1、交通工程學(xué) 第五章 交通密度第1頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日主要內(nèi)容交通密度的定義車頭間距與車頭時距車道占有率交通密度調(diào)查交通資料密度的應(yīng)用第2頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.1 交通密度定義 交通密度（Density）交通密度是指一條車道上車輛的密集程度，即在某一瞬時內(nèi)單位長度一條車道上的車輛數(shù)，又稱車流密度，常用K表示。單位為輛/km（若為多車道，則應(yīng)除以車道數(shù)換算成單車道的車輛數(shù)然后再計算）交通密度是瞬時值，隨時間的變化而變動，也隨測定區(qū)域的長度而變化。第3頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.1 交通密度定義

2、 計算公式（1）式中： 車流密度（輛/km）； 單車道路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）； 路段長度（km）第4頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.1 交通密度定義 計算公式（2）式中： 車流密度（輛/km）； 單車道上交通量（輛/h）； 區(qū)間平均車速（km/h）第5頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.1 交通密度定義 臨界密度 交通量由零逐漸增大，接近或達(dá)到道路通行能力時的車流密度，相應(yīng)車速成為臨界車速。 臨界密度反映交通流量達(dá)到最大時的密度，故又稱為最佳車流密度。第6頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.1 交通密度定義 臨界密度 阻

3、塞密度 當(dāng)密度繼續(xù)增大，導(dǎo)致所有車輛無法通行時，導(dǎo)致所有車輛無法通行時，速度接近于零，交通量也趨近于零；第7頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.2 車頭間距和車頭時距 車頭間距 在同向行駛的一列車隊中，相鄰兩輛車的車頭之間的距離成為車頭間距（或間隔）。路段中所有車頭間距的平均值稱為平均車頭間距（ ）車頭間距（m/輛）車流密度（輛/km）第8頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.2 車頭間距和車頭時距 車頭時距 如果用時間表示車頭之間的間隔，則稱為車頭時距或時間車頭間隔，以 表示。平均車頭時距（s/輛）道路的交通量（輛/h）第9頁，共24頁，2022

4、年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.2 車頭間距和車頭時距 車頭間距、車頭時距及速度三者關(guān)系車頭間距（m/輛）車頭時距（s/輛）汽車行駛車速（km/h ）第10頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.2 車頭間距和車頭時距 例題 在一條長30km的某路路段的起點(diǎn)斷面上，在5min內(nèi)測得60輛汽車，車流是均勻連續(xù)的，V=30km/h，試求Q，ht，hs，K以及第一輛車通過這段路所需時間t。解：車頭時距：車頭間距：車流密度：第一輛車通過時間：第11頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.2 車頭間距和車頭時距 練習(xí) 市郊一段500m長的公路上，于起點(diǎn)斷面5

5、min內(nèi)測得通過車輛為30輛，車速為30km/h，車流為均勻連續(xù)的。求平均車頭時距ht、平均車頭間距hs、交通密度K以及第一輛車通過該路段所需要的時間t？ 第12頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.3 車道占有率 由于密度是瞬時值，隨觀測時間和區(qū)間長度而變化，且反映不出車輛長度和速度的關(guān)系，尤其是在車輛混合行駛時密度的大小并不能明確表示交通流的狀態(tài)，這就要引入車道占有率的概念表示密度。 車道占有率包括空間占有率和時間占有率兩種。第13頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.3 車道占有率1 空間占有率空間占有率：在一瞬間測得已知路段上所有車輛占用的長

6、度與路段總長度百分比（%），表達(dá)式為： 式中： Rs 空間占有率（%）； L 觀測路段總長度(m)； Li 第i輛車的長度（m）； n 觀測路段內(nèi)的車輛數(shù)（輛）。第14頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.3 車道占有率空間占有率示意圖LL1L2L3L4第15頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.3 車道占有率2 時間間占有率在道路的任意路段上，車輛通過時間的累計值與觀測總時間的百分比，其表達(dá)式為： 式中： Rt 時間占有率（%）； T 總觀測時間(s)； ti 第i輛車的占用時間（s）； n 觀測時間內(nèi)通過的車輛數(shù)（輛）。第16頁，共24頁，202

7、2年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.4 交通密度調(diào)查 調(diào)查方法 出入量法 攝影法 地面上（高處）攝影法 航空攝影觀測法第17頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.4 交通密度調(diào)查 出入量法 一種為了測定道路上兩斷面間無出入交通的路段內(nèi)現(xiàn)有車輛數(shù)，以便計算該路段交通密度的方法。LABABQ AQ B車第18頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.4 交通密度調(diào)查1 計算方法 E(t) t時刻AB路段內(nèi)存在的現(xiàn)有車輛數(shù)；QA(t)從觀測開始t0到t時刻從A處駛?cè)氲睦奂榆囕v數(shù)；E(t0)在觀測開始t0時刻AB路段內(nèi)的初始車輛數(shù)；QB(t) 從觀測開始t0

8、到t時刻從B處駛出的累加車輛數(shù)；LAB AB路段長度（km）。第19頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.4 交通密度調(diào)查2 初始車輛數(shù)求法-試驗車法 E(t0)=qB+a-b 式中： qB 從t0到t1時間內(nèi)通過B處的車輛數(shù)； a 被試驗車超越的車輛數(shù)； b 超越試驗車的車輛數(shù)。 第20頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.4 交通密度調(diào)查3 出入量法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 方法簡便，無須很多設(shè)備 適用于各種交通狀況 精度有保證，實(shí)用有效 缺點(diǎn) 通過A、B兩端車輛數(shù)的測量誤差隨時間而累加第21頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.4 交通密度調(diào)查 攝影法 利用空中定時攝影方法求得實(shí)測路段的車輛數(shù)，然后除以路段長度即可得到攝影時刻的路段交通密度。若進(jìn)行連續(xù)攝影，即可連續(xù)測得各時刻交通密度。第22頁，共24頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)10分，星期日5.5 交通密度資料運(yùn)用 研究交通流理論和制定交通管理措施 劃分服務(wù)水平的依據(jù) 反映路上的交通