第七章 交通流特性 交通工程系郇荣 2019年04月2日
第七章 交通流特性 理论 2019 年 04 月 2 日 交通工程系 郇荣
连续流和间断流 ●按交通设施对交通流的影响分：连续交通流和间断交通流； 交通流类型 设施类型 描述参数 连续流 Uninterrupted 高速公路、城市快速路、 Traffic Flow 多车道公路 Q、V、K 间断流 Interrupted 交叉口 饱和流率、延误、 Traffic Flow 公共交通停靠站 损失时间 稳态流：运载工具鱼贯而行，较少受到外界因素干扰； 非稳态流：运载工具驶进、驶出交通交通运输网的节点，或在 线路或通道上通行的潜在工具数量接近。 ●按交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的感受分： 自由流、稳定流、不稳定流、强制流
连续流和间断流 按交通设施对交通流的影响分：连续交通流和间断交通流； 交通流类型 设施类型 描述参数 连续流 Uninterrupted Traffic Flow 高速公路、城市快速路、 多车道公路 Q、V、K 间断流 Interrupted Traffic Flow 交叉口 公共交通停靠站 饱和流率、延误、 损失时间 按交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的感受分： 自由流、稳定流、不稳定流、强制流。 稳态流:运载工具鱼贯而行，较少受到外界因素干扰； 非稳态流:运载工具驶进、驶出交通交通运输网的节点，或在 线路或通道上通行的潜在工具数量接近
第一节 连续流交通特性 学习内容： 1、交通流三参数基本关系 2、速度-密度关系 3、流量-密度关系 重点 4、氵 流量一速度关系 5、非线性模型 6、交通流三参数关系的应用难点 学习要求： >掌握交通流三参数关系（线性)； >应用连续流的三参数关系分析交通运行状态； >了解连续流非线性模型；
1、交通流三参数基本关系 3、流量-密度关系 2、速度-密度关系 6、交通流三参数关系的应用 4、流量-速度关系 掌握交通流三参数关系（线性） ； 应用连续流的三参数关系分析交通运行状态； 了解连续流非线性模型； 学习要求： 第一节 连续流交通特性 学习内容： 5、非线性模型 重点 难点
考点、理论研究和实际应用 ■ 硕士研究生考点 理论研究和实际应用 1.已知两参数之间关系， 1.某类道路，通过长时间实 求解相关交通流特征 地数据调查，建立交通流 变量。 模型； 2.通过实际调查得到一 2.针对不同类型道路，分析 组数据，分别计算Q、 交通流特性的差异； V、K。 3.交通流状态判别，是交通 管理控制的依据，例如交 通拥堵收费、高速公路交 通量管制
硕士研究生考点 1.已知两参数之间关系， 求解相关交通流特征 变量。 2.通过实际调查得到一 组数据，分别计算Q、 V、K。 理论研究和实际应用 1.某类道路，通过长时间实 地数据调查，建立交通流 模型； 2.针对不同类型道路，分析 交通流特性的差异； 3.交通流状态判别，是交通 管理控制的依据，例如交 通拥堵收费、高速公路交 通量管制。 考点、理论研究和实际应用
1、试比较四张照片的交通运行质量？ 2、哪张照片的交通量最大？
B C D 1、试比较四张照片的交通运行质量? 2、哪张照片的交通量最大? A
一、交通流三参数基本关系 Fundamentals of Tralfic Eengineering B 假设交通流为连续流，在长度为L的路段上有连续行驶的N辆 车，其速度为V,由交通流三参数的定义可知： L路段上的车流密度： N号车通过A断面所用的时间： ·N号车通过A断面的交通量： ·将以上各式整理得：
• 假设交通流为连续流，在长度为L的路段上有连续行驶的N辆 车，其速度为V，由交通流三参数的定义可知： • L路段上的车流密度： • N号车通过A断面所用的时间： • N号车通过A断面的交通量： • 将以上各式整理得： L N K = V L t = t N Q = V KV L N V L N t N Q = = = = 一、交通流三参数基本关系 V B N 1 2 . A
一、交通流三参数基本关系 Fundamentals of Taffic Eengineering O=KV (1) 式中：Q一流量（辆/h) 交通量针对特定地，点； V一区间平均速度 (km/h) 区间平均速度和密度针 K一密度（辆/km) 对特定路段； 如何理解流量 对于稳定交通流，公式()计算得到的Q值可以代表区段内 任意一点的流量； 对于非稳定流，即区段内有排队现象，公式(1)计算得到的 Q值代表区段内所有点交通量的均值
Q = KV 式中：Q —流量（辆/h） V —区间平均速度（km/h） K —密度（辆/km） 对于稳定交通流，公式(1)计算得到的Q值可以代表区段内 任意一点的流量； 对于非稳定流，即区段内有排队现象，公式(1)计算得到的 Q值代表区段内所有点交通量的均值。 （1） 一、交通流三参数基本关系 如何理解流量 交通量针对特定地点； 区间平均速度和密度针 对特定路段；
一、交通流三参数基本关系 Fundamentals of Tralfic Eengineering 非饱和 饱和车流 车流 tge=g./k =um 9 0 流量，Q 密度 图1Q-K-V关系曲线 k 0 9x 空度(vehkm) 流量(vehh) 交通流三要素关系的三维模型： 为研究方便起见，通常以二维正交 坐标分别代表了交通流的三个参 投影来表示它们两两之间的关系， 数，它们的关系可视为三维空间 由此图可确立反映交通流特性的一 的一条空间曲线。 些特征变量
图1 Q-K-V关系曲线 一、交通流三参数基本关系 交通流三要素关系的三维模型: 坐标分别代表了交通流的三个参 数，它们的关系可视为三维空间 的一条空间曲线。 为研究方便起见，通常以二维正交 投影来表示它们两两之间的关系， 由此图可确立反映交通流特性的一 些特征变量
一、交通流三参数基本关系 tge=O/K=V 边界条件： 最大流量Qm 阻塞密度K:车流密集 到所有车辆无法移动（ v→0)时的密度； B 速度V:车流密度趋于 K 零(k→0)、车辆可以 临界密度 畅行无阻时的最大速度 最佳密度 实际应用中： 畅行速度V, Vf:取道路设计车速 K的取值范围约是 临界速度'm m 100-130veh/km/lane B KmK,阻塞密度 格林希尔茨线性模型的Q-K、V-K、Q-V关系曲线图
Qm Km K j Km K j Vm Vf Vm Vf Qm θ m m Vm tgθ = Q /K = 一、交通流三参数基本关系 最大流量 临界速度 畅行速度 临界密度 最佳密度 格林希尔茨线性模型的Q-K、V-K、Q-V关系曲线图 C A B C A A B B C 实际应用中： Vf：取道路设计车速 Kj的取值范围约是 100-130veh/km/lane 阻塞密度 边界条件： 阻塞密度Kj：车流密集 到所有车辆无法移动（ v→0）时的密度； 速度Vf：车流密度趋于 零（k→0）、车辆可以 畅行无阻时的最大速度
一、交通流三参数基本关系 Fundamentals of Fraffic Eengineering 交通流三要素关系模型是个经验模型，因此不同城市、地区和国家之间， 三要素参数的关系不尽相同。 1600 1400 120 20400脑10012014 100 vel/km paads h/lane-hourl 上海快速路实际数据
一、交通流三参数基本关系 交通流三要素关系模型是个经验模型，因此不同城市、地区和国家之间， 三要素参数的关系不尽相同。 上海快速路实际数据