3-4章 交通工程學(xué)

1、第三章 交通調(diào)查1第三章 交通調(diào)查 定義：是一種用客觀的手段,測定道路交通流以及與其有關(guān)現(xiàn)象的判斷，并進(jìn)行分析，從而了解與掌握交通流的規(guī)律。目的：為了向交通城建規(guī)劃與環(huán)保以及公安交通管理等部門 提供改善、優(yōu)化道路交通的實(shí)際參考資料和數(shù)據(jù)。231 交通量調(diào)查 3一.交通量調(diào)查目的為了獲得車和(或)人在街道或公路系統(tǒng)的選定點(diǎn)處運(yùn)動情況的真實(shí)數(shù)據(jù)。4交通量分類： 年交通量(輛/a) 日平均交通量(ADT) 年平均日交通量(AADT) 小時交通量(輛/h) 短時流量(min)5二. 交通調(diào)查不分流向調(diào)查 分流向調(diào)查 轉(zhuǎn)向調(diào)查或交叉口調(diào)查 分車種調(diào)查(獲得交通流中各車種的交通量) 車輛占用調(diào)查 行人交通

2、調(diào)查 境界出入調(diào)查 分隔查核線調(diào)查 6三.交通量計數(shù)方法四種方法：人工計數(shù)法浮動車法機(jī)械計數(shù)法錄像法浮動車法： (1)調(diào)查方法 需要有一輛測試車，一人記錄與測試車同向行駛的車輛中，被測試車超越的車輛數(shù)和超越測試車的車輛數(shù)；另一人報告和記錄時間及停駛時間。7(2)調(diào)查數(shù)據(jù)計算 測定方向上的交通量平均行程時間平均車速8 四. 調(diào)查時間常用的調(diào)查時間24h交通量調(diào)查 周一中午至周五中午之間任何一個連續(xù)24h進(jìn)行觀測。16h交通量調(diào)查 從上午6時至下午10時。12h交通量調(diào)查 從上午7時至下午7時。頂峰交通量調(diào)查 頂峰交通量調(diào)查：調(diào)查時間視城市規(guī)模、與主要交通源(如中心商業(yè)區(qū)或工業(yè)區(qū))的距離 和交通充

3、施的類型(高速公路、幅射干道等)而異。通常為上午79時和下午46時。 周末交通量調(diào)查 從星期五中午(或最晚從下午6時)開始至星期一中午(或最早至上午6時 )結(jié)束。 9五.調(diào)查方案郊區(qū)交通量調(diào)查方案 郊區(qū)交通量調(diào)查方案隨擬調(diào)查地區(qū)的類型和規(guī)模的不同而有很大的差異。為了得到交通量隨季節(jié)的變化規(guī)律，每種類型的公路上都要設(shè)立控制性觀測站。每類道路上設(shè)十個控制性觀測站，每站兩個月觀測一次，每次一周，一年共觀測六次。所有的公路路段上都要設(shè)普查性觀 測站，每年或兩年觀測一次，每次觀測24或48h，在工作日進(jìn)行。 10城區(qū)交通量調(diào)查方案 (1)制定調(diào)查方案的第一步是將道路系統(tǒng)歸類。 (2)控制性觀測對通常調(diào)查

4、的交通量數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的控制。 (3)普查性觀測用于估算整個道路系統(tǒng)的日平均交通量。 (4)中心商業(yè)區(qū)的境界出入交通量調(diào)查用于觀測由中心商業(yè)區(qū)生成的運(yùn)輸活動。這種調(diào)查每隔一年應(yīng)重復(fù)一次。 (5)分隔查核線調(diào)查用于考察由于土地使用和出行方式的重大改變而引起的交通量和流向的 大范圍變化情況。分隔查核線調(diào)查應(yīng)每隔一年進(jìn)行一次。11六. 交叉口的流向流量調(diào)查交叉口的流量流向觀測 交叉口各觀測點(diǎn)的布置交叉口交通量的表示法 1232 車速調(diào)查 13一.車速調(diào)查的目的1. 地點(diǎn)車速調(diào)查的目的(1)掌握某地點(diǎn)車速分布規(guī)律及速度變化趨勢；(2)作為交叉口交通設(shè)計的重要參數(shù)；(3)用于交通事故分析；(4)判斷交通改

