2-3+交通特性分析

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2-3交通特性分析

vs 1
1
n
1
n i1 vi
vs
1 n
l
n
i 1
ti
l —行驶路段的长度 ti —第i辆车行驶 l 距离所用的时间
2
3．时间平均车速与空间平均车速的关系
由时间平均车速推算空间平均车速
vs
vt
t2
vt
t ——时间平均车速观测值的均方差
t
(vi vt )2 n
由空间平均车速推算时间平均车速
1．驾驶员对车速的影响 2．车辆对车速的影响 3．道路对车速的影响
（1）街道类型及等级（2）平面线型（3）纵断面（4）车道数及车道位置（5）视距（6）侧向净空（7）路面
4．交通条件对车速的影响（1）交通量（2）交通组成（3）超车条件（4）交通管理（5）交通环境
13
第二章交通流特性
几个特征量自由流速度（Free-flow Speed）vf 阻塞密度（Jam Density） Kj 临界密度（Critical Density）Km 临界速度（Critical Speed）vm 最大流量Qm 0流量
二、速度－密度关系
1、格林希尔茨（Greenshields）模型—线性模型在通常的交通流密度条件下
图 2-15 京哈路速度分布概率曲线
10
高速公路交通流分布特性
三、行车速度的统计分布特性
表征车速统计分布特性的特征车速*常用： 1．中位车速
也称50％位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50％位车速等于平均车速。 2．85％位车速
在该路段行驶的所有车辆中，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，只有 15％的车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制车速。 3．15％位车速与速率波动幅度

2.2交通特性分析

27
28
设计小时时位
29
•设计小时交通量的其它方法
•取高峰小时交通量作为设计小时交通量不是全年中最大的小时交通量。应是在全年中经常出现并且具有代表性的交通量，而不是偶然出现的最大小时交通量。在选定观测日期时，应尽可能兼顾到不同季节、月份和一周中的不同工作日。 •参照城市规划资料 •参照其它类似城市规模的道路交通量资料改建道路根据1、2，参考3、4；新建道路根据3，参考4。
第二章
交通特性分析
人--车--路的交通特性
人的交通特性车的交通特性道路的交通特性
交通流特性
交通量(Q)特性速度(V)特性密度(K)特性
交通流基本特性的相互关系
1
交通流特性
概述交通量特性速度特性密度特性连续流特性间断流特性
一、概述
1、交通流的分类 2、交通流参数
1、交通流的分类
14
15
3、交通量的时变化 • 一天24h中，每个小时的交通量亦在不断变化。表示各小时交通量变化的曲线称为交通量的日变图，亦有采用直方图表示。 –交通量时变图 –高峰小时交通量（Peak Hour Volume） –高峰小时系数（Peak Hour Factor）
（1）交通量时变图、直方图
31
32
（二）交通量的时间分布特性
1、交通量的月变化
一年内各月交通量的变化称为月变化。
1 365 Qi 365 i 1 1 k Qi k i 1
• 交通量月变系数＝ • 交通量月变图
月平均日交通量
年平均日交通量
AADT 年平均日交通量 MADT 月平均日交通量
1
2
3
4
5
6
7

交通工程学-第2章-交通特性

1第二章交通特性2第二章交通特性■内容介绍一、主要内容2.1 人-车-路基本特性2.2 交通量特性2.3 行车速度特性2.4 交通密度特性二、基本要求1．熟悉交通系统三个基本要素的交通特性2．掌握交通流三参数的基本概念、基本特性三、重点与难点1．驾驶员的交通特性2．交通流三参数的基本概念与特性32.4 交通密度特性2.3 行车速度特性2.2 交通量特性2.1 人-车-路基本特性本章主要内容第二章交通特性42.1 人-车-路基本特性环境小汽车、大客车、公共汽车、卡车、摩托车、人力车（自行车、三轮车）出行者、规划设计和管理者等5一、人的交通特性对人的交通特性的研究是以交通心理学为理论基础，研究驾驶员及行人在交通环境中的心理、生理和行为特征。

