5交通流密度与交通延误调查

一 交通流密度的概念
时间占有率 ①定义：在单位测定的时间内，车辆通过某一个断面的 累计时间占测定时间的百分率。 ②计算公式 Rt=∑ti／T 式中 ： Rt—时间占有率； n—测定时间T内通过观测断面的车辆数 ti—每辆车的车头、车尾通过测定断面的时间差 T—单位测定时间

一 交通流密度的概念
【例】在某条30km长的路段的起点断面上，在 5min内测得有60辆汽车，车流是均匀连续的， V=30km/h，求Q、hs、ht、K为多少？
二 交通流密度调查
1.航空摄影观测法
利用飞机从空中向下摄影，然后在摄影后得到的胶 卷或照片上读取观测区间内存在的车辆数，并由此计算 出平均密度。这种方法的特点是投入的资金量很大，但 精度高，但是应注意的是这种方法不适宜长时间观测。
2.地面高处摄影观测法
由于每一个摄像机的镜头都有一定的工作区间， 因此使用这种方法进行观测时有一个分段的情况要作处 理，即在L长度的路段上布置N个摄像机，这N个摄像机 同时工作，每个摄像机负责Li长度的路段。

停车延误：车辆由于某种原因而处于静止状态所产生 的延误。
三 交通延误概述


排队延误：车辆排队时间与车辆按自由行驶车速驶过排 队路段的时间(自由行驶时间)之差。排队时间是指车辆 从第一次停车到越过停车线所用的时间。排队路段是指 车辆的第一次停车断面与停车线之间的道路。 引道延误：引道实际耗时与引道自由行驶时间之差。引 道延误段是指在入口引道上从车辆因前方信号或已有排 队车辆而开始减速行驶之断面至停车线的距离。 据对大量交叉口的调查和分析，停车延误通常约占 引道延误的76％，排队延误约占引道延误的97％。因此 常以排队延误近似的代替引道延误。
一 交通流密度的概念
3. 车头时距和车头间距
车头时距——同向行驶的一列车队中，两连续车辆的


车头到达道路某一断面的时间间隔。用ht表示。单位 为s/辆。能够保证行车安全的最短车头时距称为极限 车头时距。 车头间距——同向行驶的一列车队中，两连续车辆车 头间的距离。用hs表示，单位为m/辆。能够保证行车 安全的最短车头间距称为极限车头间距。 车头时距与交通量的关系 ht=3600/Q 车头间距与交通流密度的关系hs=1000/K
二 交通流密度调查
(3) 在试验车一栏中．除记试验车通过时刻外，还要记录 试验车的超车数(a)及被超车数(b)并计算(a一b)．
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(4)计算A、B两处交通量之差，并记入第③栏，即表示AB 区间内现有车辆数的变化。 (5)第④栏填写试验车自A点到B点这段时间范围内AB区间 的原始车辆数．
E（6`50``）=7+58+21+10-2=94辆
三 交通延误概述
1. 交通延误的定义 延误 —— 由于道路与环境条件、交通干扰以及 交通管理与控制设施等驾驶员无法控制的因 素所引起的行程时间损失，以秒／辆或分钟 ／辆计。

固定延误：由交通控制装置引起的延误，与交通量 大小及交通干扰无关，主要发生在交叉口处。交通 信号、停车标志、让路标志和铁路道口等都会引起 固定延误。
二 交通流密度调查

试验车法数据整理分析步骤
（1）将调查日期、时间、地点、天气及测查区间长度填 入密度计算汇总表（密度统计表）； (2) 表中 ①② 栏应分别记入A处及B处的各测定时间范 围内的交通量。试验车通过AB处的时刻，通常不是测 定区间范围的起终点，故此时记录AB两处单位时间内 的交通量时，要将表格中相应的格子一分为二，分别记 下单位时间内试验车通过的和通过后的交通量．
第五章 交通流密度与交通延误调查
一 交通流密度的概念
1、定义 指在单位长度车道上，某一瞬时一条车道或几条车 道所存在的车辆数，密度常用K来表示，单位为辆/km 2．密度的计算公式 K=N/L L为路段长度； N为L长路段上某一瞬间的车辆数。 最佳车流密度——能够使道路上的交通量达到最大时的 密度 阻塞密度——车流几乎无法移动，即发生交通阻塞时的 车流密度
一 交通流密度的概念
4. 车道占有率 空间占有率 ①定义：某一瞬间，单位长度的车道上，汽车投影面积 的总和占车道总面积的百分率，实际中一般常用汽车 所占的总长度与车道长度的百分比来表示。 ②计算公式： RS=∑li／L 式中， RS—空间占有率；n—观测路段内的车辆数 li—第i辆车的长度；L—观测路段的总长度
二 交通流密度调查
【案例】
时间 驶入A断面交通量QA 驶离B断面的交通量QB 14:05—14:06 72 59 14:06—14:07 52/9 48/7 （试验车通过前和 14:07—14:08 67 58 通过后的交通量 14:08—14:09 19/24 21/26 一分为二） 14:09—14:10 69 65 试验车驶入的时间为14:06’50’’，驶出B断面的时间为14:08’20’’，运 行的时间段内超车数a=10，被超车数（相对于试验车而言）b=2， 试计算每分钟末的瞬时密度和5min的平均密度。（假定路段的长 度为810m）
三 交通延误概述

