道路工程第三章道路交通流特性及通行能力
道路工程第三章 道路交通流特性及通行能力
N /T Q K L /T V
Q KV
• 关系式(4—25)可用三维坐标系中的空间曲线来表示，
如图:
Qm
Q
0
Vm V Vf 图4—7 Q＝VK曲线图
Kj
K
可以确定反映交通流特性的一些特征变量：
1.最大流量Qm, 是Q—V图上的顶点，是交通量的峰 值； 2.临界速度Vm 与Qm相对应的值，是流量达到最大值 时的速度； 3.畅行速度Vf,当密度趋于零时，车辆可畅行行驶， 此时的速度为畅行速度； 4.最佳密度Km,流量达到最大值时的密度,又称临界 密度；
1 Vt Vt n i 1
(二) 区间平均车速 在某一瞬间，行驶于某一区段的全部 Ln 车辆的车速分布的平均值 （详见例4-5）
Vs
t
i 1
n
i
第四节
交通密度特性
道路交通有这样常见的现象： 1、当道路上车辆很少时，流量近似于零， 交通流呈自由状态； 2、当道路上挤满了车辆时，流量也趋近 于零，而此时交通流却呈现阻塞状态
1 n 3600 ht hti n i 1 Q
__
车头时距是交通流的重要变量之一，车头时距大小影响车 辆运行安全、道路服务水平、驾驶行为和道路的通行能力。
车头时距的分布分类: 随机状态、常态分布、中间状态
车头时距的应用 1.路段通行能力的研究 2.交叉口通行能力的研究 3.其他
（二）车头间距（space headway ）
(二) 行车速度统计分布的特征值
从速度累计频率分布曲线图就可以分析行车 速度统计分布的特征值 1. 中位车速。也称50%车速，表示在该速 度以下行驶的车辆与该速度以上行驶的车辆数相 等。在正态分布的情况下，中位车速等于平均车 速 2. 85%位车速。表示所观测的车辆中，有 85%的车辆行驶在此速度以下，只有15%的车辆 行使速度高于此值。因此，为了确定绝大多数车 辆都能遵守的速度，同时又能最大限度地保证行
交通流特性
5.时间平均速度(Time mean speed－TMS)和区间平均速度 (Space mean speed－SMS) （ 1 ）时间平均车速是指在特定的时间区间内，通过道路某一地 点的所有车辆点速度的算术平均值。 （ 2 ）区间平均车速是指某路段的长度与通过该路段所有车辆的 平均行程时间之比。 6.频率最高值与最常见车速 地点车速的观测结果常表现出数据比较分散，用算术平均值 难以表征其分布特性。为此，采用速度频率分布曲线和累积频率 曲线表示，并从累积频率曲线上选取一些特征值作为描述速度特 性的指标。 频率最高值为观测速度中出现频率最多的那个速度值，此速 度称为最常见车速 。
7.百分位车速 在速度累积频率分布曲线图上，与纵坐标上累加百 分数相应的车速称百分位车速。与其相对应的纵坐标值表示在这 种车速以下行驶车辆的百分率。常用百分位车速有以下几种： （1）85％位车速：它表示所观测到的车辆中，有85％的车辆具 有这种速度值或者在这个速度以下，只有15％的车辆速度高于此
值。在交通管理上常用此速度作为某些路段的最高车速限制标准。
（2）50％位车速常称中位车速 ：它表示在该车速以下行驶的
车辆数等于在该车速以上行驶的车辆数 ，又称为中值速度。 （3）15％位车速 ：它表示在该车速及低于该车速行驶的
车辆数占被观测车总数的15％。常用此车速作为观测路段的最低
限制车速。
第四节 交通流密度 （一）交通流密度(Density) 是指在某一瞬间，单位长度道路上存在的车辆数。 （二）车道占有率 1.空间占有率 在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长 度之比称为空间占有率，通常以百分数表示。 2.时间占有率 在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值 与观测总时间的比值称为时间占有率。
（二）交通流的参数 宏观参数：交通量、流率、速度和交通流密度等
15、《交通运输导论》课程教学大纲——陈丽君
《交通运输导论》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标(-)总体目标：本课程是交通运输专业的专业技术基础课，旨在通过专业启蒙教学，使学生了解交通运输专业知识体系和应用领域。
由于行业划分和专业设置过细，学习交通运输工程的学生或从事交通运输工程的技术人员对交通运输工程专业知识的认识和了解,往往局限于某种交通运输方式，或者局限于该方式中的某一方面。
该课程较系统地介绍交通运输工程的各个方面，使得交通运输工程领域的学生和专业人员以及交通运输工程有关或对其有兴趣的非专业人员，对该领域有一个较全面的了解，培养学生对交通运输专业的知识理解、基本方法、行业视角和职业认可。
(二)课程目标：本课程的分目标如下：课程目标1：理解交通运输领域中的重要概念、原理、地位、作用、发展演变、技术等，加深对交通运输行业中交通现象的认识，理解交通与环境、社会的关系，培养行业视野和实践能力。
课程目标2：结合自然科学的基础知识，在交通运输专业的背景下，简单描述交通现象中各元素的关系，了解交通运输行业中的工作基本原理和方法，基本掌握五种不同交通运输方式的特点及应用。
