交通量速度密度特性

交通量特性《交通工程學(xué)》第二章第二節(jié)12/10/2022交通量交通量是交通流特性的三個(gè)重要參數(shù)，有著重要的意義。

如何描述車輛的多少？2-2交通量定義、分類及分布特性一、交通量的定義與表示方法（一）交通量與流率（二）研究交通量意義（三）交通量的表示方法二、交通量的時(shí)間分布特性三、交通量的空間分布特性四、設(shè)計(jì)小時(shí)交通量及應(yīng)用一、交通量的定義與表示方法

（一）交通量和流率Ⅰ交通量：（volume）是指單位時(shí)間內(nèi)，通過道路（或道路的某一條車道）指定地點(diǎn)或斷面的交通實(shí)體數(shù)。

注意：（1）、交通實(shí)體：機(jī)動(dòng)車，非機(jī)動(dòng)車行人；（2）、不特別指明，指兩個(gè)方向的車輛數(shù).

Ⅱ流率：交通量時(shí)刻變化，通常取某一時(shí)刻的平均值作為該時(shí)刻的代表交通量。當(dāng)時(shí)間不足一小時(shí)時(shí)，所計(jì)算出的平均交通量成為流率。注意：（1）、時(shí)間不足一小時(shí)；（2）、計(jì)算得來；（3）、單位與交通量相同.一、交通量的定義與表示方法

（一）交通量和流率（二）交通量的用途

交通量資料在交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)營、管理和研究等方面館都有廣泛的用途。１、確定道路分級(jí)：設(shè)計(jì)速度（千米／時(shí)）四車道(萬輛／天)六車道(萬輛／天)八車道(萬輛／天)1204.0-5.55.5-8.08.0-10.01003.5-5.05.0-7.07.0-9.0802.5-4.54.5-6.06.0-8.0（二）交通量的用途２、為道路的幾何設(shè)計(jì)和確定交通管理提供依據(jù)；

如何確定立交的匝道？

（二）交通量的用途３、評(píng)定已有道路的使用情況、通過經(jīng)濟(jì)論證確定筑路計(jì)劃；

例如：道路是否飽和？新建道路是否可行？

４、評(píng)價(jià)道路的安全程度；５、探求交通趨勢；６、安排交通運(yùn)營計(jì)劃、確定交通管理措施。平均日交通量：（三）交通量表示方法（三）交通量表示方法AADT

