交通量速度密度特性

交通量特性《交通工程学》第二章第二节12/10/2022交通量交通量是交通流特性的三个重要参数，有着重要的意义。

如何描述车辆的多少？2-2交通量定义、分类及分布特性一、交通量的定义与表示方法（一）交通量与流率（二）研究交通量意义（三）交通量的表示方法二、交通量的时间分布特性三、交通量的空间分布特性四、设计小时交通量及应用一、交通量的定义与表示方法

（一）交通量和流率Ⅰ交通量：（volume）是指单位时间内，通过道路（或道路的某一条车道）指定地点或断面的交通实体数。

注意：（1）、交通实体：机动车，非机动车行人；（2）、不特别指明，指两个方向的车辆数.

Ⅱ流率：交通量时刻变化，通常取某一时刻的平均值作为该时刻的代表交通量。当时间不足一小时时，所计算出的平均交通量成为流率。注意：（1）、时间不足一小时；（2）、计算得来；（3）、单位与交通量相同.一、交通量的定义与表示方法

（一）交通量和流率（二）交通量的用途

交通量资料在交通规划、设计、运营、管理和研究等方面馆都有广泛的用途。１、确定道路分级：设计速度（千米／时）四车道(万辆／天)六车道(万辆／天)八车道(万辆／天)1204.0-5.55.5-8.08.0-10.01003.5-5.05.0-7.07.0-9.0802.5-4.54.5-6.06.0-8.0（二）交通量的用途２、为道路的几何设计和确定交通管理提供依据；