(H)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系三、实践项目内容本课程的实践项目包括九项，具体内容如下：实践项目一、认识运输和交通运输系统1、实践目的（I）掌握运输的基本概念，了解运输的作用；掌握交通运输系统的基本组成；了解各类交通运输系统总体性能的通用评估指标；（2）了解铁路、道路、水路、航空、管道等各种运输方式的主要使用性能特点；了解我国各种运输方式的客运、货运构成比例及其变化特点；（3）了解我国铁路、公路、水路、航空、管道等各类交通运输系统的供给与需求的现状特点及发展趋势。
2、实践主要内容（1）运输的性质和作用（2）交通运输系统的组成和特点（3）我国各交通运输系统概况（4）城市交通运输系统3、重难点(1)运输的概念、作用与组成；(2)五种运输方式的特点与区别。
实践项目二、学习交通运输领域中典型载运工具的运行特性1、实践目的(1)了解评价各类载运工具的使用性能的通用评价指标；(2)了解轨道载运工具、道路载运工具、水上载运工具、空中载运工具的应用类型、主要使用性能指标及主要运行特性指标。
第3章 交通流模型
§1 调查地点对数据性质的影响
一、调查位置对数据性质的影响
✓由于出口道有流量驶 出，因此，qC≤qB； ✓不会发生交通拥挤， ✓该位置可以获得不拥 挤时的交通数据。 ✓可见，调查位置对数 据的影响不容忽视。
q1
Ch2 交通流特性
q2
7
京石高速公路北京段观测点测出的一条车道上的数据。可见： 在流量的很大范围内，速度下降很小。在0~1000辆/h时，速 度仅下降了4km/h。流量在大于1300辆/h后，速度下降加剧。 当流量较小时，数据点十分分散，这是因为此时车辆行驶自 由度大，司机可自由选择其车速，以其期望车速行驶。在这 种情况下，车辆的机动性能的差异就显现出来，表现出车辆 速度离散性较大。另外，当流量接近车道的通行能力时，交 通流变得不再稳定，数据离散性进一步加大。
k
q kuf e km
显然：当 k=km时，q=qm
qm kmuf /e kmum
umuf /e
Ch2 交通流特性
15
3. 不连续曲线模型
由大密度交通和小密度交通两种不同的u-k模型，导出两 种q-k曲线。
两条曲线不连续，常出现在瓶颈路段。实测的流量密度 关系是间断的，出现“反λ” ，两个分支分别用来定义自 由流和拥挤流。
Ch2 交通流特性
24
§5 三维模型
u k
Q max
流量/Q 2
00
Vmax q
Vm
Vmax Vm
速度/V 0 1
3 0
0 K m K max 0 Qmax
密度/K
流量/Q
V K
qm
流量
2 00
Q
uf
um
uf um
速度
1 0
交通流理论第三章驾驶员的交通特性
1、概念：
停车视距是指在汽车行驶时，驾驶员发现前方障碍物，经判断决定采取制
动措施到汽车在障碍物前安全停住所需的最短距离。
2、停车视觉至少应该满足“平均水平一下”的驾驶员或车辆在该距离内能够
停车。
3、停车视距的计算公式
S=S1+S2
其中：S1为感觉反应距离；S2为制动距离
第四节 驾驶员交通特性的应用
2、离散驾驶行为
3、连续驾驶模型
4、驾驶员交通特性的应用 5、小结
第一节 驾驶任务
1、驾驶员的三个层次
控制（control）
引导（guidance）
导驶（navigation）
（1）控制 驾驶员和车辆之间的信息交换和控制，是驾驶任务层次中的基本层次，主
要是指驾驶员对车辆的操作，比如：启动、加速、减速、转向、制动等。
4.91弧分； ●同样对比度下晚上的视觉角度是白天的约2.5倍。 （2）障碍和危险的识别与确认 对道路上的物体进行觉察后，接着就是识别和确认。 15cm高、60cm高
第二节 离散驾驶行为6、驾驶行为的个体差异 （1）性 Nhomakorabea （2）年龄
●视觉变化：视觉敏锐度、光损失和散光、炫目等 ●认知行为变化：信息过滤、公路上的被迫跟随、时代的变化 （3）驾驶员的伤害
第三节 连续驾驶模型
驾驶过程是一个连续过程 一、驾驶行为
驾驶员可以看作是一个线性的闭环控制系统。 1、驾驶传递函数
驾驶活动中的两个输入： ●驾驶员期望的路线 ●车辆当前行驶的方向和路线
第三节 连续驾驶模型
图中的模型可以用公式来表示：
其中：K为增益，exp（-ts）是反应时间，T由特定的控制状态下由实验得到 该模型为建立驾驶员驾驶模型的基本方法。 驾驶行为分类：修正的跟踪模式驾驶；跟踪驾驶；有预见性的驾驶 这可从表3-8得出。
第3章交通流特性
dQ dK
=0
，则有：
∴
Kj 2K = Vf (1)=0 K m = dK Kj 2 2 K j Kj K jVf 2 Q m =Vf [ ]= 2 Kj 4 dQ
Vf Vf K j Vf K Vm = Vf = 另外，由于 V=Vf Kj Kj 2 2
由坐标原点到Q～K曲线上某一点之间联线的斜率，表示该点 （实质为某一交通运行状态）所对应的车速，原点处的斜率即为 畅行速度Vf。
• 用O计算D的实例（P145/129）：
– Consider a case in which a detector records an occupancy of 0.200 for a 15-minute analysis period. If the average length of a vehicle is 28 ft, and the detector is 3 ft long, what is the density?