运行延误：由各种交通组成部分之间相互干扰而引起 的延误。
运行延误可分为两种， 一种是由其它交通组成部分对车流的干扰(称为侧向干扰)而引起 的延误(纵向、横向干扰)； 另一种运行延误是由交通流之间的干扰(称为内部干扰)而引起的 延误，产生这种运行延误的主要原因是交通拥挤、汇流、会车与 交织运行等因素的影响。
二 交通流密度调查

原始车辆数E（ t0）的计算 通常使用的方法是试验车法 ，在t0时刻试验车从A 断面驶入，同时B断面处有人记录从B断面驶出的车辆 数，当试验车到达B断面时，B断面的记录值为QB，那 么E（t0）＝QB， 假定被试验车超过的车辆数为a，超过试验车的车 辆数为b，作修正得到 E（ t0 ）＝QB＋a－b E（ t ）＝QA＋a－b
二 交通流密度调查
4.密度资料的应用 研究交通流理论的重要基础数据 划分服务水平的依据
I区 K＝0—10辆／km； II区 K＝10一20辆／km； III区K＝20一30辆／km； IV区K＝30一40辆／km； V区 K＞40辆／km。
二 交通流密度调查

分析瓶颈交通 当高速公路的流量接近通行能力时，须限制驶入匝道 的车辆驶入率。而密度是流量／通行能力比率的最佳 评价指标。
E（ 8`20``）＝QA＋a－b=9+67+19+10-2=103
二 交通流密度调查
(6)第⑤栏为任一时刻AB区间的车辆数。由上一行求得的 车辆数再加上经过单位时间后的车辆变化量，即得相应 时刻AB区间的车辆数。 (7)按理下一次试验车通过时刻的原始车辆数为105辆，但 根据上列数据推算结果为104辆，这是由观测误差引起 的，可将此误差适当地分配在两次试验车经过观测区间 的时间内现有车辆数上。见第⑥栏的调整值。
三 交通延误概述

图5—2是车辆在交叉口入口引道上的时间一空间关系 图。该图可以说明引道延误、排队延误和停车延误三 者之间的关系。图中纵坐标是车辆通过引道延误段所 用的时间，横坐标是车辆在交叉口引道上行驶的距离。 由图中可以看出车辆的各种延误受阻情况。受到延误 的车辆的引道实际耗时为E点的纵坐标值(s)。 引道自 由行驶时间为F点的纵坐标值。引道延误为E、F两点 纵坐标值之差。排队时间为E、C两点纵坐标值之差。 停车延误为D、C两点纵坐标值之差。排队延误为排队 时间减去F、B两点纵坐标值之差。由于后者相对于前 者一般都很小，所以在实际应用时，通常对诽队时间 与排队延误不加区分。
二 交通流密度调查
(8)现有车辆数加上调整值后即得第⑦栏修正值。 (9)瞬时密度⑧按下式计算： 瞬时密度＝修正值(辆)／测定区间长(km) (10)每一总计时间的平均密度填人第⑦栏内，总计时间通 常取5min或10min。
二 交通流密度调查

车辆牌照法
1)测定方法 从基准时刻开始在测定区间的两端，用同 步的秒表或动态录象机，测定每一辆车的到达 时间，并相应地记下每辆车的牌照，如记整个 牌照号码有困难，可以只记最后三位数。此时， 若用动态录象机，须摄下每辆车的牌照。 2)原始车辆数的测定 基本原理同测试车法，每一辆车都可作为“测试 车。
二 交通流密度调查
3. 出入量法（试验车法＋车辆牌照法 ） 出入量法的定义 所谓出入量法是一种为了测定道路上两断面间无出 入交通的路段内现有的车辆数，以便计算该路段交通密 度的一种方法。 观测时段和区间长度的确定 观测的时段应该是连续观测的，一般为5min以上， 路段的长度应尽量大于800m，在1000m左右。
二 交通流密度调查

