交通工程學(xué) 第五章 交通密度

1、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,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。,5.1 交通密度定義,計算公式（1）,式中：

2、 —車流密度（輛/km）； —單車道路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）； —路段長度（km）,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）,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到最大時的密度，

3、故又稱為最佳車流密度。,5.1 交通密度定義,臨界密度 阻塞密度 當密度繼續(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；,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）,5.2 車頭間距和車頭時距,車頭時距 如果用時間表示

4、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）,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 ）,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

5、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：,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？,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

6、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。,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）。,5.3

7、車道占有率,空間占有率示意圖,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）。,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,5

8、.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。,,,,,,,,,LAB,A,B,Q A,Q B,車,,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)；L

9、AB— AB路段長度（km）。,5.4 交通密度調(diào)查,2 初始車輛數(shù)求法---試驗車法 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 —被試驗車超越的車輛數(shù)； b —超越試驗車的車輛數(shù)。,5.4 交通密度調(diào)查,3 出入量法的優(yōu)缺點 優(yōu)點 方法簡便，無須很多設(shè)備 適用于各種交通狀況

10、 精度有保證，實用有效 缺點 通過A、B兩端車輛數(shù)的測量誤差隨時間而累加,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。若進行連續(xù)攝影，即可連續(xù)測得各時刻交通密度。,5.5 交通密度資料運用,研究交通流理論和制定交通管理措施 劃分服務(wù)水平的依據(jù) 反映路上的交通阻塞狀況 研究通行能力,精品課件！,精品課件！,課后作業(yè),P37 習(xí)題2-3簡答題（1）