第五章-交通密度

第五章交通密度第一節(jié)交通密度*第二節(jié)交通密度調(diào)查*第三節(jié)密度資料的應(yīng)用*第一節(jié)交通密度交通密度的定義*道路占有率*車頭間距與車頭時(shí)距*一.交通密度的定義密度

是指在一條車道上車輛的密集程度，即在某一瞬時(shí)內(nèi)每單位長(zhǎng)度一條車道上的車輛數(shù)，又稱車流密度。常以K表示，其單位為輛/km.車道（如為多車道，則應(yīng)除以車道換算成單車道的車輛數(shù)然后再計(jì)算。一.交通密度的定義2

式中：K――車流密度（輛/km）；N――單車道路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）；L――路段長(zhǎng)度（km）。Q――單車道上交通量（輛/h）；――區(qū)間平均車速（km/h）。二.道路占有率由于交通密度是瞬時(shí)值，隨觀測(cè)時(shí)間或區(qū)間長(zhǎng)度的變化而變化，而且反映不出車輛長(zhǎng)度與速度的關(guān)系，尤其當(dāng)車輛混合行駛時(shí)，交通密度的高低，并不能明確地表示出交通流的狀態(tài)。在交通工程中又引用了車道占有率的概念來表示交通密度常用車道占有率包括空間占有率和時(shí)間占有率兩種。1．空間占有率

在特定路段的一車道上，汽車投影面積總和占車道面積的百分率。在實(shí)際觀測(cè)中，一般將一定路段上的車輛總長(zhǎng)度與路段長(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù)作為空間占有率。車流密度只能表示車流的密集程度，而空間占有率則能反映某路段上車隊(duì)的長(zhǎng)度。其表達(dá)式如下：式中：RS——空間占有率(%)；Li——第i輛車長(zhǎng)度(m)；L——觀測(cè)路段總長(zhǎng)度(m)；n——該路段內(nèi)的車輛數(shù)(輛)。2．時(shí)間占有率在道路的任一斷面上，車輛通過時(shí)間的累計(jì)值與觀測(cè)時(shí)間的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，即為時(shí)間占有率：其表達(dá)式如下：式中：Rt——時(shí)間占有率(%)；ti——第i輛車通過觀測(cè)斷面所占時(shí)間，s；t——觀測(cè)時(shí)間總長(zhǎng)，S；n——該時(shí)段內(nèi)的車輛數(shù)(輛)。三.

車頭間距與車頭時(shí)距1、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稱為車頭間距（或間隔）。路段中所有車頭間距的平均值稱為平均車頭間距（hs）。

道路上車流的車頭間距也反映交通密度，根據(jù)定義，車頭間距hs和密度之間的關(guān)系為:hs=1000/K

式中：hs――車頭間距（m/輛）；K――密度（輛/km）。2、車頭時(shí)距在同向行駛的一列車隊(duì)中，相鄰兩輛車駛過同一個(gè)斷面的時(shí)間差稱為車頭時(shí)距。車頭時(shí)距和交通量之間的關(guān)系為：

ht=3600/Q

式中：Q――道路的交通容量（輛/h）；

ht――平均車頭時(shí)距（s/輛）。

車頭間距hs、車頭時(shí)距ht及速度V三者之間關(guān)系為：式中：V――汽車行駛速度（km/h）。第二節(jié)交通密度調(diào)查

調(diào)查時(shí)段與區(qū)間長(zhǎng)度*二.調(diào)查方法*一、調(diào)查時(shí)段與區(qū)間長(zhǎng)度時(shí)段：大于5分鐘路段：800以上二、調(diào)查方法（一）出入量法（二）地面攝影法（三）航空攝影法（四）道路占有率的檢測(cè)和調(diào)查（一）出入量法1.出入量法的基本原理

在某道路上選擇A、B兩點(diǎn)間的路段為觀測(cè)路段，車流從A駛向B。觀測(cè)開始(t=t0)時(shí)，AB路段內(nèi)存在的初始車輛數(shù)為E(t0)，t時(shí)刻內(nèi)從A處駛?cè)氲能囕v數(shù)為QＡ(t)。從B處駛出的車輛數(shù)為QB(t)，則t時(shí)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(shí)刻內(nèi)AB路段的車輛數(shù)改變量之和。即：t時(shí)刻AB路段內(nèi)的交通密度為：式中：E(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(cè)開始(t=t０)到t時(shí)刻內(nèi)從A處駛?cè)氲睦塾?jì)車輛數(shù)；QB(t)——從觀測(cè)開始(t=t０)到t時(shí)刻內(nèi)從B處駛?cè)氲睦塾?jì)車輛數(shù)；E(t0)——從觀測(cè)開始(t=t０)時(shí)，AB路段存在的初始車輛數(shù)；LAB——AB路段長(zhǎng)度(km)。初始車輛數(shù)E(t０)的求法:

求初始車輛數(shù)E(t０)的方法有車牌號(hào)碼法、照相觀測(cè)法等。這里介紹一種最簡(jiǎn)易的方法即試驗(yàn)車法。設(shè)試驗(yàn)車在觀測(cè)開始(t=t０)時(shí)從A駛向B。t１時(shí)刻到達(dá)B。從t0到t１時(shí)刻，通過B處的車輛數(shù)為q。若試驗(yàn)車在行駛期間沒有超越別的車，也沒有被別的車超越時(shí)，則q就是t0時(shí)刻AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)；如果試驗(yàn)車在行駛期間存在超車和被超車的現(xiàn)象時(shí)，則觀測(cè)開始(t=t０)時(shí)在AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)應(yīng)為：式中：q——從t0到t１時(shí)刻通過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)。2.測(cè)定方法(1)用出入量法測(cè)定交通密度，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(cè)密度均方差為實(shí)測(cè)時(shí)段和區(qū)間長(zhǎng)度的減函數(shù)；為了保證有足夠的精度，調(diào)查時(shí)必須選用路段長(zhǎng)度盡量大于800m，時(shí)段延續(xù)5min以上。(2)在測(cè)定路段的兩端設(shè)置車輛情況示波器或動(dòng)態(tài)錄像機(jī)，從開始時(shí)刻(t0)開始。測(cè)定通過這兩端的車輛數(shù)，同時(shí)還要測(cè)定試驗(yàn)車在測(cè)定路段內(nèi)的超車和被超車的車輛數(shù)。為了記取試驗(yàn)車通過AB路段兩端的時(shí)刻，必須在試驗(yàn)車上標(biāo)以特殊的記號(hào)。此時(shí)，若使用車輛情況示波器進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)試驗(yàn)車通過兩端時(shí)，要按動(dòng)顯示器把具有特殊記號(hào)的試驗(yàn)車記錄在記錄紙上；若使用動(dòng)態(tài)錄像機(jī)，也要對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)車的記號(hào)攝影，以便整理資料時(shí)記取那個(gè)時(shí)刻。3.出入量法優(yōu)缺點(diǎn)用出入量法測(cè)定路段交通密度的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)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(cè)量誤差隨時(shí)間而累加。為了防止誤差的累加，除應(yīng)增加試驗(yàn)車的觀測(cè)次數(shù)外，要把試驗(yàn)車每次經(jīng)過A端的時(shí)刻都作開始時(shí)刻(t0)，且該時(shí)刻的現(xiàn)有車輛都作為每次的初始車輛數(shù)值。（二）地面上(高處)攝影觀測(cè)法1.測(cè)定方法2.交通密度計(jì)算與分析式中：K——

交通密度(輛/km)；L——觀測(cè)路段長(zhǎng)度(m)；Δt——讀取存在車輛數(shù)的時(shí)間間隔(s)；T——總計(jì)時(shí)間(s)；n——在總計(jì)時(shí)間T內(nèi)，在膠卷上讀取存在車輛數(shù)時(shí)的畫面數(shù)，；Ki——第i畫面上測(cè)定路段內(nèi)存在的車輛數(shù)(輛)。（三）航空攝影觀測(cè)法1.測(cè)定方法2.交通密度的計(jì)算與分析3.航測(cè)法的優(yōu)缺點(diǎn)

使用航空攝影觀測(cè)法測(cè)定路段交通密度最為適宜，同時(shí)它也是能得到準(zhǔn)確數(shù)值的唯一方法。航測(cè)法不適宜長(zhǎng)時(shí)間地觀測(cè)。這不僅是因?yàn)楹娇諗z影費(fèi)用大，而且直升飛機(jī)在空中飛行時(shí)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(shí)，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。（四）道路占有率的檢測(cè)和調(diào)查空間占有率為在一瞬間測(cè)得已知路段上所有車輛占用的長(zhǎng)度占路段長(zhǎng)度的百分比，即：式中：RS——空間占有率(%)；Li——第i輛車長(zhǎng)度(m)；L——觀測(cè)路段總長(zhǎng)度(m)；n——該路段內(nèi)的車輛數(shù)(輛)。如果事先已獲得各車型的車長(zhǎng)資料時(shí)，根據(jù)密度調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)的分車型交通量資料，就可按上式計(jì)算空間占有率。如果事先沒有各車型的車長(zhǎng)資料，要在現(xiàn)場(chǎng)直接量測(cè)車長(zhǎng)是很困難的，一般是在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定車輛的占用時(shí)間，按下式