5、善措施的成效；(5)確定道路限制車速；(6)設(shè)置交通標(biāo)志的依據(jù)；(7)局部地點(diǎn)如道路彎道、坡度、瓶頸等處的交通 改善設(shè)計的依據(jù)；(8)交通流理論研究中的重要參數(shù)。142. 區(qū)間車速調(diào)查的目的(1)掌握道路交通現(xiàn)狀，作為評價道路效勞水平的主要指標(biāo)；(2)路線改善設(shè)計的依據(jù)；(3)作為衡量道路上車輛運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性(時間和車輛耗油)的重要參數(shù)；(4)作為交通規(guī)劃中路網(wǎng)交通流量分配的重要依據(jù)；(5)確定交通管理措施及聯(lián)動交通信號配時的重要依據(jù)；(6)判斷道路工程改善措施前后效果比照的重要指標(biāo)；(7)交通流理論研究中的重要參數(shù)。15二.地點(diǎn)車速調(diào)查1. 觀測地點(diǎn)的選擇 地點(diǎn)車速是表征汽車通過某個地點(diǎn)的瞬間速

6、度。因此，觀測地點(diǎn)應(yīng)選擇在交叉口之間、地 形平直、間距較大而又無干擾的路段，一般指無公共汽車站或臨時停車站等側(cè)旁停車影響，也不受行人過街道、支街出入口的車輛和行人橫向干擾影響的路段，也就是對車速觀測者沒 有多大影響的路段。162. 調(diào)查時間的選擇 調(diào)查時間決定于調(diào)查的目的和用途，調(diào)查車速限制、收集基礎(chǔ)資料等一般性的調(diào)查，應(yīng)選擇非頂峰時段，國外常選用以下三個時段中一個小時。 (1) 9：0017：30 (2) 14：3016：00 (3) 19：0021：00173. 樣本大小的選擇 (1)總是選擇車隊中的第一輛汽車 (2)選擇某一車種的比例過大 (3)選取高速車輛比例大4. 地點(diǎn)車速的測量方法

7、 (1)人工量測方法 在觀測地點(diǎn)劃線量測 用反射鏡觀測 (2)自動量測方法 道路檢測器法 雷達(dá)速度計的方法 用光電管方法 攝影量測法。 18三.行駛速度與區(qū)間速度調(diào)查 行駛速度 是指車輛行駛在某一區(qū)間時的運(yùn)行車速，它等于區(qū)間距離除以在該區(qū)間運(yùn)行所需要的時間(不包括停車時間)。 區(qū)間車速 是指車輛行駛在某一區(qū)間時根據(jù)道路交通狀況而確定的綜合車速，是用區(qū)間距離除以車輛行駛在該區(qū)間的總時間(包括停車時間)求得的。區(qū)間車速與行駛車速的區(qū)別在于停車時間，兩者調(diào)查方法一樣，只是前者需計入停車時間。19 量測行駛時間和行程時間的方法很多，常用的三種： 1.牌照法 2.流動車法 3.跟車法2033 交通密度調(diào)

8、查 21一. 出入量法 1. 出入量法的根本原理 在某道路上選擇A、B兩點(diǎn)間的路段為觀測路段，車流從A駛向B。觀測開始(t=t0)時，AB路段內(nèi)存在的初始車輛數(shù)為E(t0)，t時刻內(nèi)從A處駛?cè)氲能囕v數(shù)為Q(t)。從B處駛出的車輛數(shù)為QB(t)，則t時刻AB路段內(nèi)存在的現(xiàn)有車輛數(shù)應(yīng)為初始車輛數(shù)與t時刻內(nèi)AB路段的車輛數(shù)改變量之和。即：22t 時刻AB路段內(nèi)的交通密度為： 式中：E(t)t時刻AB路段內(nèi)存在的現(xiàn)有車輛數(shù)； QA(t)從觀測開始(t=t)到t時刻內(nèi)從A處駛?cè)氲睦塾嬡囕v數(shù)； QB(t)從觀測開始(t=t)到t時刻內(nèi)從B處駛?cè)氲睦塾嬡囕v數(shù)； E(t0)從觀測開始(t=t)時，AB路段存在

