交通密度调查

交通密度

一、定义：

是指在某一瞬间，单位长度道路（单车道）上存在的车辆数。K = N / L

式中：K —车流密度，辆/km

N —观测路段内某瞬时车辆数，辆

L —观测路段长度，km

交通量反映的是车辆通过道路某断面的频繁程度，交通密度大小反映一条道路上的交通密集程度。为使车流速度具有可比性，车流密度应按单车道来定义，单位：辆／km·车道

二、表示方法

1、车头间距（hd ）

同一车道、同一方向连续行驶前后相邻两辆车之间在某一瞬时的车头间距。 K=1/ hd X 1000=1000/ hd

表示符号：hd 单位：m/辆。

路段中所有车头间距的平均值，称为平均车头间距。

2、车头时距（ht ）

同一车道、同一方向连续行驶前后相邻的两辆车的车头通过某一点的时间间隔。 ht （平均）=hd （平均）/V （平均）=3600/Q

表示符号：ht 单位：s/辆

为保证行车安全的最短车头间距称为极限车头间距。极限车头间距随车速的变化而变化。 极限车头时距一般为2-3s 。

3、临界密度(Km)

道路上运行车流量达到最大时的交通密度Km 。Q 到达最大值QMAX 。

4、限塞密度(Kj ）

道路上车辆几乎无法行驶时的交通密度。此时，v=0，Q=0.

三、车道占有率

1、空间占有率（Rs ）

某瞬时，在一定长度道路上，全部车辆总长度占所观察道路长度的百分比。

例题1：某路段长度为450米，有5辆小汽车（平均车长4m ），9辆大汽车（平均车长10m ），求Rs 。

Rs=（4x5+9x10）/450x100%=24.4%

结论：空间占用率不仅和交通量有关，还和车辆的组成有关。

2、时间占有率（Rt ）

一定时间内，全部车辆通过某断面所需时间的累计值与观测时间的比值。

例题1：已知某断面40s 内又9两车通过，其中有小汽车4辆，通过时间平均为0.6s ，大汽车5辆，通过时间平均为1.1s ，求 Rt 。

解：Rt=（4x0.6+5x 1.1）/40=19.8%

四、交通密度调查

调查目的：交通密度是描述交通流特性的重要参数之一，在研究划分道路服务水平、分析交1

n i

i t t R T

==∑1

n i i S l R L ==∑

通瓶颈状况、制定交通管理与控制政策与措施等方面均有应用，同

时也是研究交通流理论的重要基础数据。

特征：密度是一个瞬时值，它不仅随时间的变化而变动，也随测定

区间的长度而变化。为此，常将瞬时密度用某总计时间内的平均值表

示。

随着交通量的增长，车辆行驶时的相互干扰及相互制约增加，以致

平均车速降低，密度增高。当跟随在慢车后面的车辆继续不断增加，

位车辆近乎停止状态时，则流量趋近于零，而密度最大(阻塞密度)。

1、密度调查的时段与区间的长度

在道路某一区段范围内的交通密度每时每刻都在变化,因此,所

谓密度,总是指某一瞬的密度值或某一时段内的平均密度值。在交

通研究中关心的常是后者。从实测经验得知调查时段越长密度变化

越平缓。

另外,在正常交通量条件下,车辆在道路上分布也不均匀,即路段不同,部位的交通密度一般也不同,只有实测路段达到一定长度后,交通密度的变化才趋于平稳。

通过大量实测资料分析得出以下结论:

①实测密度均方差为实测时段和区间长度的减函数;

②测时时段达3~5min以上时,均方差受测试路段长度的影响变弱;

③测试区间大于800m时,均方差受测时时段长度的影响变弱。

根据以上结果,建议在交通密度调查时,测时时段应延续5min以上,路段长度应尽量大于800m。

五、交通流密度调查的方法

交通密度调查主要有出入量法和摄影法，后者又分为地面（高处）摄影观测法和航空摄影观测法。

1.出入量法

出入量法是一种通过观测调查，获得道路上两断面之间无出入交通的路段内现有车辆数，从而计算路段交通密度的方法。（适用条件：适用于高速公路上立交之间无出入交通的路段。）（1）出入量法基本原理

