第五章--交通密度.pptx

第五章第五章交通密度交通密度第一节第一节 交通密度交通密度*第二节第二节 交通密度调查交通密度调查*第三节第三节 密度资料的应用密度资料的应用*第一节第一节交通密度交通密度一一.交通密度的定义交通密度的定义*二二.道路占有率道路占有率*三三.车头间距与车头时距车头间距与车头时距*一一.交通密度的定义交通密度的定义v密度密度 是指在一条车道上车辆的密集程度，是指在一条车道上车辆的密集程度，即在某一瞬时内每单位长度一条车道上的车即在某一瞬时内每单位长度一条车道上的车辆数，又称车流密度。辆数，又称车流密度。v常以常以K表示，其单位为辆表示，其单位为辆/km.车道车道（如为多（如为多车道，则应除以车道换算成单车道的车辆数车道，则应除以车道换算成单车道的车辆数然后再计算。然后再计算。一一.交通密度的定义交通密度的定义2式中：式中：K车流密度（辆车流密度（辆/km）；）；N单车道路段内的车辆数（辆）；单车道路段内的车辆数（辆）；L路段长度（路段长度（km）。）。Q单车道上交通量（辆单车道上交通量（辆/h）；）；区间平均车速（区间平均车速（km/h）。二二.道路占有率道路占有率v由于交通密度是瞬时值，随观测时间或由于交通密度是瞬时值，随观测时间或区间长度的变化而变化，而且反映不出区间长度的变化而变化，而且反映不出车辆长度与速度的关系，尤其当车辆混车辆长度与速度的关系，尤其当车辆混合行驶时，交通密度合行驶时，交通密度的高低，并不能明的高低，并不能明确地表示出交通流的状态。确地表示出交通流的状态。v在交通工程中又引用了车道占有率的概在交通工程中又引用了车道占有率的概念来表示交通密度念来表示交通密度v常用车道占有率包括空间占有率和时间常用车道占有率包括空间占有率和时间占有率两种。占有率两种。1空间占有率空间占有率v在特定路段的一车道上，汽车投影面积在特定路段的一车道上，汽车投影面积总和占车道面积的百分率。总和占车道面积的百分率。v在实际观测中，一般将一定路段上的车在实际观测中，一般将一定路段上的车辆总长度与路段长度之比的百分数作为辆总长度与路段长度之比的百分数作为空间占有率。空间占有率。v车流密度只能表示车流的密集程度，而车流密度只能表示车流的密集程度，而空间占有率则能反映某路段上车队的长空间占有率则能反映某路段上车队的长度。度。v其表达式如下：其表达式如下：v式中：式中：RS空间占有率空间占有率(%)；Li第第i辆车长度辆车长度(m)；L观测路段总长度观测路段总长度(m)；n该路段内的车辆数该路段内的车辆数(辆辆)。v2时间占有率时间占有率在道路的任一断面上，车辆通过时间的累计在道路的任一断面上，车辆通过时间的累计值与观测时间的比值，以百分数表示，即为时间值与观测时间的比值，以百分数表示，即为时间占有率：其表达式如下：占有率：其表达式如下：式中：Rt时间占有率(%)；ti第i辆车通过观测断面所占时间，s；t观测时间总长，S；n该时段内的车辆数(辆)。三三.车头间距与车头时距车头间距与车头时距1、车头间距、车头间距 在在同同向向行行驶驶的的一一列列车车队队中中，相相邻邻两两辆辆车车的的车车头头之之间的距离称为间的距离称为车头间距车头间距（或间隔）。（或间隔）。路路段段中中所所有有车车头头间间距距的的平平均均值值称称为为平平均均车车头头间间距距（hs）。）。道道路路上上车车流流的的车车头头间间距距也也反反映映交交通通密密度度，根根据据定定义义，车车头头间间距距hs和和密密度度之之间的关系为间的关系为:hs=1000/K 式中：式中：hs车头间距（车头间距（m/辆）；辆）；K密度（辆密度（辆/km）。）。2、车头时距、车头时距 在在同同向向行行驶驶的的一一列列车车队队中中，相相邻邻两两辆辆车车驶驶过过同一个断面的时间差称为同一个断面的时间差称为车头时距车头时距。