第2章--城市道路交通分析课件

第三章第三章 城市道路交通分析城市道路交通分析 3-1 城市道路交通流特性城市道路交通流特性3-2 交通流统计分布交通流统计分布3-3 道路通行能力与服务水平道路通行能力与服务水平3-4 交通量、车速调查交通量、车速调查上一页下一页退出第三章 城市道路交通分析 3-1 城市道路交通流特性13-1、城市道路交通流特性、城市道路交通流特性一、概一、概 述述（一）、城市交通分类：（一）、城市交通分类：1、市际交通：也称对外交通；、市际交通：也称对外交通；2、城市内部交通：也称城市市内交、城市内部交通：也称城市市内交通。又可分为客运交通与货运交通。通。又可分为客运交通与货运交通。本节着重介绍交通量、车速和交通密度。本节着重介绍交通量、车速和交通密度。返回上一页下一页退出3-1、城市道路交通流特性返回上一页下一页退出2二、交通流定义二、交通流定义1、交通体系：道路、行驶的车、行人及道、交通体系：道路、行驶的车、行人及道路交通所处的环境的统称。路交通所处的环境的统称。2、交通流：某一时段、某一断面的车流、交通流：某一时段、某一断面的车流、人流。人流。3、交通流特征：交通流在不同时空的变化、交通流特征：交通流在不同时空的变化规律及其关系。规律及其关系。4、交通参数：描述交通流特性的参数。、交通参数：描述交通流特性的参数。返回上一页下一页退出二、交通流定义1、交通体系：道路、行驶的车、行人及道路交通所3三、交通量三、交通量（一）、交通量的定义与分类（一）、交通量的定义与分类交通量是指单位时间内通过道路某一断面的车辆交通量是指单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数。数或行人数。1、按交通组成分：机动车、非机动车、行人、按交通组成分：机动车、非机动车、行人、折算及混合等交通量。折算及混合等交通量。2、按单位时间分：小时、日、周、月、年交通、按单位时间分：小时、日、周、月、年交通量。量。3、按交通量变化分：平均交通量、最大交通量、按交通量变化分：平均交通量、最大交通量、高峰小时交通量、第高峰小时交通量、第30位小时交通量位小时交通量K值值 K=30HV/AADA4、设计小时交通量、设计小时交通量返回上一页下一页退出三、交通量（一）、交通量的定义与分类返回上一页下一页退出4（二）交通量的变化规律（二）交通量的变化规律 交通量的生成与人们的生产、生活及各种社会活交通量的生成与人们的生产、生活及各种社会活动有关不同的道路在同一时间、同一条道路在不同动有关不同的道路在同一时间、同一条道路在不同时间或同一条道路在同一时间而在不同路段，其交时间或同一条道路在同一时间而在不同路段，其交通量都可能是不同的，但这种差异和变化具有一定通量都可能是不同的，但这种差异和变化具有一定的规律性。交通量随时间和空间的不同而发生的这的规律性。交通量随时间和空间的不同而发生的这种变化被称为交通量的分布特性。研究交通量的变种变化被称为交通量的分布特性。研究交通量的变化规律，就能了解和掌握交通特性，对进行道路交化规律，就能了解和掌握交通特性，对进行道路交通规划、道路交通设施的经济分析与设计、交通管通规划、道路交通设施的经济分析与设计、交通管理与交通安全都具有重要意义。理与交通安全都具有重要意义。1.交通量随时间的变化规律交通量随时间的变化规律 1）一天内小时交通量的变化：又称时变，常用时变）一天内小时交通量的变化：又称时变，常用时变 图表示，如图图表示，如图2-2。返回上一页下一页退出（二）交通量的变化规律返回上一页下一页退出5 图中横坐标为一天图中横坐标为一天24个时段，纵坐标为各时段交通量。个时段，纵坐标为各时段交通量。高峰小时交通量比：高峰小时交通量与该天日交通量之比，是反映高峰小时高峰小时交通量比：高峰小时交通量与该天日交通量之比，是反映高峰小时交通量集中的程度。交通量集中的程度。高峰小时系数：把连续高峰小时系数：把连续5分钟或分钟或15分钟累计交通量最大的时段，称为高峰小分钟累计交通量最大的时段，称为高峰小时内的高峰时段，以该时段的交通量扩大而算得小时交通量，称为扩大高峰时内的高峰时段，以该时段的交通量扩大而算得小时交通量，称为扩大高峰小时交通量；高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比，即为高峰小时系小时交通量；高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比，即为高峰小时系数，它反映高峰小时内交通量分布的不均匀程度。