3车速交通量密度
交通工程学名词解释(1)
名词解释1.交通量:是指在选定时间段内，通过道路某一点，某一断面或某一条车道的交通实体数。
2.设计小时交通量：工程上为了保证道路在规划期内满足大多数小时车流能够顺利通过，不造成严重堵塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，规定要选择第30位最高小时交通量作为设计小时交通量。
3.行驶车速：从行驶某一区间所需要的时间（不包括停车时间）及其区间距离求得的车速，用于评价路段的线形的顺适性和通行能力分析，也可用于计算道路使用者的成本效益分析。
4.行程车速：又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（包括停车时间）之比，是一项综合指标，用以评价道路的通畅程度估计行车延误情况，要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行驶车速。
5.车流密度：车流密度是指一瞬间内单位道路长度上的车辆的数目：K=N/L6.最佳密度Km：即流量达到最大时的密度，密度小于Km即为稳定交通流量，大于即为强迫交通流量。
7.交通规划：确定交通目标并设计达到交通目标的策略或行动的过程。
8.服务水平：道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。
9.通行能力：道路上某一点，某一车道或某一断面处，单位时间可能通过的最大交通实体数（辆/H）。
分类：基本通行能力、实际通行能力、设计通行能力。
10.交通事故的定义：车辆驾驶人、行人、乘车人以及其他在道路上进行与交通活动有关的人员，因违反《中华人民共和国道路交通安全法》和其他道路交通管理法规、章程的行为过失造成人身伤亡或财产损失的事故。
11. 85%位车速：在该路段形式的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最高限制车速。
12. 15%位车速：有15%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最低限制车速。
13.行车延误：车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通设施等的阻碍所损失的时间，行车延误分类：固定延误、停车延误、行驶延误、排队延误、引道延误。
交通流三个参数KQV之间关系解读
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。
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） 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）
线同样是一条抛物线（图7-4）
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。
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。
对于式（7-6）若另dQ/dK=0，则可求出对应于 Qm的Km值：
km
1 2
k
j
从而
交通量、速度、密度之间的关系
2
交通量—密度的关系
K Q Vf ( K ) Kj
(1)0<K<Km:密度增大，交 通流增大 (2)K=临界密度Km时,交 通流最大为Qm (3)Km<K<Kj：密度增加， 交通流减小。到达阻塞密 度时，Q为0
2
交通量—速度的关系
Q=KV (1)
K=Kj（1-V/Vf） (2)
V Q Kj (V ) Vf
安德伍德制造
V Vf (1 e
Kj Km
)
广义速度—密度模型
K N V Vf (1 ) Kj