– 占有率分为时间占有率（Ot）与空间占有率（ Os） – Ot＝车辆检测器的占用时间/总观测时间 – 检测器的占用时间是车辆的前保险杠激活检测 器的上游边界开始，直到车辆的后保险杠离开 检测器的下游的边界为止 – 在检测器接通期间，车辆驶过的距离为： Lv+Ld，这一距离被认为是车辆的有效长度。 – Os=N（Lv+Ld）/L=D(Lv+Ld)/5280，其中N为 检测时间内通过车辆数，D为交通流密度，单 位vel/mi。 – 如果认为时间占有率等于空间占有率，即可推 出式（5－7）
3.2.3 密度与占有率
• 密度：
– 定义：单位长度道路或车道上，某一瞬间所存 在的车辆数 – 用D表示，单位是veh/mi或 veh/mi/ln ( veh/km 或 veh/km/ln ) – 密度是在一段道路上测得的瞬时值 – 不容易直接测量，经常用速度和交通量来间接 计算 –但密度是三个参数中最重要的一个，因为它可 以最直接地反映交通需求
3_交通流特性
（2）不足1小时的变化 交通流特性常与短周期内交通流的波动有关，高峰小 时内的小时交通量与最大流率的比值，称为高峰小时系数
小时交通量 PHF 该小时的高峰流率
一般来说， PHF值在0.70到0.98之间，较低的值意味着流量变化较大。
5. 交通量空间分布特性：
1 方向分布
一条道路往返两个方向的交通量，在某一特定的时间内， 两方向上的交通量可能不同. K 方向不均衡性用方向分布系数 表示： D
平均日交通量（ADT）
1 n ADT Qi n i 1
周平均日交通量（Week Average Day Traffic, WADT）
月平均日交通量（Month Average Day Traffic, MADT）
1 7 WDAT Qi 7 i 1
一个月的日交通量之和 MDAT 本月的天数
数,K随着道路周围地区人口密度的增加而减少； K常取第30位小时交通 量系数值.
D ——在高峰小时内的总交通量中，高峰方向所占的 比例（%）.变化由 交通量的方向分布特性决定。
3.应用设计小时交通量计算路幅宽度：
DDHV n 2 C1 W W1 n
C1 每一车道的设计通行能力
n 车道数 W 路幅宽度 W1 一条车道的宽度
KD 主要行车方向交通量 100% 双向行车的总交通量
方向性分布是变通量的一个重要特性,发生在一个方 向上的交通量的饱和值必须在两个方向上都能用设 施予以满足 。
2 车道分布
当一个方向有多条车道时，各车道上交通量的分布是不同的， 慢车和较重车辆趋向于右侧车道。
在我国城市道路设计中，分析路段通行能力的影响因素时，认为 靠近路中心线的车道受影响小，而靠近路缘石的车道受影响大。 其影响用折减系数“ 条 ”表示。设靠近中心线为第1车道，其 折减系数 条 = 1, 则依次第二车道
交通流特性及通行能力
设计交通量
• AADT不适合直接作为设计交通量
• 小时交通量与AADT的关系
• 设计交通量
– 设计年的设计小时交通量 – 交通增长率 – பைடு நூலகம்计年限 – DHV与AADT的比值 – 方向系数 – 车道系数
交通密度与车头间距
• 某时段内一定路段长度上的车辆数 • 反映交通拥挤程度 • 密度低～自由流 • 密度高～强迫流 • 与交通量和行驶速度的关系
服务水平
• 反映道路使用质量的主观客观评价指标 • 不间断交通流：交通密度 • 间断交通流：停车延误 • 美国的分级Vs我国的分级 • 标准
影响因素
• 道路条件 • 交通条件 • 交通控制条件 • 设计速度影响 • 驾驶员总体特征影响
通行能力和服务水平分析
• 不间断流的分析
V V N f f f id
道路交通流特性及通行能力
内容
• 速度 • 交通量 • 交通密度与车头间距 • 通行能力与服务水平 • 道路通行能力和服务水平分析
速度
• 瞬时速度（点速度） • 行驶速度 • 行程速度
瞬时速度（地点速度）
V = ds / dt
行驶速度（技术速度）
s s
t V=s/t
行程速度（区间、综合、运送）
车头间距与车头时距
• 车头之间的平均间距～车头间距 • 各车辆间的平均时差～车头时距 • 反映了车辆在交通流中的纵向分布 • 用于估计交通延误、配时等等 • 采用泊松分布
通行能力
• 通行能力：交通流率能达到的最大值 • 交通量与行驶速度、交通密度的关系 • 绿灯饱和流率 • 平均车头间距和平均行驶速度确定 • 给定条件下的生产能力——通行能力
V=s/t
速度
道路工程道路交通流特性及通行能力53页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛能力
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
第三章 交通流特性
1
第三章 交通流特性
第一节 交通流要素 第二节 通行能力分析 第三节 排队和延误分析 第四节 服务水平分析
2
第三章 交通流特性
载运工具在交通运输网内运行时，可类比于气 体或液体分子在介质内的流动，称作交通流。 There is an analogy between the way water moves in waves and the way vehicle operates in the highway. A continuous movement or circulation of vehicles is called traffic flow.