数，它反映高峰小时内交通量分布的不均匀程度。返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出6昼日流量比昼日流量比：昼间12小时（或16小时）交通量与平均日交通量之比，用此可推算日交通量。返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出72）周内日交通量的变化一周内日交通量的变化称为日变。显示日变的曲线图，称为交通量日变图，如图23。图中横坐标为一周内的7天，纵坐标为周平均日(交通量或年平均日交通量)与纵坐标为周平均日交通量（或年平均日交通量）与各周日交通量之比。交通量日变系(或称周日不均匀系数)：如缺乏全年交通观测资料时，式中WADT可为一周的周平均日交通量，亦可为任意几周的平均日交通量；当为任意几周时ADT为某周日平均值，如为一周中的某周日实测值，则无需平均。返回上一页下一页退出2）周内日交通量的变化 一周内日交通量的变化称为8返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出9例例例例21212121 某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表2121中第一行，试计算中第一行，试计算。返回上一页下一页退出例21 某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表21中第10 由全年总计交通量可算得AADT为2415（辆/日）。周一的 周一的交通量日变系数 其它计算类推，结果列于21中。3）一年内月交通量的变化 一年内月交通量的变化，可用月交通量变化系数（或称月不均匀系数）表示：返回上一页下一页退出 由全年总计交通量可算得AADT为2415（辆/日）。返回11l例例2222某交通观测站测得全年各月份的累计交通量如22中第一行，试计算各月份的 值。返回上一页下一页退出例22某交通观测站测得全年各月份的累计交通量如22中第一12其余月份计算类推，结果于表22中。4）逐年交通量变化 随着国民经济的增长，交通量一般也呈逐年增长趋势。当取得连续多年的交通量观测统计资料后，则可据此推算未来年份的交通量以供道路交通规划和设计之用。2交通量的空间变化规律 交通量的空间变化，是指同一时间交通量在不同路段、不同车到、不同方向上的变化。l1）路路段段分分配配：由于车辆行驶的随机性，反映在一个城市各条道路上的交通量是不同的，就是同一条道路不同的路段上，交通量也是不同的。这种不同路段上交通量的差异可用路段分配系数来表述。返回上一页下一页退出其余月份计算类推，结果于表22中。返回上一页下一页退出13l2)车车道道分分配配：当同向车行道的车道数在两条以上时，由于受到纵向及横向交通的干扰，各条车道的通行能力是不同的，靠边车道比内侧车道的通行能力低。据统计其影响系数分别:为自路中心线起第一条车道为1.00，第二条车道为0.800.89，第三条车道为0.650.79，第四条车道为0.500.65。3)方向分配方向分配：道路同一断面往返两个方向的交通量在某一时段内总是会有一定差异的。我们称交通量大的方向为主要方向，并定义交通量方向不均匀系数为：在道路设计时必须考虑方向不均匀的影响，验算道路通行能力要以满足主要方向交通量为标准。返回上一页下一页退出2)车道分配：当同向车行道的车道数在两条以上时，由于受到纵向14 在得到以上有关系数后，作为道路设计标准的设计小时交通量（DHV）可由下式求得：式中：D为设计高峰小时流量比，为方向不均匀系数，AADT为设计年限的年平均日交通量。3交通量资料的应用 交通量资料广泛应用于以下几个方面：1)交通规划 在进行交通规划和道路网规划时，都必须对交通量进行充分的调查和分析，以获得交通量的现状并预测远景交通量，使交通规划和道路网规划真正建立在客观可靠的基础上。