3车速交通量密度.ppt

第三节第三节 车速、交通量及其车速、交通量及其交通密度三者之间的关系交通密度三者之间的关系一、车速一、车速1.地点车速：车辆通过某一地点（断面）时地点车速：车辆通过某一地点（断面）时的的瞬时车速瞬时车速。2.行驶速度：行驶在某一区间行驶速度：行驶在某一区间所需时间（不所需时间（不包括停车时间）除区间距离包括停车时间）除区间距离。3.行程车速（区间车速）：车辆行驶在道路行程车速（区间车速）：车辆行驶在道路某一区间的某一区间的距离与行程时间（包括停车时距离与行程时间（包括停车时间）间）的比值。的比值。计算行车速度是道路几何形状设计的依据，确定指标计算行车速度是道路几何形状设计的依据，确定指标的依据。的依据。45页表页表33速度调查的目的：为交通管理与控制提供速度资料速度调查的目的：为交通管理与控制提供速度资料:决定决定最低、最高限速值最低、最高限速值；判断在曲线范围限制速度的必要性；判断在曲线范围限制速度的必要性；为合理设置为合理设置交通标志交通标志提供速度数据；提供速度数据；决定决定禁止超车禁止超车的区段范围；的区段范围；用于判断对学校、公园附近道路上行人实行用于判断对学校、公园附近道路上行人实行保护措保护措施的必要性施的必要性及设施设置的合理性。及设施设置的合理性。速度调查方法速度调查方法（1）人工测量）人工测量只需在拟测地点附近选择一个只需在拟测地点附近选择一个小路段并量测其长度小路段并量测其长度l(m)，然后实测通过该路段车辆所需时间，然后实测通过该路段车辆所需时间t(s)值值，即可由下式计算速度值即可由下式计算速度值:V=l/t3.6(km/h)注：测量路段长度应以使通过时间为注：测量路段长度应以使通过时间为23s为宜为宜。（2）仪器测量）仪器测量雷达测速（成灌路）雷达测速（成灌路）常用测速仪为雷达测速仪，这种仪器根据移常用测速仪为雷达测速仪，这种仪器根据移动物体反射的电波随物体移动速度不同其振动物体反射的电波随物体移动速度不同其振动频率不同的原理制成。动频率不同的原理制成。远程微波传感器远程微波传感器(RTMS)是一种用于监测交通是一种用于监测交通状况的再现式雷达装置。它可以测量微波投状况的再现式雷达装置。它可以测量微波投影区域内目标的距离，通过距离来实现影区域内目标的距离，通过距离来实现对多对多车道的静止车辆和行驶车辆的检测车道的静止车辆和行驶车辆的检测。RTMS微波束及其投影 RTMS有两种安装模式：侧向安装和正向安有两种安装模式：侧向安装和正向安装，在对快速路进行交通流检测时，一般装，在对快速路进行交通流检测时，一般应选择侧向安装，可以同时检测双向八车应选择侧向安装，可以同时检测双向八车道的流量、速度和车头时距数据。道的流量、速度和车头时距数据。瞄准中间（3车道）或1/3处（5车道）的情况（3）测量器测量）测量器测量使用车辆感应器测速：使用车辆感应器测速：使用车辆感应器测量交通量时，可通过电磁感使用车辆感应器测量交通量时，可通过电磁感应或超声波反射原理，同时感知车辆通过的距离和应或超声波反射原理，同时感知车辆通过的距离和时间，从而计算车辆通过速度。时间，从而计算车辆通过速度。一、原理一、原理车辆磁映像：当车辆停驻、慢速接近或通车辆磁映像：当车辆停驻、慢速接近或通过时，产生原始信号，经转换、处理后形过时，产生原始信号，经转换、处理后形成一个电压随时间变化的曲线：成一个电压随时间变化的曲线：(1)各种车辆车体的铁金属材料分布不同，各种车辆车体的铁金属材料分布不同，对地磁通线产生的变形影响不一样，所得对地磁通线产生的变形影响不一样，所得出的电压出的电压-时间曲线形状也各不相同，各具时间曲线形状也各不相同，各具特色。这一现象可以用来特色。