第二章道路交通流理论

1、城市道路与交通城市道路与交通主讲人：罗雅丽欢迎各位同学联系交流 欢迎各位同学联系交流第二章第二章 城市道路交通基础城市道路交通基础 欢迎各位同学联系交流 交通出行 出发时间 交通方式 交通路径 目的地 交通出行要素交通出行要素 欢迎各位同学联系交流 城市道路交通因素城市道路交通因素l用地：用地： 城市用地是产生交通、吸引交通城市用地是产生交通、吸引交通的的“源源”和和“泽泽”。l人：人：行人、行人、 乘客、驾驶员乘客、驾驶员l车：车：机动车、非机动车机动车、非机动车l路：路：道路是容纳城市交通的主要设施，包道路是容纳城市交通的主要设施，包括路段和交叉口两部分。括路段和交叉口两部分。2.1 城市

2、道路交通因素特征城市道路交通因素特征 欢迎各位同学联系交流2.1.1 人的交通特性人的交通特性1. 人的交通活动人的交通活动（1）出行目的）出行目的 上下班（学）、生活出行（购物、游憩、社交），上下班（学）、生活出行（购物、游憩、社交），公务。交通规划中主要研究上下班（学），这是形成公务。交通规划中主要研究上下班（学），这是形成客运高峰的主要出行。客运高峰的主要出行。（2）出行方式）出行方式 步行、自行车、公交、小汽车等。步行、自行车、公交、小汽车等。（3）平均出行距离）平均出行距离 与城市规模、形态、用地布局、出行方式等有关。与城市规模、形态、用地布局、出行方式等有关。（4）日平均出行次数）

3、日平均出行次数 国内国内2.0-2.8次次/人人.日，国外日，国外2.4-3.0次次/人人.日日 欢迎各位同学联系交流2.1.1 人的交通特性人的交通特性2. 人的交通影响特征人的交通影响特征 （1）乘客交通特征）乘客交通特征 乘客乘客交通需求心理交通需求心理：省时、省力、省钱：省时、省力、省钱,同时安全、舒同时安全、舒适、方便适、方便 乘车反应乘车反应：生理反应、心理空间要求：生理反应、心理空间要求 出行耗时：出行耗时：容忍时间容忍时间 出行目的出行目的理想理想的出行时间的出行时间不计较不计较的出行时间的出行时间能忍受能忍受的出行时间的出行时间就业就业10分钟分钟25分钟分钟45分钟分钟购物

4、购物10分钟分钟30分钟分钟35分钟分钟游憩游憩10分钟分钟30分钟分钟85分钟分钟不同出行目的的出行容忍时间不同出行目的的出行容忍时间 欢迎各位同学联系交流2.1.1 人的交通特性人的交通特性2. 人的交通影响特征人的交通影响特征（2）行人交通特征）行人交通特征 空间占有：空间占有：1.4-3.7m2/人为步行交通设施的服务水平的人为步行交通设施的服务水平的临界点临界点; 步速与步幅步速与步幅：平均步速为：平均步速为1.24米米/秒；步幅平均为秒；步幅平均为0.6-0.7m。自行车净空与限界自行车净空与限界净高净高：2.2米；米； 净宽净宽：单身行走：单身行走0.75米；米； 单身一侧携带物

5、单身一侧携带物0.8米；米； 单身两侧携物或带小孩单身两侧携物或带小孩1.0米米 限界限界：2.5米米 欢迎各位同学联系交流2.1.1 人的交通特性人的交通特性2. 人的交通影响特征人的交通影响特征 （3）驾驶员的交通特性）驾驶员的交通特性 驾驶员的反应时间驾驶员的反应时间：2.5s-3.0s 驾驶员的生理特性：驾驶员的生理特性：视视力（双眼均力（双眼均0.7以上）、以上）、视野视野、色感、色感 驾驶员的心理和个性特驾驶员的心理和个性特点点：疲劳驾驶、情绪不稳、：疲劳驾驶、情绪不稳、冲动易引发交通事故冲动易引发交通事故 欢迎各位同学联系交流活动范围活动范围特点特点空间空间自由活动圈自由活动圈活