式子中：N是大于零的实数，当N等于一时，该式 变为线性关系式
交通量—密度的关系
K V Vf (1 ) Kj
K2 Q Vf ( K ) Kj
Q KV
同理可得，将不同的速度密度关系模型带入式子中则可以得到不同的交通量 密度公式及相应曲线
三参数之间的关系
Q KV
L路段上的车流密度： K=N/L N号车通过L所用的时间： t=L/v N号车通过A断面时的交通量： Q=N/t=Kv
三参数关系图
• 直线关系模型：
速度—密度关系
K V Vf (1 ) Kj
• 对数关系模型：
• 指数模型： • 广义模型：
K V Vm In( ) Kj
交通量 速度 密度 之间的关系
11交通 徐卓斌 1104028
授课大纲
• • • • 三个参数之间的关系 速度密度的关系 交通量密度的关系 交通量速度时间通过某道路断面的交通体数量 辆/h 辆/（h.l） 密度：单位长度道路区段上的车辆数 辆/km 辆/（km.l） 速度：区间平均车速 km/h
交通量、速度、密度之间的关系
V Vf (1 e Km )
• 广义模型：
V Vf (1 K )N Kj
直线关系模型
V Vf (1 K ) Kj
1933年格林希尔兹提出单段式直线关系模型
对数关系模型（车流密度大时适用）
made by Greenberg
V VmIn ( K ) Kj
指数模型（车流密度小时）
交通量—密度的关系
Q Vf (K K 2 ) Kj
(1)0<K<Km:密度增大，交 通流增大 (2)K=临界密度Km时,交 通流最大为Qm
(3)Km<K<Kj：密度增加， 交通流减小。到达阻塞密 度时，Q为0
交通量—速度的关系
Q=KV (1) K=Kj（1-V/Vf） (2)
V2 Q Kj(V )
速度：区间平均车速 km/h
三参数之间的关系
Q KV
L路段上的车流密度： K=N/L
N号车通过L所用的时间： t=L/v
N号车通过A断面时的交通量： Q=N/t=Kv
三参数关系图
速度—密度关系
• 直线关系模型： V Vf (1 K )
Kj
• 对数关系模型： V VmIn ( K )
Kj
交通量 速度 密度 之间的关系
11交通 徐卓斌 1104028
授课大纲
• 三个参数之间的关系 • 速度密度的关系 • 交通量密度的关系 • 交通量速度的关系
三个参数之间的关系
交通量：单位时间通过某道路断面的交通体数量 辆/h 辆/（h.l）
密度：单位长度道路区段上的车辆数 辆/km 辆/（km.l）
安德伍德制造
Kj
V Vf (1 e Km )
第5章-交通密度
出入量法旳优缺陷
优点：措施简便，无需诸多设备，合用 于观察路段间无合流、分流情况下旳多 种交通情况，即能确保精度又实用有效。
缺陷：经过两端车辆数旳测量误差随时 间而累加。
三、摄影法
ⅰ地面上（高处）摄影观察法
摄影机应置于观察路段附近，覆盖整个 观察路段。测定路段长度依路段内旳情 况和周围地域条件而变化（50-100m）； 摄影时间间隔依测定路段长度而异。
初始车辆数可经过试验车法、车牌号码法、摄影观察法等措施 取得
初始车辆数计算：
☆无超车与被超车： 试验车在A端处旳时刻为t0，到达B端处旳时
刻为t1，则自t0到t1旳时段经过B端旳车辆数q， 即为t0时刻AB路段旳初始车辆数。
☆若出现超车：
E(t0 ) q a b
E(t0 )——在t0时刻，AB路段内旳初始车辆数，辆；
q ——从t0到t1时段内经过B端处旳车辆数，辆；
a ——试验车超越其他车旳辆数，辆；
b ——其他车超越试验车旳辆数，辆。
计算环节
将A、B端旳交通量填入表内，并将A－B旳 差也填入 将试验车进、出端点旳时刻、在此期间旳 超车数a和被超车数b 计算初始车辆数E（t0）＝q＋a－b 计算每一观察单元旳实有车辆数E（t）＝ E （t0）＋（A－B） 计算AB路段车流平均密度K＝ E（t）/L