如何确定立交的匝道？

（二）交通量的用途３、评定已有道路的使用情况、通过经济论证确定筑路计划；

例如：道路是否饱和？新建道路是否可行？

４、评价道路的安全程度；５、探求交通趋势；６、安排交通运营计划、确定交通管理措施。平均日交通量：（三）交通量表示方法（三）交通量表示方法AADT

1、日交通量DailyVolumeveh/dMADT

k-Daysofthatmonth.WADT

AnnualAverageDailyTrafficMonthlyAverageDailyTrafficWeeklyAverageDailyTrafficExample:sometrafficvolumedatafromanobservestationwhichisshownasthefollowingtable,calculatetheAADT=？？month123456789101112Totalmonthlyvolume657854275067141733177709972782706417095183043916618816678180365∑AADT=≈2415veh/d881516Tabletrafficvolumedata（veh/d）（三））交通通量表表示方方法小时交交通量量：一一小时时通过过观测测断面面的交交通实实体数数，单单位：：辆/时高峰小小时交交通量量：一一天中中高峰峰期间间连续续60分的的最大大交通通量，，单位位：辆辆/时时第30位小小时交交通量量：把一一年当当中8760个个小时时交通通量按按从大大到小小的次次序排排列，，位于于第30位位的小小时交交通量量称为为第30位位小时时交通通量。。注意：：通常常作为为设计小小时交交通量量2、小小时交交通量量（三））交通通量表表示方方法高峰小小时交交通量量Fig.24Hourlyvolumesofacity2、小小时交交通量量二、交交通量量的时时间分分布时间分分布月变化化MonthFig.Monthlyvariationoftrafficvolumeonanurbanroad二交通通量的的时间间分布布1、一一年内内月交交通量量的变变化：：月变变系数数3.1Characteristic1-Timedistribution时间分分布月变化化周变化化Fig.Weeklyvariationoftrafficvolumeonaurbanroad7123456Week时变化化二、交交通量量的时时间分分布二交通通量的的时间间分布布2、一一周内内日交交通量量的变变化：：日变变系数数3.1Characteristic1-Timedistribution1、月月变化化2、周周变化化3、时时变化化二、交交通量量的时时间分分布时间分分布（1））一日日各小小时交交通量量的变变化（2））高峰峰小时时内交交通量量的变变化Fig.24Hourlyvolumesofacity（1））一日日各小小时交交通量量的变变化高峰小小时流流量比比＝高高峰小小时交交通量量／全全天交交通量量9.6%临汾市市2008年居居民出出行总总量时时段（（以30分分钟为为1时时段））分布布图时变化（2））高峰峰小时时内交交通量量的变变化其中PHF为高高峰小小时系系数空间分分布城乡分分布车道分分布方向分分布地域分分布（（路段段）三、交交通量量的空空间分分布特特性Fig.Comprehensivetransportationplanning,Harbin,20201、Spatialdistribution-GeographicaldistributionFig.TrafficflowdistributiononroadnetworkinJincheng,2005Legendpcu/dayUrbanRoadSuburbanRoad2、Spatialdistribution-Urban-Ruraldistribution三、交交通量量的空空间分分布3、方方向分分布方向分分布系系数：：MorningpeakhourofBoDaRoad,Beijing3Spatialdistribution-Directionaldistribution4、车车道分分布：：描述：当当通同同向车车行道道有两两条或或多于于两条条时，，不同同位置置的车车道，，其交交通量量分布布不一一样。。相关因因素：车道道两侧侧的干干扰，，慢行行车的的比例例和进进出口口的数数量、、位置置。4、Spatialdistribution-Lanedistribution设计小小时交交通量量DHVDHV=AADT××KK—设设计小小时交交通量量系数数，是是指设设计高高峰小小时交交通量量年平平均日日交通通量的的百分分率；；城市市地区区K值值0.09。单向设设计小小时交交通量量DDHVDDHV=AADT×K×KDKD：方向向分布布系数数。一一般般取0.55计算每每一方方向所所需车车道数数N=DDHV/（SFL*PHF）SFL为每每车道道服务务流率率veh/h/lane，PHF为为高峰峰小时时系数数规划和和设计计阶段段分析析四、设设计小小时交交通量量的应应用混合车车流服服务水水平分分级指指标服务水平10%混入率15%混入率20%混入率25%混入率密度速度SFL密度速度SFL密度速度SFL密度速度SFL一≤8112900≤8106850≤8100800≤894750二≤18751350≤18721300≤18701250≤18671200三≤28601700≤28571600≤28551550≤28541500四≤39481850>40不稳定≤38461750>40不稳定≤36481700>40不稳定≤35471650>35不稳定习题：：今欲在在某平平原地地形规规划一一条乡乡间高高速公公路，，其远远景设设计年年限平平均日日交通通量为为45000pcu/d，大大型车车比率率占25%，方方向系系数D为0.6，设设计小小时交交通量量系数数k为为0.12，试试问应应合理理规划划成几几条车车道？？单向设设计小小时交交通量量DDHVDDHV=AADT×K××D计算每每一方方向所所需车车道数数PHF0.9N=DDHV/（SFL*PHF）=???