交通工程—— 三参数的关系
第七章交通流三参数之间的关系
参考文献
1、任福田,刘小明,荣建等.交通工程学. 北京：人民交通 出版社,2003.7
2、刘建军.交通工程学基础. 北京：人民交通出版社, 1995.7
第七章 交通流量、速度和密度之间来自关系授课内容：1、三参数之间的关系
2、速度—密度之间的关系
3、交通流量—密度之间的关系
4、交通流量—速度之间的关系
授课要求：
掌握交通流中交通流量、速度和密度各参数之间
的关系，会分析和应用三参数之间的关系。
第一节 三参数之间的关系
一、交通流的三个参数关系
描述交通流的三个参数是交通量、速度和交通密 度，它们之间的关系可以用下式表示：
Q VK
式中：Q——交通量（辆/h）；
V——速度（km／h）；
K——交通密度（辆／km）。
二、交通量、速度和交通密度的关系曲线 由交通量、速度和交通密度三者关系图（图 7-1 ） 可见：
图7—1交通量、速度和交通密度的关系
（1）Qm是速度-流量图上的峰值，表示最大流量。
（2）Vm是流量取最大值（Q＝Qm）时的速度，称为 临界速度。
例7-1已知某公路上畅行速度Vf=80 km/h，阻塞密度Kj =105veh／km，速度一密度符合直线关系式。 求：（1）在该路段上期望得到的最大流量？ （2）此时所对应的车速是多少？ 解：（1）该路段上期望得到的最大流量为： Qm=1/4 KjVf=1/4*80*105= 2100（veh／h）
阻塞密度值：kj=1000／hd＝1000／8.05=124辆 ／km，如假定ht＝1.5s，由于 ht＝3600／Q
因此，最大通行能力Qm＝3600／1.5＝2400辆／h。 此时的速度Vm＝Qm／Km＝2400／62＝38.7km／ h。
2-3交通特性分析
vs 1
1
n
1
n i1 vi
vs
1 n
l
n
i 1
ti
l —行驶路段的长度 ti —第i辆车行驶 l 距离所用的时间
2
3．时间平均车速与空间平均车速的关系
由时间平均车速推算空间平均车速
vs
vt
t2
vt
t ——时间平均车速观测值的均方差
t
(vi vt )2 n
由空间平均车速推算时间平均车速
1．驾驶员对车速的影响 2．车辆对车速的影响 3．道路对车速的影响
（1）街道类型及等级 （2）平面线型 （3）纵断面 （4）车道数及车道位置 （5）视距 （6）侧向净空 （7）路面
4．交通条件对车速的影响 （1）交通量 （2）交通组成 （3）超车条件 （4）交通管理 （5）交通环境
13
第二章 交通流特性
几个特征量 自由流速度 （Free-flow Speed）vf 阻塞密度 （Jam Density） Kj 临界密度 （Critical Density）Km 临界速度 （Critical Speed）vm 最大流量Qm 0流量
二、速度－密度关系
1、格林希尔茨（Greenshields）模型—线性模型 在通常的交通流密度条件下
图 2-15 京哈路速度分布概率曲线
10
高速公路交通流分布特性
三、行车速度的统计分布特性
表征车速统计分布特性的特征车速*常用： 1．中位车速
也称50％位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度 以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50％位车速等于平均车速。 2．85％位车速
在该路段行驶的所有车辆中，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，只有 15％的车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制 车速。 3．15％位车速与速率波动幅度
第七章交通流三参数之间的关系
对于式（7-6）若另dQ/dK=0，则可求出对应于 Qm的Km值： Nhomakorabeakm