6、动自如，无行人间的相互影响活动自如，无行人间的相互影响3.7平米，平米，舒适活动圈舒适活动圈可以自由走动，也不干扰其他人可以自由走动，也不干扰其他人1.22m d人均1.34m，或1.17m2s人均1.41 m2能进行横穿走动，但可能干扰他人能进行横穿走动，但可能干扰他人1.07m d人均1.22m，或0.9m2s人均1.17 m2限制活动圈限制活动圈 活动受到限制，只能随人群前行，活动受到限制，只能随人群前行，0.92m d人均1.07m，或0.6m2s人均0.9 m2非接触区非接触区可能与他人接触，难以活动不舒服可能与他人接触，难以活动不舒服0.48m d人均0.6m，或0.18m2s人均

7、0.28 m2接触区接触区与人紧贴，拥挤、潜在的恐慌与人紧贴，拥挤、潜在的恐慌s人均1.0) 欢迎各位同学联系交流3 车流速度车流速度：l地点车速地点车速：车辆通过某一地点断面时的瞬时车速，用作道路交通管理和规划设计时参考用。l行驶车速行驶车速：驶过某一区间距离与所需时间（不包括停车时间）的比值。用于评价该路段的线性顺适性和通行能力分析。l行程车速行程车速：车辆通过某路段的行程与所用的总时间（包括行驶时间、停车时间、延误时间、但不包括客货车辆装卸货时间和再起终点的调头时间）之比；是评价道路通畅程度，估计行车延误的依据；l理论车速理论车速：不受驾驶员及其他交通条件影响，按汽车机械性能和动力性能的

8、可能达到的最高车速；l设计车速设计车速：是在气候条件良好，交通密度低的条件下，一般的驾驶员在路段上能保持安全、舒适行驶的最大车速。 欢迎各位同学联系交流4 交通密度交通密度kl交通密度定义：一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬交通密度定义：一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬时，单位长度内一个车道或一个方向或全部车道上的车辆时，单位长度内一个车道或一个方向或全部车道上的车辆数。数。公里）（辆 /lnk n为指定路段上的车辆数；l为路段长度例如：一段长例如：一段长500米的双向四车道道路上，在某一时刻每一车道米的双向四车道道路上，在某一时刻每一车道上有上有12辆车，试求道路单向交通密度。辆车，试

9、求道路单向交通密度。 公里）（辆单向/485 .0212k 欢迎各位同学联系交流l车头间距车头间距hs: 同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离即车头间距；l车头时距车头时距ht 当车头间距的间隔用时间（秒）表示时则为车头时距，单位为秒/辆，是交通流理论中十分重要的指标.5 车头间距车头间距z车头时距与车头间距的关系如下式车头时距与车头间距的关系如下式辆）秒/( 欢迎各位同学联系交流辆）秒/(1000360036003600hhhssttvvnnhz车头间（时）距与通行能力车头间（时）距与通行能力n 之间的关系为：之间的关系为：z交通密度与车头间距关系：交通密度与车头间距关系：公里）辆/(100

10、01000tsvhhkn :通行能力ht(s):车头时（间）距 hs:为极限车头间距时，为极限车头间距时，n为理论为理论通行能力；通行能力； hs为平均车头间距时，为平均车头间距时，n为可能通行能力。（为可能通行能力。（p92) 欢迎各位同学联系交流l 极限车头间距：极限车头间距： 可保证车辆安全行驶的最短车头间距，是同向行可保证车辆安全行驶的最短车头间距，是同向行驶车辆交通安全管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算驶车辆交通安全管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。的重要依据。同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离即车头间距；同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离即车头间

11、距；（2）交通密度与车头间距）交通密度与车头间距 欢迎各位同学联系交流动力净空反应距lt制动距离lt安全距离lo车长l停车视距stl 动力净空长度l= l + lt + lt + lol 极限车头间距（车辆动力净空长度）极限车头间距（车辆动力净空长度） 可保证车辆安全行驶的最短车头间距，是同向行驶车辆交通安全可保证车辆安全行驶的最短车头间距，是同向行驶车辆交通安全管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。 欢迎各位同学联系交流)(2542542)6.3(*)(2*2222ilvgvgligmvlfvttt 车辆的动力净空长度