2)道路设计 有了客观可靠的交通量数据，就能正确地确定道路 等级、交叉口类型、道路的横段面形式以及停车场规返回上一页下一页退出 在得到以上有关系数后，作为道路设计标准的设计小时交通量15 模等。3)交通管理 根据交通量的大小，可以确定交叉口的控制方式和交通信号配时，也可以采取各种相应的交通管理措施以提高通行能力和保障交通安全。如根据交通量判断道路上是否已达到饱和程度，以指导驾车者选择最佳路线，实行单向交通、可变交通等。4)交通事故评价 道路上发生的交通事故的数量和严重程度与交通量的大小有一定的关系，根据事故次数与交通量的比值确定的道路交通事故发生率就可对道路服务质量作出评价。5)经济分析 根据所承担的交通量的大小，可对交通设施带来的经济效益作出分析，以评估该设施的建设必要性和合理性。返回上一页下一页退出 模等。返回上一页下一页退出16四车 速 车速是车辆行驶的距离对时间的变化率，与物理学中车速是车辆行驶的距离对时间的变化率，与物理学中的速度是同一概念。但由于所涉及到的交通问题不同，其的速度是同一概念。但由于所涉及到的交通问题不同，其车速的含义也略有不同。车速的含义也略有不同。车速的分类与定义：车速的分类与定义：车速的分类与定义：车速的分类与定义：1 1地点车速地点车速地点车速地点车速：或称瞬时车速及点车速。指车辆通过道路：或称瞬时车速及点车速。指车辆通过道路某一点或某一横断面时的瞬间速度某一点或某一横断面时的瞬间速度2 2行行行行驶车驶车速速速速：车辆车辆通通过过某路段的行程与有效运行某路段的行程与有效运行时间时间（不包括停（不包括停车损车损失失时间时间）之比所得的速度。用于）之比所得的速度。用于评评价价该该路路段的段的线线形和通行能力或形和通行能力或经济经济效益分析之用。效益分析之用。3 3区区区区间车间车速速速速：又称行程：又称行程车车速，是速，是车辆车辆通通过过某路段的行程某路段的行程与所用与所用总时间总时间（包括有效行（包括有效行驶时间驶时间、停、停车时间车时间、延、延误时间误时间，但不包括客、但不包括客、货车辆货车辆装卸装卸货时间货时间和在起点、和在起点、终终点的点的调头时调头时间间）之比。是）之比。是评评价道路通价道路通畅畅程度、估程度、估计计行行车车延延误误的依据。的依据。返回上一页下一页退出四车 速 车速是车辆行驶的距离对时间的变化率，与物理17 4运运行行车车速速：是具有一定技术水平的驾驶员，在实际的道路和交通环境条件下维持的最大车速，一般不包括设计车速，也可以称为实际车速。5。临临界界车车速速：道路通过交通量最大时的车速，一般供交通流理论分析时用。6设计车速设计车速：作为道路几何线形设计所依据的车速。在道路几何设计要素具有控制性的路段上，设计车速是具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时所能维持的最高安全速度车速变化的影响因素车速变化的影响因素 车速的变化特性是反映交通基本特征的一个重要方面，它能说明车速在人、路和环境等因素及交通量和交通密度等交通基本参数影响下所产生的变化。返回上一页下一页退出 返回上一页下一页退出18 1驾驶员条件驾驶员条件车速除与驾驶者的技术水平高低、行车时间长短有关外，还与驾驶者的生理、心理特性有关。2车辆条件车辆条件车型和车龄对地点车速有显著影响，载货车其载重量的多少也将对速度产生影响，单辆车、车队及车队的车辆组成对速度也会产生影响。3道路条件道路条件道路类型、平纵横线形、坡长、路面类型等对车速有明显的影响；而地理位置、视距、车道位置、侧向净宽和交叉口也均影响到车速。4环境条件环境条件交通量的大小及组成、时间与气候条件均对车速产生一定的影响。返回上一页下一页退出 1驾驶员条件返回上一页下一页退出19车速资料的应用车速资料的应用 1交通规划交通规划道路使用者总是希望以最少的行程时间、最佳的速度来达到出行目的。因此，路段上的行驶车速与行程车速是交通规划和道路网规划的重要依据。2道路几何设计道路几何设计 道路的线形设计指标如平曲线半径、超高、纵坡及坡长、视距等）均与车速有关。一定的车速要求一定的几何线形标准，因此车速资料可用以检验已有的道路的几何标准。也可用以确定需要的几何标准。3经济效益分析经济效益分析 提高一条道路的车速，直接意味着时间的节约和运输成本的降低。利用车速资料即可对道路交通设施可能产生的经济效益进行分析和评价。