道路交通基本知識(shí)

1、第二章 城市道路交通分析1.交通流特征參量2.交通調(diào)查3.交通量預(yù)測1第二章 城市道路交通分析 2-1 交通流概念按交通主體不同，分為車流、人流、混合流；按交通流輸送的對(duì)象，分為客流和貨流；按交通設(shè)施對(duì)交通流的影響，分為連續(xù)流和間斷流按交通流的交匯流向，分為交叉、合流、分流、交織流；按交通流內(nèi)部的運(yùn)行條件及其對(duì)駕駛員和乘客產(chǎn)生的感受，分為自由流、穩(wěn)定流、不穩(wěn)定流和強(qiáng)制流。2 2-2 交通流參數(shù)交通流參數(shù)描述和反映交通流特性的一些物理量。如交通量、車速、交通密度、通行能力、行程時(shí)間、車頭時(shí)距等。其中，交通量、車速和交通密度可以反映交通流的基本性質(zhì)，因此稱它們?yōu)榛緟?shù)。一、交通量1、交通量定義交

2、通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過道路某一斷面的車輛數(shù)或行人數(shù)。又稱交通流量。2、分類1）按交通組成分：機(jī)動(dòng)車交通量、非機(jī)動(dòng)車交通量2）按時(shí)間分：小時(shí)交通量（輛/小時(shí)）、平均日交通量（輛/日）、周月年日平均交通量； 短時(shí)交通量(5分鐘15分鐘交通量、信號(hào)周期交通量) 第30小時(shí)系數(shù)343、交通量的變化規(guī)律1）交通量隨時(shí)間的變化規(guī)律（1）一天內(nèi)小時(shí)交通量的變化（時(shí)變、時(shí)變圖） 高峰小時(shí)交通量比 高峰小時(shí)系數(shù)（5分鐘、15分鐘高峰小時(shí)系數(shù)） 擴(kuò)大高峰小時(shí)交通量 晝?nèi)樟髁勘龋?2、16小時(shí)）5（2）周內(nèi)日交通量的變化（日變、日變圖） 交通量日變系（周日不均勻系數(shù)）6（3）一年內(nèi)月交通量的變化 月交通量變化系數(shù)（

3、月不均勻系數(shù)）7（4）逐年交通量變化（逐年增長趨勢）2）交通量的空間變化規(guī)律（1）路段分配（路段分配系數(shù)） 同一時(shí)間交通量在不同路段、不同車道、不同方向上的變化。（2）車道分配（通行能力的影響系數(shù)：自道路中心線起第一條車道為1.00，第二條車道為0.80-0.89，第三條車道為0.65-0.79，第四條車道為0.50-0.65。）8（3）方向分配（交通量方向不均勻系數(shù)）9二、車速（一）車速的分類與定義1。地點(diǎn)車速2。行駛車速3。區(qū)間車速4。運(yùn)行車速5。臨界車速6。設(shè)計(jì)車速10（二）車速變化的影響因素1。駕駛員條件2。車輛條件3。道路條件4。環(huán)境條件11（三）車速資料的應(yīng)用1。交通規(guī)劃2。道路幾

4、何設(shè)計(jì)3。經(jīng)濟(jì)效益分析4。交通管理5。道路現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與改善12三、交通密度（一）交通密度定義 是指一條道路上車輛的密集程度，即某一瞬時(shí)，單位長度內(nèi)一個(gè)車道或一個(gè)方向或全部車道上的車輛數(shù)。13（二）車頭間距與車頭時(shí)距1。車頭間距同向連續(xù)行駛的兩車車頭之間間隔的距離即為車頭間距，記為hd，單位為米/輛。路段中所有車頭間距的平均值稱為平均車頭間距；可保證車輛安全行駛的最短車頭間距叫做極限車頭間距。142。車頭時(shí)距當(dāng)車頭間距的間隔用時(shí)間（秒）表示時(shí)則為車頭時(shí)距，記為ht，單位為秒/輛，是交通流理論中十分重要的指標(biāo)。車頭時(shí)距與交通量之間的關(guān)系為：15（三）車道占有率交通密度還可以用車道占有率來描述，車道占

