交通工程总论教学课件PPT行车速度特性PPT.ppt

交通工程总论 07土建1班 2 3行车速度特性 一 基本定义二 行车速度的统计分布特性三 时间平均车速和空间平均车速四 影响车速变化的主要因素 1 地点车速 spotspeed 车辆通过某一地点时的瞬时车速 2 行驶车速 runningspeed 行驶路程与行驶时间之比 不包括停车时间 3 运行车速指中等技术水平的驾驶人在良好的气候条件 实际道路状况和交通条件下所能保持的安全车速 3 行程车速 overallspeed 区间车速 行驶路程与所需的总时间之比 包括停车时间 4 临界车速 criticalspeed 通行能力达到最大时的车速 5 设计车速 designspeed 最大安全车速 二 行车速度的统计分布特性 50 位或中位车速正态分布下等于平均车速85 位车速作为道路的下限速度15 位车速作为道路的上限速度车速分布的标准偏差s与85 位车速和15 车速之差存在着下列近似关系 统计表格 三 时间平均车速与区间平均车速 1 时间平均车速 time meanspeed 各车辆经过某段面的地点车速的平均值 式中 vi 第i辆车的地点车速 km h n 单位时间内观测到车辆总数 辆 在某瞬间 某区间内全部车辆的车速分布平均值 也就是地点车速的调和平均值 2 区间平均车速 space meanspeed 式中 s 路段长度 m ti 第i辆车的时间 s n 车辆行驶于路段长度s的次数 vi 第i辆车行驶速度 m s 例1 设有三辆汽车 分别以20 40 60km h的速度 通过路程长度位10km的路段 试求时间平均车速和区间平均车速 解 时间平均车速 区间平均车速 时间平均车速 空间平均车速时间平均车速区间平均车速 时间平均车速区间平均车速 时间平均车速与空间平均车速的关系 2 4交通流的基本特性及其相互关系 一 交通流三参数基本关系 1 交通密度的定义交通密度某瞬间单位长度内一条车道上的车辆数 表示在一条车道上车辆的密集程度 又称车流密度 常以k表示 其单位为veh km 如为多车道 则应除以车道换算成单车道的车辆数然后再计算 于是有 交通流三参数之间的基本关系式为 式中 q 流量 辆 h v 速度 区间平均速度 km h k 密度 辆 km 思考 交通密度的定义是什么 有何表示 有何用途 交通量的大小可以反映出道路交通流在数量方面的特性 但是当某段时间道路某段面的交通量为0时 却有两种可能 道路上没有车辆行驶 道路上有车辆 车速为0 交通阻塞 对于第二种情况 交通量就难以表示交通流的实际情况 为此 提出交通密度的概念 交通量由0逐渐增大 接近或达到道路通行能力时的交通密度称为临界密度 临界密度反映交通流量最大时的密度 又称最佳车流密度 当密度继续增大 达到导致所有车辆无法通行时 速度趋近于0 交通流量也趋近于0 此时的密度称为阻塞密度 流量 密度 速度三者之间的关系见下图 能反映交通流特性的一些特征变量 1 qm极大流量 就是q v曲线上的峰值 2 vm临界速度 即流量达到极大时的速度 3 vf畅行速度 车流密度趋于零 车辆可以畅行无阻时的平均速度 4 km临界密度 即流量达到极大时的密度 5 kj阻塞密度 车流密集到车辆无法移动 v 0 时的密度 交通流三参数基本关系 在日常生活和交通管理的实践中 会发现以下现象 当道路上车辆增多 车流密度由小变大时 驾驶员被迫降低车速 单位时间通过道路某一点的车辆数减少 而车流密度由大变小时 又允许驾驶员以较大的车速行驶 此时 单位时间通过道路某一点的车辆数却可能增加 上述现象说明交通量 密度 车速这三个参数之间存在着某种函数关系 将表达交通流特性的三参数间的函数关系式 叫做交通流基本参数模型 二 速度与密度的关系 1933年 格林希尔茨 greenshields 提出了速度 密度线性关系模型 且模型与实测数据有良好的吻合性 k 0 v vfk kj v 0k km v vmq qmax 1959年 格林柏 greenberg 提出了用于密度很大时对数模型 1961年安德伍德 underwood 提出了用于密度很小时的指数模型 三 流量与密度的关系 交通流的流量 密度关系是交通流的基本关系 根据格林希尔茨公式及三参数的基本关系式可得 上式对q求导 并令 四 流量与速度的关系 交通流的流量 速度关系是交通流的基本关系 根据格林希尔茨公式及三参数的基本关系式可得到 结论 综上所述 按格林希尔茨的速度 密度模型 流量 密度模型