177
速度 195 (km/h)
图 2-12
0.20 0.15
沈盘一级路外侧车道速度分布概率曲线
概率
小型 中型 大型
0.10 0.05 0.00 16 32 48 64 80 97 129 速度 146 (km/h)
图 2-13
21 沈盘二级公路速度分布概率曲线
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 10 20
3、15%位车速
意义类前。在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现 象，要规定低速限制，因此15%位车速测定是非常重要的。 85%位车速与15%车速之差反映了该路段上的车速波动幅度，同时车速 分布的标准偏差与85%位车速和15%位车速之差存在着下列近似关系：
23
S
85%位值 15%位值
2 ( v v ) i t
t
n
由空间平均车速推算时间平均车速
2 s
s
——空间平均车速观测值的均方差
第三章道路交通流特性及通行能力
速度 195(km/h)
图图 2-11 沈盘一级路内侧车道速度分布概率曲线 3-7
11
0.35 0.30 0.25 小型 0.20 0.10 0.05 0.00 16 32 48 80 113 145 177 速度 195(km/h)
概率 0.15
图3-8 沈盘一级路外侧车道速度分布概率曲线 图 2-12
（3）小时变化
反映交通量在一天内集中程度的参数是高峰小时流
量比 ：
高峰小时交通量 高峰小时流量比 日交通量
高峰小时流量比一般在0.1左右。
29
2、交通量
2.2交通量的时间变化
(4）交通量在1小时内的变化
反映交通量在1小时内集中程度的参数是高峰小时系数 ：
高峰小时的高峰流率又称扩大高峰小时交通量。 高峰小时交通量 高峰小时系数（PHF）= 高峰小时的高峰流率 PHF值一般在0.7 ～ 0.8之间，PHF越小，表明流量变化越大。
月平均日交通量（MADT）
在一个月的观测期内日交通量的平均值。即为一个月的交通量总和 与该月总天数的比值。
周平均日交通量（WADT）
在一周的观测期内日交通量的平均值。即一周的交通量总和与周天 数的比值。
平均日交通量（ADT）
为观测期内日交通量的平均值。即观测期内交通量总和与观测天数 的比值。
23
1、速度
0 32 64 80 113
小型 中型 大型
0.10
0.00 145 177 速度 (km/h)
图图 2-8 3-4
0.40 0.30 0.20 概率 0.10 0.00
沈大高速公路外侧车道速度分布概率曲线
小型 中型 大型
16
48
80
道路通行能力分析
!第二章1双车道公路具有哪些交通特性？（1）驾驶员交通特性：反应时间，判断能力，驾驶倾向性与稳定性：（2）车辆交通特性：一般车辆运行特性（自由行驶、跟驰、超车、停止超车），慢车运行特性（慢车动力性能、慢车运行特征）；（3）道路交通特性：道路宽度，道路线形，视距（停车、会车、超车）.2计算双车道公路路段通行能力时需要考虑哪些因素的影响？是分别予以说明。
需要考虑①基本通行能力②行车道宽度对通信能力的修正系数③方向分布对通行能力的修正系数④路侧干扰对通行能力的修正系数⑤交通组成对通行能力的修正系数3简述自由流速度概念，并分析其影响因素。
自由流速度是指公路上不受其他车辆干扰，根据驾驶员主观意愿自由选择的行驶速度。
影响因素：（1）路面宽度（2）地形条件（3）路侧干扰（4）街道化程度第三章1多车道公路路段的特点是什么？多车道公路车辆经常有外侧车道驶入内侧车道或者有内侧通过外侧车道驶出，这种车道转移常常影响正常行驶的车辆，外侧车道受干扰最人。
但是，多车道公路车辆超车时不影响对向车流的运行，车辆运行只受同方向车流的影响，故处于不同位置的行车道所受干扰不同，受影响的程度也不同。
2对比分析双车道公路和多车道公路通行能力影响因素。
二者有何差异，原因是什么？双车道公路的通行能力结合行车道宽度、方向分布、路侧干扰及交通组成对通行能力的修正可以得到。
但对于多车道，•级公路受路侧干扰影响较人。
其中交叉口影响最人，路侧行人与自行车等非机动车影响较小。
所以多车道通行能力结合基本通行能力、受限车道宽度和侧向净空影响修正系数、交通组成影响修正系数、路侧干扰影响修正系数及驾驶员总体特征影响修正系数可以得到。
第四章1如何选择高速公路服务水平的衡量指标？选定衡量指标后，如何确定高速公賂的服务水平？选择衡量服务水平的主要指标需根据不同形式公路车辆运行规律的差异采取不同的指标。
对于高速公路，其交通流是非间断流，从其速度一流量曲线上看速度在自由流范围内是直线，说明仅仅用速度作为衡量其服务水平指标是不够的，还需考虑车辆间相互靠近的程度，即车头间距的人小，只有当车头间距达到•定程度后才不会影响驾驶员自由选择车速。
