交通流理论基础知识
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C 0.6~0.75
D 0.75~0.9
E 0.9~1.0
F >1.0
交通影响评价时,负荷度(V/C)处于B级或C级水平,说明交通影响 区路段及交叉口对其项目开发所产生的交通有一定的承受能力。
三、交通量、车速及交通密度调查
交通量调查时间
春秋季节,周二到周四 24小时(昼间12或16小时)
交通量、车速、交通密度三者关系
Q=K· V
密度很小:自由车速,交通量小; 最佳密度:临界车速,交通量最大; 阻塞密度:Q=V=0
二、道路通行能力与服务水平
道路通行能力
定义:道路在一定条件下单位时间内所能通过车辆的极限数。 基本通行能力:理想的道路与交通条件 可能通行能力:通常的道路与交通条件
机动车车型换算系数
车型 出租/小客(货) 中客 公交/大客(货) 自行车 摩托车(其它)
车型换算系数
1
1.5
2
0.2
0.5
交通量
ADT(平均交通量) AADT(年平均日交通量)
MADT(月平均日交通量)
WADT(周平均日交通量)
交通量
第30位小时交通量 (30HV) 第30小时系数K=30HV/AADT 设计小时交通量(DHV)
四、交通流理论
研究方法
概率论方法
交通跟驰理论 流体力学方法
概率论方法——离散型分布(泊松分布)
通过道路某一点的车 辆数常服从泊松分布。
m x em p ( x) x!
泊松分布
x——时间段t内通过的车辆数
p(x)——时间段t内通过x辆车的概率
m——时间段t内通过车辆数的平均值。
在长为8km的路段上随意分布着80辆汽车。试求:任意1km路段 ①没有车的概率;
②有5辆车的概率;
③大于5辆车的概率。
作业(二):
某交叉口信号周期长为90s,某相应的有效绿灯时间为45s,在有
效绿灯时间内排队车辆以1200辆/h的流量通过交叉口。假设信号
交叉口上游车辆到达率为400辆/h,服从泊松分布。求: (1)一个周期内到达车辆不超过10辆的概率; (2)求到达车辆不致两次排队的概率。
p( x) Cnx p x q n x
n——试验次数; x——成功次数; p——在任何给定的试验中成功的概率; q——在任何给定的试验中失败的概率。
例4
在某红绿灯交叉口上,据统计有25%的骑自行车者不遵守交通规则, 当随机抽取5位骑自行车者时可能2位不遵守交通规则的概率是多少?
p( x) Cnx p x q n x
p(h t ) e m
相继发生事件的时间间隔h<t的概率
p(h t ) 1 e m
例6:
在Q=400(veh/h)的车流量时,等于或大于9s的车头时距的 概率是多少?
概率论方法——连续型分布(2)
移位的负指数分布:考虑前后两车头间的极限车头时距。
p (h t ) e [( t c ) /(T c )]
例5
p( x) Cnx p x q n x
一交叉口,设置了专供左转的信号灯,经研究指出:来车符合 二项分布,每一周期内平均到达20辆车,有25%的车辆左转,
求:
(1)到达三辆车中有一辆左转车的概率; (2)某一周期中无左转车的概率。
概率论方法——连续型分布(1)
负指数分布:常用于研究交通流中的车头时距等。 相继发生事件的时间间隔h≥t的概率
C——车头间最小间隔(1~1.5s); T——平均车头间隔(s)。
例7
在一处不设信号灯管制的交叉口,次要道路上的车辆为能横穿主要道 路上的车流,需要主要道路上的车流中出现大于或等于6s的车头时距, 如果主要道路上的流量为1200(veh/h),问车头时距大于或等于6s的 概率为多少?如果考虑最小间隔长度C为1.0s,则大于或等于6s的概率 为多少?
例1
某一信号灯控制的交叉口,其东西方向的绿灯时间长为60秒,该方向 的交通量为360veh/h,南北方向的交通量为100veh/h。求设计上具有 95%置信度的东西方向道路在每个绿灯时间能通过的车辆数以及在南 北方向道路上红灯期间受阻的车辆数。
m x em p ( x) x!