在道路上选择A、B两点间路段为观测路段，如图所示，车流从A点驶向B点。

如下图所示的无出入交通的路段AB上t0时刻存在的车辆数为E（t0），从t0到t一段时间

内从A处进入该路段的车辆数为QA（t）；驶出该路段的车辆为QB（t）时，则t时刻时，AB段上的车辆数为为：E（t）= E（t0）+ （QA（t）-QB（t））（Et0为初始车辆数。）Kt= E(t)/LAB

求初始车辆E （t0） 的方法: 试验车法和车牌照法

试验车跟随车流运行，用试验车在A 端处的时刻为t0 ，到达B 端的时刻为t1，则自t0 到t1的时段通过B 端的车辆数为qB ，即为t0时刻AB 路段的初始车辆数,试验车的行驶速度应尽量与同时行驶的车流保持一致，即不被超越也不超越其他车辆，测试结果才较为准确。若出现超车现象，则应按下式计算初始车辆数： E （t0） Et0=qB +a-b.

q ——从t0 到t1到时段内通过B 端处的车辆数；

a ——实验车超越其他车的辆数；

b ——其他车超越实验车的辆数。

3)减少误差的途径

本方法的缺点是随着观测时刻的推移，车辆数的误差也累加。为减少误差的积累，除增加试验车的观测次数，还要把试验车每次经过终时刻作为基准时刻(t)，该时刻的现有车辆数都作为每次的原始车辆数。

2、摄影法

利用空中定时摄影方法求得实测路段的车辆数,然后除以路段长度即可得到摄影时刻的路段交通密度。若进行连续摄影,即可连续测得各时刻交通密度。

具体作法为:在拟测路段上选长度50~100m 区段并在路面上作出标记,然后调整摄影机使其对准拍摄范围作定时拍摄即可。当实测区段过长时会使摄影精度下降,此时可使用多架摄影机分段连动摄取。在拍摄照片后,通过对照片处理即可求得摄影时刻的交通密度值。 此法简单并且实测精度高。但设备及器材较昂贵,像片处理工作也较复杂。

（1）地面（高处）摄影观测法

测定方法

用动态录象仪在高处进行摄影。测定区间的长度视地区内的状况和周围条件而变比，一般取50—100m 。

摄影的时间间隔依测定区间长度而异。当区间长为50一100m 时，摄影间隔可用1画面／5—10s 。遇到详细分析交通流的场合，如需同时观测交通量，为了取得正确的观测值，须缩短摄影间隔，一般取1画面／s 。在高速公路上，由于字速高，这时可取2画面／s 。 在测定密度时，在道路上要标明每台录象机所摄范围内的道路区间长，一般有两处作标记即可。如果容许精度稍低时，可利用车道分隔线的段数、护栏支柱数或电杆数等参照物代替． 整理现场观测结果，按下面介绍的顺序计算密度。再各条录象带的每一画面中，读取摄影观测区间内存在的车辆数，计算总观测时间内区间的平均车辆数，用区间长度求算单位公里长

度内存在的车辆数，即密度值，

如总计观测时间大于5min ，则交通的偶然性变化或周期性变化就能消除。这种方法可以很方便地看出密度随时间的变化情况，同时，又因为它包含短时间的变化，也可以描绘出密度的倾向性变化。

减少误差的注意事项：

如测定区间过长。则测定精度将受到影响．所以不能过长，以不超过100m 为宜。

（2）航空摄影观测法

测定密度，使用航空摄影最佳，它是能取得准确数值的唯一方法。

在摄影后的胶卷或照片上读取观测区间内存在的车辆数，据此计算出平均密度。 减少误差的注意事项

航测法不宜长时间地观测，这不仅费用大，而且飞机在空中飞行时间有限(飞机在1000一L n K K n i i 11⨯=∑

=