1 kj 2
从而
Qm K m vm
K mv f 4
第四节 速度和流量的关系
由式
K v v f (1 ) Kj
可得：
v K K j (1 ) vf
代人式Q＝KV，得
v2 Q K j (v ) vf
5．已知某公路上畅行速度Vf=60km／h，阻塞密度Kj＝ 86辆／km，速度—密度关系为线性关系。试问：
（l）该路段上期望得到的最大流量是多少？ （2）此时所对应的车速是多少？
6．在长400m的道路上行驶24辆车，速度-密度为直线 关系，V=60-3/4 K，求：该道路的Vf ，Kj ，Q ， Qm 。 7．试述交通量、速度和密度之间相互的关系？
式 表明速度与流量的关系曲 线同样是一条抛物线（图7-4）
v2 Q K j (v ) vf
图7—4 速度与流量的关系
当交通密度为零时，畅行交通流的车速就可能达 到最高车速，如图中曲线的最高点A，就是畅行速度 Vf，而流量等于零。当交通密度等于阻塞密度时，速 度等于零，流量也等于零，因此，曲线通过坐标原点。
授课要求：
掌握交通流中交通流量、速度和密度各参数之间
的关系，会分析和应用三参数之间的关系。
第一节 三参数之间的关系
一、交通流的三个参数关系
描述交通流的三个参数是交通量、速度和交通密 度，它们之间的关系可以用下式表示：
Q VK
式中：Q——交通量（辆/h）；
V——速度（km／h）；
K——交通密度（辆／km）。
K v v（ ） f 1Kj
式中：Vf－一畅行速度； Kj——阻塞密度。
交通工程概论
一、名词解释：交通工程学：是以人为主体，以交通流为中心，以道路为基础，将这三方面有关内容统一在道路交通系统中经行研究，综合处理道路交通中人、车、路、环境、能源之间关系的科学。
它寻求的是道路通行能力最大，交通事故最少，能源机件损耗与公害程度最低，运输效率最高费用最省的构建科学措施，从而达到安全，迅速，经济，舒适可持续发展的交通体系的目的。
炫目：若视野中有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感形成视觉障碍。
路网密度：等于某一计算区域内所有的道路的总长度与区域总面积之比，单位为千米每平方千米交通量：指在一定的时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道交通体的数量、地点车速：车辆驶过某断面时的瞬时速度。
行驶车速：是以车辆行驶于某一区间所需的时间（不包括停车时间）和此区间的距离所求得的车速。
行程车速：是以车辆行驶于某一区间所需的总时间（包括停车时间）和此区间的距离所求得的车速。
行车延误：由于交通干扰以及交通管理与控制设施等因素引起的运行时间损失。
道路通行能力：指道路上某一点某一车道或某一断面处单位小时内可能通过最大的交通实体（车辆或行人）。
服务水平：是衡量交通流运行条件以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的一项指标，通常根据交通量、速度、行车时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便等指标确定服务水平设计通行能力：道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，道路上某一路段的通行能力。
交通规划：有计划地引导交通的一系列行动的展开，即规划者如何提出各种目标，又如何将提出的目标付诸实施的方法。
出行链：某人一天的全部活动，是由若干个出行相连接的，称之为出行链出行循环：由一个据点出发到返回该据点的一连串的出行的总称。
交通事故（5要素）：车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件，构成交通事故应具备5个因素：1）车辆2）行为的特定性3）行为人主观上常常存在着过失4）行为的违法性5）造成损害的后果可能通行能力：道路实际所能承担的最大交通量，指偏离上述理想条件各种道路修正后得到的通行能力。
