《交通流特性》课件.pptVIP

**********************交通流特性交通流包含多种复杂的动态特性,需要深入理解并掌握这些特性,才能更好地规划和管理城市交通系统。其中最主要的特性包括交通流的波动、拥堵和事故等。交通流背景与意义交通流的重要性现代社会高度依赖于高效的交通运输系统,交通流分析关乎城市发展、经济繁荣和民生改善等诸多方面。交通问题分析交通拥堵、安全隐患、环境污染等问题日益突出,深入研究交通流特性至关重要。科学决策支持准确掌握交通流规律,为交通规划、管理和控制提供可靠依据,支持交通智能化建设。交通流定义与基本量交通流定义交通流指在某段路上、某个时间内通过一个截面的车辆数量,反映了交通系统的运行状态。其基本量包括交通量、车速和车道密度。交通流基本量交通量描述了在某段时间内车辆通过某个特定截面的数量。车速反映了车辆在道路上的移动速度。车道密度则表示某条道路上单位长度内的车辆数量。交通流参数关系这三个基本量之间存在着密切的数学关系,分析和掌握这些关系对于准确预测和控制交通流动至关重要。交通流量与平均车距交通流量平均车距较低流量时车辆间距较大，一般在40米以上流量增大时车辆间距逐渐缩短，平均车距在15-25米之间接近饱和时车辆间距进一步缩短，平均车距约在6-10米交通流量越高,车辆间的平均车距就越小。当交通接近饱和时,车辆间距约在6-10米。这是因为车辆需要保持足够的安全间距行驶,但同时也要尽量缩短距离以增加通行能力。交通流量与平均行驶速度50车/小时交通流量30公里/小时平均行驶速度1.5车头距离平均车距（秒）1.2车/米车道密度交通流量与平均行驶速度是两个关键指标,反映了道路的利用效率。一般来说,当交通流量增加时,平均行驶速度会下降,反之当交通量较小时,平均速度也会相应提高。这种相互关系体现了交通流的基本特性。交通流量与车道密度车道密度与交通流量之间存在着明确的关系。从上图可以看到，随着车道密度的增加，交通流量也呈线性增长。在车道密度达到一定临界值后，交通系统将进入拥堵状态，流量将不再继续增加。因此车道密度是衡量交通流状态的一个重要指标。基本交通流量特性图交通流量特性图展示了车流量与平均车速以及车道密度之间的基本关系。这种描述交通流动基本规律的图形可用于分析交通拥堵发生的原因,并为交通管理部门制定应对措施提供基础数据。图中曲线呈上凸状,反映了当车流量较小时,车速较高,随着车流量的增加,车速逐渐下降。而当车流量超过一定阈值时,车道饱和度高,车速迅速下降,容易引发拥堵。交通流动的不稳定性不可预测性交通流量变化具有高度不确定性,受天气、事故、临时管制等外部因素的影响较大,难以完全预测。局部波动剧烈交通流在时间和空间上会出现局部的急剧波动,如突发拥堵、加速减速等现象频发。互相影响各路口和路段之间的交通流会相互影响,局部问题可能导致整个网络的连锁反应。滞后性强交通流反应存在一定的滞后性,有时难以及时发现并解决问题。拥堵的形成与发展1交通流量激增随着经济发展和城市化进程加快,交通需求逐步增大,导致交通流量突然激增。2基础设施跟不上道路和交通运输设施建设往往跟不上交通需求的增长，造成供需矛盾加剧。3拥堵逐步形成在供需矛盾加剧、交通管理不善的情况下,局部路段逐步出现拥堵现象。4拥堵持续扩散拥堵会在时间和空间上逐步蔓延扩散,造成整个交通网络的瘫痪。拥堵的定性分析交通拥堵成因交通拥堵的主要原因是交通需求超过道路供给,由此导致了车流量超过道路容量。拥堵传播机制拥堵从一个瓶颈点开始,通过车流波动向上下游扩散,最终形成整体拥堵。拥堵影响因素拥堵受车流量、车道数、限速等诸多因素的影响,呈现出复杂的非线性特征。拥堵的定量描述80%拥堵程度拥堵时车辆行驶速度通常只有畅通时的80%左右。60K每日损失时间拥堵造成的每日额外行驶时间高达60,000小时。$100M每年经济损失拥堵给当地经济带来的损失高达每年1亿美元。2X事故风险提高拥堵中车辆事故发生率是普通道路的2倍。交叉口排队长度交叉口是道路网中关键部分,不同方向车辆的相互干扰会导致车辆在交叉口出现排队。根据观测数据,左转车道平均排队长度为80米,直行车道为120米,右转车道为60米。这些数据对于交通组织和调控至关重要。交叉口排队延误排队类型影响因素延误特点红灯排队交通信号时间配时延误随排队长度增加而增加堵塞排队下游瓶颈能力延误随排队长度增加而不成比例增加排队延误对驾驶员造成经济和时间成本损失,也会导致行车环境恶化和交通安全隐患。需要采取有效措施如优化信号配时和缓解下游瓶颈来减少排队延