航空摄影观察法优缺陷
• 使用航空摄影观察法测定路段交通密度最为 适宜，是得到准确数字旳唯一方法。
• 航测法不宜长时间观察。 • 航测时观察不到诸如隧道、跨线桥下旳车辆
车 流
车流密度调查是交通调查旳主要构成部分， 对研究交通情况具有十分主要旳作用：
密 度
1）是研究交通流理论和制定交通控制措施旳基
资 础数据；
城市交通规划名词解释填空题
城市道路与交通规划现代道路平面线形的三要素为直线、圆曲线和缓和曲线。
交通基本参数：交通量，速度，交通密度。
交通流的三项标志：车流量、车流密度、车速 道路工程一般划分为公路、城市道路、特殊道路三大类型。
道路设计年限包括道路交通量设计年限、道路路面结构设计年限。
服务水平是描述交通流的运行条件及汽车驾驶者和乘客感觉的一种质量测定标准。
城市道路网规划评价原则是科学性、可比性、可行性。
城市快速路是指在城市内修建的由主路、辅路、匝道等组成的供机动车辆快速通行的道路系统。
城市快速路横断面分为整体平地式、高架分离式。
环道一般采用左转车道、交织车道、右转车道三种车道。
城市道路网规划方案的评价应该从技术性能、经济效益、社会环境影响三个方面着手。
出入口间距的组成类型有出—出、出—入、入—入、入—出 平交路口从交通组织管理形式上区分为三大类：信号控制交叉口、环形交叉口、无信号控制交叉口。
道路照明以满足路面亮度、路面亮度均匀度、眩光限制三项技术指标为标准。
交通信号控制的范围分为点控制、线控制、面控制三种。
交通标志三要素有颜色、形状、符号。
车流密度：指单位长度路段内行进的车辆数。
车速：间距平均车速 变速车道分为直接式、平行式两种。
排水制度分为合流制、分流制两种。
城市公共交通站点分为首末站、枢纽站、中间停靠站三种类型。
照明系统的布置方式有单排一侧布置、单排路中排列、双排对称布置、双排交错布置。
道路交通流三个基本特征：两重性，局限性，时空性。
沿河道路应根据 路线位置 确定路基标高。
交通量随 时间 变化规律分布 分 时变 ，日变。
空间变化规律分：路段 车到 方向 分布。
关于车速 设计车速，行驶车速，区间车速，临界车速目前主要的交通流理论： 概率论理念，交通流排队理论，跟驰理论，流体力学模拟理论。
概率论方法：离散型分布（泊松分布，二项式分布） 连续型分布（负指数分布，移位的负指数分布） 可以预测违反交通规则的车辆数的概率分布类型是 二项式分布。
交通流特性(精)
二、交通量的有关概念
1、日交通量 （1）年平均日交通量（AADT） （2）月平均日交通量（MADT） （3）周平均日交通量（WADT） 2、小时交通量 （1）高峰小时交通量 一天内连续60min的最大小时交通量。有整时段和非整时段之分。 （2）第30位（高峰）小时交通量
15%位车速：指所有车辆中，只有15%的车辆在该速度一下行驶。
一般用作最低车速限制标准。
速度观测值的标准差σ（均方差）：
（vi -v）2
n
反映车速分布的离散情况，σ值越大，车速越离散，表明车辆
行驶有很大的自由度。
三、时间平均速度与区间平均速度
1、时间平均速度 Vt
指某一时间段内，通过道路某一断面的所有车辆的地点速度的算
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
常用周变系数D表示
D=
AADT 某周日的年均日交通量
3、小时变化 反映交通量在一日内的变化，有早、晚高峰 反映交通量在一天内集中程度的参数是高峰小时流量比 ：
3、交通量与密度的关系
由Q=K·V和
K
K2
V=Vf
(1Kj
)
Q=
Vf (K-
Kj
)
说明Q～K呈二次函数（抛物线）关系，其图形为：
对上式进行求导，并令 dQ =0 ，则有：
dK
dQ dK
=
Vf
(1-
2K Kj
)=0
Km
=
Kj 2
K j 2
∴
Qm
=Vf
第七章 交通流量、速度和密度之间的关系.