最新大学交通工程课件7第七章三参数的关系ppt课件
结束语
谢谢大家聆听！！！
13
大学交通工程课件7第七章三 参数的关系
§7.1三参数之间的关系
A
1
2BNຫໍສະໝຸດ L路段的车流密度：K=N/L N号车通过A断面所用的时间：t=L/V N号车通过A断面的交通量：Q=N/t
QN N NVKV t L/V L
§7.2速度-密度的关系
三、指数模型（Underwood模型）
K
V Vf e Km
使用条件：交通密度小
§7.3交通流量-密度的关系
根据Greenshields公式可得
QKVKV f(1K Kj)V f(KK K2j) 可以求得：
Km Kj / 2 Vm Vf / 2
Qm VfKj /4
§7.４速度-交通流量的关系
由
V K K j(1 Vf )
推出：
Q
K
j
(V
V2 Vf
)
算例
交通工程-交通流三参数之间的关系06
❖
V=60-3/4*70=7.5（km／h）
❖
Q= KV=7.5*70=525（veh／h）
❖ Qm=1/4 KjVf=1/4*60*80=1200（veh ／h）
❖ 4、假定车辆平均长度为6.lm，在阻塞密度时，
单车道车辆间的平均距离5m，试说明流量与密度的关系。
❖试计算该道路的最大流量。 ❖解：对照车速-密度的对数模型，可得： ❖Vm=40km/h；则Vf=80km/h； ❖Kj=82辆/km； ❖则Qm=1/4Vf*Kj=1640辆/h。
3、交通量三参数之间关系的应用
拥挤收费——交通需求管理策略
流量-密度关系曲线
交通量三参数之间关系的应用
拥挤收费
通过对驶入城市中心区的车辆征收额外的 通行费达到调节中心区交通流的目的，从 而使城市中心区的交通流运行在最佳状态。
❖ 1998年8月，新加坡政府将ERP扩充到整个中心 商业区、高速公路和交通拥挤的区域。新加坡拥 挤收费的目的非常单一，就是为了控制交通拥挤 现象，同时辅以高达130%的小汽车牌照税进一 步限制小汽车的保有，削弱了拥挤收费政策的负 面影响，增强了拥挤收费实施的效果。
❖ 技术手段
❖ 早期的ALS和RPS均采取出入收费区域出示纸质凭证 的方式运行。
实施效果： 收费区域交 通量减少了 22%；
交通事故降 低5~10%；
公交利用率 大幅提高， 增减了16条 公交线路和 200多辆公交 车。
3、交通量三参数之间关系的应用
拥挤收费需解 决的关键问题
拥挤区域、拥挤收费时段、拥挤收费 费率、收费方式等。
新加 坡电 子拥 挤收 费区 域入 口图
❖ 新加坡交通拥挤收费典型成功案例
❖ 收费水平和收益分析 ❖ 新加坡的电子收费系统(ERP)是一种单次分级
交通流三个参数K Q V之间关系
过C点作一条平行于流量坐标轴的线，将曲线分 成两部分，这条线以上的部分，为不拥挤部分，速度 随流量的增加而降低，直至达到通行能力的流量Qm 为止，速度为Vm；这条线以下部分为拥挤部分，流 量和速度都下降。
综合以上三个参数的关系可知：当道路上交通密 度小时，车辆可自由行驶，平均车速高，交通流量不 大；随着交通密度增大，交通流量也增加，但车速下 降；当交通密度增加到最佳密度时，交通流量达到最 大值，即交通流量达到了道路的通行能力，车辆的行 驶形成了车队跟随现象，车速低且均衡；当交通密度 继续增大，即超过了最佳密度，交通流量下降，车速 明显下降，直到车速接近于零，道路出现阻塞，交通 密度达到最大值，即阻塞密度，交通流量等于零。
（2）此时所对应的车速是：
Vm＝Vf/2=1/2*80=40 km／h
例7-2 在长400m的道路上行驶28辆车，速度-密度为直 线关系，V=60-3/4 K， 求：该道路的Vf ，Kj ，Q ，Qm 。 解：V=60-3/4 K=60（1- K/80） Vf=60 km／h K=N/L=28/0.4=70（veh／km）
上式是二次函数关系，可用一条抛物线表示，如 图7－3所示。
