《交通流特性》PPT课件

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1、 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论交通量特性交通量特性 行车速度特性行车速度特性 车流密度特性车流密度特性 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论一、交通量的定义与分类一、交通量的定义与分类 二、交通量的时间分布特性二、交通量的时间分布特性 三、交通量的空间分布特性三、交通量的空间分布特性 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 在选定的在选定的时间段时间段内，通过道路某一内，通过道路某一地点地点或某一或某一断面断面的交通体的数量。的交通体的数量。（一般（一般指指双向双向）中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 niiQn1

2、1平平均均交交通通量量 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 36513651iiQAADT本月的天数本月的天数一个月的日交通量之和一个月的日交通量之和 MADT 7171iiQWADT 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论机动车机动车交通量：客货车交通量（运输类别），大小交通量：客货车交通量（运输类别），大小 车交通量（物理类别），应特别重车交通量（物理类别），应特别重 视单独量测公共汽车交通量；视单独量测公共汽车交通量；非机动车非机动车交通量：自行车、人力车、兽力车；交通量：自行车、人力车、兽力车；

3、交通量交通量的表示：单位时间通过的车或人的数量；的表示：单位时间通过的车或人的数量；中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论交通量的用途交通量的用途 交通量交通量是交通需求在交通系统中的表象，是交通需求在交通系统中的表象，由此可确定设施的由此可确定设施的规模规模、交通的、交通的拥挤程度拥挤程度，判断交通流的平衡状态。判断交通流的平衡状态。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论1.月交通量变化月交通量变化MADTAADTK月平均日交通量年平均日交通量月 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论65

4、7851 MADT212231AADT2415 K1.14MADT2122月月月月份份881516 AADT2415365解解：首首先先算算年年平平均均日日交交通通量量：辆辆/d辆辆/d 例例1：某测站测得各月的交通量及全年的累计交通量如下表，：某测站测得各月的交通量及全年的累计交通量如下表，试计算各月的月平均日交通量与月变系数（试计算各月的月平均日交通量与月变系数（K月月）中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论2.周交通量变化周交通量变化 iiiiQQADTWADTK 7171观观测测日日交交通通量量周周平平均均日日交交

5、通通量量日日式中：式中：Qi年平均星期年平均星期i的日交通量的日交通量 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 例例2 2：某测站测得各周日的全部累计交通量列于下表中，某测站测得各周日的全部累计交通量列于下表中，试求个周日的周平均日交通量与日变系数。试求个周日的周平均日交通量与日变系数。周日周日星期日星期日一一二二三三四四五五六六全年合全年合计计累计交累计交通量通量111469128809 129486 128498 127030 129386 126838 881516WADT21032477249024712443248824392415K周日周日1.150.970.970

6、.980.990.970.99AADT解：先求周日的周平均交通量：解：先求周日的周平均交通量：111469WADT210353星星期期日日的的2415K1.152103周周日日 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论3.小时交通量变化小时交通量变化 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论5004003002001006002264286201816141210时间（h）交通量（辆/h）0 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论Pinna

7、cleHourvolume 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论高峰小时系数高峰小时系数 分钟的最大交通量分钟的最大交通量高峰期间高峰期间高峰小时交通量高峰小时交通量t60 ttPFH 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 例例2.3 某测站测得的连续各某测站测得的连续各5min时段的交通量统计时段的交通量统计数如表数如表2-14，高峰小时交通量为，高峰小时交通量为l314辆辆/h，求，求5min和和15min的高峰小时系数。的高峰小时系数。统统计计时时间间8：008：058：058：108：108：1

8、58：158：208：208：258：258：308：308：358：358：408：408：458：458：508：508：558：559：005 5分分交交通通量量118114112111114120115106104118110107某路段高峰小时以某路段高峰小时以5min为时段交通量统计表为时段交通量统计表 表表2-14 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论91.0121201314PFH594.043491314PFH15解：由表解：由表2-14知知8：258：30为最高为最高5min，故，故最高最高15m交通量为交通量为8：208：35，故，故 中中 原原 工工

9、学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 城乡间交通量的差别显著，一般说来，城市道城乡间交通量的差别显著，一般说来，城市道路的交通量大于农村公路的交通量。路的交通量大于农村公路的交通量。我国广大农村公路上交通量很小，甚至国道某我国广大农村公路上交通量很小，甚至国道某些线路上交通量也不大，而大城市些线路上交通量也不大，而大城市出入口干道出入口干道一般大一般大于于5000辆辆/d，城市道路交通量城市道路交通量就更大，如武汉的航大就更大，如武汉的航大路日最大交通量达路日最大交通量达21300辆，北京崇文门的日交通量辆，北京崇文门的日交通量达达278