1、日交通量DailyVolumeveh/dMADT

k-Daysofthatmonth.WADT

AnnualAverageDailyTrafficMonthlyAverageDailyTrafficWeeklyAverageDailyTrafficExample:sometrafficvolumedatafromanobservestationwhichisshownasthefollowingtable,calculatetheAADT=？？month123456789101112Totalmonthlyvolume657854275067141733177709972782706417095183043916618816678180365∑AADT=≈2415veh/d881516Tabletrafficvolumedata（veh/d）（三））交通通量表表示方方法小時(shí)交交通量量：一一小時(shí)時(shí)通過過觀測測斷面面的交交通實(shí)實(shí)體數(shù)數(shù)，單單位：：輛/時(shí)高峰小小時(shí)交交通量量：一一天中中高峰峰期間間連續(xù)續(xù)60分的的最大大交通通量，，單位位：輛輛/時(shí)時(shí)第30位小小時(shí)交交通量量：把一一年當(dāng)當(dāng)中8760個(gè)個(gè)小時(shí)時(shí)交通通量按按從大大到小小的次次序排排列，，位于于第30位位的小小時(shí)交交通量量稱為為第30位位小時(shí)時(shí)交通通量。。注意：：通常常作為為設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量2、小小時(shí)交交通量量（三））交通通量表表示方方法高峰小小時(shí)交交通量量Fig.24Hourlyvolumesofacity2、小小時(shí)交交通量量二、交交通量量的時(shí)時(shí)間分分布時(shí)間分分布月變化化MonthFig.Monthlyvariationoftrafficvolumeonanurbanroad二交通通量的的時(shí)間間分布布1、一一年內(nèi)內(nèi)月交交通量量的變變化：：月變變系數(shù)數(shù)3.1Characteristic1-Timedistribution時(shí)間分分布月變化化周變化化Fig.Weeklyvariationoftrafficvolumeonaurbanroad7123456Week時(shí)變化化二、交交通量量的時(shí)時(shí)間分分布二交通通量的的時(shí)間間分布布2、一一周內(nèi)內(nèi)日交交通量量的變變化：：日變變系數(shù)數(shù)3.1Characteristic1-Timedistribution1、月月變化化2、周周變化化3、時(shí)時(shí)變化化二、交交通量量的時(shí)時(shí)間分分布時(shí)間分分布（1））一日日各小小時(shí)交交通量量的變變化（2））高峰峰小時(shí)時(shí)內(nèi)交交通量量的變變化Fig.24Hourlyvolumesofacity（1））一日日各小小時(shí)交交通量量的變變化高峰小小時(shí)流流量比比＝高高峰小小時(shí)交交通量量／全全天交交通量量9.6%臨汾市市2008年居居民出出行總總量時(shí)時(shí)段（（以30分分鐘為為1時(shí)時(shí)段））分布布圖時(shí)變化（2））高峰峰小時(shí)時(shí)內(nèi)交交通量量的變變化其中PHF為高高峰小小時(shí)系系數(shù)空間分分布城鄉(xiāng)分分布車道分分布方向分分布地域分分布（（路段段）三、交交通量量的空空間分分布特特性Fig.Comprehensivetransportationplanning,Harbin,20201、Spatialdistribution-GeographicaldistributionFig.TrafficflowdistributiononroadnetworkinJincheng,2005Legendpcu/dayUrbanRoadSuburbanRoad2、Spatialdistribution-Urban-Ruraldistribution三、交交通量量的空空間分分布3、方方向分分布方向分分布系系數(shù)：：MorningpeakhourofBoDaRoad,Beijing3Spatialdistribution-Directionaldistribution4、車車道分分布：：描述：當(dāng)當(dāng)通同同向車車行道道有兩兩條或或多于于兩條條時(shí)，，不同同位置置的車車道，，其交交通量量分布布不一一樣。。相關(guān)因因素：車道道兩側(cè)側(cè)的干干擾，，慢行行車的的比例例和進(jìn)進(jìn)出口口的數(shù)數(shù)量、、位置置。4、Spatialdistribution-Lanedistribution設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量DHVDHV=AADT××KK—設(shè)設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量系數(shù)數(shù)，是是指設(shè)設(shè)計(jì)高高峰小小時(shí)交交通量量年平平均日日交通通量的的百分分率；；城市市地區(qū)區(qū)K值值0.09。