图7－3交通量和密度的关系
当交通密度为零时，流量为零，故曲线通过坐标 原点。当交通密度增加，流量增大，直至达到道路的 通行能力，即曲线C点的交通量达到最大值，对应的 交通密度为最佳密度Km；从C点起，交通密度增加， 速度下降，交通量 减少，直到阻塞密度Kj，速度等 于零，流量等于零；由坐标原点向曲线上任一点画矢 径。这些矢径的斜率，表示矢端的平均速度。通过A 点的矢径与曲线相切，其斜率为畅行速度Vf；对于密 度比Km小的点，表示不拥挤情况，而密度比Km大 的点，表示拥挤情况。
参考文献
《交通工程》课后习题
《交通工程》课后习题长安大学交通工程系二零一五年五月第一章绪论1. 简述交通工程学的定义、性质、特点及发展趋势。
2. 简述我国交通现状及交通工程学科所面临的任务。
3. 简述交通工程学科的研究范围、重点及这门学科的重要作用。
4. 从我国目前的交通现状和国外交通的发展进程老看，你认为我国交通的发展方向如何？当前应着力解决哪些问题？第二章交通特性分析1. 交通特性包含哪几方面？为什么要进行分析？意义如何？分析中需要注意哪些问题？2. 交通特性对建立交通流理论、通行能力研究、道路交通的规划设计各有什么影响？在交通工程中应如何正确对待？3. 驾驶员在交通系统中所处的地位及职责是什么？驾驶员的交通行为及心理特性如何？4. 确定合理路网密度的原则是什么？5. 路网布局有哪几种典型的形式，其特点如何？适用原则是什么？6. 交通量的类型、定义及表示方法是什么？交通量有哪些特性？研究这些特性有什么意义？7. 什么叫高峰小时系数？如何计算确定？有何用途？8. 试述交通量的空间分布和时间分布特性？9. 什么叫设计小时系数？如如何确定？有什么意义及用途？10.交叉口延误有哪些？如何调查？11.何谓时间平均车速与空间平均车速？有何用途？它们之间有何联系？12.行车速度有什么特性？具体表现在哪些方面？速度指标在交通工程中有什么作用？13.交通密度的定义是什么？有何表示？有何用途？主要调查方法有哪些？14.某双向两车道乡间公路，2002年3月20日测得三月份星期一平均日交通量为15800辆/日，月变系数为0.96，星期一的日变系数为0.97，第30位小时系数为12.5%，方向不均匀系数为0.6，单车道通行能力取800辆/小时，则该公路需______a、不需扩建b、至少修建4车道c、至少修建3车道d、至少修建5车道15.2000年3月20日（星期二）在某道路上观测到日交通量为1500辆/日，由历年观测资料知：K三月=1.58，K日=0.97，求年平均日交通量AADT。
第六章 流量速度密度三者关系
二、流量、速度、密度三者关系 流量、速度、
车头时距：相邻两车的车头通过道路某一断 车头时距： 面的时间差。 面的时间差。 3600
h=
1000 h (m ( m) 车头间距：两车头之间的距离。 车头间距：两车头之间的距离。 d = K
3600 导出： 导出： Q = h
3600 K= h⋅v
Q
(s)
M = ∑ (Yi − y i )
i =1
n
2
Q Yi = α + βX i ∴ M = ∑ (α + βX i − y i )
i =1 n 2
n ∂M ∂α = 2∑ (α + βxi − y i ) = 0(1) i =1 求导 n ∂M = 2 (α + βx − y ) = 0(2) ∑ i i ∂β i =1
一、概述
2.密度： 2.密度： 密度
可以用车道表示——某一条车道的密度； 某一条车道的密度； 可以用车道表示 某一条车道的密度 可以用某行车方向的全部车道表示——行车 可以用某行车方向的全部车道表示 行车 方向密度。 方向密度。 双向4车道 例：长500m双向 车道，在某一时刻每一车 双向 车道， 道上有10辆车 辆车， 道上有 辆车， 10 K 则车道密度： 则车道密度： 道 = 500 = 20辆 / km
一、概述
2.密度： 2.密度： 密度