例2
某路段,交通流量为360辆/h,车辆到达符合泊松分布。求在 1s、2s、3s时间内无车的概率。
交通量的时间变化规律
时变 日变
月变
年变
某市五一路客车流量时变图
交通量的空间变化规律
路段分布
车道分布
车道序号 α3 1 1
车道序修正系数
2 0.80~0.89 3 0.65~0.75 4 0.50~0.65 5 0.40~0.50
方向分布 交通量方向不均匀系数δ=
主要方向交通量 双向交通量
交通强度(利用系数)ρ= λ / μ 。
确保单通道排队系统稳定的条件: ρ<1( λ<μ)
多通道排队服务系统(M/M/N)
排队方式:
单路排队多通道服务
多路排队多通道服务(转化为M/M/1系统)
确保系统稳定的条件:
N
1
:各通道ρ的平均值。
服务方式比较
服务方式
服务指标 单路排队多通道服务 多路排队多通道服务
p(h t ) e m
p(h t ) e [( t c ) /(T c )]
交通流排队理论
排队论:以概率论为基础。 排队:单指等待服务的车辆。
排队系统:包括等待服务与
正Fra Baidu bibliotek接受服务的车辆。
收费站车辆排队
单通道排队服务系统(M/M/1)
顾客平均到达率:λ
系统的服务率:μ
车速
地点车速、行驶车速、区间车速、临界车速
设计车速:具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时能
维持的最高安全速度,作为道路几何线形设计依据的车速。
交通密度
交通密度(K):某一瞬间,单位长度内一个车道一个方向或 全部车道上的车辆数。
车头间距(hd):同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离 。 车头时距(ht):同向连续行驶的两车车头之间间隔的时间 。
m x em p ( x) x!
例3
有60辆车随意分布在5km长的道路上,对其中任意500m长的一 段,试求有4辆车的概率、大于4辆车的概率。
m x em p ( x) x!
概率论方法——离散型分布(二项式分布)
二项式分布:可用以预测违反交通规则的车辆数,在交叉口 可能的转弯车辆数以及在路段上行驶速度超限的车辆数等。
第二章 交通流理论基础知识
一、交通流基本概念
交通流:某一时段内,连
续通过道路某一断面的车
辆或行人的统称。
交通基本参数:交通量、 速度、交通密度。
Traffic Flow
交通量:单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数。
按交通组成:机动车交通量、非机动车交通量。 折算交通量:将不同车型的交通量换算成标准车型交通量。
设计通行能力:考虑不同的服务水平
服务水平
服务水平:道路使用者从道路状况、交通条件等方面可能得到
的服务,不同的服务水平对应不同的服务交通量 。 服务水平分级:行车速度、行车安全性、舒适性、经济性。
各国划分不一。
美 国
通行能力计算
可能通行能力
N 可能 3600 / ti N 可能 (3600 / ti ) 交叉口
ti——平均车头时距(根据v查表); α交叉口——平面交叉口修正系数
设计通行能力: N 设计 N 可能 c 道路分类系数αc
道路分类 αc 快速路 0.75 主干路 0.80 次干路 0.85 支路 0.90
城市道路路段及交叉口服务水平划分标准
服务水平 V/C
A <0.4
B 0.4~0.6
系统中车辆数
平均排队长度 系统中消耗时间 平均排队时间
6.6
3 10.0 5.0
5.0
4.17 30.0 25.0
N相同时,单路排队优于多路排队,系统疏散快。
跟驰理论
车辆跟弛特性:
制约性 延迟性 传递性
流体力学模拟理论
车流波动理论
适用范围:分析瓶径路段的车辆拥挤问题。
作业(一):
作业(三):
某交叉口欲在引道入口设置一条左转弯候车道,为此需要预测
一个周期内到达的左转车辆数。经研究发现,来车符合二项分
布,并且每个周期内平均到达25辆车,有20%的车辆左转。求: ① 左转车的95%置信度的来车数; ② 到达5辆车中有1辆左转车的概率。
高峰小时(早高峰、晚高峰)
交通量调查地点
交通量调查方法
路旁测记法 人工计数、自动计测法
流动车测定法
光电式计数器
交通量调查资料整理
汇总表
柱状图(直方图)
流向
分布图
交通流量 分布图
车速调查
① 地点车速
人工量测法 测速雷达仪
测速雷达枪
② 区间车速(行驶车速)
汽车牌照法、流动车测定法