返回上一页下一页退出车速资料的应用 返回上一页下一页退出20 4交通管理交通管理 对有关道路或路段上的车速进行长期观测和分析以确定限速的范围，检验交通控制措施的效果。合理设置交通信号、标志、标线及设计信号灯配时和交通事故分析等也都要应用车速资料。5道路现状评价与改善道路现状评价与改善 道路或路段上车速的快慢，反映了车辆的拥挤程度。根据车速资料即可分析是否需要改建或新建道路，解决的先后次序，应采取的措施，以及如何将部分车流量转移到其它邻近道路上去。五交 通 密 度交通密度定义交通密度定义交通密度是指一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬返回上一页下一页退出 4交通管理返回上一页下一页退出21 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。常用K或D表示，其单位是辆/公里。可用下式求得：(21)式中：N为指定路段上的车辆数；L为路段长度。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上有12辆车，则返回上一页下一页退出 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。常22车头间距与车头时距车头间距与车头时距 1车头间距车头间距 同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离即为车头间距，记为 ,单位为米/辆。路段中所有车头间距的平均值称为平均车头间距；可保证车辆安全行驶的最短车头间距叫极限车头间距，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。交通密度又可用车头间距表示：(22)2车头时距车头时距 当车头间距的间隔用时间（秒）表示时则为车头时距，记为 ，单位为秒/辆，是交通流理论中十分重要的指标。车头时距与交通量之间的关系为：返回上一页下一页退出车头间距与车头时距返回上一页下一页退出23 (23)式中：T为在观测端面通过N辆车所需要时间，以小时计。例如某一端面1小时内通过600辆车，则车头时距为：车头时距与车头间距的关系如下式：(24)式中：v为车速（米/米）。车道占有率车道占有率交通密度还可以用车道占有率来描述，车道占有率越高，交通密度越大。1.空间占有率返回上一页下一页退出 24即某一瞬时，单位长度路段上行驶的车辆总长占该路段长度的百分比，用 表示，即：（25）式中：为空间占有率（%）；为第i辆车的车身长（米）；n为该路段内的车辆总数；L为观测路段长（米）。例如，某路段长500米，在某一时刻，其上有5辆小汽车（平均车身长5米）、7两大汽车（平均车身长10米），则返回上一页下一页退出 即某一瞬时，单位长度路段上行驶的车辆总长占该路段长度的25 可见，交通密度除与交通量有关外，还与车辆类型有关，另外还与空间平均车速有关。l1.时间占有率即单位观测时间内，车辆通过某一断面的累计时间所占单位观测时间的百分比，用 表示，即：（26）式中：为第I辆车通过观测断面所占时间（秒）；n为观测时间内通过观测断面的车辆数（辆）；T为单位观测时间（秒）。例如，60秒观测时间内，计10辆车通过观测断面的时间依次为：0.3，0.8，1.0，0.9，1.1，1.2，0.7，0.5，0.8，0.9秒，则返回上一页下一页退出 可见，交通密度除与交通量有关外，还与车辆类型有关，另外还与26可见时间占有率与车型及地点车速有关。交通密度资料的应用交通密度资料的应用 1、从车流密度的大小可以判定交通拥挤情况，从而决定采取何种交通管理措施。交通密度也被用以作为划分某些道路交通设施服务水平的标准。2、车辆间距特性对于估计车辆延误，利用此间距以便于侧向车辆或行人穿越，对于研究两股车流间的合流，对于预告关于某一地点的车辆到达，或对于调整交通信号时间等都很有用处.六 交通量、车速和密度间的相互关系基本关系式基本关系式返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出27 如果车流中所有车辆均以相同的车速通过某一段路程，则有下列关系：（27）式中：K为交通密度（辆/公里）；Q为交通量（辆/小时）；V为车速（公里/小时）。