單向設(shè)設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量DDHVDDHV=AADT×K×KDKD：方向向分布布系數(shù)數(shù)。一一般般取0.55計(jì)算每每一方方向所所需車車道數(shù)數(shù)N=DDHV/（SFL*PHF）SFL為每每車道道服務(wù)務(wù)流率率veh/h/lane，PHF為為高峰峰小時(shí)時(shí)系數(shù)數(shù)規(guī)劃和和設(shè)計(jì)計(jì)階段段分析析四、設(shè)設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量的應(yīng)應(yīng)用混合車車流服服務(wù)水水平分分級(jí)指指標(biāo)服務(wù)水平10%混入率15%混入率20%混入率25%混入率密度速度SFL密度速度SFL密度速度SFL密度速度SFL一≤8112900≤8106850≤8100800≤894750二≤18751350≤18721300≤18701250≤18671200三≤28601700≤28571600≤28551550≤28541500四≤39481850>40不穩(wěn)定≤38461750>40不穩(wěn)定≤36481700>40不穩(wěn)定≤35471650>35不穩(wěn)定習(xí)題：：今欲在在某平平原地地形規(guī)規(guī)劃一一條鄉(xiāng)鄉(xiāng)間高高速公公路，，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)景設(shè)設(shè)計(jì)年年限平平均日日交通通量為為45000pcu/d，大大型車車比率率占25%，方方向系系數(shù)D為0.6，設(shè)設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量系數(shù)數(shù)k為為0.12，試試問應(yīng)應(yīng)合理理規(guī)劃劃成幾幾條車車道？？單向設(shè)設(shè)計(jì)小小時(shí)交交通量量DDHVDDHV=AADT×K××D計(jì)算每每一方方向所所需車車道數(shù)數(shù)PHF0.9N=DDHV/（SFL*PHF）=???第三節(jié)節(jié)速速度度特性性第二章章交交通通特性性2-3速速度特特性一、速速度基基本定定義二、速速度的的統(tǒng)計(jì)計(jì)分布布特性性三、時(shí)時(shí)間平平均車車速與與空間間平均均車速速四、影影響車車速變變化的的因素素1．地地點(diǎn)車車速（（SpotSpeed）車輛通通過某某一地地點(diǎn)時(shí)時(shí)的瞬時(shí)車車速。2．行行駛車車速（（RunningSpeed））由行駛駛某一一區(qū)間間所需需時(shí)間間(不不包括括停車車時(shí)間間)及及其區(qū)區(qū)間距距離求得的的車速速?！u(píng)價(jià)價(jià)該路路段線線形順順適性性和通通行能能力和和成本本效益益分析析3．運(yùn)運(yùn)行車車速（（OperatingSpeed））指中等等技術(shù)術(shù)水平平的駕駕駛員員在良良好的的氣候候條件件、實(shí)實(shí)際道道路狀狀況和和交通通條件件下所能保保持的的安全全車速速。—評(píng)價(jià)價(jià)道路路通行行能力力和車車輛運(yùn)運(yùn)行狀狀況4．行行程車車速（（TravelSpeed）行程車車速又又稱區(qū)區(qū)間車車速，，是車車輛行行駛路路程與與通過過該路路程所所需的的總時(shí)時(shí)間(包括括停車車時(shí)間間)之之比。?！u(píng)價(jià)價(jià)道路路暢通通情況況，估估計(jì)行行車延延誤。。一、基基本定定義*5．臨臨界車車速（（CriticalSpeed）指道路達(dá)達(dá)到理論論通行能能力時(shí)的的車速，，對(duì)于選選擇道路路等級(jí)具具有重要要作用。。6．設(shè)計(jì)計(jì)車速（（DesignSpeed）指在道路路交通與與氣候條條件良好好的情況況下僅受受道路物物理?xiàng)l件件限制時(shí)時(shí)所能保保持的最最大安全全車速，，——用作作道路線線形幾何何設(shè)計(jì)的的標(biāo)準(zhǔn)。。一、基本本定義*36二、速度度統(tǒng)計(jì)分布特性高速公路路下圖是沈沈大路和和沈本路路調(diào)查的的各車型型及各車車道的速速度分布布概率曲曲線。車車速分布布規(guī)律基基本一致致，都大大致服從從正態(tài)分布布，三種車車型的速速度期望望值也大大致相等等。另外外，由內(nèi)內(nèi)側(cè)與外外側(cè)車道道的速度度分布曲曲線可知知，內(nèi)側(cè)車道道的車速速明顯高高于外側(cè)側(cè)車道。37一般公路路下圖是一一般公路路調(diào)查路路段的速速度分布布概率曲曲線。