交通流的特性

§4－1 交通流的特性
一. 交通设施种类
• 交通设施从广义上被分为连续流设施与间断 流设施两大类。
• 连续流主要存在于设置了连续流设施的高速 公路及一些限制出入口的路段。 • 间断流设施是指那些由于外部设备而导致了 交通流周期性中断的设置。
二. 连续流特征
1. 总体特征
交通量Q、行车速度 V s 、车流密度K是表征交通流 特性的三个基本参数。 此三参数之间的基本关系为：
V Vm ln
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K
式中：Vm—对应最大交通量时速度。 当密度很小时，可采用安德五德 (Underwood) 提出 K 的指数模型：
V Vf e
Km
式中：Km—为最大交通量时的速度。
(2)流量与密度的关系
K Q KV f (1 ) Kj
(3)流量与速度关系
V K K j (1 ) Vf
V2 Q K j (V ) Vf
综上所述，按格林希尔茨的速度—密度模型、流量—密度 模型、速度—流量模型可以看出，Qm、Vm和Km是划分交通是 否拥挤的重要特征值。当 Q≤Qm 、 K ＞ Km 、 V ＜ Vm 时，则交 通属于拥挤；当 Q≤Qm 、 K≤Km 、 V≥Vm 时，则交通属于不拥 挤。
密度。 (5) 畅行速度 Vf ，车流密度趋于零，车辆可以畅行无 阻时的平均速度。
2. 数学描述 (1)速度与密度关系 格林希尔茨(Greenshields)提出了速度一密度线性 关系模型： K
V V f (1 Kj )
当交通密度很大时，可以采用格林柏(Grenberg)提 出的对数模型： K
Q V s K
式中：Q——平均流量(辆/h)； V s ——空间平均车速(km/h); K—平均密度(辆/km)。
能反映交通流特性的一些特征变量：
(1)极大流量Qm，就是Q－V曲线上的峰值。
(2)临界速度Vm，即流量达到极大时的速度。
(3)最佳密度Km，即流量达到极大时的密量。
(4)阻塞密度Kj，车流密集到车辆无法移动 (V=0)时的
例 4-1 V=88-1.6K ，如限制 车流的实际流量不大于最大流量的 0.8 倍，求速度的最低 值和密度的最高值?(假定车流的密度＜最佳密度Km)
解：由题意可知：
当K=0时，V=Vf=88km/h,当V=0时，K=Kj=55辆/km。 则：Vm=44Km/h,Km=27.5辆/km,Qm=VmKm=1210辆/h。 由Q=VK和V=88-1.6K，有Q=88K-1.6K2 (如图)。当Q=0.8Qm时， 由88K-1.6K2=0.8Qm=968，解得：KＡ＝15.2，ＫＢ＝39.8。 则有密度 KA和KB与之对应，又由题意可知，所求密度小于 Km， 故为KA。 故当密度为KA=15.2辆/km，其速度为： VA=88-1.6KA =88-1.6×15.2 =63.68km/h 即KA=15.2辆/km，VA=63.68km/h为所求密度最高值与速度最低值。