7.2 速度—密度的关系
速度一密度对数曲线（小密度）
7.2 速度—密度的关系
广义速度—密度模型
K n V V f (1 ) Kj
n——大于零的实数
当n=1时，该式变为直线关系式
7.3 交通量—密度的关系
数学模型
K V Vf K V f (1 ) Kj Kj Vf
Q KV
第七章
交通流量、速度和密度 之间的关系
7.1 三参数之间的关系
假设交通流为自由流。在长度为L的路段上有连续行 进的N辆车，其速度V，如下图。由三个参数的定义可 知：
V A 1 2 N B
K
N L
L t V
Q
N t
Q
N N L t V
Q
N V L
Q KV
7.1 三参数之间的关系
交通流量、速度、密度三参数关系图
K K2 Q KV KV f (1 ) V f ( K ) Kj Kj
1 V V m Vt 2
1 Qm V f K j 4
7.3 交通量—密度的关系
上图中由坐标原点A向曲线上任一点画矢径，矢 径的斜率表示区段平均车速。而其切线的斜率则表示 交通量微小变化时速度的变化：
7.4 交通量—速度的关系
不同的速度—密度关系式将产生不同的速度—交通量关系式
V K K j (1 ) Vf
V2 Q K j (V ) Vf
7.4 交通量—速度的关系
流量—速度曲线图
7.4 交通量—速度的关系
算例2
已知某公路上畅行速度 Vf 80 km h ，阻塞密度 K j 100辆 / km， 速度—密度关系为直线关系。试问： （1）该路段上期望得到的最大交通量是多少？ （2）此时所对应的车速是多少？
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
交通规划课后题答案选择和简答
交通规划课后题答案选择和简答模型具有IIA特性2.平均增长系数法不能用于出行分布预测模型不属于交通和土地利用的模型4.浮动车不能获得出行吸引量5.自由式交通网络结构的形成与城市自然地理位置有关6.随出行距离增加，自行车的分担率先大后小7.出行生成预测的聚类分析假设：一定时期内的出行率稳定，家庭规模的变化很小，收入与车辆拥有量保持不变8.全有全无分配是假设路网没有拥挤路阻不变的9.重力模型（分子含OD，分母含D）满足发生条件约束是SUE的一种特例11.由于感知存在差异导致用户路径选择的差异是交通流分派中用户的随机性12.集计是在个体信息基础上，通过分门别类统计分析描述总体行为13.为检验交通流分配模型精度，采用将现状OD量分配到规划路网上方法14.交通规划范围：交通调查，交通与土地利用，交通需求量的预测，交通网络规划与设计，交通网络分析评价15.交通状态因素不影响交通方式选择16.在环形放射状交通网络中。
放射线的作用：承担主城与卫星城的内出行17.在交通分配中，最基本的方法：全有全无方法18.考虑小区位置系数影响的方法是Fratar法（福莱特法）1.交通规划：确定交通目标与设计达到交通目标的策略和交通行动的过程2.重力模型包括：无约束重力模型，单约束重力模型，双约束重力模型3.对调查区域而言，出行分为境内出行，境外出行，内外出行4.区域境界线调查是起迄点调查的一部分，主要用于核对出行调查数据5.城市交通网络基本形式：方格网式交通网，带状交通网，放射状交通网6.预测发生与吸引交通量的主要方法：原单位法，聚类分析法，增长率法7.交通规划的需求主要分为：需求要素，供给要素，市场要素8.交通流三要素：交通量，车速，密度9.按交通设施分类，交通规划分为：交通网络规划，交通节点规划10.交通调查包括：交通运输，社会经济土地利用基础资料，相关政策法规，建设资金，交通规划影响11.分布较同量的预测方法主要有两类，一类为生成交通量预测，一类为发生与吸引交通量预测12.道路网密度是城市建成区内道路长度与城市建成区总面积的比值13.调查中以小客车为标准14.非集计是以个人为单位构造模型确定交通方式的选择概率，然后再将每个人的结果集计，预测分担交通量的模型15.区间车调查方法：牌照发，跟车法16.延误：由于道路和环境条件、交通干扰以及交通管理与控制等驾驶员无法控制的因素所引起的行程时间损失。
交通量、速度、密度之间的关系
k
m
适用条件： 密度较小时
四、广义模型
k V Vf (1 ) kj
第三节 交通流量-密度之间的关系
V Vf
一、数学模型 格林希尔兹模型导出
Vf K K Vf(1 - ) Kj Kj
Kj V Vmln( ) K
V Vf k
上式是二次函数关系， 可用一条抛物线表示， 如图7-7；
三、算例
第四节 速度—流量之间的关系
一、数学模型 以速度—密度直线模型为基础：
二、特征描述
三、算例
相互制约
速度和密度反应交通流从路上获得的服务 质量，流量可度量车流的数量和对交通设