车头时距和交通量之间的关系为：车头时距和交通量之间的关系为：ht=3600/Q式中：式中：Q道路的交通容量（辆道路的交通容量（辆/h）；）；ht平均车头时距（平均车头时距（s/辆）。辆）。车车头头间间距距hs、车车头头时时距距ht及及速速度度V三三者者之之间间关关系系为为：式中：式中：V汽车行驶速度（汽车行驶速度（km/h）。）。第二节第二节交通密度调查交通密度调查 一.调查时段与区间长度 *二.调查方法*一、一、调查时段与区间长度调查时段与区间长度v时段：大于时段：大于5分钟分钟v路段：路段：800以上以上二、调查方法二、调查方法v（一）出入量法（一）出入量法v（二）地面摄影法（二）地面摄影法v（三）航空摄影法（三）航空摄影法v（四）道路占有率的检测和调查（四）道路占有率的检测和调查（一）（一）出入量法出入量法1.出入量法的基本原理出入量法的基本原理在在某某道道路路上上选选择择A、B两两点点间间的的路路段段为为观观测测路路段段，车车流流从从A驶驶向向B。观观测测开开始始(t=t0)时时，AB路路段段内内存存在在的的初初始始车车辆辆数数为为E(t0)，t时时刻刻内内从从A处处驶驶入入的的车车辆辆数数为为Q(t)。从从B处处驶驶出出的的车车辆辆数数为为QB(t)，则则t时时刻刻AB路路段段内内存存在在的的现现有有车车辆辆数数应应为为初初始始车车辆辆数数与与t时时刻刻内内AB路路段段的的车车辆辆数数改改变量之和。即：变量之和。即：t时刻时刻AB路段内的交通密度为：路段内的交通密度为：式中：E(t)t时刻AB路段内存在的现有车辆数；QA(t)从观测开始(t=t)到t时刻内从A处驶入的累计车辆数；QB(t)从观测开始(t=t)到t时刻内从B处驶入的累计车辆数；E(t0)从观测开始(t=t)时，AB路段存在的初始车辆数；LABAB路段长度(km)。初始车辆数初始车辆数E(t)的求法的求法:求求初初始始车车辆辆数数E(t)的的方方法法有有车车牌牌号号码码法法、照照相相观观测测法等。这里介绍一种最简易的方法即法等。这里介绍一种最简易的方法即试验车法试验车法。设设试试验验车车在在观观测测开开始始(t=t)时时从从A驶驶向向B。t时时刻刻到到达达B。从从t0到到t时时刻刻，通通过过B处处的的车车辆辆数数为为q。若若试试验验车车在在行行驶驶期期间间没没有有超超越越别别的的车车，也也没没有有被被别别的的车车超超越越时时，则则q就就是是t0时时刻刻AB路路段段内内的的初初始始车车辆辆数数；如如果果试试验验车车在在行行驶驶期期间间存存在在超超车车和和被被超超车车的的现现象象时时，则则观观测测开开始始(t=t)时在时在AB路段内的初始车辆数应为：路段内的初始车辆数应为：式中：q从t0到t时刻通过B处的车辆数；a被试验车超越的车辆数；b超越试验车的车辆数。2.测定方法测定方法(1)用用出出入入量量法法测测定定交交通通密密度度，适适用用于于高高速速公公路路上上立立交交之之间间无无出出入入交交通通的的路路段段。由由于于实实测测密密度度均均方方差差为为实实测测时时段段和和区区间间长长度度的的减减函函数数；为为了了保保证证有有足足够够的的精精度度，调调查查时时必必须须选选用用路路段段长长度度尽尽量量大大于于800m，时时段段延延续续5min以上。以上。(2)在在测测定定路路段段的的两两端端设设置置车车辆辆情情况况示示波波器器或或动动态态录录像像机机，从从开开始始时时刻刻(t0)开开始始。测测定定通通过过这这两两端端的的车车辆辆数数，同同时时还还要要测测定定试试验验车车在在测测定定路路段段内内的的超超车车和和被被超超车车的的车车辆辆数数。为为了了记记取取试试验验车车通通过过AB路路段段两两端端的的时时刻刻，必必须须在在试试验验车车上上标标以以特特殊殊的的记记号号。