9、的初始車輛數(shù)； LABAB路段長度(km)。23 初始車輛數(shù)E(t)的求法: 求初始車輛數(shù)E (t)的方法有車牌號碼法、照相觀測法等。這里介紹一種最簡易的方法即試驗車法。 設(shè)試驗車在觀測開始(t=t)時從A駛向B。t時刻到達(dá)B。從t0到t時刻，通過B處的車輛數(shù)為q。若試驗車在行駛期間沒有超越別的車，也沒有被別的車超越時，則q就是t0時刻AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)；如果試驗車在行駛期間存在超車和被超車 的現(xiàn)象時，則觀測開始(t=t)時在AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)應(yīng)為：式中：q從t0到t時刻通過B處的車輛數(shù)； a被試驗車超越的車輛數(shù)； b超越試驗車的車輛數(shù)。242. 測定方法(1)用出入量法測定交通密度，

10、適用于高速公路上立交之間無出入交通的路段。由于實(shí)測密度均方差為實(shí)測時段和區(qū)間長度的減函數(shù)；為了保證有足夠的精度，調(diào)查時必須選用路段長度盡量大于800m，時段延續(xù)5min以上。(2)在測定路段的兩端設(shè)置車輛情況示波器或動態(tài)錄像機(jī)，從開始時刻(t0)開始。測定通 過這兩端的車輛數(shù)，同時還要測定試驗車在測定路段內(nèi)的超車和被超車的車輛數(shù)。為了記取試 驗車通過AB路段兩端的時刻，必須在試驗車上標(biāo)以特殊的記號。此時，若使用車輛情況示波器進(jìn)行測定。當(dāng)試驗車通過兩端時，要按動顯示器把具有特殊記號的試驗車記錄在記錄紙上；若使用動態(tài)錄像機(jī)，也要對準(zhǔn)試驗車的記號攝影，以便整理資料時記取那個時刻。253.出入量法優(yōu)缺

11、點(diǎn) 用出入量法測定路段交通密度的優(yōu)點(diǎn)是方法簡便，無須很多設(shè)備。適用于各種交通狀況，既能保證精度又實(shí)用有效。 出入量法的缺點(diǎn)是，通過A、B兩端車輛數(shù)的測量誤差隨時間而累加。為了防止誤差的累加，除應(yīng)增加試驗車的觀測次數(shù)外，要把試驗車每次經(jīng)過A端的時刻都作開始時刻(t0)，且該時刻的現(xiàn)有車輛都作為每次的初始車輛數(shù)值。26二.地面上(高處)攝影觀測法1. 測定方法2. 交通密度計算與分析式中：K 交通密度(輛/km)； L觀測路段長度(m)； t讀取存在車輛數(shù)的時間間隔(s)； T總計時間(s)； n在總計時間T內(nèi)，在膠卷上讀取存在車輛數(shù)時的畫面數(shù)， ； Ki第i畫面上測定路段內(nèi)存在的車輛數(shù)(輛)。2