施的需求情况。
此三参数之间的基本关系为：
Q V K
式中：Q——平均流量(辆/h)； V ——空间平均车速(km/h); K—平均密度(辆/km)
公式推导：
N K L
L t V
N N N Q V KV L t L V
V a bK
a、b待定常数： # K=0，V=Vf a=Vf b=Vf/Kj
V=0, K=Kj
Vf K V Vf K Vf(1 - ) Kj Kj
适用条件：密度适中时
二、对数关系
Kj V Vmln( ) K
适用条件：密度较大， 交通拥挤
三、指数关系
V Vf k
交通流量速度密度三个参数是描述交通流基本特征的主要参数三个参数之间相互联系相互制约反应交通流从路上获得的服务质量可度量车流的数量和对交通设施的需求情况
第七章 交通流量、速度、 密度之间的关系
第七章 交通流量、速度、 密度之间的关系
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
城市道路交通状态评价指标体系
第一章绪论1.1 研究背景1.1.1问题的提出改革开放以来，随着我国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。
近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。
其中，北京作为人口超过2000万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，2010年10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。
城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。
这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。
因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。
这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是通过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。
建立完善的、符合我国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。
1.1.2 研究意义我国是一个人口众多的发展中国家。
自1991年以来，我国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。
汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市尤其是大城市严峻的交通拥挤问题。
因此，此次研究的目的就是通过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。
1.2国内外研究现状1.2.1拥挤识别研究现状到目前为止，国内外对很多学者研究开发了许多的 ACI 算法。
加利福尼亚算法。
通过比较邻近检测站之间的交通参数数据，对可能存在的突发交通事件进行判别，由此确定交通拥挤的发生。
交通流特性
3.2 交通量和流率
（1）年平均日交通量（AADT）
年平均日交通量就是将一年观测所得的交通量总数除 以当年的总天数。
表达式为：
1 365 Qi AADT=——— ∑ 365 i=1
3.2 交通量和流率
（2）年平均工作日交通量（AAWT）
是指在全年所有的工作日内，在指定地点的平均每日 交通量。年平均工作日交通量就是用一年中总的工作
（4）平均工作日交通量（WADT）
在少于一年的某个时间段内，在指定地点所有工作日 的平均每日交通量。
以上交通量指标，可以反映出设施的特点，例如：
在相同的观测时间内，如果平均日交通量明显高于平 均工作日交通量，则说明是由于周末交通量大所致， 即该设施主要是为周末或假日旅游交通流服务的。
3.2 交通量和流率
设计小时交通量的计算：
DDHV=AADT*K*D 式中： DDHV—— 设计小时交通量(辆/h)；
AADT—— 年平均日交通量(辆／天)；
K—— 设计小时交通量系数，高峰小时交通量占年平均日交通量 的比例(％) ，K随着道路周围地区人口密度的增加而减少；
D—— 在高峰小时内的总交通量中，高峰方向所占的比例(％)。
年当中仅有29个小时可能发生拥塞，其出现的 概率很小。所以说第30位高峰小时交通量作为 设计小时交通量是合适的。
3.2 交通量和流率
第30位高峰小时交通量是曲线的 突变点，它意味着全年中只有29 个小时的交通量超过设施容量
