城道路交通分析

1、第一章 1城市道路交通流特性 1、概述 城市交通分為兩類：一類就是市際交通（對外交通）;另一類就是城市 內(nèi)部交通，（城市交通）。市際交通就是指城市與城市、城市與城市以外地區(qū) 之間得交通，由設(shè)在市區(qū)內(nèi)得市際交通設(shè)施，如鐵路站場、港口碼頭、機(jī)場、 長途客貨運(yùn)車站及出入城市得道路系統(tǒng)來完成；城市內(nèi)部交通就是指城市市區(qū) 內(nèi)部交通，主要由各種交通設(shè)施如城市道路、地下鐵道、高架橋以及交通控制 設(shè)施等完成。 一個(gè)城市得交通運(yùn)輸系統(tǒng)，就是由各種相對獨(dú)立得交通形式相互協(xié)調(diào)組 成得，城市道路只就是其中一部分。城市交通，要高效率、低消耗地為城市服 務(wù)，必須對城市交通統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理，用系統(tǒng)工程得理論與方

2、 法解決城市交通問題，誘導(dǎo)與促進(jìn)城市得發(fā)展。 城市內(nèi)部交通又可分為客運(yùn)交通與貨運(yùn)交通。客運(yùn)交通又可分為公共客 運(yùn)交通、私人個(gè)體客運(yùn)交通以及地鐵交通等形式，貨運(yùn)交通亦可分為專業(yè)運(yùn)輸 單位與私人個(gè)體運(yùn)輸?shù)刃问健?道路交通就是由人、車、路及環(huán)境組成得一個(gè)大系統(tǒng)，現(xiàn)代城市得道路 交通問題，需要綜合研究在道路上行駛得車輛特征、行人及駕駛員得心理生理 狀況、道路得技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及交通管理與控制等多方面得問題，以便協(xié)調(diào)解決。 與此相關(guān)得專門學(xué)科“交通工程學(xué)，就就是描述道路交通體系中所容納 得車流與人流得定性與定量特征。本節(jié)留意介紹交通量、車速、交通密度以及 三者之間得關(guān)系，這對城市道路交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)及管理工作就

3、是必不可少得基 礎(chǔ)知識(shí)。 1、2有關(guān)概念 交通體系一一道路、在道路上通行得車輛與行人以及道路交通所處環(huán)境得 統(tǒng)稱。 1/10 交通流一一某一時(shí)段內(nèi)，持續(xù)通過道路某一斷面得車輛或行人所組成得車 流或人流得統(tǒng)稱。 交通流特性一一某一交通體系中，交通流得定性或定量特征，以及在例外 時(shí)空條件下得變化規(guī)律與它們之間得關(guān)系。亦稱為交通流特征或交通流性質(zhì)。 交通參數(shù)一一描述與反映交通流特性得一些物理量。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。能從例外角度說明交通流得性 質(zhì)，交通流特性得變化均能從這些交通參數(shù)數(shù)值上得變化反映出來。其中交通 量、車速與交通密度可以反映交通流得基本性質(zhì)，稱它們

4、為基本交通參數(shù)。 2、3交通量 1、3、2交通量得定義與分類 交通量就是指單位時(shí)間內(nèi)通過道路某一斷而（大凡為往返兩個(gè)方向）得車 輛數(shù)或行人數(shù)。又稱交通流量或流量。 按研究得目得例外，交通量可分為以下四類： 按交通組成分為： 1）機(jī)動(dòng)車交通量。包括汽車、摩托車、拖拉機(jī)等各類機(jī)動(dòng)車輛。 2）非機(jī)動(dòng)車交通量。這就是目前我國交通得嚴(yán)重組成部分。大凡有自行 車、人力車與畜力車。 3）折算交通量。將機(jī)動(dòng)車交通量（或非機(jī)動(dòng)車交通量）按一定得折算比例換算 成某種標(biāo)準(zhǔn)車型得交通量。 4）混合交通量。機(jī)動(dòng)車折算交通量與非機(jī)動(dòng)車折算交通量之與。 5）行人交通量。 按單位時(shí)間分，有最常用得小時(shí)交通量（輛/小時(shí)），日交

5、通量（輛/日）等。 2/10 按交通量變化分類：由于交通量時(shí)刻在變化，為了表示代表性交通量， 大凡常用平衡交通量、最大交通量、高峰小時(shí)交通量與第30位小時(shí)交通量等表 示方法。 平衡交通量：取某一時(shí)間間隔內(nèi)交通量得平衡值作為某一期間交通量得 代表。如平衡日交通量(ADT)、周平衡日交通fi(WADT),月平衡日交通量 (MADT),年平衡日交通(AADT),年平衡月交通量(AAMT)等； 2) 最高小時(shí)交通量：以小時(shí)為單位進(jìn)行觀測時(shí)所得結(jié)果中最高得交通量， 可作為道路幾何線形設(shè)計(jì)等得依據(jù)。主要有一下三種： a. 高峰小時(shí)交通量(PHT)： 一天24小時(shí)內(nèi)交通量最高得某一小時(shí)得交通 量。還分為上午