5、有率越高，交通密度越大。1?？臻g占有率即某一瞬時(shí)，單位長度路段上行駛的車輛總長占該路段長度的百分比，用Rs表示。16172。時(shí)間占有率即單位觀測時(shí)間內(nèi)，車輛通過某一斷面的累計(jì)時(shí)間所占單位觀測時(shí)間的百分比，用Rt表示。18（四）交通密度資料的應(yīng)用判定交通擁擠情況，從而決定采取何種交通管理措施，劃分某些道路交通設(shè)施水平的標(biāo)準(zhǔn)利用車輛間距組織側(cè)向車輛或行人穿越等。19四、交通量、車速和密度間的相互關(guān)系（一）基本關(guān)系式20（二）車速與密度的關(guān)系車速與密度之間的關(guān)系，根據(jù)實(shí)測和分析之后認(rèn)為是呈線性關(guān)系，如圖。當(dāng)密度逐漸增大則車速逐漸減小，當(dāng)達(dá)到阻塞密度Kj時(shí)，車速為零，交通停頓。21（三）交通量與密度的

6、關(guān)系Q-K關(guān)系曲線圖如圖，其中取得極值的K0稱為最佳密度。在K0之前，交通量隨密度的增加而增加；而在K0之后，交通量將隨密度的增加而減小。22（四）交通量與車速的關(guān)系Q-V關(guān)系曲線圖如圖，其中V0為交通量最大時(shí)的車速，稱為臨界車速。23將Q-K、Q-V、V-K關(guān)系圖作于同一平面上，全面分析可知：（1）當(dāng)密度很小時(shí)，交通量亦小，而車速很高（接近自由車速）。（2）隨著密度逐漸增加，交通量亦逐漸增加，而車速逐漸降低。當(dāng)車速降至V0時(shí)，交通量達(dá)到最大，此時(shí)的車速V0稱為臨界車速，密度K0稱為最佳密度。24（3）當(dāng)密度繼續(xù)增大（超過K0），交通開始擁擠，交通量和車速都降低。當(dāng)密度達(dá)到最大（即阻塞密度Kj

7、 )時(shí)，交通量與車速都降至為零，此時(shí)的交通狀況為車輛首尾相接，堵塞于道路上。（4）最大流量Qmax、臨界車速V0和最佳密度K0是劃分交通是否擁擠的特征值。當(dāng)QQmax,KK0,VV0時(shí)，交通屬于擁擠；當(dāng)QQmax，KK0，VV0時(shí)，交通屬于暢通。 由此可知，速度和容量（密度）不可兼得。不同等級(jí)道路應(yīng)采用不同的道路設(shè)計(jì)、交通控制與管理等。25262-3道路通行能力與服務(wù)水平一、道路通行能力（一）通行能力概述通行能力是道路在一定條件下單位時(shí)間內(nèi)所能通過的車輛的極限數(shù)，是道路所具有的一種“能力”。而交通量是指道路在某一定時(shí)段內(nèi)實(shí)際通過的車輛（或行人）數(shù)。當(dāng)?shù)缆飞系慕煌拷咏虻扔谕ㄐ心芰r(shí)，就會(huì)出現(xiàn)

8、交通擁擠或阻塞停滯現(xiàn)象。27（二）通行能力定義美國公路通行能力手冊1950年：1。基本通行能力：在理想的道路和交通條件下，在單位時(shí)間內(nèi)能通過一條車道或道路上某一點(diǎn)的最大小客車數(shù)。2。可能通行能力：在通常的道路和交通條件下，在單位時(shí)間內(nèi)能通過一條車道或道路上某一點(diǎn)的最大車輛數(shù)。3。實(shí)用通行能力：在通常的道路和交通條件下，行車密度不很高，不致引起過度的延誤和阻礙駕駛的通行能力。28（三）路段通行能力路段通行能力為較長路段暢通無阻的連續(xù)行駛車流的通行能力。如市郊道路或城市無橫向干擾的快速路的通行能力。（四）交叉口通行能力可分為有信號(hào)燈管制的交叉口通行能力和無信號(hào)燈管制的交叉口通行能力。為各進(jìn)口道通行