此此时时，若若使使用用车车辆辆情情况况示示波波器器进进行行测测定定。当当试试验验车车通通过过两两端端时时，要要按按动动显显示示器器把把具具有有特特殊殊记记号号的的试试验验车车记记录录在在记记录录纸纸上上；若若使使用用动动态态录录像像机机，也也要要对对准准试试验验车车的的记记号号摄摄影影，以以便便整整理资料时记取那个时刻。理资料时记取那个时刻。3.出入量法优缺点出入量法优缺点用用出出入入量量法法测测定定路路段段交交通通密密度度的的优优点点是是方方法法简简便便，无无须须很很多多设设备备。适适用用于于各各种种交交通通状状况况，既能保证精度又实用有效。既能保证精度又实用有效。出出入入量量法法的的缺缺点点是是，通通过过A、B两两端端车车辆辆数数的的测测量量误误差差随随时时间间而而累累加加。为为了了防防止止误误差差的的累累加加，除除应应增增加加试试验验车车的的观观测测次次数数外外，要要把把试试验验车车每每次次经经过过A端端的的时时刻刻都都作作开开始始时时刻刻(t0)，且且该时刻的现有车辆都作为每次的初始车辆数值。该时刻的现有车辆都作为每次的初始车辆数值。（二）地面上（二）地面上(高处高处)摄影观测法摄影观测法1.测定方法测定方法2.交通密度计算与分析交通密度计算与分析式中：K 交通密度(辆/km)；L观测路段长度(m)；t读取存在车辆数的时间间隔(s)；T总计时间(s)；n在总计时间T内，在胶卷上读取存在车辆数时的画面数，；Ki第i画面上测定路段内存在的车辆数(辆)。（三）（三）航空摄影观测法航空摄影观测法1.测定方法测定方法2.交通密度的计算与分析交通密度的计算与分析3.航测法的航测法的优缺点优缺点使用航空摄影观测法测定路段交通密度最为适宜，使用航空摄影观测法测定路段交通密度最为适宜，同时它也是能得到准确数值的唯一方法。同时它也是能得到准确数值的唯一方法。航测法不适宜长时间地观测。这不仅是因为航空摄航测法不适宜长时间地观测。这不仅是因为航空摄影费用大，而且直升飞机在空中飞行时间有限航空照影费用大，而且直升飞机在空中飞行时间有限航空照相机相机1次摄影的胶卷张数亦受到限制。再则，在调查次摄影的胶卷张数亦受到限制。再则，在调查车流的空间平均速度和复杂的交通现象时，其精度与车流的空间平均速度和复杂的交通现象时，其精度与摄影间隔有关。摄影间隔越短，精度就越高，且目前摄影间隔有关。摄影间隔越短，精度就越高，且目前还另外受到胶卷的张数和相机本身构造的影响。还另外受到胶卷的张数和相机本身构造的影响。（四）（四）道路占有率的检测和调道路占有率的检测和调查查空空间间占占有有率率为为在在一一瞬瞬间间测测得得已已知知路路段段上上所所有有车辆占用的长度占路段长度的百分比，即：车辆占用的长度占路段长度的百分比，即：式中：式中：RS空间占有率空间占有率(%)；Li第第i辆车长度辆车长度(m)；L观测路段总长度观测路段总长度(m)；n该路段内的车辆数该路段内的车辆数(辆辆)。如如果果事事先先已已获获得得各各车车型型的的车车长长资资料料时时，根根据据密密度度调调查查现现场场统统计计的的分分车车型型交交通通量量资资料料，就就可可按按上上式式计计算算空空间间占占有有率率。如如果果事事先先没没有有各各车车型型的的车车长长资资料料，要要在在现现场场直直接接量量测测车车长长是是很很困困难难的的，一一般般是是在在现现场场测测定定车车辆辆的占用时间，按下式计算时间占有率：的占用时间，按下式计算时间占有率：式中：式中：Rt空间占有率空间占有率(%)；ti第第i辆车辆车的占用时间的占用时间(s)；T总总观测观测时间时间(s)；n观测时间内通过的车辆数观测时间内通过的车辆数(辆辆)。第三节第三节调查资料的应用调查资料的应用v交通流理论研究交通流理论研究v划分服务水平划分服务水平v研究道路通行能力研究道路通行能力