道路交通流理论.ppt

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1、城市道路与交通城市道路与交通主讲人：罗雅丽欢迎各位同学联系交流第二章第二章 城市道路交通基础城市道路交通基础第一节 城市道路交通因素第二节 城市道路交通分析基本参数第三节 城市道路交通流理论2 交通出行要素交通出行要素3 城市道路交通因素城市道路交通因素l用地：用地：城市用地是产生交通、吸引交通的城市用地是产生交通、吸引交通的“源源”和和“泽泽”。l人：人：行人、行人、乘客、驾驶员乘客、驾驶员l车：车：机动车、非机动车机动车、非机动车l路：路：道路是容纳城市交通的主要设施，包道路是容纳城市交通的主要设施，包括路段和交叉口两部分。括路段和交叉口两部分。2.1 城市道路交通因素特征城市道路交通因素

2、特征4 人的交通特性人的交通特性1.人的交通活动人的交通活动（1）出行目的）出行目的 上下班（学）、生活出行（购物、游憩、社交），上下班（学）、生活出行（购物、游憩、社交），公务。交通规划中主要研究上下班（学），这是形成公务。交通规划中主要研究上下班（学），这是形成客运高峰的主要出行。客运高峰的主要出行。（2）出行方式）出行方式 步行、自行车、公交、小汽车等。步行、自行车、公交、小汽车等。（3）平均出行距离）平均出行距离 与城市规模、形态、用地布局、出行方式等有关。与城市规模、形态、用地布局、出行方式等有关。（4）日平均出行次数）日平均出行次数 国内次国内次/人人.日，国外次日，国外次/人人.

3、日日5 人的交通特性人的交通特性2.人的交通影响特征人的交通影响特征（1）乘客交通特征）乘客交通特征 乘客乘客交通需求心理交通需求心理：省时、省力、省钱：省时、省力、省钱,同时安全、舒适、方便同时安全、舒适、方便 乘车反应乘车反应：生理反应、心理空间要求：生理反应、心理空间要求 出行耗时：出行耗时：容忍时间容忍时间 （2）行人交通特征）行人交通特征 空间占有：空间占有：人为步行交通设施的服务水平的临界点人为步行交通设施的服务水平的临界点 步速与步幅步速与步幅：平均步速为：平均步速为1.24米米/秒；步幅平均为秒；步幅平均为。（3）驾驶员的交通特性）驾驶员的交通特性 驾驶员的反应时间驾驶员的反应

4、时间：2.5s-3.0s 驾驶员的生理特性：驾驶员的生理特性：视力（双眼均视力（双眼均0.7以上）、以上）、视野视野、色感、色感 驾驶员的心理和个性特点驾驶员的心理和个性特点：疲劳驾驶、情绪不稳、冲动易引发交通：疲劳驾驶、情绪不稳、冲动易引发交通事故事故 6出行目的出行目的理想理想的出行的出行时间时间不不计较计较的出行的出行时间时间能忍受能忍受的出行的出行时间时间就就业业10分分钟钟25分分钟钟45分分钟钟购购物物10分分钟钟30分分钟钟35分分钟钟游憩游憩10分分钟钟30分分钟钟85分分钟钟不同出行目的的出行容忍时间不同出行目的的出行容忍时间7活活动动范范围围特点特点空空间间自由活自由活动动

5、圈圈活活动动自如，无行人自如，无行人间间的相互影响的相互影响3.7平米，平米，舒适活舒适活动动圈圈可以自由走可以自由走动动，也不干，也不干扰扰其他人其他人1.22m D人均1.34m，或1.17m2S人均1.41 m2能能进进行横穿走行横穿走动动，但可能干，但可能干扰扰他人他人1.07m D人均1.22m，或0.9m2S人均1.17 m2限制活限制活动动圈圈 活活动动受到限制，只能随人群前行，受到限制，只能随人群前行，0.92m D人均1.07m，或0.6m2S人均0.9 m2非接触区非接触区可能与他人接触，可能与他人接触，难难以活以活动动不舒服不舒服0.48m D人均0.6m，或0.18m2

6、S人均0.28 m2接触区接触区与人与人紧贴紧贴，拥挤拥挤、潜在的恐慌、潜在的恐慌S人均1.0)253 车流速度车流速度：l地点车速地点车速：车辆通过某一地点断面时的瞬时车速，用作道路交通管理和规划设计时参考用。l行驶车速行驶车速：驶过某一区间距离与所需时间（不包括停车时间）的比值。用于评价该路段的线性顺适性和通行能力分析。l行程车速行程车速：车辆通过某路段的行程与所用的总时间（包括行驶时间、停车时间、延误时间、但不包括客货车辆装卸货时间和再起终点的调头时间）之比；是评价道路通畅程度，估计行车延误的依据；l理论车速理论车速：不受驾驶员及其他交通条件影响，按汽车机械性能和动力性能的可能达到的最高