9、能力之和。設(shè)計(jì)通行能力是指一設(shè)計(jì)中的道路的組成部分在預(yù)測的道路、交通、控制和氣候環(huán)境條件下，該組成部分一條車道在所選用的設(shè)計(jì)服務(wù)水平下，單位時(shí)間能通過車輛或行人的最大數(shù)量。29二、服務(wù)水平與服務(wù)交通量（一）基本概念服務(wù)水平是描述交通流的運(yùn)行條件及其對(duì)汽車駕駛者和乘客感覺的一種質(zhì)量測定標(biāo)準(zhǔn)，是道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務(wù)程度或服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)交通量是在通常的道路條件、交通條件和管制條件下，在已知周期（通常為15分鐘）中，當(dāng)能保持規(guī)定的服務(wù)水平時(shí)，車輛（或行人）能合理地期望通過一條車道或道路的一點(diǎn)或均勻路段的最大小時(shí)流率。30（二）服務(wù)水平分級(jí)評(píng)定服務(wù)水平的高低應(yīng)包括

10、下列因素：（1）行車速度和行駛時(shí)間、（2）車輛行駛時(shí)的自由程度、（3）行車受阻或受限制的情況，可用每公里停車次數(shù)和車輛延誤時(shí)間來衡量、（4）行車的安全性，已事故率和所造成的經(jīng)濟(jì)損失來衡量、（5）行車的舒適性和乘客滿意的程度（6）經(jīng)濟(jì)性，以行駛費(fèi)用來衡量。31322-4 交通量、車速調(diào)查一、交通量調(diào)查（一）交通量調(diào)查的種類1。特定地點(diǎn)的交通量調(diào)查：這種調(diào)查是以研究交叉口設(shè)計(jì)、交通管理、信號(hào)燈控制為主要目的。如交叉口、路段及建筑物出入口等。2。區(qū)域交通量調(diào)查：在指定區(qū)域內(nèi)的眾多交叉口和路段設(shè)置交通量調(diào)查點(diǎn)，了解該區(qū)域內(nèi)交通量組成及其變化。區(qū)域內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，有短期和長期的。33（二）調(diào)查地點(diǎn)與時(shí)間選擇

11、1。調(diào)查地點(diǎn)（1）典型路段：分級(jí)選擇，如快速路、主干路、次干路、支路等。（2）交叉口：（3）大型建筑設(shè)施出入口：觀測斷面應(yīng)選在車流穩(wěn)定、觀測視線清晰、不受干擾處。交叉口觀測則在每個(gè)入口或出口處設(shè)置觀測點(diǎn)，觀測斷面可選在停車線附近。342。調(diào)查時(shí)間作為了解交通量常年變化趨勢的一般性調(diào)查，必須選在正常交通流的時(shí)候進(jìn)行。一年當(dāng)中多在春秋季節(jié)，一周中多從周二到周四。調(diào)查時(shí)間區(qū)段，除一年、一個(gè)月、一周等連續(xù)進(jìn)行調(diào)查外，還有以下幾種：1）24小時(shí)的晝夜觀測：正常工作日的早7點(diǎn)-次日早7點(diǎn)2）晝間12（16）小時(shí)觀測:上午7（6）點(diǎn)-下午7（10）點(diǎn)3）高峰小時(shí)觀測：上午7-10點(diǎn)，下午4-7點(diǎn)一般每隔15

12、分鐘作出分段記錄，或5分鐘、交叉口信號(hào)周期間隔353637（三）交通量調(diào)查方法1。路旁測記法按不同的調(diào)查目的進(jìn)行連續(xù)式或間歇式的觀測記錄。根據(jù)測記方法的不同可分為：1）人工記數(shù)：觀測精度高，但體力消耗大，適于短期2）自動(dòng)記數(shù)：節(jié)省人工、使用方便，識(shí)于長期。 缺點(diǎn)難以區(qū)分車種、車型、流向 a.光電式計(jì)數(shù)器 b.感應(yīng)式計(jì)數(shù)器 c.超聲波計(jì)數(shù)器 d.氣壓式計(jì)數(shù)器此外，還有紅外線式、電接觸式、雷達(dá)式等382。流動(dòng)車測定法可同時(shí)獲得交通量、行駛時(shí)間和車速，是一種較好的交通綜合調(diào)查方法。（四）交通量調(diào)查資料整理1。匯總表2。柱狀圖393。流量流向圖4041二、車速調(diào)查時(shí)間平均速度：是區(qū)間平均速度，它是以給