12、车辆的动力净空长度02)(2543livvllllllott反应距：反应距： lt= vt/3.6(米) =v/3(米) (t一般为1.0-1.8秒，常取1.2):路面磨擦系数；i：道路纵坡，上坡取+，下坡取-；安全距安全距lo： 车辆停之后于前方障碍物保持的必要安全距离 lo=5m制动距制动距lt： 欢迎各位同学联系交流速度（km/h）120 100 80706050403020st （t=1.8s, =0.4=0.4） 210 160 115957560453020道路等级主干道次干道支路设计车速（km/h）80-6060-4530st (m)100-7575-5030-25不同车速停车视

13、距表不同车速停车视距表各级城市道路停车视距表各级城市道路停车视距表 车辆的停车视距车辆的停车视距st：就是司机发现前方障碍物，立即采取制动刹车停车所需要的安全距离。相当于动力净空减去车长。 st= l -l =v/3+v2/254(+i)+ 欢迎各位同学联系交流l机动车道通行能力计算机动车道通行能力计算 （1）基本通行能力基本通行能力 为最小车头间距）为最小车头时距，辆）秒s(/(10003600hhvntsthh02)(2543livvlllllhotts一条车道通行能力一条车道通行能力计算行车速度（km/h）50403020通行能力(pcu/h) 欢迎各位同学联系交流l机动车道通行能力计算

14、机动车道通行能力计算 （2）可能通行能力可能通行能力=基本通行能力基本通行能力*道路分类系数道路分类系数*车道车道干扰系数干扰系数*交叉口折减系数交叉口折减系数 道路等级快速路主干道次干道支路道路分类系数道路分类系数0.750.800.850.9道路分类系数道路分类系数单项车道条数1234车道干扰系数车道干扰系数1.01.852.643.25车道干扰系数车道干扰系数 欢迎各位同学联系交流l交叉口折减系数交叉口折减系数 信号周期/绿灯时间计算车速 60/2570/3080/3590/40100/45110/50120/55交叉口间距sc=1200600.690.670.660.640.630.6

15、10.60500.740.730.710.700.680.670.66交叉口间距sc=800600.590.580.560.540.530.510.50500.660.640.620.600.590.570.56400.720.700.690.670.660.640.63交叉口间距sc=500400.620.600.580.560.540.530.51300.700.680.670.650.630.610.60交叉口间距sc= 欢迎各位同学联系交流1 机动车流速度、流量、密度关系机动车流速度、流量、密度关系 (1963,格林希尔茨提出）vkq式中： q为交通量（辆/小时） ； k为交通密度（辆

16、/公里） ； v为车速（公里/小时）。2.3 机动车交通流理论机动车交通流理论l(1)基本关系基本关系 欢迎各位同学联系交流l（2）车速与密度的关系）车速与密度的关系平均车速与车流密度直线相关平均车速与车流密度直线相关2.3 机动车交通流理论机动车交通流理论，出现交通杜塞。就趋于车流密度很大时，车速时，趋于但辆可以自由行驶；，车流密度很小时，车时，趋于即：当则：0, 00k)()(vkkvvvvkkkkkvvv 欢迎各位同学联系交流l(3)(3)交通量与密度的关系交通量与密度的关系jfjjfjfkvqkkkvdkdqkkkvvkq412/k0)21 (0)1 (max0时，得的极值点：求一导为

17、 欢迎各位同学联系交流l（4 4）交通量与车速的关系）交通量与车速的关系fjvvkk1fjvvvkq2由车速与密度关系可得由式基本关系可得vkq 欢迎各位同学联系交流说明：（1）当密度很小时，交通量也小，而车速很高（接近自由车速）（2）随密度增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低。当车速降至vmax交通量达到最大，此时车速为临界车速，密度为最佳密度。（3）当密度继续增大（超过dj），交通开始拥挤，交通量和车速都降低。当密度达到最大dj时，交通量与车速到降至0，此时的交通状况为车辆首尾相接堵塞于道路上。（4）最大流量，临界车速、最佳密度是划分交通是否拥挤的特征值。dj 密度流量vmax速度qmax流量vmax速度dodoqmaxdj 密度交通量与车速、车流密度的关系交通量与车速、车流密度的关系 欢迎各位同学联系交流【思考题