Q（辆/h）
年最高小时交通量
（道路通行能力），故得不到保
证的只占 0. 3 3％ ， 而保证率为 99.67％，也就是说，一年当中 仅有29个小时可能发生拥塞，其 出现的概率很小。所以说第30位 高峰小时交通量作为设计小时交 通量是合适的。
交通流三个参数K-Q-V之间关系
例7-3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为1.95m，因此车头间距h＝8.05m，试说明流量与密度的关系。 解：因为hd＝1000／k 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。
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
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。 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。
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。
交通工程学名词解释
名词解释1.交通量:是指在选定时间段内，通过道路某一点，某一断面或某一条车道的交通实体数。
2.设计小时交通量：工程上为了保证道路在规划期内满足大多数小时车流能够顺利通过，不造成严重堵塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，规定要选择第30位最高小时交通量作为设计小时交通量。
3.行驶车速：从行驶某一区间所需要的时间（不包括停车时间）及其区间距离求得的车速，用于评价路段的线形的顺适性和通行能力分析，也可用于计算道路使用者的成本效益分析。
4.行程车速：又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（包括停车时间）之比，是一项综合指标，用以评价道路的通畅程度估计行车延误情况，要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行驶车速。
5.车流密度：车流密度是指一瞬间内单位道路长度上的车辆的数目：K=N/L6.最佳密度Km：即流量达到最大时的密度，密度小于Km即为稳定交通流量，大于即为强迫交通流量。
7.交通规划：确定交通目标并设计达到交通目标的策略或行动的过程。
8.服务水平：道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。
9.通行能力：道路上某一点，某一车道或某一断面处，单位时间可能通过的最大交通实体数（辆/H）。
分类：基本通行能力、实际通行能力、设计通行能力。
10.交通事故的定义：车辆驾驶人、行人、乘车人以及其他在道路上进行与交通活动有关的人员，因违反《中华人民共和国道路交通安全法》和其他道路交通管理法规、章程的行为过失造成人身伤亡或财产损失的事故。
11. 85%位车速：在该路段形式的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最高限制车速。
12. 15%位车速：有15%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最低限制车速。
13.行车延误：车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通设施等的阻碍所损失的时间，行车延误分类：固定延误、停车延误、行驶延误、排队延误、引道延误。
交通流量速度密度三者之间的关系
二、流量、速度、密度三者关系 流量、速度、
dQ =0 dV
2V 1− =0 Vf
1 V = V f = Vm → Qm 2
1 Vm = 2 V f K = 1 K m 2 j
1 Qm = V f K j 4
二、流量、速度、密度三者关系 流量、速度、
当车流密度小于最佳车流密度时， 当车流密度小于最佳车流密度时，车流处于 自由行驶状态，平均车速高。 自由行驶状态，平均车速高。交通量没有达 到最大值，密度增大，交通量也增大； 到最大值，密度增大，交通量也增大；当车 流密度接近或等于最佳车流密度时， 流密度接近或等于最佳车流密度时，车流出 现车队跟驰现象，车速受到限制。 现车队跟驰现象，车速受到限制。各种车辆 接近某一车速等速行驶， 接近某一车速等速行驶，交通量将要达到最 大值；当车流密度大于最佳车流密度时， 大值；当车流密度大于最佳车流密度时，车 流处于拥挤状态，由于车流密度逐渐增大， 流处于拥挤状态，由于车流密度逐渐增大， 车速和交通量同时降低，交通发生阻塞， 车速和交通量同时降低，交通发生阻塞，甚
