輛車，應(yīng)增加其時距此，對于前幾輛車，應(yīng)增加其時距( )( )，從而得到一，從而得到一個總的增量值個總的增量值 。thth 清尾損失時間清尾損失時

35、間：是指從一個方向最后一輛車進(jìn)入交叉：是指從一個方向最后一輛車進(jìn)入交叉口的時刻與另一方向變?yōu)榫G燈的時刻之間的時間差?？诘臅r刻與另一方向變?yōu)榫G燈的時刻之間的時間差。11niilt1lit 第i輛車的啟動損失時間損失時間損失時間= =起動損失時間起動損失時間+ +清尾損失時間清尾損失時間有效時間有效時間= =紅燈時間紅燈時間+ +損失時間損失時間交通運輸學(xué)院例例交通運輸學(xué)院3 3 延誤延誤 1 1 延誤延誤( (delay) )的定義的定義 指行駛在路段上的車輛由于受到道路環(huán)境、交通管理與控指行駛在路段上的車輛由于受到道路環(huán)境、交通管理與控制及其他車輛的干擾等因素的影響而損失的時間。制及其他車輛的

36、干擾等因素的影響而損失的時間。2 2 延誤的分類延誤的分類（1）停車延誤）停車延誤 （2）行程時間延誤）行程時間延誤 （3）固定延誤）固定延誤（5）排隊延誤）排隊延誤（4）運行延誤）運行延誤 一輛車通過道路設(shè)施的某一部分一輛車通過道路設(shè)施的某一部分所用的所用的全部停車時間全部停車時間。一輛車通過道路設(shè)施的某一部分所用一輛車通過道路設(shè)施的某一部分所用的的實際時間與無延誤時間的差值實際時間與無延誤時間的差值，包，包括停車延誤和慢行延誤。括停車延誤和慢行延誤。由由交通控制信號、停車標(biāo)志等裝置引交通控制信號、停車標(biāo)志等裝置引起的延誤起的延誤，與交通量大小及交通干擾，與交通量大小及交通干擾無關(guān)無關(guān)由各種交通組成部分之