2.1 人-车-路基本特性（一）驾驶员(Drivers)的交通特性1．驾驶员的职责和要求社会责任感、职业道德、身体素质、心理素养、驾驶技术。

高度的社会责任感——安全意识、遵纪守法良好的职业道德——爱岗敬业、踏实工作良好的身体素质——体质、视力、判断力良好的心理素质——心平气和、文明礼貌熟练的驾驶技术——得心应手62.1 人-车-路基本特性•2004年5月31日起，国家《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》（GB19522-2004）标准正式出台。

•新标准对车辆驾驶人员血液酒精含量临界值作了调整，饮酒驾车由原来的≥30mg/100ml 调整为≥20mg/100ml ，醉酒驾车由原来的100mg/100ml 调整为≥80mg/100ml ，新国家标准的出台无疑加大了处罚的力度。

•据专家估算：20mg/100ml 大致相当于一杯啤酒；80mg/100ml 则相当于3两低度白酒或者两瓶啤酒；而100mg/100ml 就大致相当于半斤低度白酒或者3瓶啤酒。

72.1 人-车-路基本特性2．驾驶员的反应操作过程感官（接受外界信息）→感觉（大脑）→知觉（判断）→操作。

82.1 人-车-路基本特性3．驾驶员的生理、心理特性（1）视觉特性(Visual Acuity)根据统计分析，各种感觉器官给驾驶员提供交通信息数的比例是：视觉是驾驶员信息输入最重要的感觉器官。

第二章交通特性分析

一般来说动视力比静视力低10％~20％，特殊情况下比静视力低30％~40％。例如，以 60km/h的速度行驶的车辆，驾驶员可看清前方240m处的交通标志；可是当车速提高到 80km/h时，则连160m处的交通标志都看不清楚。
•
ห้องสมุดไป่ตู้
值得注意的是，虽然静视力好是动视力好的前提，但是静视力好的人不一定就会有好的动视力。
自动传感器
自动控制器
显示
驾驶员能力、态度、经验、暂时损伤
道路行人自行车其它车
驾驶员感觉系统
驾驶员感知、注意能力
驾驶员决策、反应选择
驾驶员反应能力
车辆状态控制
图1 驾驶员功能反馈图
3、驾驶员的生理、心理特性

驾驶员视觉特性
驾驶员反应特性

驾驶员心理特点和个性特点
• 1)视觉特性眼睛是驾驶员在行车过程中最重要的生理器官。因此,驾驶员的视觉机能直接影响到信息获取,行车安全。
二、乘客交通特性
• 1.乘客的交通需求心理
• 2.乘车反应
• 3.社会影响
• 1.乘客的交通需求心理
•
人们总是抱着某种目的(如上班、上学、购物、公务、社交、娱乐等)才去乘车的,为乘车而乘车的旅客几乎是没有的。乘车过程本身意味着时间、体力、金钱的消耗。因此,人们在乘车过程中总是希望省时、省钱、省力,同时希望安全、方便、舒适。道路设计、车辆制造、汽车驾驶、交通管理等都应考虑到乘客的这些交通心理要求。
本部分从以下两个部分讲解：
•
• 1.行人交通流特性 • 2.行人交通特征及相关因素
• 1.行人交通流特性
• 相对于汽车交通来说,对行人交通特征的研究是很少的。不过前人已经做了不少工作。

交通工程总论 1章2章3章答案

第一章绪论1、交通工程学定义的多样性与功能作用如何？你是怎么认识的？答:交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停驻规律，探讨交通调查、规划、设计、监控、运营、管理、安全的理论、方法以及有关设施、装备、法律和法规,协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系、使交通更加安全、高效、快捷、舒适美观、方便、经济的一门工程技术学科.2、交通工程的发展与学科的建立及其发展的关系如何?试简析之.答:交通工程学创立的初期，主要是交通管理，诸如给驾驶人发执照，设立交通标志，安装手动信号机,进行路面划线等，以减少交叉路口的阻塞。

