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(shí)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(shí)內(nèi)單位長(zhǎng)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(jì)算）交通密度是瞬時(shí)值，隨時(shí)間的變化而變動(dòng)，也隨測(cè)定區(qū)域的長(zhǎng)度而變化。,5.1 交通密度定義,計(jì)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(zhǎng)度（km）,5.1 交通密度定義,計(jì)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(dá)到道路通行能力時(shí)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(shí)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(dāng)密度繼續(xù)增大，導(dǎo)致所有車輛無(wú)法通行時(shí)，導(dǎo)致所有車輛無(wú)法通行時(shí)，速度接近于零，交通量也趨近于零；,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,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(shí)距,車頭時(shí)距 如果用時(shí)間表示

4、車頭之間的間隔，則稱為車頭時(shí)距或時(shí)間車頭間隔，以 表示。,——平均車頭時(shí)距（s/輛）——道路的交通量（輛/h）,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,車頭間距、車頭時(shí)距及速度三者關(guān)系,——車頭間距（m/輛）——車頭時(shí)距（s/輛）——汽車行駛車速（km/h ）,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,例題 在一條長(zhǎng)30km的某路路段的起點(diǎn)斷面上，在5min內(nèi)測(cè)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(guò)

5、這段路所需時(shí)間t。,解：車頭時(shí)距：車頭間距：車流密度：第一輛車通過(guò)時(shí)間：,5.2 車頭間距和車頭時(shí)距,練習(xí) 市郊一段500m長(zhǎng)的公路上，于起點(diǎn)斷面5min內(nèi)測(cè)得通過(guò)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(shí)距ht、平均車頭間距hs、交通密度K以及第一輛車通過(guò)該路段所需要的時(shí)間t？,5.3 車道占有率,由于密度是瞬時(shí)值，隨觀測(cè)時(shí)間和區(qū)間長(zhǎng)度而變化，且反映不出車輛長(zhǎng)度和速度的關(guān)系，尤其是在車輛混合行駛時(shí)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(shí)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(cè)得已知路段上所有車輛占用的長(zhǎng)度與路段總長(zhǎng)度百分比（%），表達(dá)式為： 式中： Rs —空間占有率（%）； L —觀測(cè)路段總長(zhǎng)度(m)； Li —第i輛車的長(zhǎng)度（m）； n —觀測(cè)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(shí)間間占有率,在道路的任意路段上，車輛通過(guò)時(shí)間的累計(jì)值與觀測(cè)總時(shí)間的百分比，其表達(dá)式為： 式中： Rt —時(shí)間占有率（%）； T —總觀測(cè)時(shí)間(s)； ti —第i輛車的占用時(shí)間（s）； n —觀測(cè)時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(cè)法,5

8、.4 交通密度調(diào)查,出入量法 一種為了測(cè)定道路上兩斷面間無(wú)出入交通的路段內(nèi)現(xiàn)有車輛數(shù)，以便計(jì)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(jì)算方法,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(kāi)始t0到t時(shí)刻從A處駛?cè)氲睦奂榆囕v數(shù)；E(t0)—在觀測(cè)開(kāi)始t0時(shí)刻AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)；QB(t) —從觀測(cè)開(kāi)始t0到t時(shí)刻從B處駛出的累加車輛數(shù)；L

9、AB— AB路段長(zhǎng)度（km）。,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(shí)間內(nèi)通過(guò)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)。,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(jiǎn)便，無(wú)須很多設(shè)備 適用于各種交通狀況

10、 精度有保證，實(shí)用有效 缺點(diǎn) 通過(guò)A、B兩端車輛數(shù)的測(cè)量誤差隨時(shí)間而累加,5.4 交通密度調(diào)查,攝影法 利用空中定時(shí)攝影方法求得實(shí)測(cè)路段的車輛數(shù)，然后除以路段長(zhǎng)度即可得到攝影時(shí)刻的路段交通密度。若進(jìn)行連續(xù)攝影，即可連續(xù)測(cè)得各時(shí)刻交通密度。,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(jiǎn)答題（1）