交通工程學(xué)--第五章-交通密度.ppt

1、第五章 交通密度,主要內(nèi)容,交通密度的定義 車頭間距與車頭時(shí)距 車道占有率 交通密度調(diào)查 交通資料密度的應(yīng)用,5.1 交通密度定義,交通密度（Density） 交通密度是指一條車道上車輛的密集程度，即在某一瞬時(shí)內(nèi)單位長度一條車道上的車輛數(shù)，又稱車流密度，常用K表示。 單位為輛/km（若為多車道，則應(yīng)除以車道數(shù)換算成單車道的車輛數(shù)然后再計(jì)算） 交通密度是瞬時(shí)值，隨時(shí)間的變化而變動(dòng)，也隨測定區(qū)域的長度而變化。,5.1 交通密度定義,計(jì)算公式（1）,式中： 車流密度（輛/km）； 單車道路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）； 路段長度（km）,5.1 交通密度定義,計(jì)算公式（2）,式中： 車流密度（輛/km）； 單

2、車道上交通量（輛/h）； 區(qū)間平均車速（km/h）,5.1 交通密度定義,臨界密度 交通量由零逐漸增大，接近或達(dá)到道路通行能力時(shí)的車流密度，相應(yīng)車速成為臨界車速。 臨界密度反映交通流量達(dá)到最大時(shí)的密度，故又稱為最佳車流密度。,5.1 交通密度定義,臨界密度 阻塞密度 當(dāng)密度繼續(xù)增大，導(dǎo)致所有車輛無法通行時(shí)，導(dǎo)致所有車輛無法通行時(shí)，速度接近于零，交通量也趨近于零；,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,車頭間距 在同向行駛的一列車隊(duì)中，相鄰兩輛車的車頭之間的距離成為車頭間距（或間隔）。路段中所有車頭間距的平均值稱為平均車頭間距（ ）,車頭間距（m/輛） 車流密度（輛/km）,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,車

3、頭時(shí)距 如果用時(shí)間表示車頭之間的間隔，則稱為車頭時(shí)距或時(shí)間車頭間隔，以 表示。,平均車頭時(shí)距（s/輛） 道路的交通量（輛/h）,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,車頭間距、車頭時(shí)距及速度三者關(guān)系,車頭間距（m/輛） 車頭時(shí)距（s/輛） 汽車行駛車速（km/h ）,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,例題 在一條長30km的某路路段的起點(diǎn)斷面上，在5min內(nèi)測得60輛汽車，車流是均勻連續(xù)的，V=30km/h，試求Q，ht，hs，K以及第一輛車通過這段路所需時(shí)間t。,解： 車頭時(shí)距： 車頭間距： 車流密度： 第一輛車通過時(shí)間：,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,練習(xí) 市郊一段500m長的公路上，于起點(diǎn)斷面5min內(nèi)測

4、得通過車輛為30輛，車速為30km/h，車流為均勻連續(xù)的。求平均車頭時(shí)距ht、平均車頭間距hs、交通密度K以及第一輛車通過該路段所需要的時(shí)間t？,5.3 車道占有率,由于密度是瞬時(shí)值，隨觀測時(shí)間和區(qū)間長度而變化，且反映不出車輛長度和速度的關(guān)系，尤其是在車輛混合行駛時(shí)密度的大小并不能明確表示交通流的狀態(tài)，這就要引入車道占有率的概念表示密度。 車道占有率包括空間占有率和時(shí)間占有率兩種。,5.3 車道占有率,1 空間占有率,空間占有率：在一瞬間測得已知路段上所有車輛占用的長度與路段總長度百分比（%），表達(dá)式為： 式中： Rs 空間占有率（%）； L 觀測路段總長度(m)； Li 第i輛車的長度（m）

5、； n 觀測路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）。,5.3 車道占有率,空間占有率示意圖,5.3 車道占有率,2 時(shí)間間占有率,在道路的任意路段上，車輛通過時(shí)間的累計(jì)值與觀測總時(shí)間的百分比，其表達(dá)式為： 式中： Rt 時(shí)間占有率（%）； T 總觀測時(shí)間(s)； ti 第i輛車的占用時(shí)間（s）； n 觀測時(shí)間內(nèi)通過的車輛數(shù)（輛）。,5.4 交通密度調(diào)查,調(diào)查方法 出入量法 攝影法 地面上（高處）攝影法 航空攝影觀測法,5.4 交通密度調(diào)查,出入量法 一種為了測定道路上兩斷面間無出入交通的路段內(nèi)現(xiàn)有車輛數(shù)，以便計(jì)算該路段交通密度的方法。,LAB,A,B,Q A,Q B,車,5.4 交通密度調(diào)查,1 計(jì)算方法,E(

6、t) t時(shí)刻AB路段內(nèi)存在的現(xiàn)有車輛數(shù)； QA(t)從觀測開始t0到t時(shí)刻從A處駛?cè)氲睦奂榆囕v數(shù)； E(t0)在觀測開始t0時(shí)刻AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)； QB(t) 從觀測開始t0到t時(shí)刻從B處駛出的累加車輛數(shù)； LAB AB路段長度（km）。,5.4 交通密度調(diào)查,2 初始車輛數(shù)求法-試驗(yàn)車法 E(t0)=qB+a-b 式中： qB 從t0到t1時(shí)間內(nèi)通過B處的車輛數(shù)； a 被試驗(yàn)車超越的車輛數(shù)； b 超越試驗(yàn)車的車輛數(shù)。,5.4 交通密度調(diào)查,3 出入量法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 方法簡便，無須很多設(shè)備 適用于各種交通狀況 精度有保證，實(shí)用有效 缺點(diǎn) 通過A、B兩端車輛數(shù)的測量誤差隨時(shí)間而累加,5.4 交通密度調(diào)查,攝影法 利用空中定時(shí)攝影方法求得實(shí)測路段的車輛數(shù)，然后除以路段長度即可得到攝影時(shí)刻的路段交通密度。若進(jìn)行連續(xù)攝影，即可連續(xù)測得各時(shí)刻交通密度。,5.5 交通密度資料運(yùn)用,研究交通流理論和制定交通管理措施 劃分服務(wù)水平的依據(jù) 反映路上的交通阻塞狀況 研究通行能力,課后作業(yè),P37