交通工程学的中期，进入20世纪60年代,由于汽车数量激增，美、英、前联邦德国、法、日等国的每公里公路平均汽车密度逐渐趋于饱和.3、交通工程学科的内涵与外延，今后如何发展？答:社会科学方面：社会学、法学、心理学、经济学、管理学、工效学、行为科学;自然科学方面:高等数学、统计学、运筹学、物理学、动力学、预测学、汽车学、电子学、运输学、控制理论、系统工程；工程设计方面;道路工程、桥梁工程、建筑工程、城市规划、轨道工程、运输工程、环境工程、隧道工程、岩土工程、通信工程、电子计算机技术等。

4、交通工程学科的性质与特点如何？你是怎么认识的，有何建议？答：交通工程学性质是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科，它从交通运输的角度把人、车、路、环境与能源作为统一的有机整体进行研究和应用。

交通工程学科的特点：系统性、综合性、交叉性和复合性、社会性、前瞻性、动态性。

5、交通工程学科的发展，特别是现代交通工程发展的特点,外因内因如何?答：现代交通发展的特点：高效益、高效率；(1）交通工具的高速、大型化、远程化;（2）不同交通运输方式的结合；(3）城市内外部交通的延续和相互渗透;(4)高速干道系统、城市街道系统以及步行系统的分离；（5)城市交通组织的立体化；（6）城市综合交通枢纽的组织；在城市外围的出入口附近建设“货物流通中心”，将主要货运交通设施集中布置；以车站为节点，将轨道交通与道路交通、公共交通与个体交通、机动交通与非机动交通相衔接，方便客运转乘;6、对如何认识及实现我国交通工程学科近期主要任务,你有哪些想法和建议？答：现代交通工程学在我国还是一门新兴的科学，有许多问题进一步研究，必须在学习国外的先进经验与基本理论的同时，从我国的交通工程实际出发，建立符合我国国情的交通工程理论和方法,建议重点研究以下一些问题。

《交通工程学》习题解(2-5章)

第二章交通特性2-1下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2）5min 高峰流率；（3）15min 高峰流率；（4）15min 高峰小时系数。

解：⑴ 小时交通量：hQ /2493195190210195201205220219232217208201辆=+++++++++++= ⑵5min 高峰流率：h Q /27845602325辆=⨯= ⑶ 15min 高峰流率：h Q /26841560)220219232(15辆=⨯++= ⑷ 15min 高峰小时系数： 929.04671249315=⨯=PHF2-2某公路需进行拓宽改造，经调查预测在规划年内平均日交通量为50000辆（小汽车）/d ，设计小时系数K=17.86x -1.3-0.082，x 为设计小时时位（x 取30），取一条车道的设计通行能力为1500辆（小汽车）/小时，试问该道路需要几车道。

解：已知：%26.131326.0082.03086.17082.086.1730,/h 1500C ,/d 50000AADT 3.13.11==-⨯=-====--x K x 辆辆设计小时交通量：h K AADT DHV /66301326.050000100辆=⨯=⨯= 车道数：42.4150066301===C DHV n 该道路需修6车道。

注：此题5.0=D K 。

如果6.0=D K ，3.5=n 。

2-3在一条24小时Km 长的公路段起点断面上，在6min 内测得100辆汽车，车流量是均匀连续的，车速V=20km/h ，试求Q ，h t ，h s ，K 以及第一辆车通过该路段所需的时间t 。

解： 1000606100=⨯=Q 辆/h 车头时距：6.31000/3600/3600===Q h t s/辆车头间距：206.36.3206.3=⨯==t d h V h m/辆车流密度：5020/1000/1000===s h K 辆/km第一辆车通过时间：2.12024===V S t h 2-4对长为100m 的路段进行现场观测，获得如下表中所示的数据，试求平均行驶时间t ，区间平均车速s V ，时间平均车速t V 。