第三节节速速度度特性性第二章章交交通通特性性2-3速速度特特性一、速速度基基本定定义二、速速度的的统计计分布布特性性三、时时间平平均车车速与与空间间平均均车速速四、影影响车车速变变化的的因素素1．地地点车车速（（SpotSpeed）车辆通通过某某一地地点时时的瞬时车车速。2．行行驶车车速（（RunningSpeed））由行驶驶某一一区间间所需需时间间(不不包括括停车车时间间)及及其区区间距距离求得的的车速速。—评价价该路路段线线形顺顺适性性和通通行能能力和和成本本效益益分析析3．运运行车车速（（OperatingSpeed））指中等等技术术水平平的驾驾驶员员在良良好的的气候候条件件、实实际道道路状状况和和交通通条件件下所能保保持的的安全全车速速。—评价价道路路通行行能力力和车车辆运运行状状况4．行行程车车速（（TravelSpeed）行程车车速又又称区区间车车速，，是车车辆行行驶路路程与与通过过该路路程所所需的的总时时间(包括括停车车时间间)之之比。。—评价价道路路畅通通情况况，估估计行行车延延误。。一、基基本定定义*5．临临界车车速（（CriticalSpeed）指道路达达到理论论通行能能力时的的车速，，对于选选择道路路等级具具有重要要作用。。6．设计计车速（（DesignSpeed）指在道路路交通与与气候条条件良好好的情况况下仅受受道路物物理条件件限制时时所能保保持的最最大安全全车速，，——用作作道路线线形几何何设计的的标准。。一、基本本定义*36二、速度度统计分布特性高速公路路下图是沈沈大路和和沈本路路调查的的各车型型及各车车道的速速度分布布概率曲曲线。车车速分布布规律基基本一致致，都大大致服从从正态分布布，三种车车型的速速度期望望值也大大致相等等。另外外，由内内侧与外外侧车道道的速度度分布曲曲线可知知，内侧车道道的车速速明显高高于外侧侧车道。37一般公路路下图是一一般公路路调查路路段的速速度分布布概率曲曲线。从从图中可可以看出出，一般般公路的的大、中中、小三三种车型型的速度度分布比比较接近近，且分分布也接接近正态分布布。一级路路内侧车车道的车车速期望望值略高高于外侧侧车道。。383940二、行车车速度的的统计分分布特性性统计图：：1、车速速分布直直方图2、车速速分频率率分布曲曲线3、车速速累计频频率分布布曲线车速频率率统计表表车速区间(Km/h)50-6060-7070-8080-9090-100100-110110-120120-130130-140辆数2410223415652频率(%)241022341565241二、行车车速度的的统计分分布特性性1、车速速分布直直方图506070809010011012013014042二、行车车速度的的统计分分布特性性2、车速速频率分分布曲线线506070809010011012013014043二、行车车速度的的统计分分布特性性3、车速速累计频频率分布布曲线5060708090100110120130140车速特征征值：1.中中位车速速正态分布布下，50%位位车速等等于平均均车速2.85%位位车速最高车速速限制3.15%位位车速与与速率波波动幅度度最低车速速限制85％位位车速与与15％％车速之之差反映映了该路路段上的的车速波波动幅度度，同时时车速分分布的标标准偏差差S与85％位位车速和和15％％车速之之差存在在着下列列近似关关系：506070809010011012013014045三、时间间平均车车速与区区间平均均车速*1．时间间平均车车速（TimeMeanSpeed，，TMS）单位时间间内测得通过过道路某某断面各各车辆的的点车速，这些点点速度的的算术平均均值，即为该断断面的时时间平均均车速。。——时间间平均车车速——第i辆车的的点速度度2．空间间平均车车速（SpaceMeanSpeed，SMS）在某一特定定瞬间，行驶于于道路某某一特定定长度内内的全部部车辆的的车速分分布的平平均值，，当观测长长度为一一定时，，其数值值为地点车速速观测值值的调和和平均值值。—第i辆车行驶距离所用的时间—行驶路段的长度463．时间间平均车车速与空空间平均均车速的的关系由时间平平均车速速推算空空间平均均车速——时间间平均车车速观测测值的均均方差由空间平平均车速速推算时时间平均均车速——空间间平均车车速观测测值的均均方差47例1．设设有3辆辆汽车，，分别以以20、、40、、60km/h的速度度通过长长度为10km的路段段，试求求时间平平均车速速和空间间平均车车速。解：先求求时间平平均车速速：再求空间间平均车车速48四、影响响车速变变化的因因素1．驾驶驶员对车车速的影影响2．车辆辆对车速速的影响响3．道路路对车速速的影响响（1）街街道类型型及等级级道路级别及名称设计车速(km/h)快速路60~80主干路50~60次干路40~50支路30~40城市道路路设计车车速建议议值49四、影响响车速变变化的因因素1．驾驶驶员对车车速的影影响2．车辆辆对车速速的影响响3．道路路对车速速的影响响（1）街街道类型型及等级级（2）平平面线型型转弯半径径（3）纵纵断面爬坡能力力、最大大坡长（4）车车道数及及车道位位置（5）视视距（6）侧侧向净空空50四、影响响车速变变化的因因素（7）路路面51四、影响响车速变变化的因因素4.交交通条件件对车速速的影响响（1）交交通量量（2）交交通组组成（3）超超车条条件（4）交交通管管理（5）交交通环环境的影影响各车型比比例交通组织织交通管制制气候变化化及地貌貌特征等等自然环环境的变变化§2－4交通通密度特特性2-4密密度特特性一、密度度定义二、车头头间距与与车头时时距三、密度度资料的的应用一.交交通密度度的定义义密度是指在一一条车道道上车辆辆的密集集程度，，即在某某一瞬时时内每单单位长度度一条车车道上的的车辆数数，又称称车流密密度，常常以K表示，其其单位为为辆/km，（如为为多车道道，则应应除以车车道换算算成单车车道的车车辆数然然后再计计算，于于是有：：式中：K――车流流密度（（辆/km）；N――单车车道路段段内的车车辆数（（辆）；；L――路段段长度（（km）。Q――单