交通流的特性.ppt

§4－1 交通流的特性 一. 交通设施种类 交通设施从广义上被分为连续流设施与间断流设施两大类。 连续流主要存在于设置了连续流设施的高速公路及一些限制出入口的路段。 间断流设施是指那些由于外部设备而导致了交通流周期性中断的设置。 二. 连续流特征 1. 总体特征 交通量Q、行车速度 、车流密度K是表征交通流特性的三个基本参数。 此三参数之间的基本关系为： 式中：Q——平均流量(辆/h)； ——空间平均车速(km/h); K—平均密度(辆/km)。 能反映交通流特性的一些特征变量： (1)极大流量Qm，就是Q－V曲线上的峰值。 (2)临界速度Vm，即流量达到极大时的速度。 (3)最佳密度Km，即流量达到极大时的密量。 (4)阻塞密度Kj，车流密集到车辆无法移动(V=0)时的密度。 (5)畅行速度Vf，车流密度趋于零，车辆可以畅行无阻时的平均速度。 2. 数学描述 (1)速度与密度关系 格林希尔茨(Greenshields)提出了速度一密度线性关系模型： 　当交通密度很大时，可以采用格林柏(Grenberg)提出的对数模型： 式中：Vm—对应最大交通量时速度。 　当密度很小时，可采用安德五德(Underwood)提出的指数模型： 式中：Km—为最大交通量时的速度。 (2)流量与密度的关系 (3)流量与速度关系 　　综上所述，按格林希尔茨的速度—密度模型、流量—密度模型、速度—流量模型可以看出，Qm、Vm和Km是划分交通是否拥挤的重要特征值。当Q≤Qm、K＞Km、V＜Vm时，则交通属于拥挤；当Q≤Qm、K≤Km、V≥Vm时，则交通属于不拥挤。 例4-1 设车流的速度密度的关系为V=88-1.6K，如限制车流的实际流量不大于最大流量的0.8倍，求速度的最低值和密度的最高值?(假定车流的密度＜最佳密度Km) ? 解：由题意可知： 当K=0时，V=Vf=88km/h,当V=0时，K=Kj=55辆/km。 则：Vm=44Km/h,Km=27.5辆/km,Qm=VmKm=1210辆/h。 由Q=VK和V=88-1.6K，有Q=88K-1.6K2 (如图)。当Q=0.8Qm时， 由88K-1.6K2=0.8Qm=968，解得：KＡ＝15.2，ＫＢ＝39.8。 则有密度KA和KB与之对应，又由题意可知，所求密度小于Km，故为KA。 故当密度为KA=15.2辆/km，其速度为： VA=88-1.6KA =88-1.6×15.2 =63.68km/h 即KA=15.2辆/km，VA=63.68km/h为所求密度最高值与速度最低值。 * *