從從圖中可可以看出出，一般般公路的的大、中中、小三三種車型型的速度度分布比比較接近近，且分分布也接接近正態(tài)分布布。一級(jí)路路內(nèi)側(cè)車車道的車車速期望望值略高高于外側(cè)側(cè)車道。。383940二、行車車速度的的統(tǒng)計(jì)分分布特性性統(tǒng)計(jì)圖：：1、車速速分布直直方圖2、車速速分頻率率分布曲曲線3、車速速累計(jì)頻頻率分布布曲線車速頻率率統(tǒng)計(jì)表表車速區(qū)間(Km/h)50-6060-7070-8080-9090-100100-110110-120120-130130-140輛數(shù)2410223415652頻率(%)241022341565241二、行車車速度的的統(tǒng)計(jì)分分布特性性1、車速速分布直直方圖506070809010011012013014042二、行車車速度的的統(tǒng)計(jì)分分布特性性2、車速速頻率分分布曲線線506070809010011012013014043二、行車車速度的的統(tǒng)計(jì)分分布特性性3、車速速累計(jì)頻頻率分布布曲線5060708090100110120130140車速特征征值：1.中中位車速速正態(tài)分布布下，50%位位車速等等于平均均車速2.85%位位車速最高車速速限制3.15%位位車速與與速率波波動(dòng)幅度度最低車速速限制85％位位車速與與15％％車速之之差反映映了該路路段上的的車速波波動(dòng)幅度度，同時(shí)時(shí)車速分分布的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差差S與85％位位車速和和15％％車速之之差存在在著下列列近似關(guān)關(guān)系：506070809010011012013014045三、時(shí)間間平均車車速與區(qū)區(qū)間平均均車速*1．時(shí)間間平均車車速（TimeMeanSpeed，，TMS）單位時(shí)間間內(nèi)測得通過過道路某某斷面各各車輛的的點(diǎn)車速，這些點(diǎn)點(diǎn)速度的的算術(shù)平均均值，即為該斷斷面的時(shí)時(shí)間平均均車速。?！獣r(shí)間間平均車車速——第i輛車的的點(diǎn)速度度2．空間間平均車車速（SpaceMeanSpeed，SMS）在某一特定定瞬間，行駛于于道路某某一特定定長度內(nèi)內(nèi)的全部部車輛的的車速分分布的平平均值，，當(dāng)觀測長長度為一一定時(shí)，，其數(shù)值值為地點(diǎn)車速速觀測值值的調(diào)和和平均值值?！趇輛車行駛距離所用的時(shí)間—行駛路段的長度463．時(shí)間間平均車車速與空空間平均均車速的的關(guān)系由時(shí)間平平均車速速推算空空間平均均車速——時(shí)間間平均車車速觀測測值的均均方差由空間平平均車速速推算時(shí)時(shí)間平均均車速——空間間平均車車速觀測測值的均均方差47例1．設(shè)設(shè)有3輛輛汽車，，分別以以20、、40、、60km/h的速度度通過長長度為10km的路段段，試求求時(shí)間平平均車速速和空間間平均車車速。解：先求求時(shí)間平平均車速速：再求空間間平均車車速48四、影響響車速變變化的因因素1．駕駛駛員對(duì)車車速的影影響2．車輛輛對(duì)車速速的影響響3．道路路對(duì)車速速的影響響（1）街街道類型型及等級(jí)級(jí)道路級(jí)別及名稱設(shè)計(jì)車速(km/h)快速路60~80主干路50~60次干路40~50支路30~40城市道路路設(shè)計(jì)車車速建議議值49四、影響響車速變變化的因因素1．駕駛駛員對(duì)車車速的影影響2．車輛輛對(duì)車速速的影響響3．道路路對(duì)車速速的影響響（1）街街道類型型及等級(jí)級(jí)（2）平平面線型型轉(zhuǎn)彎半徑徑（3）縱縱斷面爬坡能力力、最大大坡長（4）車車道數(shù)及及車道位位置（5）視視距（6）側(cè)側(cè)向凈空空50四、影響響車速變變化的因因素（7）路路面51四、影響響車速變變化的因因素4.交交通條件件對(duì)車速速的影響響（1）交交通量量（2）交交通組組成（3）超超車條條件（4）交交通管管理（5）交交通環(huán)環(huán)境的影影響各車型比比例交通組織織交通管制制氣候變化化及地貌貌特征等等自然環(huán)環(huán)境的變變化§2－4交通通密度特特性2-4密密度特特性一、密度度定義二、車頭頭間距與與車頭時(shí)時(shí)距三、密度度資料的的應(yīng)用一.交交通密度度的定義義密度是指在一一條車道道上車輛輛的密集集程度，，即在某某一瞬時(shí)時(shí)內(nèi)每單單位長度度一條車車道上的的車輛數(shù)數(shù)，又稱稱車流密密度，常常以K表示，其其單位為為輛/km，（如為為多車道道，則應(yīng)應(yīng)除以車車道換算算成單車車道的車車輛數(shù)然然后再計(jì)計(jì)算，于于是有：：式中：K――車流流密度（（輛/km）；N――單車車道路段段內(nèi)的車車輛數(shù)（（輛）；；L――路段段長度（（km）。Q――單