12、7三. 航空攝影觀測法1. 測定方法2. 交通密度的計算與分析3. 航測法的優(yōu)缺點(diǎn) 使用航空攝影觀測法測定路段交通密度最為適宜，同時它也是能得到準(zhǔn)確數(shù)值的唯一方法。 航測法不適宜長時間地觀測。這不僅是因為航空攝影費(fèi)用大，而且直升飛機(jī)在空中飛行時間有限航空照相機(jī)1次攝影的膠卷張數(shù)亦受到限制。再則，在調(diào)查車流的空間平均速度和復(fù)雜的交通現(xiàn)象時，其精度與攝影間隔有關(guān)。攝影間隔越短，精度就越高，且目前還另外受到膠卷的張數(shù)和相機(jī)本身構(gòu)造的影響。28四. 道路占有率的檢測和調(diào)查 空間占有率為在一瞬間測得路段上所有車輛占用的長度占路段長度的百分比，即： 式中： RS空間占有率(%)； Li第i輛車長度(m)；

13、 L觀測路段總長度(m)； n該路段內(nèi)的車輛數(shù)(輛)。29 如果事先已獲得各車型的車長資料時，根據(jù)密度調(diào)查現(xiàn)場統(tǒng)計的分車型交通量資料，就可按上式計算空間占有率。如果事先沒有各車型的車長資料，要在現(xiàn)場直接量測車長是很困難的，一般是在現(xiàn)場測定車輛的占用時間，按下式計算時間占有率： 式中： Rt空間占有率(%)； ti第i輛車的占用時間(s)； T總觀測時間(s)； n觀測時間內(nèi)通過的車輛數(shù)(輛)。303-4行車延誤調(diào)查 31一. 行車延誤 1. 延誤 由于交通摩阻與交通管制引起的行駛時間損失，以s或min計。 2. 固定延誤 由交通控制裝置、交通標(biāo)志等引起的延誤。它與交通流狀態(tài)和交通干擾無關(guān)，主要

14、發(fā)生在交叉路口。 3. 停車延誤 剎住車輪及車輛停止不動的時間，等于停車時間。 4. 行駛延誤 為行駛時間與計算時間之差。 5. 排隊延誤 排隊時間與以暢行車速駛過排隊路段的時間之差。 6. 引道延誤 為引道時間與車輛暢行行駛越過引道延誤段的時間之差。 32引道延誤示意圖33二. 影響行車延誤的因素1. 駕駛員2. 車輛3. 道路4. 轉(zhuǎn)向車比例5. 交通負(fù)荷6. 效勞水平7. 交通控制8. 環(huán)境34三. 延誤資料的應(yīng)用1. 評價道路交通堵塞程度2. 探求行車延誤的開展趨勢3. 評價道路效勞質(zhì)量4. 道路改建的依據(jù)5. 運(yùn)輸規(guī)劃6. 經(jīng)濟(jì)分析7. 前后比照研究8. 交通管制35四. 行車延誤的

15、調(diào)查方法1. 跟車法2. 輸出輸入法362. 輸出輸入法適用于調(diào)查瓶頸路段的行車速度。其前提條件是車輛出入是均勻的。若到底的車輛數(shù)大于道路的通行能力，則車輛開始排隊行駛，當(dāng)?shù)竭_(dá)的車輛數(shù)小于通行能力時，排隊逐漸消失。調(diào)查方法是在瓶頸地段的出入口各設(shè)一名調(diào)查員，同時記錄一定時間段內(nèi)到達(dá)和離去的車輛數(shù)。并據(jù)此判斷到達(dá)的車輛數(shù)是否大于通行能力。37五. 交叉口的延誤調(diào)查1. 調(diào)查地點(diǎn)2. 調(diào)查時間3. 要求的樣本量4. 調(diào)查方法 (1) 點(diǎn)樣本法 (2) 抽樣追蹤法38點(diǎn)樣本法 點(diǎn)樣本法獲得的是車輛在交叉口引道上的排隊時間，每一入口需要34名觀測員和一塊秒表 。觀測員站在停車線附近的路側(cè)人行道上。其中