交通特性分析—交通流的基本特性及其相互关系

结果一致。
三流量与密度的关系
流量——密度曲线上的其他点的数值以同样的方式求出。点是表示
不拥挤情况的一个典型点。从这图来看,点的流量为1800辆/ℎ,密度为30
辆/及速度(矢径的斜率)为58/ ℎ。
点是表示拥挤情况的一个典型点。从图中看出,点的流量为1224 辆
/ℎ,密度105.6辆/及速度(矢径的斜率)为11.6/ℎ。根据定义,点的流
— — 路段长度（）
交通流三参数基本关系
车流密度大小反映一条道路上的交通密集程度。对于同一条道路,可以
不考虑车道数;对于具有不同车道数的道路,为使车流密度具有可比性，
车流密度应按单车道来定义，单位为:辆/( ·车道)。
• 交通流三参数之间的基本关系式为：
=∙
式中：
— — 平均流量（辆/ℎ）；
点。从原点到曲线上点的向量斜率表示那一点的密度的倒
数1/ 。由点作平行于轴的一条直线,该直线为(上半部分)
交通流不拥挤的稳定交通流和(下半部分)拥挤路段的不稳定
交通流的分界线。
流量与速度的关系
综上所述,按格林希尔茨的速度——密度模型、流量——密度模型、
速度——流量模型可以看出, 、、是划分交通是否拥挤的重要特
密度由大变小时，车速会增大。关于两者之间的关系,已经由各国学者
提出了几种不同的模型。
1934年,格林希尔茨提出了速度一密度线性关系模型:

= (1 − )

式中符号意义同前。
这一模型简单直观如图所示 ,研究表明,刚才的公式表示的模型与实
测数据相关性很好。
速度与密度关系
这一模型简单直观如图所示 ,研究表明,刚才的公式表示的模型与实测数据相
速度与密度关系

2-1交通特性分析—道路交通三要素特性

视野（ °）
90～100 60～80
40
驾驶员注视点、视野与行驶车速间关系
3.驾驶员的视觉特性---立体视觉、视差
立体视觉——人对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凸凹的感知能力。
视差——又称错觉，是对外界事物不正确的知觉。
3.驾驶员的视觉特性---视差
视差——又称错觉，是对外界事物不正确的知觉。
加速阻力：汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运
动时的惯性力，其数值与汽车总质量、行驶加速度和汽
车旋转质量换算系数有关.
Fj
m
dv dt
式中： ---为汽车旋转质量转换系数
m ---为汽车总质量，kg dv ---为行驶加速度,m/s2
dt
（3）汽车行驶驱动条件
汽车行驶必要条件要使汽车正常行驶，必须使驱动力不小于行驶状态所遇到道路阻力和空气阻力之和，即: Ft ≥ Ff + Fi + Fω
由明亮处进入暗处，眼睛习惯后，视力恢复，称为暗适应；反之称为明适应。
例如：隧道进出口例如：城乡结合部
3.驾驶员的视觉特性---眩目
眩目——视野内有强光照射，使人的眼睛产生不舒适感，形成视觉障碍。避免方法：采用隔离带、加强照明、会车时变换灯光、防眩眼镜、车灯用偏振玻璃做灯罩（防眩处理）
上的转矩Mt产生一个对地面的圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与F0 相反）,即驱动汽车的外力，也称驱动
力。
Ft
Ft
Mt r
Mt
r
F0
式中：Mt—作用于驱动轮上的转矩，N·m r —车轮的半径，m
（2）汽车行驶阻力
汽车的行驶阻力包括：滚动阻力、坡度阻力、空气阻力、加速阻力。

二三级公路通行能力服务水平

目录第八章二、三级公路 (1)8.1 一般规定 (1)8.1.1 运行特性 (1)8.1.2 基准条件 (2)8.1.3 通行能力影响因素 (2)8.2 分析方法 (4)8.2.1 通行能力分析流程 (4)8.2.2 计算公式及参数 (5)8.3 分析步骤 (10)8.3.1 规划、设计阶段的通行能力分析 (10)8.3.2 运行状况分析 (13)8.3.3 特定纵坡路段分析方法 (16)8.4 分析计算表 (18)附录8-I 横向干扰等级分析方法 (22)第八章二、三级公路8.1 一般规定本章介绍的方法可用于分析二、三级公路的通行能力、服务水平，以及道路、交通对二三级公路通行能力的影响。