公式（27）也常写作：（28）车速与密度的关系车速与密度的关系 车速与密度之间的关系，根据实测和分析之后认为是呈线性关系，如图24所示。车速与密度之间关系可用下式表示：（29）返回上一页下一页退出 如果车流中所有车辆均以相同的车速通过某一段返回上一页下一28 返回上一页下一页退出 29由图有边界条件：当 时，K=0，代入式（29）得 ；当 时，V=0，所以 ，将ab值代入（29），则有：（210）式中：为自由车速；为当车速为零时的阻塞密度。由上式及图2-4可见，当密度逐渐增大则车速逐渐减小，当达到阻塞密度 时，车速为零，交通停顿。交通量与密度的关系交通量与密度的关系对于 ，将式（2-10）代入，有：返回上一页下一页退出由图有边界条件：返回上一页下一页退出30 （2-11）上式为二次方程，根据一般二次方程图形判别方法可知（21）为抛物线，且当Q=0时有K=0或K=，为确定抛物线顶点，可对式（211）求极值：得到取得极值的点 ，代入式（211），则有：返回上一页下一页退出 31返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出32 于是可作出QK关系曲线图如图25，其中取得极值的 称为最佳密度。由图25可见，在 之前，交通量随密度的增加而增加，而在 之后，交通量将随密度的增加而减少。交通量与车速的关系交通量与车速的关系 由式（210）可得：代入式（2-8），则有：（2-12）上式形式上与式（2-11）一样，可知也为二次抛物线，与前相仿，可得：当Q=0时，V=0 或 ；返回上一页下一页退出 于是可作出QK关系曲线图如图25，其中取得极值的返回33 当V=时，。于是可作出Q-V关系曲线图如图2-6。其中 为交通量最大时的车速，称为临界车速。综上所述，将Q-K、Q-V及V-K关系图作于同一平面上，如图2-7，全面分析可知：当密度很小时，交通量亦小，而车速很高（接近自由车速）。随着密度逐渐增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低。当车速降至 时，交通量达到最大，此时的 车速称为临界车速，密度 称为最佳密度。当密度继续增大（超过 ），交通开始拥挤，交通量和车速都降低。当密度达到最大（即阻塞密度 ）时，交通量与车速都降至为零，此时的交通状况为车辆首尾相接，堵塞于道路上。返回上一页下一页退出 34 最大流量 、临界车速 和最佳密度 是划分交通是否拥挤的特征值。当 ，（即图2-7a、图2-7b的右半部、图2-7c的下半部）时，交通属于拥挤；当 ，（即图2-7a、图2-7b的左半部、图2-7c的上半部）时，交通属于畅通。由上述三个参数间的量值关系可知，速度和容量（密度）不可兼得。因此，为保证高等道路（快速路、主干路）的速度，应对其密度加以限制（如限制出入口、封闭横向路口等）。过外多以交通密度作为衡量高等级道路运营服务质量的主要指标之一，而一般性道路着重考虑满足较大交通容量，对速度则不能有过高要求。于是在道路设计、交通控制与管理各方面均与高等级道路有所不同。返回上一页下一页退出 最大流量 、临界车速 和最佳密度 35 返回上一页下一页退出 返回上一页下一页退出36K、Q、V三参数间变化规律：*当密度很小时，交通量亦小，而车速很高（接近自由车速）。*随着密度逐渐增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低；当车速降至V0时，交通量达到最大。*当密度继续增大（超过K0），交通开始拥挤，交通量和车速都降低；当密度达到最大（即阻塞密度Kj）时，交通量与车速都降至为零，此时的交通状况为车辆首尾相接，堵塞于道路上。*最大流量Qmax，临界车速V0和最佳密度K0是划分交通是否拥挤的特征值。重要结论：速度和容量速度和容量(密度密度)不可兼得不可兼得 K、Q、V三参数间变化规律：37第2章-城市道路交通分析课件382.2 交交 通通 流流 理理 论论2.2 交 通 流 理 论392.2.1概述 交通流理论是一门用以解释交通现象和特性的理论，它用数学及物理的方法研究人和车辆在道路上的运动规律，从而使道路交通设施的规划、设计和管理有了理论上的依据。