10、71辆，自行车为辆，自行车为108306辆辆/d，南京市中央路小，南京市中央路小汽车为汽车为33620辆辆/d。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 由于路网上各路段的由于路网上各路段的等级、功能等级、功能、所处的区、所处的区位不同，在同一时间内，路网上各路段的交通量位不同，在同一时间内，路网上各路段的交通量有很大不同。一般用路网交通量分布图来表示交有很大不同。一般用路网交通量分布图来表示交通量在各路段上的分布。通量在各路段上的分布。从路网交通量分布图上可以很明显地分辨出从路网交通量分布图上可以很明显地分辨出路上交通的主要流向、走廊，判断交通量分布的路上交通的主要流向、走廊，

11、判断交通量分布的均匀性。（均匀性。（P32图图2-9）中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 一条道路往返两个方向的交通量，在很长时间内，一条道路往返两个方向的交通量，在很长时间内，可能是平衡的，但在某一短时间内，如一天中某几个小可能是平衡的，但在某一短时间内，如一天中某几个小时，两个方向的交通量会有较大的不同。时，两个方向的交通量会有较大的不同。常采用方向分布系数常采用方向分布系数KD表示方向的不平衡性：表示方向的不平衡性：%100主要行车双向交通量方向交通量DK 据国内外的数据，上下班路线据国内外的数据，上下班路线 KD=70%；主要干道主要干道 KD=60%；市中心干道市

12、中心干道 KD=50%。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 多车道道路上，因非机动车的数量，车辆横多车道道路上，因非机动车的数量，车辆横向出入口的数量的不同，各条车道上交通量的分向出入口的数量的不同，各条车道上交通量的分布也是不等的。在交通量不大的情况下，布也是不等的。在交通量不大的情况下，一般右一般右侧车道的交通量比较大侧车道的交通量比较大，随着交通量增大，左侧，随着交通量增大，左侧的比重也增大。的比重也增大。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 在在高速公路、一级公路高速公路、一级公路上，上，不允

13、许不允许拖拉机、摩拖拉机、摩托车、机动三轮车以及低性能汽车等车辆上路，托车、机动三轮车以及低性能汽车等车辆上路，行行驶的车辆驶的车辆主要有小汽车、长途汽车、大中小货车、主要有小汽车、长途汽车、大中小货车、集装箱车等。集装箱车等。普通公路普通公路的交通是一种典型的混合交通，交通量构的交通是一种典型的混合交通，交通量构成十分复杂，除了各种各样品牌、大小、性能不同的汽成十分复杂，除了各种各样品牌、大小、性能不同的汽车之外，还有大小拖拉机、机动或非机动三轮车、摩托车之外，还有大小拖拉机、机动或非机动三轮车、摩托车、轻骑、助力车、自行车、板车、畜力车。车、轻骑、助力车、自行车、板车、畜力车。中中 原原

14、工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 公路与城市道路衔接过渡的路段，其交通量构成公路与城市道路衔接过渡的路段，其交通量构成特性兼有城市道路和公路的特性，但又与两者都不相特性兼有城市道路和公路的特性，但又与两者都不相同，公交车、小客车、自行车比例一般低于城市道路，同，公交车、小客车、自行车比例一般低于城市道路，高于公路。在上班早高峰时段，客流以进城为多，出高于公路。在上班早高峰时段，客流以进城为多，出城为少，在下班晚高峰则正好相反。城为少，在下班晚高峰则正好相反。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 交通流中通常包括大中小客车、大中小货交通流中通常包括大中小客车、大中小货

15、车、摩托车、轻骑、助力车、自行车、马自达、车、摩托车、轻骑、助力车、自行车、马自达、正三轮、残疾人专用车、人力三轮车、板车、正三轮、残疾人专用车、人力三轮车、板车、拖拉机等等拖拉机等等 。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 速度速度是交通参与者、车辆及道路条件是交通参与者、车辆及道路条件互相作用表现出的互相作用表现出的重要状态量重要状态量，因此，速，因此，速度的大小及其变化，是确定交通设施的设度的大小及其变化，是确定交通设施的设计要素、管理手段与水平、交通质量评价

16、、计要素、管理手段与水平、交通质量评价、安全度评价的极其重要的安全度评价的极其重要的指标指标。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 设车辆行驶速度距离为设车辆行驶速度距离为L，所需，所需时间为时间为t，则车速可表示为：，则车速可表示为：v=L/t （单位（单位:km/h）中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论按照按照测量方法测量方法以及以及使用领域使用领域的不同车速分的不同车速分:1、地点车速、地点车速 车辆通过道路某一地点或某一断面车辆通过道路某一地点或某一断面的瞬间速度。可用于道路设计、交通管制规划资料。的瞬间速度。可用于道路设计、交通管制规划资料。2、行