7、车速；l设计车速设计车速：是在气候条件良好，交通密度低的条件下，一般的驾驶员在路段上能保持安全、舒适行驶的最大车速。264 交通密度交通密度kl交通密度定义：一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬交通密度定义：一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬时，单位长度内一个车道或一个方向或全部车道上的车辆时，单位长度内一个车道或一个方向或全部车道上的车辆数。数。N为指定路段上的车辆数；L为路段长度例如：一段长例如：一段长500米的双向四车道道路上，在某一时刻每一车道米的双向四车道道路上，在某一时刻每一车道上有上有12辆车，试求道路单向交通密度。辆车，试求道路单向交通密度。27l车头间距车头间距hs:同向连

8、续行驶的两车车头之间间隔的距离即车头间距；l车头时距车头时距ht 当车头间距的间隔用时间（秒）表示时则为车头时距，单位为秒/辆，是交通流理论中十分重要的指标.5 车头间距车头间距z车头时距与车头间距的关系如下式车头时距与车头间距的关系如下式28z车头间（时）距与通行能力车头间（时）距与通行能力N 之间之间的关系为：的关系为：z交通密度与车头间距关系：交通密度与车头间距关系：N:通行能力ht(s):车头时（间）距 hs:为极限车头间距时，为极限车头间距时，N为理为理论通行能力；论通行能力；hs为平均车头间距为平均车头间距时，时，N为可能通行能力。（为可能通行能力。（P92)29动力净空反应距lt

9、制动距离lT安全距离lo车长l停车视距StL 动力净空长度L=l+lt+lT+lol 极限车头间距（车辆动力净空长度）极限车头间距（车辆动力净空长度）可保证车辆安全行驶的最短车头间距，是同向行驶车辆交通安全可保证车辆安全行驶的最短车头间距，是同向行驶车辆交通安全管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。30 车辆的动力净空长度车辆的动力净空长度反应距：反应距：Lt=Vt/3.6(米)=V/3(米)(t一般为1.0-1.8秒，常取1.2):路面磨擦系数；i：道路纵坡，上坡取+，下坡取-；安全距安全距Lo：车辆停之后于前方障碍物

10、保持的必要安全距离 lo=5m制动距制动距LT：31速度（km/h）120 100 80706050403020St （t=1.8s,=0.4=0.4）210 160 115957560453020道路等级主干道次干道支路设计车速（km/h）80-6060-4530St (m)100-7575-5030-25不同车速停车视距表不同车速停车视距表各级城市道路停车视距表各级城市道路停车视距表 车辆的停车视距车辆的停车视距St：就是司机发现前方障碍物，立即采取制动刹车停车所需要的安全距离。相当于动力净空减去车长。St=L-l=V/3+V2/254(+i)+lo321 机动车流速度、流量、密度关系机动

11、车流速度、流量、密度关系 (1963,格林希尔茨提出）式中：Q为交通量（辆/小时）；K为交通密度（辆/公里）；V为车速（公里/小时）。2.3 机动车交通流理论机动车交通流理论l(1)基本关系基本关系331 机动车流速度、流量、密度关系机动车流速度、流量、密度关系(1963,格林希尔茨提出）格林希尔茨提出）l（2）车速与密度）车速与密度的关系的关系平均车速与车流密度直线相关平均车速与车流密度直线相关2.3 机动车交通流理论机动车交通流理论34l(3)(3)交通量与密度的关系交通量与密度的关系35l（4 4）交通量与车速的关系）交通量与车速的关系由车速与密度关系可得由式基本关系可得36说明：（1）

12、当密度很小时，交通量也小，而车速很高（接近自由车速）（2）随密度增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低。当车速降至Vmax交通量达到最大，此时车速为临界车速，密度为最佳密度。（3）当密度继续增大（超过Dj），交通开始拥挤，交通量和车速都降低。当密度达到最大Dj时，交通量与车速到降至0，此时的交通状况为车辆首尾相接堵塞于道路上。（4）最大流量，临界车速、最佳密度是划分交通是否拥挤的特征值。Dj 密度流量Vmax速度Qmax流量Vmax速度DoDoQmaxDj 密度交通量与车速、车流密度的关系交通量与车速、车流密度的关系37【思考题】【思考题】1.1.简析城市道路交通要素的主要特征。简析城市道路交通要素的主要特征。2.2.何谓交通体系、交通流、交通量？何谓交通体系、交通流、交通量？3.3.通行能力与交通量有何区别？通行能力与交通量有何区别？4.4.交通量有哪些变化规律？交通量有哪些变化规律？5.5.什么叫道路的通行能力和服什么叫道路的通行能力和服务务水平？水平？6.6.车头时距与车头间距的意义及相互关系如何？车头时距与车头间距的意义及相互关系如何？7.7.交通量、车速及交通密度三者有何关系？从中能得到交通量、车速及交通密度三者有何关系？从中能得到什么结论？什么结论？38