这一现象可以用来区分大货车和小区分大货车和小客车、检测车身长度，客车、检测车身长度，也为识别车型提供也为识别车型提供了基础。了基础。(2)车辆车辆车速改变车速改变，曲线的形状发生变化，曲线的形状发生变化，而且时间轴的压缩量明显与车速成正比。而且时间轴的压缩量明显与车速成正比。车辆磁映像技术工作原理电压时间曲线地磁通线二、交通量二、交通量l交通量：特定交通量：特定时刻（高峰、低峰）时刻（高峰、低峰）、单位时间、单位时间内通过某地点或断面的交通实体数（人、车）。内通过某地点或断面的交通实体数（人、车）。l交通量的分类：按交通类型分，有机动车交通交通量的分类：按交通类型分，有机动车交通量、非机动车交通量和行人交通量。量、非机动车交通量和行人交通量。l 交通量的特性：交通量的特性：交通量的时间分布特性；交通交通量的时间分布特性；交通量的空间分布特性；交通量的构成特性。量的空间分布特性；交通量的构成特性。二、交通量表达方式二、交通量表达方式1.日交通量日交通量1）年平均日交通量（）年平均日交通量（Average Annual Day Traffic，AADT）2）年平均工作日交通量（）年平均工作日交通量（AAWT）3)平均日交通量（平均日交通量（WADT）4)平均工作交通量平均工作交通量 年平均日交通量年平均日交通量在城市道路规划与设计中在城市道路规划与设计中是一项是一项极其重要的控制性指标极其重要的控制性指标，用作道路，用作道路交通设施的规划、设计、管理等的依据。交通设施的规划、设计、管理等的依据。其它平均日交通量是供交通量统计分析、其它平均日交通量是供交通量统计分析、求各时段交通量变化系数，以便将各时段求各时段交通量变化系数，以便将各时段平均交通量进行相互换算之用。平均交通量进行相互换算之用。2.小时交通量小时交通量1）高峰小时交通量）高峰小时交通量2）第）第30位高峰小时交通量位高峰小时交通量3）设计小时交通量）设计小时交通量K-10左右左右3.不足一小时的交通量和流率不足一小时的交通量和流率15分钟分钟设计小时交通量设计小时交通量l第第30位年最高小时交通量（位年最高小时交通量（30HV）：）：将一年中所有将一年中所有8760小时的小时交通量按由大到小的顺序排列时其第小时的小时交通量按由大到小的顺序排列时其第30位的小时交通量，又称为设计交通量。位的小时交通量，又称为设计交通量。l道路在规划期内满足道路在规划期内满足绝大多数小时绝大多数小时车流能顺利通过，不车流能顺利通过，不造成严重阻塞，同时造成严重阻塞，同时避免建成后车流量很低，造成投资避免建成后车流量很低，造成投资浪费浪费，第，第30位最高小时交通量是最合适的，阻塞的概率位最高小时交通量是最合适的，阻塞的概率30/8760（24365）0.34。（美国）。（美国）三、交通量在时间上的变化三、交通量在时间上的变化1.交通量的季节、月变化交通量的季节、月变化 由于社会经济活动对交通的需求以及当地由于社会经济活动对交通的需求以及当地季节与气候的影响，同一道路一年中各月季节与气候的影响，同一道路一年中各月的交通量并不相同，呈现出逐月变化的规的交通量并不相同，呈现出逐月变化的规律。这种变化通常用月变系数（或称月不律。这种变化通常用月变系数（或称月不均系数）均系数）M表示表示：月交通量变化图：以月份为横坐标，以月月交通量变化图：以月份为横坐标，以月变系数的倒数为纵坐标，绘制的一年内路变系数的倒数为纵坐标，绘制的一年内路段观测断面上的交通量变化曲线段观测断面上的交通量变化曲线。2.交通量的日变化交通量的日变化 交通量在每周的日变化以周变系数交通量在每周的日变化以周变系数D表示：表示：周交通量变化图周交通量变化图 ADT全年某周内各天的平均日交通量全年某周内各天的平均日交通量 3.