16、一人持秒表按預(yù)先選定的時間間隔(通常為15s，根據(jù)情況也可以取其它值)通知另外23名觀測員；第二名觀測員負(fù)責(zé) 清點(diǎn)停在停車線后面的車數(shù)，記錄在表中，每到一個預(yù)定的時間間隔就要清點(diǎn)一次； 第三名觀測員負(fù)責(zé)清點(diǎn)經(jīng)過停車通過停車線的車輛數(shù)(停駛數(shù))和不經(jīng)停車通過停車線的車輛數(shù) (不停駛數(shù))， 3936 起迄點(diǎn)調(diào)查(OD調(diào)查)40一. 根本定義與術(shù)語起迄點(diǎn)調(diào)查 即OD調(diào)查(OD取自英文Origin和Destination的第一個字母) 。OD調(diào)查 主要包括人的出行OD調(diào)查、車輛OD調(diào)查和貨流OD調(diào)查三大內(nèi)容。1. 出行 指人、車、貨從出發(fā)點(diǎn)到目的地移動的全過程。出行“起點(diǎn)，指一次出行的出發(fā)地點(diǎn)；“迄點(diǎn)

17、，指一次出行的目的地。 出行作為交通行業(yè)的計測單位，須具有三個根本屬性：(1)每次出行有起迄兩個端點(diǎn)；(2)每次出行有一定目的；(3)每次出行采用一種或幾種交通方式 412.出行端點(diǎn)：出行起點(diǎn)、迄點(diǎn)的總稱。 3.境內(nèi)出行：起迄點(diǎn)都在調(diào)查區(qū)域范圍內(nèi)的出行。 4.過境出行：起迄點(diǎn)都在調(diào)查區(qū)域范圍外的出行。 5.區(qū)內(nèi)出行：調(diào)查區(qū)域分成若干小區(qū)后，起迄點(diǎn)都在小區(qū)內(nèi)出行。 6.區(qū)間出行：調(diào)查區(qū)域分成若干小區(qū)后，起迄點(diǎn)分別位于不同小區(qū)間的出行。 7.小區(qū)形心：指小區(qū)內(nèi)出行端點(diǎn)(發(fā)生或吸引)密度分布的重心位置，即小區(qū)內(nèi)交通出行的中心點(diǎn)，不是該小區(qū)的幾何面積重心。 8.期望線：又稱愿望線，為連接各小區(qū)形心間的

18、直線，它的寬度表示區(qū)間出行的次數(shù)。 9.主流傾向線：又稱綜合期望線，是將若干條流向相近的期望線合并匯總而成。 4210. OD表： 4311.調(diào)查區(qū)域境界線：包圍全部調(diào)查區(qū)域的一條假想線，有時還分設(shè)內(nèi)線和外線。12.分隔查核線：為校核OD調(diào)查成果精度而在調(diào)查區(qū)域內(nèi)按天然、人工障礙設(shè)定的調(diào)查線，可設(shè)一條或多條。 13.出行產(chǎn)生：包括交通分區(qū)內(nèi)下述出行端點(diǎn)：家庭出行中的家庭一端端點(diǎn)，不管其為出發(fā)點(diǎn)或到達(dá)點(diǎn)；非家庭出行的出發(fā)點(diǎn)。14.出行吸引：相對于出行產(chǎn)生，包括交通分區(qū)內(nèi)下述出行端點(diǎn)：家庭出行中的非家庭一端的端點(diǎn)，不管其為出發(fā)點(diǎn)或到達(dá)點(diǎn)；非家庭出行中的到達(dá)點(diǎn)。15.出行分布：又稱OD交通量。調(diào)查區(qū)

19、域內(nèi)各交通小區(qū)之間的車、人出行次數(shù)，當(dāng)限為車輛出行時，亦稱交通分布。 44二. 起迄點(diǎn)調(diào)查目的起迄點(diǎn)調(diào)查的具體目的：1.通過搜集出行類別與數(shù)量資料，在計算機(jī)上模擬現(xiàn)狀的出行，為發(fā)現(xiàn)主要交通癥結(jié)，調(diào) 整與改善道路系統(tǒng)功能，從系統(tǒng)上和政策上對近遠(yuǎn)期工程工程排序提供依據(jù)；2.由OD調(diào)查資料、土地使用資料建立各類交通預(yù)測模型，為遠(yuǎn)期交通規(guī)劃提供依據(jù)；3.客觀地分析評價各類交通出行的特征，特別是公共交通效勞水平，為提高公共交通系統(tǒng) 運(yùn)行效率，制定近期、遠(yuǎn)期交通政策提供有效信息。45三. 起迄點(diǎn)調(diào)查類別與方法1.起迄點(diǎn)調(diào)查類別(1)個人出行(2)車輛出行(3)貨物流通出行2.調(diào)查方法(1)家訪調(diào)查(個人出

