第三章交通流特性课件.pptVIP

排队长度达到最大t时刻到达曲线A(t)的斜率为λ(t)=（dA(t)/dt），是t时刻的瞬时到达率.t时刻离开曲线D(t)的斜率为μ(t1)（=dD(t)／dt），它是该时刻的瞬时离开率限制点的通行能力有一定的限度，不能超过某一速率μ，称作服务率。到达率λ(t)=服务率μ到达率λ(t)服务率μ存储区内无排队现象,D(t)曲线同A(t)曲线重合,车辆一旦进入即可离开。到达率λ(t)服务率μ出现排队排队从开始出现到消失期间的车辆总等待时间n辆车的平均等待时间便为该期间（时段T）在存储区内的车辆总数，也可按D(t)曲线同A(t)曲线之间所包的面积计，即而单位时间存储区内的平均排队长度为：上述两个曲线所包面积相等，因而式中，n/T可解释为单位时间内到达车辆的平均数。因此，在该期间存储区内平均排队长度=平均等待时间×平均到达率示例3有一路面沥青混合料拌和厂，每天8:00开始工作，每4分种可完成一辆装料车的混合料拌和和装料工作。装料车7:45开始到达等待装料，第一小时为每3分钟到达一辆，而后每5分种到达一辆。按先到先装原则装料。试确定车辆的最长等待装料时间及拌和厂应设置的停车场面积（以容纳多少辆装料车计）。图3-7时间-累计装料车数坐标图在时间-累计装料车数坐标图上，绘制到达曲线A(t)和离开曲线D(t)。从图上可看出，最长等待时间出现在8:45。此时，W=36min，装料车排队长度为9辆。因此，拌和厂应备有足够停放9辆装料车的场地。在坐标图上绘制到达曲线A(t)和离开曲线D(t)，如图3-8。当到达率λ(t)小于离开率μ(t)而D(t)和A(t)曲线相交时，离开曲线并入到达曲线。示例4在一交叉口处，车辆以每小时360辆的速率到达信号灯前。信号灯的一个周期为60s，绿灯时间为30s，绿灯时车辆通过的速率为每小时1200辆。请确定一个信号灯周期内车辆的总延误时间、每辆车的平均延误时间和排队长度。图3-8到达曲线和离开曲线由图可知，最长排队延误时间为42.9s，排队长度为3辆。总排队时间等于到达曲线A(t)和离开曲线D(t)之间的面积。因而，每一信号灯周期的总延误时间为：W＝0.5（最长排队延误时间×最大排队长度）＝0.5×42.9×3＝64.3s每辆车的平均延误时间为：Wa=64.3÷6=10.7s到达曲线或到达率的取得方法通过需求分析假设得到在限制点上方一定距离处（交通流不受阻滞处）设立交通观测站，统计车辆到达情况后整理得到。车辆的到达或离开通常都是随机的。可以采用某种概率分布函数对调查统计数据进行描述，并进而对排队特性进行数学分析。平均等待时间对于车辆到达的概率分布采用泊松分布函数，而对于车辆离开采用负指数概率分布函数。按这种分布假设可导出下列关系式：平均排队长度图3-9第四节服务水平分析服务水平用于描述在交通量低于设施通行能力时交通流的运行状况，或者通过率低于设施最大服务率时交通流的运行状况。对于不间断的交通流，度量服务水平的常用指标是运行速度。综合反映了行驶速度、行程时间、停车频率、运行费用和交通密度等方面。对于间断的交通流，采用总的（或平均的）延误时间来度量服务水平。综合反映了交通运输效率、经济损失和舒适性等方面。一、交通量与服务水平通过车辆平均速度同交通量的关系图，可知平均速度随着交通量的减少而增加。图3-10中曲线的上半部，按交通流的运行状况，也即按服务水平的高低划分为3个区间。对于物理特性已定的设施，如果不考虑其它干扰因素的影响，则其服务水平主要随交通量而变。③非稳态流区交通量继续增大到接近于通行能力，车辆行驶较大程度地受到交通状况的影响；驾驶员操纵的自由度很小，舒适性和便利性较低；①自由流区约束行驶速度的主要因素是道路的物理特性和法定的限速要求。车辆可在上述限度内按驾驶员所希望的速度行驶，不受或很少受耽搁。②稳态流区车辆行驶速度开始逐渐受交通状况的影响；交通量增大，选择行驶速度的自由度减小，行驶速度下降。但速度降低不多，仍能保持满意的水平。交通流可分为两种情况运载工具通过交通网的节点，或在线路或通道上通行的运载工具数接近或超出其通行能力时，交通流受到阻滞，运载工具的运行出现排队和等待，交通流处于非稳态流状态。其特性可用排队长度和等待（延误）时间来表征。运载工具在交通运输网内运行时，可类比于气体或液体分子在介质内的流动，称作交通流。在交通运输网的线路或通道上行驶，运载工具依次鱼贯而行，较少受到外界因素的干扰，交通流处于稳态流动状态。通常可用交通流三要素表征