交通量的小时变化交通量的小时变化一天一天24小时中，流量最大的那个小时的小时中，流量最大的那个小时的交通量称为高峰小时交通量。交通量称为高峰小时交通量。交通量的时变图交通量的时变图 四、交通量的空间上的分布四、交通量的空间上的分布1.方向分布方向分布 一条道路往返两个方向上的交通量，在很一条道路往返两个方向上的交通量，在很长时间内，可能是平衡的，但在某一时段长时间内，可能是平衡的，但在某一时段内如内如一天中某几个小时，两个方向的交通一天中某几个小时，两个方向的交通量会有较大的不同量会有较大的不同。为了表示这种方向不。为了表示这种方向不平衡性，常采用方向分布系数表示：平衡性，常采用方向分布系数表示：KD 方向不均匀系数（方向不均匀系数（0.51）设计小时交通量设计小时交通量 设计小时交通量计算（考虑方向不均衡性）设计小时交通量计算（考虑方向不均衡性）式中：式中：DDHV单向设计小时交通量；单向设计小时交通量；K 设计小时交通量系数（设计小时交通量系数（%）；）；KD 方向不均匀系数（方向不均匀系数（%）2、车道分布、车道分布 单向多车道道路上，因非机动车的数量、车单向多车道道路上，因非机动车的数量、车辆横向出入口的数量等的不同各条车道上交辆横向出入口的数量等的不同各条车道上交通量的分布也是不等的。通量的分布也是不等的。在交通量不高的情况下，一般在交通量不高的情况下，一般靠中线靠中线车道车道的交的交通量比较大，随着交通量增大，边缘车道的通量比较大，随着交通量增大，边缘车道的比重也增大。比重也增大。三、交通量、车速与交通密度三者三、交通量、车速与交通密度三者之间的关系之间的关系连续流：没有外部固定因素（如交通信号）影响连续流：没有外部固定因素（如交通信号）影响的不间断交通流。的不间断交通流。交通流三参数之间的基本关系式为：交通流三参数之间的基本关系式为：式中：式中：Q 流量（辆流量（辆/h）；）；V 速度（速度（区间平均速度区间平均速度）（）（km/h）；）；K 密度（辆密度（辆/km）。）。交通流特性的一些特征变量交通流特性的一些特征变量:自由流速度自由流速度Vf 车流密度趋于零车流密度趋于零,车辆可以畅车辆可以畅行元阻时的平均速度行元阻时的平均速度阻塞密度阻塞密度Kj 车流密集到所有车辆基本上无车流密集到所有车辆基本上无法移动（法移动（V=0）时的密度；）时的密度；最佳密度最佳密度km 即流量达到极大时的密度即流量达到极大时的密度；临界速度临界速度Vm 即流量达到极大时的速度；即流量达到极大时的速度；最大流量最大流量Qm Q-V曲线上的峰值曲线上的峰值；流量、密度、速度三者之间的关系流量、密度、速度三者之间的关系临界速度是自由流速度的一半临界速度是自由流速度的一半自由流速度是速度密度曲线上速度的轴截距自由流速度是速度密度曲线上速度的轴截距（纵轴）（纵轴）临界密度是阻塞密度的一半临界密度是阻塞密度的一半阻塞密度是速度密度曲线上密度的轴截距（横轴）阻塞密度是速度密度曲线上密度的轴截距（横轴）综上所述，按格林希尔茨的速度综上所述，按格林希尔茨的速度-密度模型、密度模型、流量流量-密度模型、速度密度模型、速度-流量模型可以看出，流量模型可以看出，Qm、Vm和和 Km（流量（流量 速度关系曲线图）速度关系曲线图）是划分交通是否拥挤的重要特征值。是划分交通是否拥挤的重要特征值。当当QQm、KKm、VVm时，时，属于拥挤状态；属于拥挤状态；当当QQm、K Km、VVm时，时，则属于不拥挤状态。则属于不拥挤状态。思考题有人说道路上车速越快有人说道路上车速越快,车流量越大车流量越大,请你请你对此评述？对此评述？流量、密度、速度三者之间的关系流量、密度、速度三者之间的关系临界速度是自由流速度的一半临界速度是自由流速度的一半