dQ =0 dK 1 K = K j = Km 2
点起， 增加 增加， 减少 减少， 从C点起，K增加，Q减少，直到 点起 K=Kj时，V=0 Q=0。 。 由坐标原点向曲线上任一点画矢径。 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。 K K≤
m
K 〉 K m 的点，表示不拥挤情况； 的点，表示不拥挤情况；
二、流量、速度、密度三者关系 流量、速度、
1. V—K 关系（Greenshields模型（线性模型） ）： 模型（ 模型 线性模型） 假设线性关系：V = a – bK（1） a、b待定常数： 令 K=0时，V=Vf（畅行速度），代入式（1）中得， a=Vf 当密度达到最大值，即K=Kj时，车速V=0，代入式（1） 得：b = Vf/Kj 将a,b代入式（1）得，
7交通流量、速度和密度之间的关系
极大流量 Qm 临界速度 Vm 即流量达到最大值时对应的速度 最佳密度 Km 即流量达到最大值时对应的密度
阻塞密度Kj 即车流密集到所有车辆无法移动时 的速度 畅行速度Vf 即车流密度趋于零,车辆可畅行无阻 时的平均速度
一、直线关系模型——车流密度适中
假定 V=a-bK 当K=0时，V值可达到理论最高速度，即畅行速度Vf， 即K=0，a=Vf 当密度达到最大值，K=Kj时，车速为0，
状态交通量最大qmkmvm2400二对数关系模型车流密度很大v三指数模型车流密度很小四广义速度密度模型n是大于零的实数当n1时为线性关系式第三节交通流量密度的关系数学模型qkqmkjkmk0q0k增大q增大kkmqqmk增大q减小kkjq0斜率最大车速最高不拥挤拥挤第四节速度交通流量的关系数学模型qvqmvfvmq0vvfk增大q增大v减小qqmvvmk增大q减小v减小不拥挤拥挤kkjq0v0
二、对数关系模型——车流密度很大
V
K V = V m ln( K
j
)
K
三、指数模型——车流密度很小
V
K
j
V =Vf (1-e
Km
)
K
模型缺点：当
K K j 时， V 0，需修正
四、广义速度-密度模型
K K
j n
V =Vf(1-
)
n是大于零的实数，当n=1时，为线性关系式
第三节 交通流量-密度的关系
数学模型
Q = KV = KV f ( 1 K K
j
)=Vf(K -
K K
2
)
j
Q Qm 斜率最大 车速最高
K增大, Q增大
K=Km Q=Qm K增大, Q减小
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• 交通流特性的一些特征变量: 自由流速度Vf —车流密度趋于零,车辆可以畅 行元阻时的平均速度 阻塞密度Kj —车流密集到所有车辆基本上无 法移动（V=0）时的密度； 最佳密度km —即流量达到极大时的密度； 临界速度Vm —即流量达到极大时的速度； 最大流量Qm —Q-V曲线上的峰值；
ADT
n
Q n
i 1
i
4)平均工作交通量
• 年平均日交通量在城市道路规划与设计中 是一项极其重要的控制性指标，用作道路 交通设施的规划通量是供交通量统计分析、 求各时段交通量变化系数，以便将各时段 平均交通量进行相互换算之用。
2.小时交通量
1）高峰小时交通量
• 一、原理 • 车辆磁映像：当车辆停驻、慢速接近或通 过时，产生原始信号，经转换、处理后形 成一个电压随时间变化的曲线： • (1) 各种车辆车体的铁金属材料分布不同， 对地磁通线产生的变形影响不一样，所得 出的电压-时间曲线形状也各不相同，各具 特色。这一现象可以用来区分大货车和小 客车、检测车身长度，也为识别车型提供 了基础。 • (2) 车辆车速改变，曲线的形状发生变化， 而且时间轴的压缩量明显与车速成正比。
RTMS微波束及其投影
• RTMS有两种安装模式：侧向安装和正向安 装，在对快速路进行交通流检测时，一般 应选择侧向安装，可以同时检测双向八车 道的流量、速度和车头时距数据。
瞄准中间（3车道）或1/3处（5车道）的情况
（3）测量器测量 使用车辆感应器测速： 使用车辆感应器测量交通量时，可通过电磁感 应或超声波反射原理，同时感知车辆通过的距离和 时间，从而计算车辆通过速度。
三、交通量在时间上的变化 1.交通量的季节、月变化
由于社会经济活动对交通的需求以及当地 季节与气候的影响，同一道路一年中各月 的交通量并不相同，呈现出逐月变化的规 律。这种变化通常用月变系数（或称月不 均系数）M表示：
AADT M MADT
• 月交通量变化图：以月份为横坐标，以月 变系数的倒数为纵坐标，绘制的一年内路 段观测断面上的交通量变化曲线。