早期，由于工业发达国家汽车工业的迅速发展，造成了日益严重的道路交通问题，为了改善道路交通状况，研究人员开始对汽车车流进行研究，观测车辆在道路上运行的基本状态，寻求对交通流特性的深入理解，于是逐渐形成了一门独立的理论。1959年12月在美国底特律市召开的首届国际交通流理论学术讨论会标志着这门理论的正式建立。交通流分析方法归纳起来大致可分为以下三种理论：（1）概率与数理统计方法概率与数理统计方法。这是假定道路上行驶的车返回上一页下一页退出2.2.1概述返回上一页下一页退出40 辆是各自独立的，车辆的分布是随机，并假定各个车辆的行驶是一种概率过程，因此可以用概率论方法进行分析，并用统计分布表示过程。（2）流流体体动动力力学学模模拟拟理理论论。将交通流假想为具有一定特性的流体，应用流体动力学原理，从宏观上研究交通流特性，因此又称宏观理论。（3）动动力力学学理理论论（跟跟车车理理论论）。假定在交通流中，跟随前车的后车向前移动有某种规律，并依此推导出道路上行驶车辆运动状态的微分方程。由于这个理论的研究是前后两辆紧随的车辆之间的运动状态，因而又称为微观理论。在这三种理论方法中，最早应用的是概率和统计分布理论，它适用于低密度的车流，流体力学与动力学方法适用于高密度车流。不过目前在分析道路问题时应用最多的还是概率与数理统计方法。因此，本节着重讨论应用概率统计方法分析交通流现象。返回上一页下一页退出 辆是各自独立的，车辆的分布是随机，并假定各个车辆的行驶是412.2.2 交通流概率统计分布交通流概率统计分布1.离散型分布离散型分布2.在离散型分布中，其随机变量为交通事件的数量。例如在一定时间周期内或一定长度路段内的车辆数，在一定时间周期内的交通事故数等。常用的离散型分布有泊松分布和二项式分布。3.1）泊松分布4.(218)5.(219)6.第2章-城市道路交通分析课件42例23某一信号灯控制的交叉口，其东西方向的绿灯时间长为60秒，该方向的交通量为360veh/h，南北方向的交通量为100veh/h。求设计上具有95置信度的东西方向道路在每个绿灯期间能通过的车辆数以及南北方向道路上红灯期间受阻的车辆数。例23 某一信号灯控制的交叉口，其东西方向的绿灯时间长43解：东西方向道路上能通过的车辆数由题可知，（veh/h）,t=60（s）,应用公式（218），则60秒绿灯期间没有车辆通过的概率为：60秒绿灯期间有1辆车通过的概率为：60秒绿灯期间有2辆车通过的概率为：解：东西方向道路上能通过的车辆数（veh/h）,t44为计算方便，可由公式（218）导出它的递推公式，即：（220）为计算方便，可由公式（218）导出它的递推公式，即：45 泊松分布计算表泊松分布计算表泊松分布计算表泊松分布计算表 （一）（一）（一）（一）表表表表2424 泊松分布计算表（一）表24 46从上表看到累计频率从上表看到累计频率=0.9656=0.9656，已满足具有，已满足具有95%95%置信置信度的要求，则停止计算，即在度的要求，则停止计算，即在6060秒绿灯期内东西方向秒绿灯期内东西方向有大于有大于95%95%的可能性通过的车辆数不超过的可能性通过的车辆数不超过1010辆。辆。从上表看到累计频率=0.9656，已满足具有95%置信度的472)二项式分布二项式分布二项式过程就是在一组次独立试验中，每次试验只有两种可能的结果，而所得特定结果的概率为常数。二项式分布可用以预测违反交通规则的车辆数，在交叉口可能的转弯车辆数以及在路段上行驶速度超限的车辆数等。（221）在次试验中期望的成功次数为：而的方差则为：（223）(222)2)二项式分布在 次试验中期望的成功次数为：而 48例24在某红绿灯信号交叉口上，据统计有25的骑自行车者不遵守交通规则。当随机抽取5位骑车者时可能有2位不遵守交通规则的概率是多少?解：由题已知则有即5人中有2人不遵守交通规则的可能性为26.4。例24 在某红绿灯信号交叉口上，据统计有25的骑自行492.连续型分布连续型分布连续型分布是用来描述观测数值的连续随机过程，在交通流分析中较常用的连续型分布有：负指数分布、移位的负指数分布以及厄朗分布等。1）负指数分布这种分布常用于研究交通流中的车头时距或其它事件如事故的时间间隔，也可用于除时间外的其它连续变量如距离等。负指数分布可由泊松分布导出。（225）（226）连续型分布（225）（226）50例26在400(veh/h)的车流量时，等于和大于9秒的车头时距的概率是多少?