一、交通流和通行能力
长沙麓晨信息技术咨询有限公司
汇报人：曾勋
电话：13152460537
2019年11月
1
目录
1 交通流的基本概念 2 交通调查的基本方法 3 交通调查方法 4 交叉口介绍
1、交通流的基本概念
1.1交通流理论的基本概念 1.2交流量、速度、密度等的认知
交通流理论的基本概念
交通流理论是分析研究道路上行人和机动车辆（主要是 汽车）在个别或成列行动中的规律，探讨车流流量、流 速和密度之间的关系，以求减少交通时间的延误、事故 的发生和提高道路交通设施使用效率的理论。始于50年 代。是交通工程理论的基础和其新发展的领域之一
样本车速的选择：在地点车速的样本选择中，要取得无偏向车速样本，必须随机选择车辆，即 任何一辆车被选为样本的概率是均等的，样本的选择必须避免某种偏向，样本的各个单元，相 互之间必须完全独立，车速主要包括：空间平均车速、时间平均车速、运营车速、行驶车速、 地点车速等。
交通调查的方法
路段调查表
交通调查的方法
交叉口的基本形式
交叉口的基本形式
交叉口信号灯配时的介绍
交叉口的信号配时 主要按照相位来进 行分配，具体介绍 见二 道路通行能力 分析，右图1为信 号配时的基本方式， 图2为交通调查后 整理得到的交叉口 交通调查表。
交叉口配时优化案例
为了更加详细的介绍怎么对交叉口信号配时进行优化，培训专门选了 一个交叉口对其进行交通分析，然后通过韦伯斯利模型进行信号配时优化， 具体见交通流和通行能力文件夹中的word早高峰信号配时计算案例。
交叉口形式以及信号配时介绍
4.1 4.2 4.3
交叉口的基本形式 交叉口信号灯配时的介绍 交叉口优化简介
道路工程第三章 道路交通流特性及通行能力
第三章道路交通流特性及通行能力第一节 交通量1、交通量的定义是指在一定时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数量。
2、交通量的意义交通量与经济发展速度、气候。
物产、文化生活水平等多方面因素有关，且随着时间、地点的不同随机变化。
观察、研究交通量变化规律是十分重要的。
它是道路规划与设计、交通规划与管理的重要依据。
3、交通量的种类交通量的种类①平均日交通量 ADT② 年平均日交通量 AADT （用于确定道路等级 ）③ 月平均交通量 MDAT （用于交通量统计分析）④ 周平均交通量 MADT （用于交通量统计分析）⑤ 设计小时交通量DHV设计小时交通量DHV取一年中的排序第30位最大小时交通量，作为设计小时交通量。
选取原则：保证道路在规划期满足绝大多数小时车流顺利通过，不造成严重阻碍，同时也要避免道路建成后车流量很低，投资效益差的现象发生。
第二节行车速度1． 行车速度的定义是车辆在道路上行驶的距离L与所需时间t 的比值，也称车速。
2．车速的类型3．影响车速变化的因素车速的类型①地点车速车辆通过某一点或某一断面的瞬时速度。
观测距离以20-50m为易。
用于道路设计、交通管制和规划。
②行驶车速车辆通过某一区间所需要的时间（不包括停车或损失时间）与该区间距离求得的车速。
用于评价该路段的顺适性和通行能力，也可用于计算道路使用者的效益和费用。
③行程车速车辆通过某段路程与该段路程所需总时间（包括有效运行时间、停车时间、延误时间、但不含车辆在起、终点装卸和调头时间）之比。
用于评价道路的通畅程度和估计行车延误时间。
④运行车速具有中等技术水平的驾驶人员在良好的气候条件、实际道路情况和交通条件下所能保持的安全车速。
用于评价道路通行能力和车辆运行状况。
车速的类型⑤临界车速道路理论通行能力达到最大时的速度。
用于选择道路等级。
⑥设计车速道路交通气候条件良好情况下仅受道路条件影响时，具有中等技术人员能安全顺适地驾驶车辆的最大车速。
交通运输工程导论第三章
• 通常对速度的分布可以采用正态分布的假设。 分布的中心以均值表示，而个别车辆速度的离 散性用标准差表示
m
� 平均速度
∑
va =
(vini )
m
i=1
∑
ni
i=1
� 标准差
σ =
m ⎡ m ⎤ 2 2 （ v n ） − v n a ∑ i⎥ ⎢∑ i i i =1 ⎣ i =1 ⎦ ⎛ m ⎞ n − 1 ⎜∑ i ⎟ ⎝ i =1 ⎠
式中：υi——第i级车辆速度； ni——第i级速度中的车辆数； m——速度级的数目。
7
例 设有3辆汽车，分别以20、 40、60km/h的速度，通过路程 长度为10km的路段，试求时间 平均车速和区间平均车速。
8
二、交通量
• 交通量q ——单位时段内通过线路或通道上 某断面的车辆数，可用下式表示：
15