20、行)(2)發(fā)(放)表調(diào)查(車輛出行)(3)路邊詢問調(diào)查(4)明信片法(5)工作出行調(diào)查(6)車輛牌照調(diào)查(7)公交站點(diǎn)調(diào)查(8)購月票填卡調(diào)查(9)境界線出入調(diào)查(10)貨物流通調(diào)查(貨流OD)46四. 起迄點(diǎn)調(diào)查實(shí)施步驟 1. 組織調(diào)查機(jī)構(gòu) 2. 調(diào)查準(zhǔn)備 3. OD調(diào)查的抽樣率及抽樣方法 OD調(diào)查的抽樣方法： (1)簡單隨機(jī)抽樣 (2)分層抽樣 (3)等距抽樣 (4)整群抽樣 4. 人員訓(xùn)練 5. 制訂方案 6. 典型試驗 7. 實(shí)地調(diào)查 47五. OD調(diào)查精度檢驗1. 分隔查核線檢驗2. 區(qū)域境界線檢驗3. 公共活動集散中心作為校核點(diǎn)，將起訖點(diǎn)調(diào) 查獲得的交通量按抽樣率擴(kuò)算后與該點(diǎn)上實(shí)際

21、觀測的交通量相比，作為控制市內(nèi)OD調(diào)查精度 的重要依據(jù)。4. 由OD調(diào)查表推算出來的各類人口，社會交通特征與現(xiàn)有的統(tǒng)計資料進(jìn)行比較，檢查其誤 差程度。48 第四章 道路交通流理論 49四種交通流理論1. 概率統(tǒng)計分布的應(yīng)用；2. 隨機(jī)效勞系統(tǒng)理論(排隊論)的應(yīng)用；3. 流體力學(xué)模擬理論(波動理論)的應(yīng)用；4. 跟馳理論(動力學(xué)模擬理論)的應(yīng)用。5041 交通流的特性 51一. 交通設(shè)施種類 交通設(shè)施從廣義上被分為連續(xù)流設(shè)施與間斷流設(shè)施兩大類。 連續(xù)流主要存在于設(shè)置了連續(xù)流設(shè)施的高速公路及一些限制出入口的路段。 間斷流設(shè)施是指那些由于外部設(shè)備而導(dǎo)致了交通流周期性中斷的設(shè)置。 52二. 連續(xù)流特征

22、 1. 總體特征 交通量Q、行車速度 、車流密度K是表征交通流特性的三個根本參數(shù)。 此三參數(shù)之間的根本關(guān)系為：式中：Q平均流量(輛/h)； 空間平均車速(km/h); K平均密度(輛/km)。 53能反映交通流特性的一些特征變量：(1)極大流量Qm，就是QV曲線上的峰值。 (2)臨界速度Vm，即流量到達(dá)極大時的速度。(3)最正確密度Km，即流量到達(dá)極大時的密量。(4)阻塞密度Kj，車流密集到車輛無法移動(V=0)時的密度。 (5)暢行速度Vf，車流密度趨于零，車輛可以暢行無阻時的平均速度。54552. 數(shù)學(xué)描述 (1)速度與密度關(guān)系 格林希爾茨(Greenshields)提出了速度一密度線性關(guān)