即有36.8的车头时距等于和大于9秒。（veh）解：则2）移位的负指数分布（227）例26 在 400(veh/h)的车流量时，等于51第2章-城市道路交通分析课件522.3 道路通行能力与服务水平道路通行能力与服务水平2.3.1道路通行能力定义：在现行通常的道路条件、交通条件和管制条件下，在已知周期（通常为15分钟）中，车辆或行人能合理地期望通过一条车道或道路的一点或均匀路段所能达到的最大小时流率。2.3 道路通行能力与服务水平532.3.2 服务水平与服务交通量服务水平与服务交通量服务水平（LOSLevelOfService）是描述交通流的运行条件及其对汽车驾驶者和乘客感觉的一种质量测定标准，是道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。服务交通量是在通常的道路条件、交通条件和管制条件下，在已知周期(通常为15分钟)中，当能保持规定的服务水平时，车辆(或行人)能合理地期望通过一条车道或道路的一点或均匀路段的最大小时流率。2.3.2 服务水平与服务交通量54A级级自由车流，交通量低、车速高、行车密度小，驾驶者可自由车流，交通量低、车速高、行车密度小，驾驶者可按自己的意愿控制车速，不因其它车辆的存在而有干扰和延误。按自己的意愿控制车速，不因其它车辆的存在而有干扰和延误。A级自由车流，交通量低、车速高、行车密度小，驾驶者可按自55B级级稳定车流，车速开始受到限制，但驾驶者仍能自由选择稳定车流，车速开始受到限制，但驾驶者仍能自由选择行驶的车道，车速稍有降低，但延误很小。该级可作为市际公路行驶的车道，车速稍有降低，但延误很小。该级可作为市际公路的设计标准。的设计标准。B级稳定车流，车速开始受到限制，但驾驶者仍能自由选择行驶56C级级仍为稳定车流，但车速和机动性已受到较大交通量的影仍为稳定车流，但车速和机动性已受到较大交通量的影响，多数驾驶者在选择车速、改变车道或超车等方面的自由度响，多数驾驶者在选择车速、改变车道或超车等方面的自由度已受到限制，但尚能获得较满意的车速。此级可作为市区道路已受到限制，但尚能获得较满意的车速。此级可作为市区道路的设计标准。的设计标准。C级仍为稳定车流，但车速和机动性已受到较大交通量的影响，57D级级接近不稳定流，虽然已在很大程度上受运行条件变化的影响，但尚能接近不稳定流，虽然已在很大程度上受运行条件变化的影响，但尚能维持驾驶人可接受的车速，而交通量的变动和车流的暂时受阻将引起运行车维持驾驶人可接受的车速，而交通量的变动和车流的暂时受阻将引起运行车速显著降低，驾驶操作已很少有自由度，舒适性和方便性都已降低，但若行速显著降低，驾驶操作已很少有自由度，舒适性和方便性都已降低，但若行驶时间不长则尚可忍受。驶时间不长则尚可忍受。D级接近不稳定流，虽然已在很大程度上受运行条件变化的影响58E级级不稳定车流，行车已时停时开，车速很低，交通量已接不稳定车流，行车已时停时开，车速很低，交通量已接近或等于道路的通行能力。近或等于道路的通行能力。E级不稳定车流，行车已时停时开，车速很低，交通量已接近或59F级级强制车流，车辆排队慢行，极易发生阻塞，到极限时，强制车流，车辆排队慢行，极易发生阻塞，到极限时，车速和交通量都降至为零。车速和交通量都降至为零。F级强制车流，车辆排队慢行，极易发生阻塞，到极限时，车速60美国高速公路基本路段服美国高速公路基本路段服务水平（摘水平（摘录）服务水平车流密度（pcu/km/ln）113km/h（设计车速）97km/h（设计车速）行程车速（km/h）V/CMSV（pcu/h/ln）行程车速（km/h）V/CMSV（pcu/h/ln）A8970.35700B12920.541100800.491000C19870.771550760.691400D26640.931850680.841700E42481.002000481.002000F4248*48*pcu-passengercarunit，小客车单位；V-Volume，交通量；C-Capacity，通行能力；MSV-MaximumServiceVolume，最大服务交通量；ln-lane，车道。