第五章 交通密度

3.出入量法优缺点 用出入量法测定路段交通密度的优点是方
法简便，无须很多设备。适用于各种交通状况， 既能保证精度又实用有效。
出入量法的缺点是，通过A、B两端车辆数 的测量误差随时间而累加。为了防止误差的累 加，除应增加试验车的观测次数外，要把试验 车每次经过A端的时刻都作开始时刻(t0)，且 该时刻的现有车辆都作为每次的初始车辆数值。
ti
Rt
i 1
T
100
式中：
Rt——时间占有率(%)； ti——第i辆车通过观测断面所占时间，s； t——观测时间总长，S； n——该时段内的车辆数(辆)。
三. 车头间距与车头时距
1、车头间距
在同向行驶的一列车队中，相邻两辆车的车头之
间的距离称为车头间距（或间隔）。 路段中所有车头间距的平均值称为平均车头间
距（hs）。
道路上车流的车头间距也反映交通
密度，根据定义，车头间距hs和密度之 间的关系为:
hs=1000/K 式中：hs――车头间距（m/辆）；
K――密度（辆/km）。
2、车头时距
在同向行驶的一列车队中，相邻两辆车驶
过同一个断面的时间差称为车头时距。
车头时距和交通量之间的关系为：
ht=3600/Q 式中：Q――道路的交通容量（辆/h）；
查现场统计的分车型交通量资料，就可按上式计算空
间占有率。如果事先没有各车型的车长资料，要在现
场直接量测车长是很困难的，一般是在现场测定车辆
的占用时间，按下式计算时间占有率：
n
ti
Rt
i 1
T
100
式中： Rt——空间占有率(%)；
ti——第i辆车的占用时间(s)；
T——总观测时间(s)；
n——观测时间内通过的车辆数(辆)。
❖ 在交通工程中又引用了车道占有率的概 念来表示交通密度
❖ 常用车道占有率包括空间占有率和时间 占有率两种。
1．空间占有率
❖ 在特定路段的一车道上，汽车投影面积 总和占车道面积的百分率。
❖ 在实际观测中，一般将一定路段上的车 辆总长度与路段长度之比的百分数作为 空间占有率。
❖ 车流密度只能表示车流的密集程度，而 空间占有率则能反映某路段上车队的长 度。
(2)在测定路段的两端设置车辆情况示波器或动态录像机， 从开始时刻(t0)开始。测定通 过这两端的车辆数，同 时还要测定试验车在测定路段内的超车和被超车的车 辆数。为了记取试 验车通过AB路段两端的时刻，必 须在试验车上标以特殊的记号。此时，若使用车辆情 况示波器进行测定。当试验车通过两端时，要按动显 示器把具有特殊记号的试验车记录在记录纸上；若使 用动态录像机，也要对准试验车的记号摄影，以便整 理资料时记取那个时刻。
第五章 交通密度
第五章 交通密度
第一节 交通密度 *
第二节 交通密度调查*
第三节 密度资料的应用*
第一节 交通密度
一.交通密度的定义 * 二.道路占有率 * 三.车头间距与车头时距 *
一. 交通密度的定义
❖ 密度 是指在一条车道上车辆的密集程度，
即在某一瞬时内每单位长度一条车道上的车 辆数，又称车流密度。 ❖ 常以K表示，其单位为辆/km.车道（如为多 车道，则应除以车道换算成单车道的车辆数 然后再计算。
E(t) E(t0 ) (QA (t) QB (t))
QA (t) E(t0 ) QB (t)
t时刻AB路段内的交通密度为：
E (t ) K (t )
LAB
式中：E(t)——t时刻AB路段内存在的现有车辆数； QA(t)——从观测开始(t=t０)到t时刻内从A处驶入 的累计车辆数； QB(t)——从观测开始(t=t０)到t时刻内从B处驶入 的累计车辆数； E(t0)——从观测开始(t=t０)时，AB路段存在的 初始车辆数； LAB——AB路段长度(km)。
（三） 航空摄影观测法
1. 测定方法 2. 交通密度的计算与分析 3. 航测法的优缺点
使用航空摄影观测法测定路段交通密度最为适宜， 同时它也是能得到准确数值的唯一方法。
