第9章 交通影响模型

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§2 燃料消耗
一、车辆燃料消耗的影响因素 影响机动车燃料消耗率的因素，大致可以分为四类： （1）车辆——包括车重、发动机大小、发动机类型(如汽油
机、柴油机、电力、天然气)、传动类型、轮胎类型和大 小、轮胎压力、制动和燃油喷射系统状态、汽油类型 （ 93#、97#等） 、车型和空调等电气设备的使用程度； （2）驾驶环境——包括道路坡度、风况（风向、风速、风 力）、环境温度、海拔高度和路面类型（如沥青混凝土、 砂砾）和路面情况（平整度、湿或干） ； （3）交通状况——包括速度、停车次数、速度和加速度干 扰等； （4）驾驶员的交通特性也会影响燃料消耗。
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交通影响分析(Traffic Impact Analysis，TIA)是指 通过定量研究城市开发项目与交通需求增长之间 的关系，分析开发项目对城市交通的影响程度和 影响范围，提出相应的交通改善措施，确保一定 服务水平下的补偿政策，减小开发项目对交通负 荷的影响。
一般交通影响评价系统应包括交通调查系统、交 通规划系统和交通影响评价系统三部分组成。
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三、公路交通车辆燃料消耗模型
公路条件下车辆速度较高，必须把影响燃料消耗 的空气阻力作为重点来考虑。
TRANSYT-8模型：
fc a buc cuc2
式中：fc—稳态行驶速度燃料消耗率 uc—稳态行驶速度
a, b, c—模型参数
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对于城市和公路交通中车辆瞬态速度时的燃料消耗， 通常采用瞬态燃料消耗模型式（NETSIM软件）：
用年平均日(小时)交通量等与事故发生时的具体交通状况 没有直接联系的统计资料；(3)模型的简单化；(4)不同国家 或地区对交通事故判定上的差别；(5)参数标定方法的差别； (6) 交通事故取决于包括交通量在内的很多复杂因素。
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目前，可以通过高速公路管理系统、永久 性观测站或者不停车收费（ETC）设备等 获得更多的交通流信息，通过利用交通流 所有的相关特性，比如交通量、速度、密 度、车头时距和振动波等，采用多元统计 分析方法对交通事故预测模型加以改进。
式中：m—某一时期内某类事故发生次数 q—交通量
α,β,γ—参数
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各种模型函数曲线
当交通安全取决于两股或者更多相互冲突的交通 流(汽车—火车，交叉口汽车—行人等)时，常采
用幂函数乘积模型：
m

q1
q

2
...
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如果随着交通量的增加，m(q)的斜率逐渐减小， 甚至变成负数，可用如下模型：
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二、城市交通车辆燃料消耗模型
对16种影响燃料消耗的交通变量研究表明，速度决定 70％以上的燃料消耗。
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城市交通车辆燃料消耗的基本模型： Φ = K1+K2Tr
式中：Φ—单位距离燃料消耗（ml/km） Tr—单位距离平均行驶时间, Tr ＝1/ ur ur—平均行驶速度
K1, K2—模型参数，K1反映克服滚动摩擦力的燃 料消耗(ml/km)，它与车辆质量密切相关，K2可以 提高模型精度(ml/s) 。
第九章 交通影响模型
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本章主要内容
§1 交通安全 §2 燃料消耗 §3 道路交通废气污染 §4 道路交通噪声污染
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教学目的：理解交通安全、燃料消耗、废气污 染、噪声污染等交通影响因素在交通分析中的 作用、掌握交通影响因素的常用模型及其应用。
重点：交通影响因素的常用模型 难点：交通噪声污染
Synchro软件中采用该模型：
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Synchro 6 燃料消耗模型
燃料消耗计算
F = TotalTravel*k1 + TotalDelay*k2 + Stops*k3 k1 = .075283 - .0015892 u + .000015066 * u 2 k2 = .7329 k3 = .0000061411 * u 2 F——燃料消耗（加仑） u ——平均行驶速度（ mile/h） TotalTravel ——行驶路段总长度(mile) TotalDelay ——总信控延误（hour） Stops —— 单位时间内总停车次数（次/h）
•微观——对某条线路或地点的事故预测， 以线或点为对象。微观预测的交通量模型通过 对数据拟合来建立模型， 其步骤为：
1. 数据收集 (1) 近似路段（或交叉口）法 (2) 时间序列法
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2. 交通事故预测模型
只有一股相关交通流时，幂函数和多项式模型：
m q m q q2 ... m q lg(q) lg(m) lg( ) lg(q) [lg(q)]2
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Φ = K1+K2Tr
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阿克赛立科等将车辆行驶分为3种工况：稳态行驶、怠速和 加减速，分别估计每一工况的燃料消耗(TRANSYT-7F)：
F=f1Xs+f2ds+f3h
式中：F—路段平均燃料消耗 Xs—路段总长度 ds—平均每辆车的停车延误 h—平均停车率 f1—稳态行驶燃料消耗率 f2—怠速燃料消耗率 f3—加减速额外燃料消耗
m q k eq
参数k=1或2 该模型的优点：不 论交通量大小，拟 合效果都很好。
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3.参数标定
参数标定——即给出模型中参数(α、β、γ…)的估计值（预 测）；
方法——回归分析（数据拟合）方法 依据——历史数据、资料 预测结果差别较大，原因：(1)数据调查方法的差别；(/us+K3us+K4*PKE
式中：F—燃料消耗 us—区间平均速度
K1, K2, K3, K4—模型参数 PKE—加速期间实际的动能变化的总和
PKE (u22 u12) /(12960Xs )
其中：u2—终止速度 u1—初始速度 Xs—路段总长度
本章主要讨论交通安全以及环境影响因素方面的 分析模型。
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§1 交通安全
一、交通事故简介
构成交通事故的6个要素：
1．车辆——机动车和非机动车 2．在道路上 3．在运动中 4．发生交通事故 5．发生事态的原因是过失 6．有后果
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交通 事故 预测
•宏观——对某一国家或地区今后年度可能发生 的事故预测，以面为对象；