二、三级公路是我国公路网中最普遍的一种公路形式，是供车辆分向、分车道行驶，行车道数量为2的公路。

由于我国地形条件复杂，因地形、地物不同而使二、三级公路的基本横断面形式存在较大差异，参见表8-1。

表8-1 二、三级公路典型横断面几何数据8.1.1 运行特性不同于其他公路形式，二、三级公路是供车辆分向、分车道行驶的，因此它具有如下运行特性：1）双车道公路中任一方向的车辆在行驶过程中，不仅受到同向车辆的制约，还受到对向车流的影响。

由于在二、三级公路上行驶车辆的超车行为必须在对向车道上完成，因此，车辆只能在对向车道有足够的超车视距时才能有变换车道和超车的可能，否则，只能继续保持被动跟驰行驶的状态。

2）由于我国机动车性能差别显著，在交通量不大的路段，超车需求经常出现，且随着交通量的增加而增加。

所以，二、三级公路上的交通流一个方向上的正常车流会受另一个方向上车流的影响，这与其他非间断交通流是不同的，表现出独有的交通流特性。

3）路肩形式多样：从全国范围看，由于各地的地形不同，交通量也不同，使路肩宽度和路肩硬化程度的差异性较大。

路肩宽度从0.5~2.25m，而有些土路肩种植了树木，其有效宽度不足，不能正常发挥路肩的作用。

当公路接近村镇或混合交通比较严重的地方，路肩一般都是硬化的，而远离市区的公路路肩多没有硬化。

超详细版王炜交通工程课后习题

第二章：交通特性•2-1交通特性包括那几个方面为什么要进行分析意义如何分析中要注意什么问题特性：人-车-路基本特性、交通量特性、行车速度特性、交通密度特性、交通流本特性及其相互关系、交通要素与环境之间的相关关系。

分析原因：是交通工程学的基础部分，是进行合理的交通规划、设计、营运、管理与控制的前提。

•2-2 略•2-3交通量的类型、定戈及表示方法。

交通量有哪些交通特性研究这些特性有什么意义类型：机动车交通量、非机动车交通量、行人交通量、年平均日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量等特性：时间分布特性、空间分布特性、构成特性意义：为了获得人、车与城市道路以及公路系统运动情况的数据，了解其分布特性, 为交通运行分析提供必要的数据总础。

•2-4地点车速、行驶车速、行程车速的定狡与测定方法。

这些速度指标在交通工程学中有什么作用定义：略测定方法：牌照法、流动车法、跟车法。

作用：地点车速用作道路设计、交通管制和规划资料；行驶车速用于道路使用者的成本效益分析、评价路段线形顺适性与进行通行能力分析；行程车速用于评价道路通畅程度、估计行车延误。

•2-5行车速度有什么特性具体表现在哪些方而统计分布特性：平均车速、车速标准差与标准误差；中位车速；百分位车速。

•2-6吋间平均车速与空间平均车速的定狡及相互关系如何时间平均车速：单位时间内测得通过某一断面的所有车辆地点车速的算术平均值。

用于道路的设计、交通管制和规划资料、交通事故分析、确定道路限定车速等。

区间平均车速：某一特定瞬间，行驶于道路某一定长内的全部车辆的车速分布的平均值，当观测长度一定时，就是地点车速的调和平均值。

用于路段的服务水平的评价、路线修改设计的依据、车辆运营经济性的重要参数。

2-1下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2） 5min高峰流率；（3） 15min高峰流率；4） 15min高峰小时系数。

解：(1)小时交通量:0 = 201+208 + 217 + 232 + 219 + 220 + 205 + 201 + 195 + 210 + 190 + 195 = 2493辆"(2) 5min高峰流率：2 = 232 X—= 2784辆//?5(3) 15mi n高峰流率:e i5 = (232 + 219 + 220) = 2684辆//?15(4) 15min高峰小时系数：2493PHF-=二一=0.929671 x42-2某公路需进行拓宽改造，经调查预测在规划年内平均日交通量为50000辆（小汽车）/d,设计小时系数K 二，x为设计小时时位（x取30）,取一条车道的设计通行能力为1500辆（小汽车）/小时，试问该道路需要几车道。