航测法不适宜长时间地观测。这不仅是因为航空摄 影费用大，而且直升飞机在空中飞行时间有限航空照 相机1次摄影的胶卷张数亦受到限制。再则，在调查 车流的空间平均速度和复杂的交通现象时，其精度与 摄影间隔有关。摄影间隔越短，精度就越高，且目前 还另外受到胶卷的张数和相机本身构造的影响。
❖ 其表达式如下：
n
Li
Rs
i 1
L
100
❖ 式中：
RS——空间占有率(%)； Li——第i辆车长度(m)； L——观测路段总长度(m)； n——该路段内的车辆数(辆)。
❖ 2．时间占有率
在道路的任一断面上，车辆通过时间的累计
值与观测时间的比值，以百分数表示，即为时间
占有率：其表达式如下：
n
（四） 道路占有率的检测和调 查
空间占有率为在一瞬间测得已知路段上所有 车辆占用的长度占路段长度的百分
L
100
式中： RS——空间占有率(%)；
Li——第i辆车长度(m)； L——观测路段总长度(m)；
n——该路段内的车辆数(辆)。
如果事先已获得各车型的车长资料时，根据密度调
ht――平均车头时距（s/辆）。
车头间距hs、车头时距ht及速度V三者之间关系 为：
V hs 3.6 ht
式中：V――汽车行驶速度（km/h）。
第二节 交通密度调查
一.调查时段与区间长度 * 二.调查方法 *
一、 调查时段与区间长度
❖ 时段：大于5分钟
❖ 路段：800以上
二、调查方法
❖ （一）出入量法 ❖ （二）地面摄影法 ❖ （三）航空摄影法 ❖ （四）道路占有率的检测和调查
（二）地面上(高处)摄影观测法
1. 测定方法 2. 交通密度计算与分析
n
K i1 Ki 1 1000 nL
式中：K —— 交通密度(辆/km)； L——观测路段长度(m)； Δt——读取存在车辆数的时间间隔(s)； T——总计时间(s)； n——在总计时间T内，在胶卷上读取存在车辆数时 的画面数， n T ； Ki——第i画面上测定路段t内存在的车辆数(辆)。
初始车辆数E(t０)的求法:
求初始车辆数E (t０)的方法有车牌号码法、照相观测 法等。这里介绍一种最简易的方法即试验车法。
设试验车在观测开始(t=t０)时从A驶向B。t１时刻到 达B。从t0到t１时刻，通过B处的车辆数为q。若试验车 在行驶期间没有超越别的车，也没有被别的车超越时， 则q就是t0时刻AB路段内的初始车辆数；如果试验车在 行驶期间存在超车和被超车 的现象时，则观测开始(t=t ０)时在AB路段内的初始车辆数应为：
（一） 出入量法
1. 出入量法的基本原理 在某道路上选择A、B两点间的路段为观测路
段 段 驶入，内的车存车流在辆从的数A初驶为始向Q车BＡ辆。(t数)。观为从测EB开(t处0始)，驶(tt=出时t0的)刻时车内，辆从A数AB为路处 Q为B初(t)始，车则辆t时数刻与AtB时路刻段内内A存B路在段的的现车有辆车数辆改数变应 量之和。即：
一. 交通密度的定义 2
KN L
K Q Vs
式中：K――车流密度（辆/km）； N――单车道路段内的车辆数（辆）； L――路段长度（km）。 Q――单车道上交通量（辆/h）；
V s ――区间平均车速（km/h）。
二.道路占有率
❖ 由于交通密度是瞬时值，随观测时间或 区间长度的变化而变化，而且反映不出 车辆长度与速度的关系，尤其当车辆混 合行驶时，交通密度 的高低，并不能明 确地表示出交通流的状态。
E(t0 ) q a b
式中：q——从t0到t１时刻通过B处的车辆数； a——被试验车超越的车辆数； b——超越试验车的车辆数。
2. 测定方法
(1)用出入量法测定交通密度，适用于高速公路上立交之 间无出入交通的路段。由于实测密度均方差为实测时 段和区间长度的减函数；为了保证有足够的精度，调 查 时 必 须 选 用 路 段 长 度 尽 量 大 于 8 0 0 m， 时 段 延 续 5min以上。
第三节 调查资料的应用
❖ 交通流理论研究 ❖ 划分服务水平 ❖ 研究道路通行能力