(1)密度 ：指道路上车辆密集的程度，即单位 密度K：指道路上车辆密集的程度， 密度 长度上的车辆数（某瞬间）。 长度上的车辆数（某瞬间）。
N K= L
式中： 某瞬间在长度为L的路段上行驶 式中：N——某瞬间在长度为 的路段上行驶 某瞬间在长度为 的车辆数， 的车辆数，辆 L——路段长度，km 路段长度， 路段长度
第七章 交通流量、速度和密度之间的关系
解：1.最大流量为：
Qm
Vf K j 4
80 100 4
2000 veh / h
2.当交通流量为最大时，速度为： Vm Vf 2 802 40km/ h
结论
• 综上所述，按格林希尔茨的速度-密度模型、流量 -密度模型、速度-流量模型可以看出，Qm 、Vm和 Km （流量 ·速度关系曲线图）是划分交通是否拥 挤的重要特征值。
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第七章 流量、速度和密度之间的关系
第三节 交通量——密度的关系
根据Greenshield模型和交通流基本关系可得到：
Q
v
f
K
K K
2 j
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第七章 流量、速度和密度之间的关系
从流量——密度关系可得以下主要特征：
1）密度为0时，流量为0；密度增大，流量增加；密度达最 佳密度时，流量最大；密度继续增大，流量变小；密度达 到阻塞密度时，流量为0。
对流量——密度关系模型求导并令其为0可得：
Km=Kj/2 Vm=Vf/2 Qm=VfKj/4 2）密度小于最佳密度时，表示交通不拥挤；密度大于最佳 密度时，表示交通拥挤。
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第七章 流量、速度和密度之间的关系
解：因为 hd 1000/ K
由P99曲线图7-6可得阻塞密度为：
K j 1000 / hh 1000 / 8.05 124 veh / km
V=a-bk
（7-1）
当K=0时，V值可达到理论最高速度Vf，代入（7-1）得： a=Vf
当密度达到最大值时，车速V=0，代入（7-1）得：
b=Vf/Kj 将a，b代入（7-1）得：
V=Vf（1-K/Kj）
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05交通工程学 第五讲 交通流理论-流密速三参数基本关系
研究交通流理论的意义 ——把握交通流运动机理与规律，科学地分析 交通设施设计效果与运营管理系统
4.1 交通流特性
4.1.1 交通设施种类
连续流设施
间断流设施
4.1 交通流特性
拥挤区 不拥挤区 Vm 速度V（Km/h） E
A
Vf
4.1 交通流特性
4.1.3 间断流特征
1. 信号间断处交通流特征
1 车头时距 2 3 4 5 6 7 8
h
t1
t2
t3
t4
t5
车队中的车辆
4.1 交通流特性
4.1.3 间断流特征
2. 关键变量及其定义
饱和车头间距 饱和交通量比率（饱和流率） 启动损失时间：Σ超时 净损失时间：最后一辆车越过停车线至下一 次绿灯启亮之间的时间。
4.1.1 交通设施种类
连续流设施
间断流设施
无外部因素导致周期 性中断 高速公路、限制出入 的一般公路路段。
由于外部设备导致 交通流周期性中断 一般道路交叉口
4.1 交通流特性
4.1.2 连续流特征
4.1 交通流特性
4.1.2 连续流特征
几个特征变量
(1) (2) (3) (4) (5) 极大流量Qm 临界速度Vm 最佳密度km 阻塞密度kj 畅行速度Vf
交通工程学基础
Traffic Engineering
叶彭姚 博士
交通运输与物流学院 西南交通大学 2011.3
交通工程学知识点总结
