交通工程學(xué) 第五章 交通密度

交通工程學(xué)第五章交通密度第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六主要內(nèi)容交通密度的定義車頭間距與車頭時距車道占有率交通密度調(diào)查交通資料密度的應(yīng)用第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.1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)然后再計算）交通密度是瞬時值，隨時間的變化而變動，也隨測定區(qū)域的長度而變化。第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.1交通密度定義計算公式（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）第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.1交通密度定義

計算公式（2）式中：—車流密度（輛/km）；—單車道上交通量（輛/h）；—區(qū)間平均車速（km/h）第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.1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)到最大時的密度，故又稱為最佳車流密度。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.1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，導(dǎo)致所有車輛無法通行時，速度接近于零，交通量也趨近于零；第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.2車頭間距和車頭時距車頭間距在同向行駛的一列車隊中，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）第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.2車頭間距和車頭時距車頭時距如果用時間表示車頭之間的間隔，則稱為車頭時距或時間車頭間隔，以表示。——平均車頭時距（s/輛）——道路的交通量（輛/h）第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.2車頭間距和車頭時距車頭間距、車頭時距及速度三者關(guān)系——車頭間距（m/輛）——車頭時距（s/輛）——汽車行駛車速（km/h）第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.2車頭間距和車頭時距例題在一條長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間t。解：車頭時距：車頭間距：車流密度：第一輛車通過時間：第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.2車頭間距和車頭時距練習(xí)

市郊一段500m長的公路上，于起點(diǎn)斷面5min內(nèi)測得通過車輛為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間t？

第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.3車道占有率由于密度是瞬時值，隨觀測時間和區(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間占有率兩種。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.3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）；

n—觀測路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.3車道占有率空間占有率示意圖LL1L2L3L4第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.3車道占有率2時間間占有率

在道路的任意路段上，車輛通過時間的累計值與觀測總時間的百分比，其表達(dá)式為：

式中：Rt

—時間占有率（%）；

T—總觀測時間(s)；

ti

—第i輛車的占用時間（s）；

n—觀測時間內(nèi)通過的車輛數(shù)（輛）。第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.4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第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.4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)，以便計算該路段交通密度的方法。LABABQAQB車第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.4交通密度調(diào)查1計算方法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t0到t時刻從A處駛?cè)氲睦奂榆囕v數(shù)；E(t0)—在觀測開始t0時刻AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)；QB(t)—從觀測開始t0到t時刻從B處駛出的累加車輛數(shù)；LAB—AB路段長度（km）。第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.4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)。

第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.4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)的測量誤差隨時間而累加第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.4交通密度調(diào)查攝影法利用空中定時攝影方法求得實(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)測得各時刻交通密度。第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六5.5交通密度資料運(yùn)用研究交通流理論和制定交通管理措