6、高峰(早高峰)與下午高峰(晚高峰)小時(shí)； b. 年最高小時(shí)交通量：一年內(nèi)8760小時(shí)中交通量最大得某一小時(shí)交通 量；c第30位年最高小時(shí)交通量(30HV)：大凡簡稱為第30小時(shí)交通量。將一 年中所有8760小時(shí)得小時(shí)交通量按順序從大到小排列時(shí)第30位得小時(shí)交通 量。研究表明，將一年8760小時(shí)得小時(shí)交通量按從大到小順序繪出變化曲線 (P6),可以發(fā)現(xiàn)在第30位附近曲線得切線斜率會(huì)發(fā)生很大變化。從最大值到 第30位左右得各個(gè)小時(shí)交通量差別很大，減少得趨勢十分明明，而從第30位 以下則差別較小。 設(shè)計(jì)小時(shí)交通量：作為道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而確定得交通量，即預(yù)期到設(shè)計(jì)年 限將使用得設(shè)計(jì)道路交通量。 1、3、2

7、交通量得變化規(guī)律 交通量得生成與人們得生產(chǎn)、生活及各種社會(huì)活動(dòng)有關(guān)，例外得道路在同 一時(shí)間、同一條道路在例外時(shí)間或同一條道路在同一時(shí)間而在例外路段，其交 通量都可能就是例外得，且這種差異與變化具有一定得規(guī)律性。交通量隨時(shí)間 與空間得例外而發(fā)生得這種變化被稱為交通量得分布特性。研究交通量得變化 規(guī)律，就能了解與掌握交通特性，對進(jìn)行道路交通規(guī)劃、道路交通設(shè)施得經(jīng)濟(jì) 分析與設(shè)計(jì)、交通管理與交通安全都具有嚴(yán)重意義。 交通量隨時(shí)間得變化規(guī)律 3/10 交通量得空間變化規(guī)律：交通量得空間變化，就是指同一時(shí)間交通量在 例外路段、例外車道、例外方向上得變化。 2）路段分配：由于車輛行駛得隨機(jī)性，反映在一個(gè)城市

8、各條道路上得交通 量就是例外得，就就是同一條道路例外得路段上，交通量也就是例外得。這種 例外路段上交通量得差異可用路段分配系數(shù)來表述。 2）車道分配：當(dāng)同向車行道得車道數(shù)在兩條以上時(shí)，由于受到縱向及橫向 交通得干擾，各條車道得通行能力就是例外得，靠邊車道比內(nèi)側(cè)車道得通行能 力低。據(jù)統(tǒng)計(jì)其影響系數(shù)分別為：自路中心線起第一條車道為100,第二條車 道為0. 80089,第三條車道為0. 650. 79,第四條車道為0. 500, 65 o 3）方向分配：道路同一斷面往返兩個(gè)方向得交通量在某一時(shí)段內(nèi)總就是會(huì) 有一定差異得。交通量大得方向?yàn)橹饕较?，并用交通量方向不平衡系?shù)6來 表不： 6 = 在道路

9、設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮方向不平衡得影響，驗(yàn)算道路通行能力要以滿足主 要方向交通為標(biāo)準(zhǔn)。道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)得設(shè)計(jì)小時(shí)交通量（DHV）可由下式求得： DHV=AADTxDx6 式中：D為設(shè)計(jì)高峰小時(shí)流量比，6為為方向不平衡系數(shù)，AADT為設(shè)計(jì)年 限得年平衡日交通量。 交通量資料得應(yīng)用 1）交通規(guī)劃：進(jìn)行交通規(guī)劃與道路網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，都必須對交通量進(jìn)行充分得 調(diào)查與分析，以獲得交通量得現(xiàn)狀并預(yù)測遠(yuǎn)景交通量，使交通規(guī)劃與道路網(wǎng)規(guī) 劃真正建立在客觀可靠得基礎(chǔ)上。 2）道路設(shè)計(jì)：有了客觀可靠得交通量數(shù)據(jù)，才能正確地確定道路等級(jí)、交 叉口類型、道路得橫斷面形式、停車場規(guī)模等。 4/10 3）交通管理：根據(jù)交通量得大小，可以確定