第一章绪论1.交通工程学：是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通的规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论方法,以及有关设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。
2.交通规划：基于城市规划、土地使用性质、人口、经济发展等条件确定交通系统及其设施的构成；设施的规模和建设计划、政策等；指导设施的建设，对城市规划提出反馈，具有宏观的性质。
3.交通工程学的特点:系统性,综合性,交叉性或复合性,社会性,超前性,动态性。
第二章交通特性4.驾驶员所遇到的外界刺激信息：早显信息，突显信息，微弱信息，先兆信息，潜伏信息。
5.道路组成特性——横断面组成：主要是行车道、路肩、分隔带、爬坡车道和变速车道、紧急停车带、错车道、慢车道、人行道，另外还有边沟、挡墙、盲沟等附属部分。
7.路网密度的定义：区域的道路总长比该区域的总面积。
8.城市道路网密度、间距的选取原则:①道路网密度、间距与不同等级道路的功能、要求相匹配；②道路网密度、间距与城市不同区域的性质、人口密度、就业密度相匹配。
9.公路网布局形式：三角形、棋盘形、并列形、放射形、扇形、树叉形、条形等。
10.城市道路网布局形式：棋盘形(方格形)、带形、放射形、放射环形、混合形等。
11.城市交通网络的基本形式大等。
12.城市的基本布局形态带状、棋盘式和自由式。
第三章交通调查与分析13.交通量：特定时刻（高峰、低峰）、单位时间内通过某地点或断面的交通实体数（人、车或物）。
14.设计交通量：第30位年最高小时交通量（30HV）。
15.行程车速（区间车速）：车辆行驶在道路某一区间的距离与行程时间的比值；行驶车速：车辆行驶在道路某一区间的距离与行驶时间的比值。
注意区别！通量Q、行车速度V、车流密度KQ=VK图见书上P67。
18.速度与密度的关系：格林希尔茨模型（速度－密度线形模型）当K＝0时，V＝Vf，车辆可以自由行驶；当K＝Kj时，V＝0，车辆停滞；流量与密度的关系：当K由0逐渐增大到Km时，流量逐渐增大，属于不拥挤区；当K＝Km时，流量为最大；当K由Km逐渐增大到Kj，流量逐渐减小，属于拥挤区。
交通工程学第四章公式,重点知识点总结
第四章 道路交通流理论4.1交通流特性 4.1.2连续流特征1. 总体特征交通量Q 、行车速度S V 、车流密度K 是表征交通流特性的三个基本参数。
此三参数之间的基本关系为：S Q V K =∙ (4—1)式中：Q ——平均流量(辆/h)；S V ——空间平均车速(km/h); K ——平均密度(辆/km)。
能反映交通流特性的一些特征变量： (1)极大流量m Q ，就是Q V -曲线上的峰值。
(2)临界速度m V ，即流量达到极大时的速度。
(3)最佳密度m K ，即流量达到极大时的密量。
(4)阻塞密度j K ，车流密集到车辆无法移动(=0V )时的密度。
(5)畅行速度f V ，车流密度趋于零，车辆可以畅行无阻时的平均速度。
2. 数学描述(1)速度与密度关系格林希尔茨(Greenshields)提出了速度一密度线性关系模型：(1)f jKV V K =-(4—2) 当交通密度很大时，可以采用格林柏(Grenberg)提出的对数模型：lnj m K V V K= (4—3)式中：m V ——对应最大交通量时速度。
当密度很小时，可采用安德五德(Underwood)提出的指数模型：mK K f V V e-= (4—4)式中：m K —为最大交通量时的速度。
(2)流量与密度的关系(1)f jKQ KV K =-(4—5) (3)流量与速度的关系2()J fV Q K V V =- (4—6)综上所述，按格林希尔茨的速度—密度模型、流量—密度模型、速度—流量模型可以看出，m Q 、m V 和m K 是划分交通是否拥挤的重要特征值。
当m Q Q ≤、m K K >、m V V <时，则交通属于拥挤；当m Q Q ≤、m K K ≤、m V V ≥时，则交通属于不拥挤。