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vs Q / K 3.6 hs / ht
K 1000 / hs hs 平均车头间距（m） Q 3600 / ht
hi 平均车头时距（s）
微观参数对许多交通分析是有用的，如在通行能力的计算和交通流理论中的应用。另外，微观参数的使用，还可以单独分析交通流中各种相同类型车辆的运行状况，也就是说，既可以单独分析混合车流中前后跟随的轿车车流的密度和流率，也可以单独计算货车或其他交通体的密度和流率。
li 第i辆车的长度（m） 2．时间占有率：在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值与观测总时间的比值称为时间占有率，通常以百分数表示。其表达式如下： 1 n Rt 时间占有率 Rl ti T i 1 ti 第i辆车通过观测路段所用的时间（s）
i 1 i
•
Rs
l L
0.10 0.05 0.00 16 32 48 64 80 97 129 速度 146 (km/h)
图 2-13
沈盘二级公.20 0.15 0.10 0.05 0.00 10 20
概率
小型中型大型
30
40
50
70
90
速度 101 (km/h)
85%位值 15%位值 S 2.07
9
三、时间平均车速与区间平均车速*
1．时间平均车速（Time Mean Speed，TMS）单位时间内测得通过道路某断面各车辆的点车速，这些点速度的算术平均值，即为该断面的时间平均车速。 1 n vt ——时间平均车速 vt vi vi ——第i辆车的点速度 n i 1
图 2-11
概率
沈盘一级路内侧车道速度分布概率曲线
6
0.35 0.30 0.25 小型中型大型
概率
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 16 32 48 80 113 145
177
速度 195 (km/h)
图 2-12
0.20 0.15
沈盘一级路外侧车道速度分布概率曲线
概率
小型中型大型
概率
图 2-7
沈大高速公路内侧车道速度分布概率曲线
4
0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 32 64 80 113
概率
小型中型大型
145
177
速度 (km/h)
图 2-8
0.40 0.30
沈大高速公路外侧车道速度分布概率曲线
小型中型大型
概率
0.20 0.10 0.00 16 48 80 113 145 177
•
三、车头间距和车头时距
• 1、车头间距(Spacing):是指一条车道上前后相邻车辆之间的距离，用车辆上有代表性的点来测量，如前保险杠或前轮。 • 2、车头时距(Headways):是前后两辆车通过车行道上某一点的时间差，也是用车辆上有代表性的点来测量。对观测路段上所有车辆的车头时距和车头间距取平均值称为平均车头时距和平均车头间距。平均车头间距和平均车头时距与宏观参数的关系如下：
209
速度 (km/h)
图 2-9
0.40 0.30
沈本高速公路内侧车道速度分布概率曲线
小型中型大型
概率
0.20 0.10 0.00 16 32 48 64 80
速度 97 113 129 145 161 177 193 209 225 (km/h)
图 2-10
沈本高速公路外侧车道速度分布概率曲线
13
第二章
交通流特性
第四节密度特性
一、交通密度基本定义（Density）
1、概念：指在某一瞬间内单位长度道路上的车辆数，又称车流密度，单位为：辆／km。K＝N/L 2、意义： • 车流密度大小反映一条道路上的交通密集程度。对于同一条道路，可不考虑车道数；对于具有不同车道数的道路，为使车流密度具有可比性，车流密度应按单车道定义，单位：辆／km／车道。 • 密度是交通流中重要的参数，因为它直接反映了交通需求量。 • 密度还可以近似地用来衡量驾驶员操纵车辆的舒适性和灵活性。密度是瞬间值，随着观测的时刻、路段长度而变化，是平均值。 3、密度的应用：管制、事故探测、服务水平
5
一般公路
图2-11－图2-15给出了一般公路调查路段的速度分布概率曲线。从图中可以看出，一般公路的大、中、小三种车型的速度分布比较接近，且分布也接近正态分布。一级路内侧车道的车速期望值略高于外侧车道。
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 16 32 48 80 113 145 177 速度 195 (km/h) 小型中型大型
平均间距 40 m
23
四级服务水平上半部（不稳定流）
车流密度≤ 40
速度≥ 55 km/h 车道交通需求 ≤2200(pcu/h/ln)
24
平均间距 25 m
四级服务水平下半部（阻塞流）
速度 55 km/h 车流密度≥ 40