10、交叉口得控制方式與交通信號(hào) 配時(shí)，也可以采取各種相應(yīng)得交通管理措施以提高通行能力與保障交通安全。 如根據(jù)交通量判斷道路上就是否己達(dá)到飽與程度，以指導(dǎo)駕車者選擇最佳路 線，實(shí)行單向交通、可變交通等。 4）交通事故評價(jià)：道路上所發(fā)生得交通事故得數(shù)量與危機(jī)程度與交通量得 大小有一定得關(guān)系，根據(jù)事故次數(shù)與交通量得比值確定得道路交通事故發(fā)生率 就可對道路服務(wù)質(zhì)量作出評價(jià)。 5）經(jīng)濟(jì)分析：根據(jù)所承擔(dān)得交通量得大小，可對交通設(shè)施帶來得經(jīng)濟(jì)效益 作出分析，以評估該設(shè)施得建設(shè)必要性與合理性。 1、4車速 車速就是車輛行駛得距離對時(shí)間得變化率，與物理學(xué)中得速度就是同一概 念。根據(jù)所涉及到得交通問題例外，例外車速得

11、含義也略有例外。 1、4、車速得分類與定義 地點(diǎn)車速：又稱瞬時(shí)車速及點(diǎn)車速。指車輛通過道路某一點(diǎn)或某一斷面 時(shí)得瞬間速度。 行駛車速：車輛通過某路段得行程與有用運(yùn)行時(shí)間（不包括停車損失時(shí) 間）之比所得得速度。用于評價(jià)該路段得線形與通行能力或作經(jīng)濟(jì)效益分析之 用。 區(qū)間車速：又稱行程車速，就是車輛通過某路段得行程與所用總時(shí)間（包 括有用行駛時(shí)間、停車時(shí)間、延誤時(shí)間，但不包括喀、貨車輛裝卸貨時(shí)間與在 起點(diǎn)、終點(diǎn)得調(diào)頭時(shí)間）之比。就是評價(jià)道路流通程度、估計(jì)行車延誤得依據(jù)。 區(qū)間車速總低于行駛車速，要提高運(yùn)輸效率，必須努力提高區(qū)間車速（即應(yīng)努力 縮短停車時(shí)間）。 運(yùn)行車速：就是具有一定技術(shù)水平得駕駛員

12、，在實(shí)際得道路與交通環(huán)境 條件下所能維持得最大車速，大凡不超過設(shè)計(jì)車速，也可稱為實(shí)際車速。 5/10 臨界車速：道路通過交通量最大時(shí)得速度，大凡供交通流理論分析時(shí) 用。 設(shè)計(jì)車速：作為道路幾何線形設(shè)計(jì)所依據(jù)得車速。在道路幾何設(shè)計(jì)要素 具有控制性得路段上，設(shè)計(jì)車速就是具有平衡駕駛水平得駕駛員在天氣優(yōu)良、 低交通密度時(shí)所能維持得最高安全速度。 1、4、2車速變化得影響因素 車速得變化特性就是反映交通基木特征得一個(gè)嚴(yán)重方面，它能說明車速在 人、路與環(huán)境等因素及交通量與交通密度等交通基本參數(shù)影響下所產(chǎn)生得變 化。主要如下： 駕駛員條件：與駕駛者得技術(shù)水平凹凸、行車時(shí)間長短有關(guān)外，還與駕 駛者得生理、心

13、理特性有關(guān)。 車輛條件：車型與車齡對地點(diǎn)車速有顯赫影響，載貨車其載重量得多少 也將對速度產(chǎn)生影響，單輛車、車隊(duì)及車隊(duì)得車輛組成對速度也會(huì)產(chǎn)生影響。 道路條件：道路類型、平縱橫線形、坡長、路面類型等對車速有明明得 影響；而地理位置、視距、車道位置、側(cè)向凈寬與交叉口也均影響到車速。 環(huán)境條件：交通量得大小及組成、時(shí)間與氣候條件均對車速產(chǎn)生一定得 影響。 1、4、3車速資料得應(yīng)用 交通規(guī)：道路使用者總就是希望以最少得行程時(shí)間、最佳得速度來達(dá)到 出行目得，因此，路段上得行駛車速與行程車速就是交通規(guī)劃與道路網(wǎng)規(guī)劃得 嚴(yán)重依據(jù)。 道路幾何設(shè)計(jì)：道路得線形設(shè)計(jì)指標(biāo)（如平曲線半徑、超高、縱坡及坡 長、視距等）