-交通量（Va – q）关系图 ③平均速度 平均速度• 除了最大交通量qm以外，相应于每一个交通量，可 以有两种速度。 速度1——高于最大交通量qm 处的平均速度Vm， 处于这种状态的交通流称作自由流。
速度2——低于Vm，此种交通流称为强 迫流 对于不定时行驶的交通运输方式（车速由车辆自控）， Va - q关系曲线只有上半部有实际意义。 对于定时行驶的交通运输方式（车辆的速度由调度人员 控制 ），则可能出现上下两部分曲线上任意一点的 情况。
20
不同行驶速度时的平均车头时距和通行能力 平均行驶速度(km/h) 平均车头时距(s) 车道通行能力(辆/h) 30 2.33 1550 40 2.20 1640 50 2.13 1690 60 2.00 1800
表3-1 80 1.89 1900 100 1.80 2000
第三章道路交通流特性及通行能力
概率
1、速度
32 64 80 113
小型 中型 大型
145
177
速度 (km/h)
图 2-8 图 3-4
0.40 0.30
沈大高速公路外侧车道速度分布概率曲线
小型 中型 大型
概率
0.20 0.10 0.00 16 48 80 113 145 177
209
速度 (km/h)
图 2-9 图 3-5
0.40 0.30
在一年的观测期内日交通量的平均值。即一年的交通量的总和与该 年总天数的比值。
月平均日交通量（MADT）
在一个月的观测期内日交通量的平均值。即为一个月的交通量总和 与该月总天数的比值。
周平均日交通量（WADT）
在一周的观测期内日交通量的平均值。即一周的交通量总和与周天 数的比值。
平均日交通量（ADT）
2.2交通量的时间变化
（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
城市道路双休日的交通量远小于工作日的，郊区相反；
27
2、交通量
2.2交通量的时间变化
（3）小时变化 反映交通量在一日内各个小时的变化，有早、晚高峰。
（%）
20
15 10 5 0
指一年内各小时交通量中最大的一个小时交通量
24
2、交通量
2.1概念
设计小时交通量（DDHV）
一般由下式计算：
DDHV AADT K D
其中：K---设计小时交通量系数，其值常取第30位小时交通
量系数K30。
K30=第30位小时交通量/AADT
D ---高峰小时内重方向交通量占双向交通量的比例。
《交通工程基础》习题及参考答案
《交通工程基础》习题及参考答案第一章绪论1、交通工程学的定义是什么？简单讲，是对所有与道路交通有关的内容（人、物、现象、规律等）进行研究，并将其研究成果应用到解决道路交通系统规划、建设、管理中的问题的一门学科。
是把人、车、路、环境、能源等与道路交通有关的几个方面综合在道路交通这个系统中进行研究，以寻求道路通行能力最大、交通事故最小、运行速度最快、运输费用最省、环境影响最小、能源消耗最低的交通系统规划、建设与管理方案，达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的。
2、交通工程学科的主要研究内容有哪些？交通特性分析，交通调查方法，交通流理论，道路通行能力分析，道路交通系统规划理论，交通管理与控制技术，交通安全技术，静态交通系统规划，公共交通，交通系统的可持续发展规划，交通工程的新理论、新方法、新技术。
3、交通工程学科的特点？系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性。
4、交通工程学科是哪年诞生的？其发展经历了哪几个阶段？1930年美国成立了世界上第一个交通工程师协会，并正式提出了交通工程学的名称，标志着交通工程学科的诞生。
其发展经历了以下四个阶段：（1）基础理论形成阶段（20世纪30年代初——40年代末）（2）交通规划理论形成阶段（20世纪50年代初——70年代初）（3）交通管理技术形成阶段（20世纪70年代初——90年代初）（4）智能化交通系统研究阶段（20世纪90年代中期开始）第二章道路交通三要素特性1、道路交通的三要素是什么？人、车、路。
2、驾驶员的信息处理包括哪几个过程？信息感知→分析判断→操作反应3、驾驶员的交通特性主要体现在哪几个方面？它与交通安全有何关系？（1）视觉特性。
信息的感知80%来自视觉；视力的大小决定看清事物的能力，直接影响行车安全；立体视觉良好是安全行车的重要条件；错觉容易引发交通事故；红绿色盲患者不能驾驶车辆。
（2）反应特性。
反应特性用反应时间度量，制动反应时间与事故率成正比关系。
交通工程-第三章交通流特性
通行能力
早高峰
晚高峰
例题下表为某路口交通量调查显示机动车早高峰8：45-9:45, 连续5分钟时段交通量统计表,计算5分钟和15分钟高峰小时系 数.