平均间距 ≤25 m
车道通过量，不稳定（02200辆）
25
二、速度－密度关系
10
3．时间平均车速与空间平均车速的关系由时间平均车速推算空间平均车速
t vs vt vt
2
t ——时间平均车速观测值的均方差
t
(vi vt ) 2 n
由空间平均车速推算时间平均车速
vt vs vs
2 s
s ——空间平均车速观测值的均方差
s
(vi vs ) 2 n
第二章
交通流特性
第五节交通流基本特性及其相互关系
一、交通流三参数基本关系
连续流没有外部固定因素（如交通信号）影响的不间断的交通流。连续交通流基本特性：Q KV
Q=KV曲线图
Q-K、Q-V、V-K关系曲线图
一、交通流三参数基本关系
几个特征量自由流速度（Free-flow Speed）vf 阻塞密度（Jam Density） Kj 临界密度（Critical Density）Km 临界速度（Critical Speed）vm 最大流量Qm 0流量
第二章
交通流特性
第三节速度特性
一、基本定义*
1．地点车速（Spot Speed）车辆通过某一地点时的瞬时车速。 2．行驶车速（Running Speed）由行驶某一区间所需时间(不包括停车时间)及其区间距离求得的车速。 3．运行车速（Operating Speed）指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全车速。 4．行程车速（Travel Speed）行程车速又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间(包括停车时间)之比。 5．临界车速（Critical Speed）指道路达到理论通行能力时的车速，对于选择道路等级具有重要作用。 6．设计车速（Design Speed）指在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计的标准。
s f j
)
格林柏（Greenberg）模型——对数模型交通流密度很大时 v v ln( K
s m
j
K)
安德伍德（Underwood）模型——指数模型 K 交通流密度很小时
11
例1．设有3辆汽车，分别以20、40、60km/h的速度通过长度为 10km的路段，试求时间平均车速和空间平均车速。解：先求时间平均车速：
1 n 1 vt vi (20 40 60) 40 km / h n i 1 3
再求空间平均车速
1 vs n 32.7km / h 1 1 1 1 1 1 v 3 ( 20 40 60 ) n i 1 i 1
二、行车速度的统计分布特性
行车速度与交通量一样，也是一个随机变量。研究表明，在乡村公路和高速公路路段上，运行车速一般呈正态分布，在城市道路或高速公路匝道口处，车速分布比较集中，一般呈偏态分布，如皮尔逊Ⅲ型分布。对行车速度进行统计分析，一般要借助车速分布直方图和车速频率、累计频率分布曲线，如图示。
一级服务水平（自由流）
车流密度≤7veh
速度≥110km/h
平均间距150m
车道交通需求 ≤750(pcu/h/ln)
21
二级服务水平（稳定流）
车流密度≤ 18 平均间距 60 m
速度≥ 90 km/h
车道交通需求 ≤1600(pcu/h/ln)
22
三级服务水平（稳定流）
车流密度≤ 25
速度≥ 78 km/h 车道交通需求 ≤1950(pcu/h/ln)
图 2-14 102 国道速度分布概率曲线
0.30 0.25 0.20
概率
小型中型大型
0.15 0.10 0.05 0.00 10 30 50 70 90 110 130 150 速度 (km/h)
图 2-15 京哈路速度分布概率曲线
8
二、行车速度的统计分布特性
表征车速统计分布特性的特征车速*常用： 1．中位车速也称50％位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50％位车速等于平均车速。 2．85％位车速在该路段行驶的所有车辆中，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，只有 15％的车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制车速。 3．15％位车速与速率波动幅度意义类前。在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现象，要规定低速限制，因此15％位车速测定是非常重要的。 85％位车速与15％车速之差反映了该路段上的车速波动幅度，同时车速分布的标准偏差S与85％位车速和15％车速之差存在着下列近似关系：

2-3+交通特性分析

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