14、均與車速有關(guān)。一定得車速要求一定得幾何線形標(biāo)準(zhǔn)，因此車速資 料可用以檢驗(yàn)己有道路得幾何標(biāo)準(zhǔn)，也可用以確定需要得幾何標(biāo)準(zhǔn)。 經(jīng)濟(jì)效益分析：提高道路得車速，節(jié)約時(shí)間與運(yùn)輸成本得降低。利用車 速資料即可對道路交通設(shè)施可能產(chǎn)生得經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析與評價(jià)。 6/10 交通管理：對有關(guān)道路或路段上得車速進(jìn)行長期觀測與分析以確定限速 得范圍，檢驗(yàn)交通控制措施得效果，合理設(shè)置交通信號(hào)、標(biāo)志、標(biāo)線及設(shè)計(jì)信 號(hào)燈配時(shí)與交通事故分析等也都要應(yīng)用車速資料。 道路現(xiàn)狀評價(jià)與改善：道路或路段上車速得快慢，反映了車輛得擁擠程 度。根據(jù)車速資料即可分析就是否需要改建或新建道路，解決得先后次序，應(yīng) 采取得措施，以及如何將部分車流

15、量轉(zhuǎn)移到其它鄰近道路上去。 1、5交通密度 2、5、1交通密度定義 交通密度就是指一條道路上車輛得密集程度，即在某一瞬時(shí)，單位長度內(nèi) 一個(gè)車道或向或全部車道上得車輛數(shù)。常用K或D表示，其單位就是輛/公 里?？捎孟率角蟮茫篕=（輛/小時(shí)） 式中：N為指定路段上得車輛數(shù)；L為路段長度。 1、5、2車頭間距與車頭時(shí)距 車頭間距 同向持續(xù)行駛得兩車車頭之間間隔得距離即為車頭間距，記為h d,單位為米/輛。所有車頭間距得平衡值稱為平衡車頭間距；可保證車輛 安全行駛得最短車頭間距叫做極限車頭間距，就是同向行駛車輛交通安全管理 得嚴(yán)重依據(jù)，也就是交通流理論與通行能力計(jì)算得嚴(yán)重依據(jù)。 交通密度又可用車頭間距表

16、示：K =（輛/公里） 車頭時(shí)距 當(dāng)車頭間距得間隔用時(shí)間（秒）表示時(shí)則為車頭時(shí)距，記為h t,單位為秒/輛，就是交通流理論中十分嚴(yán)重得指標(biāo)。 車頭時(shí)距與交通量之間得關(guān)系為： 7/10 t =（秒/輛） 車頭時(shí)距與車頭間距得關(guān)系為： h 上=渺/輛） 1、5、3車道占有率 空間占有率：即某一瞬時(shí)，單位長度路段上行駛得車輛總長占該路段長 度得百分比，用R s表示，R s = xi00% 由上式可見交通密度除與交通量有關(guān)外，還與車輛得類型有關(guān)，另外還與 空間平衡車速有關(guān)。 時(shí)間占有率：單位觀測時(shí)間內(nèi)，車輛通過某一斷面得累計(jì)時(shí)間所占單位 觀測時(shí)間得百分比，用R t表不，R t = xlOO% 由上式可

17、見時(shí)間占有率與車型及地點(diǎn)車速有關(guān)。 1、5、4交通密度資料得應(yīng)用 用來判定交通擁擠情況，從而決定采取何種交通管理措施； 作為劃分某些道路交通設(shè)施服務(wù)水平得標(biāo)準(zhǔn)； 對于預(yù)告關(guān)于某一地點(diǎn)得車輛到達(dá)，或?qū)τ谡{(diào)整交通信號(hào)時(shí)間等都很有用 處。 8/10 1、6交通量、車速與密度問得相互關(guān)系 2、6、1基本關(guān)系式 如果車流中所有車輛均以相同得車速通過某一段路程，則有下列關(guān)系： K = 式中：K為交通密度（輛/公里）；Q為交通量（輛/小時(shí)）；V為車速（公里/ 小時(shí)）。 上式也常寫作： Q=KxV 2、6、2車速與密度得關(guān)系 車速與密度之間得關(guān)系，就是呈線性關(guān)系，如2圖24所示。 圖24可見，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。 1、6、3交通量與密度得關(guān)系 為二次方程，作出Q-K關(guān)系曲線圖如pl2圖25,可見，在K。之前，交 通量隨密度得增加而增加；而在K。之后，交通量將隨密度得增加而減小。 1、6、4交通量與車速得關(guān)系 也為二次拋，作出QV關(guān)系曲線圖如p23圖2-6o其中V。為交通量最大 時(shí)得車速，稱為臨界車速。 1、6、5結(jié)論 綜上所述，將QK、QV及VK關(guān)系圖作于同一平面上，如3圖2 7,全面分析可得到如下結(jié)論： （1）當(dāng)密度很小時(shí)，交通量亦小，而車速很高（接近解放車速）。 9/10 （2）隨著密度逐漸增加