13、定的路段運(yùn)行距離除以該距離的平均行駛時(shí)間而得到的。平均瞬時(shí)速度：地點(diǎn)車速。它是在道路上給定地點(diǎn)處，在交通通暢條件量測到的一組連續(xù)車輛速度的平均值（一）地點(diǎn)車速調(diào)查1。調(diào)查地點(diǎn)2。調(diào)查時(shí)間423。調(diào)查方法（1）人工量測法：簡單方便43（2）測速雷達(dá)儀（3）檢測器法此外還有電影攝象機(jī)法、間隔照相法、電視攝象機(jī)法等4。對(duì)調(diào)查樣本的要求（1）抽樣方法（2）所需調(diào)查樣本數(shù)（二）區(qū)間車速調(diào)查1。汽車牌照法2。流動(dòng)車測定法44（三）觀測資料的分析用直方圖與車速頻率分布曲線表示45車速直方圖 車速頻率累積曲線研究對(duì)象的特征點(diǎn)：1。中位地點(diǎn)車速（50%位車速）2。85%位車速：多作為限制車速3。15%位車速：多

14、作為高速公路上限制最低車速的依據(jù)462-5起訖點(diǎn)（）調(diào)查一、OD調(diào)查的目的：掌握人、車出行的起點(diǎn)和終點(diǎn)以及出行目的、運(yùn)輸內(nèi)容等情況。利用調(diào)查結(jié)果計(jì)算轉(zhuǎn)換交通量，結(jié)合土地利用、人口分布等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測未來交通需求，作為道路網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)。二、調(diào)查的內(nèi)容：（一）基本概念起點(diǎn)：一次出行的出發(fā)地點(diǎn)。訖點(diǎn)：一次出行的目的地點(diǎn)。出行：人、車、貨從出發(fā)點(diǎn)到目的地移動(dòng)的全過程。47出行具有如下特點(diǎn)：（）移動(dòng)必須是有目的的；（）一個(gè)單程為一次出行；（）不受換乘影響，即一次出行可能包括幾種 幾種交通形式（）一次出行必須有且僅有一個(gè)出發(fā)點(diǎn)和一個(gè) 到達(dá)點(diǎn)。出行端點(diǎn)：出行的起點(diǎn)和訖點(diǎn)。每次出行有兩個(gè)端 點(diǎn)。境內(nèi)出行：起

15、訖點(diǎn)均在調(diào)查區(qū)范圍之內(nèi)的出行。過境出行：起訖點(diǎn)均在調(diào)查區(qū)范圍之外的出行。區(qū)內(nèi)出行：調(diào)查區(qū)分成若干個(gè)小區(qū)后，起訖點(diǎn)均在同 一個(gè)小區(qū)。 區(qū)間出行：調(diào)查區(qū)分成若干個(gè)小區(qū)后，起訖點(diǎn)分別位 于不同小區(qū)內(nèi)的出行。48小區(qū)形心：代表同一小區(qū)內(nèi)所有出行端點(diǎn)的某一集中點(diǎn)，是該小區(qū)的交通中心，而非該小區(qū)的幾何圖形的形心。期望線：為連接各小區(qū)形心間的直線，是反映人們期望的各形心之間的最短距離，與實(shí)際出行路線無關(guān)，它的寬度表示區(qū)間出行次數(shù)。主流傾向線：是將若干條流向相近的期望線合并匯總而成，目的是簡化期望線圖，突出交通的主要流向。表：一種表示起訖點(diǎn)調(diào)查成果的表格。調(diào)查區(qū)境界線：包圍整個(gè)調(diào)查區(qū)域的一條假想線。49區(qū)分出