23、系模型：當(dāng)交通密度很大時，可以采用格林柏(Grenberg)提出的對數(shù)模型：式中：Vm對應(yīng)最大交通量時速度。當(dāng)密度很小時，可采用安德五德(Underwood)提出的指數(shù)模型： 式中：Km為最大交通量時的速度。5657(2)流量與密度的關(guān)系(3)流量與速度關(guān)系綜上所述，按格林希爾茨的速度密度模型、流量密度模型、速度流量模型可以看出，Qm、Vm和Km是劃分交通是否擁擠的重要特征值。當(dāng)QQm、KKm、VVm時，則交通屬于擁擠；當(dāng)QQm、KKm、VVm時，則交通屬于不擁擠。 58例4-1 設(shè)車流的速度密度的關(guān)系為V=88-1.6K，如限制車流的實(shí)際流量不大于最大流量的0.8倍，求速度的最低值和密度的最

24、高值?(假定車流的密度最正確密度Km) 解：由題意可知：當(dāng)K=0時，V=Vf=88km/h,當(dāng)V=0時，K=Kj=55輛/km。 則：Vm=44Km/h,Km=27.5輛/km,Qm=VmKm=1210輛/h。 由Q=VK和V=88-1.6K，有Q=88K-1.6K2 (如圖)。當(dāng)Q=0.8Qm時，由88K-1.6K2=0.8Qm=968，解得：K15.2，39.8。 則有密度KA和KB與之對應(yīng)，又由題意可知，所求密度小于Km，故為KA。 故當(dāng)密度為KA=15.2輛/km，其速度為：VA=88-1.6KA =88-1.615.2 =63.68km/h 即 KA=15.2輛/km，VA=63.6

25、8km/h為所求密度最高值與速度最低值。59603.連續(xù)交通流的擁擠分析(1) 交通擁擠的類型 周期性的擁擠 非周期性的擁擠 (2) 瓶頸處的交通流(3) 交通密度分析(4) 非周期性擁擠 6142 概率統(tǒng)計模型 62一. 離散型分布 1. 泊松分布 (1)根本公式式中：P(k)在計數(shù)間隔t內(nèi)到達(dá)k輛車或k個人的概率； 單位時間間隔的平均到達(dá)率(輛/s或人/s)； t每個計數(shù)間隔持續(xù)的時間(s)或距離(m)； e自然對數(shù)的底，取值為2.71828。 63 到達(dá)數(shù)小于k輛車(人)的概率： 到達(dá)數(shù)小于等于k的概率： 到達(dá)數(shù)大于k的概率： 到達(dá)數(shù)大于等于k的概率：64 到達(dá)數(shù)至少是x但不超過y的概率

26、： 用泊松分布擬合觀測數(shù)據(jù)時，參數(shù)m按下式計算：式中：g觀測數(shù)據(jù)分組數(shù)； fj計算間隔t內(nèi)到達(dá)kj輛車(人)這一事件發(fā)生的次(頻)數(shù)； kj計數(shù)間隔t內(nèi)的到達(dá)數(shù)或各組的中值； N觀測的總計間隔數(shù)。65(2)遞推公式 (3)應(yīng)用條件 662. 二項分布 (1)根本公式式中：P(k)在計數(shù)間隔t內(nèi)到達(dá)k輛車或k個人的概率； 平均到達(dá)率(輛/s或人/s)； t每個計數(shù)間隔持續(xù)的時間(s)或距離(m)； n正整數(shù)；67通常記p=t/n，則二項分布可寫成：式中：0p1，n、p稱為分布參數(shù)。 對于二項分布，其均值M=np,方差D=np(1-p)，MD。因此，當(dāng)用二項分布擬合觀測數(shù)時，根據(jù)參數(shù)p、n與方差，

