城市道路交通调查与分析

一、交通流特性
2、三个交通流参数
交通量Q：某一特定时段内，通过道路某一地
点、某一断面或某一条车道的交通体的数量。 交通流速度V（车速） 交通密度K:某一瞬间，单位长度内某一车道、 某一方向或全部车道上的车辆数。
一、交通流特性
2、三个交通流参数
（1）交通量Q：某一特定时段内，通过道路某一 地点、某一断面或某一条车道的交通体的数量。
P( ht ) e t P( h10 ) e 0.110 0.37
同样，车头时距小于10s的概率为：
P( ht ) 1 e t 0.63
二、交通流统计分布
2、连续型分布——负指数分布
车头时距服从负指数分布的 车流特性见图，曲线是单调下降 的，说明车头时距愈短，出现的 概率愈大。
提供给行人安全横过单向车道的次数，如果单向流量增加
到900辆/h， 1h中提供给行人安全横过单向车道的次数是 增加还是减少。
Q=360辆/h
7.5m
解：行人横过单向行车道所需要的时间： t =7.5/1=7.5s
因此，只有当h≥7.5s时，行人才能安全穿越，由于双车
道道路可以充分超车，车头时距符合负指数分布，对于任 意前后两辆车而言，车头时距大于7.5s的概率为：
（1）交通量Q
小时交通量主要用于确定高峰期的持续时间和高峰 期交通量的大小，估算通行能力，为交通管理提供依据。
（1）交通量Q
短时流量主要用于分析最大流率、高峰小时内的流 量变化、通行能力对交通流的限制、高峰交通量的特性 等内容。
（1）交通量Q
交通量特性受到道路的等级和功能、地区和时间等 因素的影响，具有较大的差异性。
（3）交通密度K:反映道路的拥挤程度。 某一瞬间，单位长度内某一车道、某一 方向或全部车道上的车辆数。
K=N/L
辆/千米（veh/km）
一、交通流特性
4、三个交通流参数之间的关系
一、交通流特性
4、三个交通流参数之间的关系
V 0= Vf /2 K 0=Kj/2 Qm =VfKj/4
Qm –最大交通量 V0 –临界车速 （最大流量时的速度） Vf -自由车速 K0 -临界密度 （最大流量时的密度） Kj -阻塞密度
第2章 城市道路交通调查与分析
本章主要内容：
交通流特性 交通流统计分布
交通性
1、什么是交通流？
某一时段内，连续通过道路 某一端面的车辆和行人所组成的 车流和人流的统称。
道路交通流的基本特征： 两重性——对道路上运行车辆的控制不仅取决于驾驶员，还取 决于道路条件和交通条件。 局限性——机动车的运动受时空条件和其动力性能的制约。 时空性——不同的时空条件有不同的运动状态。
分布时，车头时距则符合负指数分布。
时间间隔t内不发生事件的概率与在时间t内k=0的概 率是相同的。即：
Ph t P ( 0)
t 0
0!
e t e t
例题4
对于单向平均流量为360辆/h的车流，求车头时距 大于或等于10s的概率。 车头时距大于或等于10s的概率也就是 10s以内无车的概率。 由λ=360/3600=0.1
二、交通流统计分布
1、离散型分布——泊松分布
通过道路某一点的车辆数常服从泊松分布。
( t ) t P( x ) e x!
x
适用条件：车流密度不大，其他 外界干扰因素基本上不存在，即 车流是随机的 。
P(x) —在计数间隔t 内到达 x 辆车的概率; λ —平均到车率(辆/s) ； t —每个计数间隔持续的时间(s) 。 m= λ* t 时间段t内通过车辆数的平均值
二、交通流统计分布
2、连续型分布
当负指数分布用于单车道交通流的车头时距分布时，理 论上会得出大量的0-1s的车头时距，但在实际中这种情 况不可能出现。因为车辆的车头至车头的间距至少为一
个车长加上前车尾部至后车头部的一定间隔。
移位的负指数分布：考虑前后两车头间的极限车头时距。
例题5
在一条有隔离带的双向四车道道路上，单向流量为360 辆/h，该方向路宽7.5m，设行人步行速度为1m/s，求1h中
车 种 换算系数 0.2 0.4 0.6 1.0 车 种 换算系数 1.2 2.0 3.0 4.0
自行车 二轮摩托 三轮摩托或微型汽车 小客车或小于3 t货车
旅行车 大客车或小于9 t的货车 9~15 t货车 铰接客车或大平板拖挂货车
（1）交通量Q
年平均日交通量在城市道路与交通工程中是一项极 其重要的控制性指标，可作为道路交通设施规划、设计、 管理等的依据。
（1）交通量Q
交通量特性受到道路的等级和功能、地区和时间等 因素的影响，具有较大的差异性。 路段分布——路段分配系数 车道分布——交通量由内向外依次减少
方向分布——方向不均匀系数
一、交通流特性
2、三个交通流参数
（2）交通流速度V（车速）