统 8： 8： 8： 9： 9： 9： 9： 9： 9： 9： 9： 9：
计 时 间
45 50 55 00~ 05 10 15 20 25 30 35 40 ~8： ~8： ~9： 9： ~9： ~9： ~9： ~9： ~9： ~9： ~9： ~9： 50 55 00 05 10 15 20 25 30 35 40 45
下行
双向
交通量时间分布特性
交通量在1h之内的变化
交通量时间分布特性
高峰小时交通量 常用高峰小时流量比和高峰小时系数来描述。
高峰小时流量比：高峰小时交通量与全天交通量的比值%， 它反映了高峰小时交通量的集中程度，其值越大则说明全 天交通流集中程度大，反之则说明集中程度小。我国公路 一般为8%-10%。
起平均所得的交通量，并不能体现工作日交通
量的特点，所以提出AAWT这一指标。
二、交通量的表达方式 小时交通量
（1）高峰小时交通量(PHV) 在一天的24小时内，小时交通量的差异很大，最大
交通量常发生在早晚上下班拥挤时刻。一天内的高峰期 间连续60分钟的最大交通量称为高峰小时交通量，单位 辆/h。
高峰小时交通量通常是指单向的，即上行和下行两 个方向的交通量要分别统计。
二、交通量的表达方式
日交通量 （1）平均日交通量（ADT）
由此A可D定T义月1n平in均1 Q日i 交通量（MADT）、
周平均日交通量（WADT）等概念
二、交通量的表达方式
日交通量
（2）年平均日交通量 （AADT）
道路工程第三章道路交通流特性及通行能力
车速分组
10.0-14.9 15.0-19.9 20.0-24.9 25.0-29.9 30.5-39.9 35.0-39.9 40.0-44.9 45.0-49.9 50.0-59.9 55.0-59.9
地点车速累计频率分布计算表
组中值
频数
频率
累计频率
3
10
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
(一) 速度频率分布曲线和累计频率分布曲线
将现场测到的地点车速由大到小排列， 然后按一定的组距间隔进行分组。各组内 车辆出现的次数叫频数，各组内车数与车 辆总数的比叫频率。根据各组车速中值和 相应的频率绘制成的曲线即为速度频率分 布曲线 。根据各组车速中值和相应的累计 频率绘制成的曲线即为地点车速累计分布 曲线
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
• 某观测站测得各月的交通量及全年的累计交通量
如下表，试计算各月的平均日交通量与月变系数
K月
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
全年 合计
733 770 727 706 709 830 916 881 781
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
一、行车速度分类
（一）地点车速
指车辆通过某一地点时的瞬时车速。汽车速 度表盘指示的速度，雷达测速仪测到的速度均为 地点速度
（二）行驶速度
是指车辆行驶某一区间的距离与行驶这一区 间距离所需的有效时间（不包括停车时间）的比 值。行车速度用于评价该路段的线行顺适应和通 行能力，也可于成本效益分析道路工程第三章道路交通流特性及通
为在一周的观测期内日交通量的 平均值。即一周的交通量总和与 周天数的比值。veh/d
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第二节 交通量
一、交通量的定义
在单位时间段内，通过道路某一横断面的交通 实体的数量，也称交通流量，简称流量。
一般就是指机动车的交通量，同时不加说明 的 话一般是指两个方向的机动车的交通量。
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
PHFt t时段内高统峰计小所时得交的通最量高交通量6t0 高峰小时交通量 高峰流率
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
四、交通量的空间分布特性
指交通量随空间变化的特性。主要包括 城乡分布特性方，向分布路系数段分布特性，方向分布特 性和车道分布特性
主要行车方向的交通量 KD 双向总交通量 100%
平均值。即一周的交通量总和与
1 周天数的比值。veh/d WADT 7 Q Qi为观测期内第i日的交通量，
7
i i 1
veh/d
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
（五）小时交通量，为一小时内观测的交通量
(1)高峰小时交通量（PHV） peak hours volume
全天交通量最大的那个小时叫高峰小时，该 小 时内的交通量称高峰小时交通量（早/晚高峰小时交通量）
流特性及通行能力
（六）交通流率
简称流率，是指将不足一个小时观测所得的交通量，换算成一个小时交通 量所的的比值。
N为t时间内观测到的车辆数，veh
t为观测时间，min
流率 =
N
60 n
交通流率主要用于高峰小时内流量的变化分析和对道路交通能力，服务
水平等的评价
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
三、交交通通量量的时随间时分间布和特空性间变化而变化的现 象，称为交通量的时空分布特性。