27、均值的關(guān)系式，用樣本的均值m、方差S2代替M、D，p、n可按以下關(guān)系式估算：68(2)遞推公式 (3)應(yīng)用條件 車流比較擁擠、自由行駛時機(jī)不多的車流用二項分布擬合較好。3. 負(fù)二項分布(1)根本公式 式中：p、為負(fù)二項布參數(shù)。0p1，為正整數(shù)。 69 由概率論可知，對于負(fù)二項分布，其均值M=(-p)/p,D=(1-p)/p2,MD。因此，當(dāng)用負(fù)二項分布擬合觀測數(shù)據(jù)時，利用p、與均值、方差的關(guān)系式，用樣本的均值m、方差S2代替M、D，p、可由以下關(guān)系式估算：(2)遞推公式 70(3)適用條件 當(dāng)?shù)竭_(dá)的車流波動性很大或以一定的計算間隔觀測到達(dá)的車輛數(shù)(人數(shù))其間隔長度一直延續(xù)到頂峰期間與非頂峰期間

28、兩個時段時，所得數(shù)據(jù)可能具有較大的方差。 4. 離散型分布擬合優(yōu)度檢驗2檢驗 (1)2檢驗的根本原理及方法 建立原假設(shè)H0 選擇適宜的統(tǒng)計量 確定統(tǒng)計量的臨界值 判定統(tǒng)計檢驗結(jié)果 71二. 連續(xù)型分布 描述事件之間時間間隔的分布稱為連續(xù)型分布。連續(xù)型分布常用來描述車頭時距、或穿越空檔、速度等交通流特性的分布特征。1.負(fù)指數(shù)分布(1)根本公式計數(shù)間隔t內(nèi)沒有車輛到達(dá)(k=0)的概率為： P(0)=e-t 上式說明，在具體的時間間隔t內(nèi)，如無車輛到達(dá)，則上次車到達(dá)和下次車到達(dá)之間，車頭時距至少有t秒，換句話說，P(0)也是車頭時距等于或大于t秒的概率，于是得：P(ht)=e-t 72 而車頭時距小

29、于t的概率則為： P(ht)=1-e-t 若Q表示每小時的交通量，則=Q/3600(輛/s)，前式可以寫成：P(ht)=e-Qt/3600 式中Qt/3600是到達(dá)車輛數(shù)的概率分布的平均值。若令M為負(fù)指數(shù)分布的均值，則應(yīng)有： M=3600/Q=1/ 負(fù)指數(shù)分布的方差為： 73 用樣本的均值m代替M、樣本的方差S2代替D，即可算出負(fù)指數(shù)分布的參數(shù)。 此外，也可用概率密度函數(shù)來計算。負(fù)指數(shù)分布的概率密度函數(shù)為：74(2)適用條件 負(fù)指數(shù)分布適用于車輛到達(dá)是隨機(jī)的、有充分超車時機(jī)的單列車流和密度不大的多列車流的情況。通常認(rèn)為當(dāng)每小時每車道的不間斷車流量等于或小于500輛，用負(fù)指數(shù)分布描述車頭時距是符

30、合實(shí)際的。 2.移位負(fù)指數(shù)分布(1)根本公式 其概率密度函數(shù)為： 式中： 為平均車頭時距 。75(2)適用條件 移位負(fù)指數(shù)分布適用于描述不能超車的單列車流的車頭時距分布和車流量低的車流的車頭時距分布。 為了克服移位負(fù)指數(shù)分布的局限性，可采用更通用的連續(xù)型分布，如： 韋布爾(Weibull)分布； 愛爾朗(Erlang)分布； 皮爾遜型分布； 對數(shù)正態(tài)分布； 復(fù)合指數(shù)分布。 7643 排隊論模型 77一. 根本概念排隊 單指等待效勞的顧客(車輛或行人)，不包括正在被效勞的顧客；排隊系統(tǒng) 既包括等待效勞的顧客，又包括正在被效勞的顧客。 排隊系統(tǒng)的三個組成局部 (1)輸入過程 是指各種類型的顧客按怎樣的規(guī)律到來。 定長輸入 泊松輸入 愛爾朗輸入 (2)排隊規(guī)則 指到達(dá)的顧客按怎樣的次序接受效勞。 損失制 等待制 混合制 (3)效勞方式 指同一時刻有多少效勞臺可接納顧客，為每一顧客效勞了多少時間。 定