第五章-交通密度

第五章交通密度第一节交通密度*第二节交通密度调查*第三节密度资料的应用*第一节交通密度交通密度的定义*道路占有率*车头间距与车头时距*一.交通密度的定义密度

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辆数，又称车流密度。常以K表示，其单位为辆/km.车道（如为多车道，则应除以车道换算成单车道的车辆数然后再计算。一.交通密度的定义2

式中：K――车流密度（辆/km）；N――单车道路段内的车辆数（辆）；L――路段长度（km）。Q――单车道上交通量（辆/h）；――区间平均车速（km/h）。二.道路占有率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，而且反映不出车辆长度与速度的关系，尤其当车辆混合行驶时，交通密度的高低，并不能明确地表示出交通流的状态。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常用车道占有率包括空间占有率和时间占有率两种。1．空间占有率

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。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空间占有率。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度。其表达式如下：式中：RS——空间占有率(%)；Li——第i辆车长度(m)；L——观测路段总长度(m)；n——该路段内的车辆数(辆)。2．时间占有率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.

车头间距与车头时距1、车头间距

在同向行驶的一列车队中，相邻两辆车的车头之间的距离称为车头间距（或间隔）。路段中所有车头间距的平均值称为平均车头间距（hs）。

道路上车流的车头间距也反映交通密度，根据定义，车头间距hs和密度之间的关系为:hs=1000/K

式中：hs――车头间距（m/辆）；K――密度（辆/km）。2、车头时距在同向行驶的一列车队中，相邻两辆车驶过同一个断面的时间差称为车头时距。车头时距和交通量之间的关系为：

ht=3600/Q

式中：Q――道路的交通容量（辆/h）；

ht――平均车头时距（s/辆）。

车头间距hs、车头时距ht及速度V三者之间关系为：式中：V――汽车行驶速度（km/h）。第二节交通密度调查

调查时段与区间长度*二.调查方法*一、调查时段与区间长度时段：大于5分钟路段：800以上二、调查方法（一）出入量法（二）地面摄影法（三）航空摄影法（四）道路占有率的检测和调查（一）出入量法1.出入量法的基本原理

在某道路上选择A、B两点间的路段为观测路段，车流从A驶向B。观测开始(t=t0)时，AB路段内存在的初始车辆数为E(t0)，t时刻内从A处驶入的车辆数为QＡ(t)。从B处驶出的车辆数为QB(t)，则t时刻AB路段内存在的现有车辆数应为初始车辆数与t时刻内AB路段的车辆数改变量之和。即：t时刻AB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=t０)到t时刻内从A处驶入的累计车辆数；QB(t)——从观测开始(t=t０)到t时刻内从B处驶入的累计车辆数；E(t0)——从观测开始(t=t０)时，AB路段存在的初始车辆数；LAB——AB路段长度(km)。初始车辆数E(t０)的求法:

求初始车辆数E(t０)的方法有车牌号码法、照相观测法等。这里介绍一种最简易的方法即试验车法。设试验车在观测开始(t=t０)时从A驶向B。t１时刻到达B。从t0到t１时刻，通过B处的车辆数为q。若试验车在行驶期间没有超越别的车，也没有被别的车超越时，则q就是t0时刻AB路段内的初始车辆数；如果试验车在行驶期间存在超车和被超车的现象时，则观测开始(t=t０)时在AB路段内的初始车辆数应为：式中：q——从t0到t１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(1)用出入量法测定交通密度，适用于高速公路上立交之间无出入交通的路段。由于实测密度均方差为实测时段和区间长度的减函数；为了保证有足够的精度，调查时必须选用路段长度尽量大于800m，时段延续5min以上。(2)在测定路段的两端设置车辆情况示波器或动态录像机，从开始时刻(t0)开始。测定通过这两端的车辆数，同时还要测定试验车在测定路段内的超车和被超车的车辆数。为了记取试验车通过AB路段两端的时刻，必须在试验车上标以特殊的记号。此时，若使用车辆情况示波器进行测定。当试验车通过两端时，要按动显示器把具有特殊记号的试验车记录在记录纸上；若使用动态录像机，也要对准试验车的记号摄影，以便整理资料时记取那个时刻。3.出入量法优缺点用出入量法测定路段交通密度的优点是方法简便，无须很多设备。适用于各种交通状况，既能保证精度又实用有效。出入量法的缺点是，通过A、B两端车辆数的测量误差随时间而累加。为了防止误差的累加，除应增加试验车的观测次数外，要把试验车每次经过A端的时刻都作开始时刻(t0)，且该时刻的现有车辆都作为每次的初始车辆数值。（二）地面上(高处)摄影观测法1.测定方法2.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)；Δt——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）航空摄影观测法1.测定方法2.交通密度的计算与分析3.航测法的优缺点

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。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相机1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。（四）道路占有率的检测和调查空间占有率为在一瞬间测得已知路段上所有车辆占用的长度占路段长度的百分比，即：式中：RS——空间占有率(%)；Li——第i辆车长度(m)；L——观测路段总长度(m)；n——该路段内的车辆数(辆)。如果事先已获得各车型的车长资料时，根据密度调查现场统计的分车型交通量资料，就可按上式计算空间占有率。如果事先没有各车型的车长资料，要在现场直接量测车长是很困难的，一般是在现场测定车辆的占用时间，按下式