车速既是道路规划设计中的一项重要控制指标，又是 车辆运营效率的一项主要评价指标，对于运输经济、安全、 迅捷、舒适具有重要意义。 瞬时（地点）车速、行驶车速、区间车速、临界车速
n——试验次数； x——成功次数
；
p——在任何给定的试验中成功的概率；
例题3
在某红绿灯交叉口上，据统计有25%的骑自 行车者不遵守交通规则，当随机抽取5位骑自行 车者时可能2位不遵守交通规则的概率是多少？
n=5， x=2, p=0.25
P ( 2) C p (1 p)
2 5 2
52
0.264
6
7 8
0.1042
0.0595 0.0298
0.8894
0.9489 0.9787
4
0.1954
0.6289
设计上具有95%置信度的来车数不多于8辆。
例题2
设60辆车随机分布在4km长的某主干道上，服从泊松
分布，求任意400m路段上有6辆及6辆车以上的概率。
t=400m， λ= 60/4000 ( 辆/m ) m = λt = 6 ( 辆 )
二、交通流统计分布
交通流的统计分布特性是交通流特性预报的有效手段， 可使交通技术人员用少量的资料得出确切的预测结果。 交通的到达具有随机性，描述这种随机性的统计规律有 两种方法，即概率论中的离散型分布和连续性分布。 离散型分布又称计数分布，考查在一段固定长度的时间 内到达某场所的交通数量的波动性；连续型分布研究上述 事件发生的间隔时间的统计特性，如车头时距、车速和可 穿越空挡等的概率分布。
P(0) e 0.067 0.9355
P( 0) e 0.133 0.875 P( 0) e
0.3
0.819
（2）有95%置信度的每个周期来车数的含义为：来 车数小于或等于k辆的概率≥95%时的k值， 即求： P ( k ) 0.95 时的k
即λ=240/3600（辆/s ），当t=60s时， m=λt=4 m k m 4 k 4 P e e 来车的分布为： ( k ) k! k!
即5人中有2人不遵守交通规则的概率是26.4%。
二、交通流统计分布
2、连续型分布
连续型分布用来描述车头时距分布、速度分布、可穿
越空挡分布等交通流的分布特性，常用的有负指数分布和 移位负指数分布。
二、交通流统计分布
2、连续型分布——负指数分布
负指数分布的适用条件:用于描述有充分超车机会的单 列车流和密度不大的多列车流的车头时距分布。 负指数分布常与泊松分布相对应，当来车符合泊松
根据交通类型，可分为机动车交通量和非机动车交通量。 根据选定的时间段可分为日交通量(ADT、WADT、 MADT、AADT)、小时交通量(PHV、HAHV、30HV)和 短时（5min、10min、15min）交通量。
一、交通流特性
2、三个交通流参数
交通量可以统计为绝对交通量，还可以按一定的折 算系数换算成某种标准车型的交通量，即当量交通量。 当量小汽车算系数
0.1534
1h内车头时距次数为900，其中h≥7.5s的车头时距为 可以安全横穿的次数：
900 0.1534 138
（次）
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绪论
二、交通流统计分布
3、分布拟合优度检验
检验假设是否与实际相符。 X2检验法 衡量实际的观测频数与理论的期望频数之间差 异的程度。
三、交通流参数调查与分析
交通流参数调查是指对交通量、行车速度、交通流 密度等的大小与变化规律，以及车头间距、占有率等的 调查。
计算行车速度的最大值： 120km/h 计算行车速度的最低值： 20km/h。
• 根据汽车性能，并参考国内外的实际经验，从节约能源以及人在感官
上的感觉出发，计算行车速度的最大值采用120km/h是适宜的。 不同等级的公路都有相应的国家规定，可以在相应的设计规范中查到。
一、交通流特性
2、三个交通流参数
P0 = e-6 = 0.0025
P2 = 3 P1 = 0.0446 P4 = 1.5P3= 0.1338 不足6辆车的概率为
P1 = 6 P0 = 6e-6 = 0.0149
P3= 2 P2 = 0.0892 P5= 1.2 P4 = 0.1606
P(x<6)= P0 +P1 +P2 +P3+P4+ P5=0.4456 有6辆及6辆车以上的概率为 P(x≥6)= 1-P(x<6)= 0.5544
一、交通流特性
4、三个交通流参数之间的关系
（1）当K→0，车辆不受其他车辆干扰行驶，即v→vf，流量 Q→0。
（2）当0＜k＜k0,平均车速较高（vf＞v＞u0），而交通量较小。
（3）随着密度的增加，车辆之间的干扰相应的增加，当平均车
速降到v0 时，交通量达到最大值。
（4）当k＞k0,交通开始拥塞,平均车速低于v0，交通量也低于Qm 。 （5）当k →kj 时，则速度趋近于零，而流量再趋近于零。