试验车法观测方法
（1）在观测前准备好出入流量法观测车流密度记录整理 表（见课本表5-2），设定观测路段两个端点A点和B点， 以A端作为车流流入端，B端作为流出端。备好试验车， 在AB之间往返行驶以测定原始车辆数。 （2）从选定的基准时刻起，在A、B两点同时观测每分钟 通过的车辆数。 （3）试验车的观测记录。在试验车上做好标记易于识别。 试验车观测项目为：进入A端及到达B端的时刻和在此 路段上行驶时的超车次数a和被超车次数b。
二 交通流密度调查

出入量法的原理
进 A B
出
在道路上选择A、B两个断面间的路段作为调查路段，车流从 A驶向B。调查从T0时刻开始，到T时刻结束，该时间段内从A断面 驶入QA辆车，从B断面驶出QB辆车。假定在T0时刻AB区段内的车 辆数为E（t0）辆，那么 T时刻AB区段内的车辆数就为： E（t0）+ QA -QB， 则T0和T时刻的密度就为： t0时刻： 车辆数为E（ t0 ） 密度为：E（ t0 ）／L t时刻： 车辆数为：E（ t0 ）＋ QA –QB, 密度为：【 E（ t0 ）＋ QA –QB 】／L 我们也常记T时刻的车辆数为E（t），即： E（t）= E（t0）+ QA -QB
由于车流是均匀连续的，Q=60×60/5=720辆/h ht=3600/Q=3600/720=5s/辆 hs=ht×v=5×30/3.6=41.67m/辆 K=1000/hs=1000/41.67=24辆/km 校核：Q=V×K=30×24=720辆/h
一 交通流密度的概念
【练习】在市郊一段500m长的公路上，于起点断 面5min内测得通过车辆为30辆，车速为 30km/h，车流为均匀连续的。求平均车头时距 ht、平均车头间距hs、交通密度K以及第一辆 车通过该路段所需要的时间t？
二 交通流密度调查
解：（1）先计算出E（t0）的值来 E（t0）=7+58+21+10-2=94辆 （2）计算各分钟末的车辆数 E（07）= E（t0）＋QA－QB=94+9-7=96辆 反向推算E（06）的值，E（06）+61-55=E（07）=96 因此E（06） =90辆 E（08）=E（07）+67-58=96+67-58=105辆 E（09）=E（08）+19+24-21-26=105+19+24-21-26=101辆 E（10）=E（09）+69-65=101+69-65=105辆 （3）计算各min末的瞬时密度值和平均密度值 K（06）=E（06）/0.81=90/0.81=111辆/km K（07）=E（07）/0.81=96/0.81=119辆/km K（08）=E（08）/0.81=105/0.81=130辆/km K（09）=E（09）/0.81=101/0.81=125辆/km K（10）=E（10）/0.81=105/0.81=130辆/km 5min的平均密度为：K平=（111+119+130+125+130）/5=123辆 /km。
二 交通流密度调查
(3)表4-3第①栏为时刻，第②栏为B处流量值QB，第③栏 为试验车超车速a，第④栏为试验车被超车数b 如t=30min时，33号车刚好到达A处，此时该车可 视作试验车，到达B处为t=33min07s，则QB为1号车 至33号车共33辆。 (4)第⑤栏为某时刻在测定区间内的车辆数E (5)第⑥栏为瞬时密度：车辆书（辆)／测定区间长(km)。 (6)第⑦栏为平均密度，一般以5min的密度平均。
二 交通流密度调查
3)减少误差的注意事项
两端的秒表或动态录象机必须同步。观测时不能 遗漏车辆，如同时观测车辆到达时间及牌照有困难时， 允许少记个别车辆的牌照，但每一辆车的到达时间绝 对不能少。 本方法也须选用较长的测定区间，以提高量测的 精度。
二 交通流密度调查
4)整理分析
(1)将现场观测资料填入表4—2，其中第①栏为车辆牌照 号达A处及B处的时间。 (2)将调查日期、时间、地点、天气及测定区间长度填人 密度计算汇总表，见表4—30