交通流理论基础知识48页PPT
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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 。
p (h t) em
相继发生事件的时间间隔h<t的概率
p(ht)1em
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 )]
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） 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
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。
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。 p(x) mx em 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
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360/0ti
N可能(360/0ti)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
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 设计通行能力：考虑不同的服务水平
1s、2s、3s时间内无车的概率。 p(x) mx em 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。 p(x) mx em 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。
设计通行能力： N 设计 N 可能 c
道路分类 αc
道路分类系数αc
快速路
主干路
次干路
0.75
0.80
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
A
B
C
D
E
F
V/C
<0.4
0.4~0.6 0.6~0.75 0.75~0.9 0.9~1.0
>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。
p(x)Cn xpxqnx
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)Cn xpxqnx
例5
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）
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
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。
p(x) mx em 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。
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
车道序修正系数
1
2
3
4
5
1
0.80~0.89 0.65~0.75 0.50~0.65 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
车速
p(x)Cn xpxqnx
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veh/h），问车头时距大于或等于6s的
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 。
p (h t) em
相继发生事件的时间间隔h<t的概率
p(ht)1em
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 )]
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） 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
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。
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。 p(x) mx em 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
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360/0ti
N可能(360/0ti)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
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 设计通行能力：考虑不同的服务水平
1s、2s、3s时间内无车的概率。 p(x) mx em 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。 p(x) mx em 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。
设计通行能力： N 设计 N 可能 c
道路分类 αc
道路分类系数αc
快速路
主干路
次干路
0.75
0.80
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
A
B
C
D
E
F
V/C
<0.4
0.4~0.6 0.6~0.75 0.75~0.9 0.9~1.0
>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。
p(x)Cn xpxqnx
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)Cn xpxqnx
例5
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）
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
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。
p(x) mx em 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。
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
车道序修正系数
1
2
3
4
5
1
0.80~0.89 0.65~0.75 0.50~0.65 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
车速
p(x)Cn xpxqnx
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veh/h），问车头时距大于或等于6s的