车辆磁映像技术工作原理
电压—时间曲线
地磁通线
二、交通量
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）。
交通量的分类：按交通类型分，有机动车交通
量、非机动车交通量和行人交通量。 交通量的特性：交通量的时间分布特性；交通 量的空间分布特性；交通量的构成特性。
二、交通量表达方式 1.日交通量 1）年平均日交通量（Average Annual Day Traffic， AADT） 1 365 AADT Qi 365 i 1 2）年平均工作日交通量（AAWT） 1 3)平均日交通量（WADT）
第三节 车速、交通量及其 交通密度三者之间的关系
一、车速
1.地点车速：车辆通过某一地点（断面）时 的瞬时车速。 2.行驶速度：行驶在某一区间所需时间（不 包括停车时间）除区间距离。 3.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（包括停车时 间）的比值。
计算行车速度是道路几何形状设计的依据，确定指标 的依据。 45页表3－3 • 速度调查的目的：为交通管理与控制提供速度资料:
流量、密度、速度三者之间的关系 临界速度是自由流速度的一半 自由流速度是速度－密度曲线上速度的轴截距 （纵轴） 临界密度是阻塞密度的一半 阻塞密度是速度－密度曲线上密度的轴截距（横轴）
• 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。 当 Q≤ Qm 、 K ＞ Km 、 V<Vm时， 属于拥挤状态； 当 Q≤ Q m 、 K ≤ Km 、 V≥Vm时， 则属于不拥挤状态。
思考题
• 有人说道路上车速越快,车流量越大,请你对 此评述？
流量、密度、速度三者之间的关系 临界速度是自由流速度的一半
单向多车道道路上，因非机动车的数量、车 辆横向出入口的数量等的不同各条车道上交 通量的分布也是不等的。
在交通量不高的情况下，一般靠中线车道的交 通量比较大，随着交通量增大，边缘车道的 比重也增大。
三、交通量、车速与交通密度三者 之间的关系
• 连续流：没有外部固定因素（如交通信号）影响 的不间断交通流。 • 交通流三参数之间的基本关系式为： Q KV
2.交通量的日变化
交通量在每周的日变化以周变系数D表示：
AADT D ADT
周交通量变化图 ADT——全年某周内各天的平均日交通量
3.交通量的小时变化
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。
交通量的时变图
四、交通量的空间上的分布 1.方向分布 一条道路往返两个方向上的交通量，在很 长时间内，可能是平衡的，但在某一时段 内如一天中某几个小时，两个方向的交通 量会有较大的不同。为了表示这种方向不 平衡性，常采用方向分布系数表示：
2）第30位高峰小时交通量 3）设计小时交通量
K-10％左右
3.不足一小时的交通量和流率
15分钟
设计小时交通量
第30位年最高小时交通量（30HV）：将一年中所有 8760小时的小时交通量按由大到小的顺序排列时其第30 位的小时交通量，又称为设计交通量。 道路在规划期内满足绝大多数小时车流能顺利通过， 不造成严重阻塞，同时避免建成后车流量很低，造成投 资浪费，第30位最高小时交通量是最合适的，阻塞的概 率＝30/8760（24×365）＝0.34％。（美国）
决定最低、最高限速值； 判断在曲线范围限制速度的必要性； 为合理设置交通标志提供速度数据； 决定禁止超车的区段范围； 用于判断对学校、公园附近道路上行人实行保护措 施的必要性及设施设置的合理性。
速度调查方法
（1）人工测量 只需在拟测地点附近选择一个小路段并量测其长度 l(m)，然后实测通过该路段车辆所需时间t(s)值， 即可由下式计算速度值: V=l/t×3.6 (km/h) 注：测量路段长度应以使通过时间为2~3s为宜 。
（2）仪器测量 雷达测速（成灌路） 常用测速仪为雷达测速仪，这种仪器根据移 动物体反射的电波随物体移动速度不同其振 动频率不同的原理制成。
远程微波传感器(RTMS) 是一种用于监测交通 状况的再现式雷达装置。它可以测量微波投 影区域内目标的距离，通过距离来实现对多 车道的静止车辆和行驶车辆的检测。
主要行车方向交通量 KD 100% 双向交通量
KD —方向不均匀系数（0.5－1）
设计小时交通量
• 设计小时交通量计算（考虑方向不均衡性）
DDHV AADT K KD
式中：DDHV——单向设计小时交通量； K —设计小时交通量系数（%）； KD —方向不均匀系数（%）
2、车道分布