4.1.2间断流特征在一列稳定移动的车队中观察获得的不变的车头间距被称为饱和车头间距h ，假设车辆进入交叉耗时为h ，那么一个车道上进入交叉的车辆数可以按式(4—7)计算：3600S h=(4—7) 式中：S ——饱和交通量比率(单车道每小时车辆数)； h ——饱和车头时距(s)。
第七章交通流三参数之间的关系
式 表明速度与流量的关系曲 线同样是一条抛物线（图7-4）
v2 Q K j (v ) vf
图7—4 速度与流量的关系
当交通密度为零时，畅行交通流的车速就可能达 到最高车速，如图中曲线的最高点A，就是畅行速度 Vf，而流量等于零。当交通密度等于阻塞密度时，速 度等于零，流量也等于零，因此，曲线通过坐标原点。
对于式（7-6）若另dQ/dK=0，则可求出对应于 Qm的Km值：
km
1 kj 2
从而
Qm K m vm
K mv f 4
第四节 速度和流量的关系
由式
K v v f (1 ) Kj
可得：
v K K j (1 ) vf
代人式Q＝KV，得
v2 Q K j (v ) vf
例7-1已知某公路上畅行速度Vf=80 km/h，阻塞密度Kj =105veh／km，速度一密度符合直线关系式。 求：（1）在该路段上期望得到的最大流量？ （2）此时所对应的车速是多少？ 解：（1）该路段上期望得到的最大流量为： Qm=1/4 KjVf=1/4*80*105= 2100（veh／h）
（2）此时所对应的车速是：
Vm＝Vf/2=1/2*80=40 km／h
例7-2 在长400m的道路上行驶28辆车，速度-密度为直 线关系，V=60-3/4 K， 求：该道路的Vf ，Kj ，Q ，Qm 。 解：V=60-3/4 K=60（1- K/80） Vf=60 km／h K=N/L=28/0.4=70（veh／km）
（3）在速度、密度图上，车辆减少，密度随着变小， 速度增大。当密度趋于零时，速度可达最大值，这时 车辆可畅行无阻，所以Vf是畅行速度。若车辆增多时； 则密度增大，车速随之减小。当密度达到最大值Kj时， 车流受阻即Q = 0。此时的密度Kj称阻塞密度。
交通流三参数交通工程改
2024/10/13
11
四、设计小时交通量
设计小时交通量的计算（不考虑方向不均衡性）
DHV AADT k
n DHV C单
W W1 n
式中：DHV—设计小时交通量（辆/h）；
K —设计小时交通量系数（%）；
N — 车道数;
C单— 每一车道设计通行能力（辆/h）； AADT — 规划年的年平均日交通辆量
年平均日交通量 K周日 某周日平均交通量
➢ 某周日的平均日交通量等于全年所有该周日的交 通量除以全年该周日的总天数。
2024/10/13
6
二、交通量的时间分布
时变化：一天24小时中，每个小时的交通量亦在 不断变化。
➢ 一天24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。
➢ 高峰小时系数：就是高峰小时交通量与高峰小时
2024/10/13
36
三、流量与密度的关系
交通流的流量-密度关系是交通流的基本关系，根 据格林希尔茨公式及三参数的基本关系式可得：
Q
KV f
(1
K Kj
)
Vf
(K
K2 Kj
)
2024/10/13
37
三、流量与密度的关系
上式对Q 求导，并令：
dQ dK
Vf
2V f Kj
K
0
可求出当：
K K j 时 ，Q最 大 。 2
1 7
7
Qi
i1
2024/10/13
4
二、交通量的时间分布
月变化 ：一年内各月交通量的变化称为月变
化。年平均日交通量与月平均日交通量之比,称
为交通量的月变化系数(或称月不均衡系数，月
换算系数)，以K月表示 。
交通工程基础交通流特性
Vf Vf K j Vf K Vm = Vf = 另外，由于 V=Vf Kj Kj 2 2
由坐标原点到Q～K曲线上某一点之间联线的斜率，表示该点 （实质为某一交通运行状态）所对应的车速，原点处的斜率即为 畅行速度Vf。