17、驶车速、行驶车速 车辆行驶路程与有效行车时间之比。车辆行驶路程与有效行车时间之比。用于评价线形顺适性和通行能力分析。用于评价线形顺适性和通行能力分析。3、行程车速、行程车速 车辆通过某段路程与车辆通过该路车辆通过某段路程与车辆通过该路程所需的总时间之比。用于评价分析道路的交通质量；程所需的总时间之比。用于评价分析道路的交通质量；中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论4、临界车速、临界车速 道路通行能力达到最大时的车速。道路通行能力达到最大时的车速。5、运行车速、运行车速 指中等技术水平的驾驶员在良好的气指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安

18、候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全车速。用于评价车辆运行状况。全车速。用于评价车辆运行状况。6、设计车速、设计车速 在道路交通与气候条件良好的情况下，在道路交通与气候条件良好的情况下，仅受道路物理条件限制时所能保持的最大仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速安全车速，用作道路线形几何设计的标准用作道路线形几何设计的标准。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论中位车速中位车速 即即50%位车速，指在某地点车速下行驶位车速，指在某地点车速下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等。的车辆数与在该速度以上行驶

19、的车辆数相等。85%位车速位车速 有有85%的车辆的地点车速在此速度以的车辆的地点车速在此速度以下，只有下，只有15%的车辆的速度高于此值。的车辆的速度高于此值。15%位车速位车速 有有15%的车辆的地点车速小于该值。的车辆的地点车速小于该值。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 时间平均车速时间平均车速 单位时间通过道路某断单位时间通过道路某断面的各车辆地点车速的算术平均值。面的各车辆地点车速的算术平均值。空间平均车速空间平均车速 在某一瞬间道路上某一在某一瞬间道路上某一区段内所有车辆速度分布的平均值。区段内所有车辆速

20、度分布的平均值。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论niitvnv11tv 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 niisvnv1111sv 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论tssstvvv2 tttsvvv2 ssvtv 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 例题：设有例题：设有3辆汽车，分别以辆汽车，分别以20、40、60km/h的速度的速度度，通过路程长度为度，通过路程长度为l0km的路段，试求时间平均车速和区的路段，试求时间平均车速和区间平均车速。间平均车速。解：求时间平均车速，按公式解：求时间平均车速，按公式

21、1)/(40)604020(3111hkmvnvniit 再求区间平均车速，按公式再求区间平均车速，按公式(2）)/(7.32)601401201(3111111hkmvnvniis 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论某一瞬间，单位路段长度内的车辆数某一瞬间，单位路段长度内的车辆数 K=N/L 式中：式中：K车流密度，车流密度，veh/km N观测路段内某瞬时车辆数，观测路段内某瞬时车辆数，veh L观测路段长度，观测路段长度，km 车流密度大小反映一条道路上的车流密度大小反映一条道路上的交通密集程度交通密集程度。对。对于同一条道路可以不考虑车道数，对于具有不同车道数于同一

22、条道路可以不考虑车道数，对于具有不同车道数的道路，为使车流速度具有可比性，车流密度应按的道路，为使车流速度具有可比性，车流密度应按单车单车道道来定义，单位：辆来定义，单位：辆km/km/车道。车道。中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论 交通量交通量Q、行车速度、行车速度V、车流密度、车流密度K是表是表征交通流特性的三个基本参数。其基本关系征交通流特性的三个基本参数。其基本关系为：为：Q=V K 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论1AADT指（指（）A平均日交通量平均日交通量 B.平均工作日交通量平均工作日交通量 C.年平均日交通量年平均日交通量 D.年平均

23、工作日交通量年平均工作日交通量2某双向道路，两个方向的交通量分别为某双向道路，两个方向的交通量分别为400辆辆/小时和小时和600辆辆/小时，该道路的方向不均匀系数小时，该道路的方向不均匀系数Kd应为（应为（）A40%B60%C50%D66.7%1交通量的定义是什么？如何表达？有何用途？交通量的定义是什么？如何表达？有何用途？2什么叫高峰小时系数？如何计算确定？有何用途？什么叫高峰小时系数？如何计算确定？有何用途？思思 考考 题题 中中 原原 工工 学学 院院 交通工程概交通工程概论论计算题计算题1107国道长沙回龙铺观测站1990年的各月交通量如下：月份月份123456交通量交通量162986131694196144197958200431195409月份月份789101112交通量交通量193276103563205441190656205951220723求：求：AADT，各月的月变系数，各月的月变系数K月月