16、行方向50不區(qū)分出行方向51（二）調(diào)查內(nèi)容包括對(duì)客流和貨流的調(diào)查。客流調(diào)查的主要內(nèi)容有：（）起訖地點(diǎn)；（）出行目的；（）出行方式（）出行時(shí)間（）出行次數(shù)（）出行距離貨流調(diào)查的主要內(nèi)容有：（）貨源點(diǎn)與吸引點(diǎn)的分布；（）貨流分類數(shù)量與比重；（）貨運(yùn)方式分配。525354三、調(diào)查的步驟和方法（一）調(diào)查前的準(zhǔn)備工作、劃分交通區(qū)并編號(hào)：將調(diào)查區(qū)域劃分成若干個(gè)交通小區(qū)。分區(qū)小，計(jì)算量大，成果精細(xì)；分區(qū)大，計(jì)算量減少，但成果可能粗略，可能掩蓋區(qū)域內(nèi)的交通特點(diǎn)。55、出行的內(nèi)外類別：（）內(nèi)內(nèi)出行起訖點(diǎn)均在同一小區(qū)內(nèi)的出行。（）內(nèi)外出行起點(diǎn)在某一小區(qū)內(nèi)，而訖點(diǎn)在該小區(qū)外的出行。（）外內(nèi)出行起點(diǎn)在某一小區(qū)外，而訖

17、點(diǎn)在該小區(qū)內(nèi)的出行。（）外外出行起訖點(diǎn)均在某一小區(qū)之外但起訖線穿越該區(qū)的出行。56、確定調(diào)查抽樣率當(dāng)城市人口少于萬人時(shí)，可按抽樣；萬人，可按抽樣；萬人，可按抽樣；萬人，可按抽樣；大于萬人，可按抽樣； 車輛調(diào)查也可確定一個(gè)合適的抽樣率，也可全部調(diào)查。、制備調(diào)查表格、調(diào)查人員的訓(xùn)練、典型區(qū)域試點(diǎn)57（二）實(shí)地外業(yè)調(diào)查、家庭訪問法：、發(fā)（收）表法、單位訪問法、電話詢問法、路旁詢問法車輛牌照法、公交路線乘客調(diào)查、客貨運(yùn)輸集散點(diǎn)調(diào)查等。58四、調(diào)查結(jié)果匯總59602-6 遠(yuǎn)景交通量預(yù)估與分配遠(yuǎn)景交通量的預(yù)測與分配是一件很復(fù)雜的工作，一般可按下列程序進(jìn)行：（）出行產(chǎn)生：預(yù)測遠(yuǎn)期年限各小區(qū)的出行量。（）出行

18、分布：計(jì)算各小區(qū)之間的出行交換量。（）交通方式的選擇：預(yù)測各小區(qū)之間將采用的交通方式及其所占比重。（）交通量分配：將區(qū)間交通量分配到相關(guān)道路上去，作為交通、道路網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)。61一、出行產(chǎn)生出行產(chǎn)生是某區(qū)域人或車的出行總量（即出行端點(diǎn)數(shù)），常以人次日或車次日為統(tǒng)計(jì)單位。出行的端（起訖點(diǎn)）又分為生成端和吸引端。其端點(diǎn)數(shù)即為出行發(fā)生交通量和出行吸引交通量。推算將來的各區(qū)發(fā)生和吸引交通量的方法大致有三類：增長率法、強(qiáng)度指標(biāo)法、相關(guān)分析法62、增長率法63、強(qiáng)度指標(biāo)法64、相關(guān)分析法65二、出行分布（一）出行分布的含義一般指各交通小區(qū)相互間的人或車的出行數(shù)。預(yù)測出行分布，就是根據(jù)現(xiàn)狀出行分布和預(yù)測的將來出行產(chǎn)生量，推算將來的出行分布。66（二）預(yù)測方法增長系數(shù)法： （現(xiàn)在形式法）由現(xiàn)狀出行分布和增長系數(shù)計(jì)算出將來的出行分布。綜合模式法：考慮區(qū)間距離、時(shí)間或費(fèi)用等因素和交通量的關(guān)系利用模型求算將來分布交通量。、增長系數(shù)法（）均衡增長系數(shù)法：67（）平均增長系數(shù)法：68（）底特律法（）佛雷特法、綜合模式法假定某發(fā)生區(qū)的出行量，其分布受其他區(qū)對(duì)它的吸引程度的影響。被其他區(qū)吸引的程度是和這些區(qū)的土地利用程度成正比，和出行阻力成反