（二）年平均日交通量(AADT)
为在一年的观测期内日交通量的平
均值。即一年的交通量的总和与该
1 年总天数的比值。
n
AADT n Q Qi为观测期内第i日的交通量，
i i 1
veh/d
N为全年的天数，d，n=365或者
366
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
（三）月平均日交通量(MADT)
交通量随时间变化的特性。主要包括 交通量的月变化、周变化、小时变化（用 折线图、直方图或饼图等表示）
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
• 某观测站测得各月的交通量及全年的累计
交通量如下表，试计算各月的平均日交通
量与月变系数K月
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
全年 合计
全月交 657 427 671 733 770 727 706 709 830 916 881 781
为在一个月的观测期内日交通量的
平均值。即为一个月的交通量总和
1 与该月总天数的比值，vdh/d
n
MADT n Q Qi为观测期内第i日的交通量，
i i 1
veh/d
N为当月的天数，d，n=28，29， 30，31
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
（四）周平均日交通量(WADT)
为在一周的观测期内日交通量的
第三章 道路交通流特性及通行能 力
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
第一节 概述
一、交通流
是道路上人流和车流的总称
二、交通流特性
是指在道路交通系统中有关交通流参数的定性 和定量的特征，以及它们在不同的时空条件下 的变换规律和相互关系
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
三、交通流参数
是指描述和反映一些交通流特性的物理量。主 要包括交通量，行车速度，交通密度，交通延 误，车头时距，车头间距，时间占有率等参数。 其中，交通量、行车速度、交通密度是三大基 本参数
通量
85
50
41
17 99 82
41
51
43
61 66
80
MADT
212 152 216 244 248 242 227 228 276 295 293 252
2
7
6
Hale Waihona Puke 4769
9
8
7
9
2
AADT
=
K月
0.8 0.6 0.8 1.0 1.0 1.0 0.9 0.9 1.1 1.2 1.2 1.0 2415
星期
图 周交通量变化图
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
（三）交通量的小时变化
交通量的小时变化中，高峰小时的交 通量变化是人们所关注的，它是交通流特 性中的一项重要的指标。高峰小时交通量 的变化特征常用高峰小时流量比和高峰小 时系数来描述。
时变系数为各小时交通量除以全天交
通量。高峰小时流量比为高峰小时的时变
系数。
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
1.高峰小时流量比。(早/晚)高峰小时交通 量与该天全天交通量之比。
2.高峰小时系数(PHF)。就是高峰小时交 通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大 为1小时的高峰小时交通量的比值。peak hours factor
道路工程第三章道路交通 流特性及通行能力
(2)年最大小时交通量 指一年内各小时交通量中最大的一个小时交通
量 (3)年第30位小时交通量 将一年内各小时(24x365=8760h)的交通量，按
从大到小的顺序排列的第30小时所对应的交通量。其与年 平均日交通量的比值(K)比较稳定，常用它作为设计小时 交通量。比如(道路道宽路工度程，第车三章道道数路)交通
K月
MADT AADT
0.90
0.80
0.70
0.60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份
图4—1 交通道量路月变工图程第三章道路交通 流特性及通行能力
（二）周变化
周变系数
1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75
日
K周日
ADT AADT
一
二
三
四
五
六
787 323 969 12 30 05 437 478 462 24 17
44
道路工程第三章道路交通
流特性及通行能力
(一) 月变化：一年内各月交通量的变化称为月变
化。以月份为横坐标，月平均日交通量相当于年
平均日交通量的百分数为纵坐标，绘成的曲线图
称为交通量的月变图 1.30
1.20
月变系数
1.10 1.00
二、交通量的表示方法
（一）平均日交通量ADT(veh/d)
为观测期内日交通量的平均值。
即观测期内交通量总和与观测
n
1 天数的比值
ADT Qi
n Qi为观测期内第i日的交通量，veh/d i1
N为观测天数，d
交通工具，车辆：vehicle
平均每天交通道量路工：程第A三v章e道r路a交g通e Day Traffic 流特性及通行能力