4、交通量与速度的关系
由V～K关系可知，
代入Q=K·V中，则 其曲线为：
车辆在信号交叉口处的总损失时间称为延误。车辆除在信号
交叉口处有延误外，在很多其他地方也存在延误，以下给出几个 有关延误的概念： 延误：时间的损失。 停车延误：车辆通过道路某一部分的停车时间。 行程时间延误：实际行程时间与正常行驶时间的差值，包括 停车时间和慢行延误。
固定延误：由交通控制装置引起的延误。
二、间断流特性
间断流是指有外部固定因素影响的周期性中断交通流。主要 指信号交叉口的交通流。 信号交叉口的交通流特性常用饱和车头时距、饱和流率和损 失时间来描述。 稳定行驶的连续流的车头时距称为饱和车头时距（ht），则 饱和流率S为： 3600 (辆/h·车道) S
ht
信号交叉口处的车辆不可能以饱和流率通过，它有红灯时的 停车时间和红灯变绿灯的启动损失时间及清尾时间，因此S是个 假想值（理想值）。
（3）设计小时交通量（DDHV） 一般由下式计算：DDHV=AADT×K× D 其中：K---设计小时交通量系数，其值常取第30位小时交通 量系数K30。 K30=第30位小时交通量/AADT
D
---高峰小时内重方向交通量占双向交通量的比例。
三、交通量在时间上的变化（分布）
1、季节、月份变化 反映交通量在一年内的变化 常用月变系数（又称为月不均匀系数）M表示 2、日变化 反映交通量在一周内的变化
Q= n nV = =K V t L
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V Vf
V
)
推出：
2
Q K j(V
)
Vf
作业：
1、已知某公路上的畅行速度为V f =82km/h，阻塞密度K j=105辆/km，速度密度关系为线性关系。试问： （1）该路段上期望的最大流量为？ （2）此时对应的车速是多少？
作业：
2、设车流的速度与密度的关系为：V=881.6K，若要限制车流的实际流量不大于最 大流量的0.8倍，求速度的最低值和密度的 最高值？(假定车流的密度<最佳密度Km)
V Vf e
使用条件：交通密度小
§7.3交通流量-密度的关系
根据Greenshields公式可得
2
Q K V K V f (1
K K
j
) Vf (K
K K
)
j
可以求得：
K
Q
m
K j/2
Vf K j / 4
Vm Vf / 2
m
§7.４速度-交通流量的关系
由
K K j (1
《交通工程学》
第七章 交通流量、速度、 密度的关系
§7.1三参数之间的关系
A 1
2
N
B
L路段的车流密度：K=N/L N号车通过A断面所用的时间：t=L/V N号车通过A断面的交通量：Q=N/t
Q N t N L /V N L V KV
§7.1三参数之间的关系
Q KVQ：流量，辆/h来自V：区间速度，km/hK：密度，辆/km
§7.1三参数之间的关系
V
f
V
三 维 曲 线
Q
K
K
j
§7.1三参数之间的关系
Q
m
A K
B K
0
m
j
Vf
Vf V
A
m
B 0 K K
m m
三 参 数 关 系 曲 线
Q
m
K
j
0
§7.1三参数之间的关系
曲线中的一些特殊值: 自由流速度Ｖｆ：一辆车在无其它车辆干扰的 条件下通过某一区域的最高车速，即畅行速度 阻塞密度K j：密度持续增大使流量趋近于零时 的速度或指停车排队的密度。 临界密度K m ：流量逐渐增大，接近或达到道 路通行能力时的密度。又称最佳密度。 最大流量Q m：路段上能够通行的最大流量。
§7.2速度-密度的关系
一、直线关系模型
V V f (1 -
K K
j
)
使用条件：车流密度比较适中
§7.2速度-密度的关系
二、对数关系模型（Greenberg模型）
V V m ln (
K K
j
)
使用条件：交通流拥挤情况
§7.2速度-密度的关系
三、指数模型（Underwood模型）
K Km