美国高速公路基本路段服务水平（摘录）服务水平车流密度113k61中国高速公路基本路段服中国高速公路基本路段服务水平（摘水平（摘录）服务水平车流密度（pcu/km/ln）120km/h（设计车速）100km/h（设计车速）行程车速（km/h）V/CMSV（pcu/h/ln）行程车速（km/h）V/CMSV（pcu/h/ln）一一12940.561100810.511000二二19860.791600750.711400三三26730.941900680.851700四四42481.002000481.002000中国高速公路基本路段服务水平（摘录）服务水平车流密度120k622.4 交通量、车速及交通密度调查交通量、车速及交通密度调查2.4.1交通量调查1.交通量调查的种类(1)特定地点的交通量调查(2)路网（区域）交通量调查2.调查地点与时间选择3.交通量调查方法4.交通量调查资料整理 2.4 交通量、车速及交通密度调查 63交通量调查资料整理交通量调查资料整理1汇总表 各种调查方法所获得的交通量资料，经过整理，都应列成总表以供各种分析研究之用，为保证资料使用的可靠性、完整性和科学性，汇总表应包括有时时间间（年、月、日、星期、上下午及小时等；地地点点（路线、街道、交叉口等的名称、方向或车道）；天天气气；调查人员姓名等内容，必要时可绘制平面示意或另附说明。汇总表如表2-11和表2-12所示。第2章-城市道路交通分析课件64 交通量观测记录格式根据不同的调查目的和方法而有所不同。表2-11和表2-12仅为示例，其中表2-11中每隔15分钟的交通量计入下半格，而上半格为累计交通量。小计列中每行数值为本时间间隔内的车辆数。表表2-11 2-11 路段交通量调查记录路段交通量调查记录日期 年 月 日（星期 ）天气 地点 方向 时间 观测 记录 校核 返回上一页下一页退出 交通量观测记录格式根据不同的调查目的和方法而65 表表2-12 2-12 交叉口机动车流量观测统计交叉口机动车流量观测统计日期 星期 天气 地点 观测 记录 校核 返回上一页下一页退出 表2-12 交叉口机动车流量观测统计返回上一页下一页退出662柱状图（直方图）常用来表示一天中各小时交通量的变化，从中可看出交通量的变化趋势，高峰小时的出现，是否双峰型或其它型式，白天与夜间交通量的差异等。典型的形式如图2-9所示。一般横坐标为绝对时间，从零点到24点，每隔一小时注记；纵坐标为相应小时交通量，可以是绝对交通量，也可以是小时交通量占日交通量的百分比。一般均采用双向交通量的合计值。交通量小时变化、周日变化等也常用曲线图表示，如图2-1、图2-2及图2-3所示。返回上一页下一页退出2柱状图（直方图）返回上一页下一页退出673流量流向图 常用来表示交叉口各向车辆的运行状况。图2-10为一典型的十字交叉口流量流向图，由图可一目了然得看到交叉口的流量流向分布。通常根据高峰小时的当量交通量绘制，拖机动车高峰与非机动车高峰不是同时出现，则应对机动车和非机动车高峰小时交通量分别绘制其流量返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出68流向图。返回上一页下一页退出流向图。返回上一页下一页退出69 图2-11是某规划区域干道网上某种交通流量分布图，图中不同的线段宽度系按一定比例表示的路段交通量。图2-11全市干道网上某种交通量分布返回上一页下一页退出 图2-11是某规划区域干道网上某种交通流量分布图，图中不702.4.2 车车 速速 调调 查查1.地点车速调查2.区间车速和行驶车速调查3.观测资料的分析4.2.4.3 交通密度调查交通密度调查2.4.2 车 速 调 查 71雷达测速仪雷达测速仪雷达测速仪72第2章-城市道路交通分析课件73第2章-城市道路交通分析课件74第2章-城市道路交通分析课件75第2章-城市道路交通分析课件76固定设备动态数据获取TRMS固定设备动态数据获取 TRMS77GPS数据获取利用GPS的车辆位置数据获取示意图P码：军用C/A码：对民间开放精度调整DGPS(精度3-5m)由表示车辆与4颗卫星之间关系的连立方程式求出X,Y,Z,T值。GPS数据获取利用GPS的车辆位置数据获取示意图P码：军用由78第2章-城市道路交通分析课件79第2章-城市道路交通分析课件80第2章-城市道路交通分析课件81第2章-城市道路交通分析课件82