第五章交通流密度
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5交通密度
二 时间占有率
在一定时间内，全部车辆通过某一断面所需时间的累计 值占该时间的比例
第i辆车通过断面的时间
t
Rt
i1
n
i
100 %
测定时间长
T
QUESTION：
当所有车辆的车速相等时， R S R t
?
l
Rs
i1
n
i
(t
i1
n
i
Vi )
V
t
i1
n
i
t
i1
n
i
t
i1
n
i
L
L
L
L /V
T
平均车头间距表征的交通密度
车头间距
hs
--- 同一时间相邻两车头之间的距离
平均车头间距
hs
--- 观测路段上的所有车头间距的平均值
观测路段平均车流密度
K
单位: 辆/(km.车道) 单位: m
1000 hs
第二节 交通密度调查
一 交通密度调查时段与路段区间长度
例如，在交通严重拥挤、车流处于停滞状 态，道路上车辆接近饱和程度时，交通量 几乎等于零。这时，用交通量就难以表示 交通流的实际的量的特性，这就需要引用 交通密度的概念。相反，在交通流的自由 流的情况下，交通量又大、密度很小，这 两者都不能表示交通流实际量的特性。这 时候，只能用速度这个概念来表达这种量 的特性了。因此，交通密度和交通量、车 速一样，都是交通调查中的重要内容。
一 空间占有率
在观测路段长度内，行驶车辆总长度占该路段长度 的比例。
第i辆车的长度 第i辆车通过断面的时间
交通工程学电子课件第5章交通密度
地面上（高处）摄影观测法
航空摄影观测法
测定方法： 利用普通飞机或直升机从空中向下摄影。多用具有低速且能停在空中的旋转翼机，一般以在1000-1500m高空中能停留30min为极限。
在摄影后的胶卷或是照片上读取观测路段内存在的车辆数后，按上述两种交通密度计算与分析方法求得平均交通密度。 但是，采用航测方法时，其目的一般不仅限于观测交通密度，还要对各种交通现象进行调查，故不宜硬性规定用一种分析方法，通常都是根据各种调查目的综合考虑分析方法。
1
2
出入量法的数据分析与计算：
——在t0时刻，AB路段内的初始车辆数，辆； ——从t0到t1时段内通过B端处的车辆数，辆； ——试验车超越其它车的辆数，辆； ——其它车超越试验车的辆数，辆。
试验车在A端处的时刻为t0，到达B端处的时刻为t1，则自t0到t1的时段通过B端的车辆数q ，即为t0时刻AB路段的初始车辆数。
02
——t=t0时，AB路段内存在的初始车辆数； ——从t0到t这一时段内从A处驶入的车辆数； ——从t0到t这一时段内从B处驶出的车辆数； —— t时刻路段内存在的现有车辆数； —— t时刻AB路段上的交通密度，辆 /（km·车道）； —— AB路段的长度，km。
初始车辆数可通过试验车法、车牌号码法、照相观测法等方法取得
02
如果在测计车辆占用时间的同时，测计车辆的地点车速，计算地点车速的平均值即时间平均车速，则车辆的占用时间与该辆车的地点车速之乘积，为该辆车的占用长度，总观测时间与总观测时间内所有车辆地点车速的平均值即时间平均车速之乘积，为总观测时间相应的路段长度L.代入式（5-1）也可求得车辆的空间占用率。
5.3 车 流 密 度 资 料 的 应 用
空间占用率：指在单位长度车道上，汽车投影面积总和占车道面积的百分率。
航空摄影观测法
测定方法： 利用普通飞机或直升机从空中向下摄影。多用具有低速且能停在空中的旋转翼机，一般以在1000-1500m高空中能停留30min为极限。
在摄影后的胶卷或是照片上读取观测路段内存在的车辆数后，按上述两种交通密度计算与分析方法求得平均交通密度。 但是，采用航测方法时，其目的一般不仅限于观测交通密度，还要对各种交通现象进行调查，故不宜硬性规定用一种分析方法，通常都是根据各种调查目的综合考虑分析方法。
1
2
出入量法的数据分析与计算：
——在t0时刻，AB路段内的初始车辆数，辆； ——从t0到t1时段内通过B端处的车辆数，辆； ——试验车超越其它车的辆数，辆； ——其它车超越试验车的辆数，辆。
试验车在A端处的时刻为t0，到达B端处的时刻为t1，则自t0到t1的时段通过B端的车辆数q ，即为t0时刻AB路段的初始车辆数。
02
——t=t0时，AB路段内存在的初始车辆数； ——从t0到t这一时段内从A处驶入的车辆数； ——从t0到t这一时段内从B处驶出的车辆数； —— t时刻路段内存在的现有车辆数； —— t时刻AB路段上的交通密度，辆 /（km·车道）； —— AB路段的长度，km。
初始车辆数可通过试验车法、车牌号码法、照相观测法等方法取得
02
如果在测计车辆占用时间的同时，测计车辆的地点车速，计算地点车速的平均值即时间平均车速，则车辆的占用时间与该辆车的地点车速之乘积，为该辆车的占用长度，总观测时间与总观测时间内所有车辆地点车速的平均值即时间平均车速之乘积，为总观测时间相应的路段长度L.代入式（5-1）也可求得车辆的空间占用率。
5.3 车 流 密 度 资 料 的 应 用
空间占用率：指在单位长度车道上，汽车投影面积总和占车道面积的百分率。
交通工程学-第5章 密度
试验车在路段中观测记录。（流动车法）
5.2 交通密度调查
出入量法 2、数据整理与分析计算 AB路段内的车辆由三部分组成：
观测时已进入AB路段的初始车辆数；
观测时A端流入的，即AB路段新增的车辆数；
观测时B端流出的，即AB路段减少的车辆数。
5.2 交通密度调查
出入量法 AB路段内某一t时刻的车辆数计算公式为：
为极限车头时距。
5.1 交通密度的基本概念
交通密度和车头间距之间的关系：1000 Nhomakorabeahs K
5.1 交通密度的基本概念
三、车道占有率
车道占有率包括空间占有率和时间占有率。 空间占有率是指在某一瞬间测得已知路段上所有车辆 占用的长度占路段总长度的百分比。
Rs
l
i 1
n
i
L
100%
式中：Rs-空间占有率（%）；li-第i辆车的长度（m）；
L-观测路段总长度（m）；n-车辆数（辆）。
5.1 交通密度的基本概念
时间占有率是指在道路观测断面上，车辆通过时间累 计值与测定时间的百分比。
n
Rt
t
i 1
i
T
100%
式中：Rt-时间占有率（%）； ti-第i辆车通过断面所占用的时间（s）； T-测定时间总时长（s）； n-车辆数（辆）。
E t E t0 QA t QB t
则AB路段内t时刻的交通密度为： E t Kt LAB
式中：E(t)-t时刻AB路段的车辆数；E(t0)-t0时刻上已进入AB路段的车辆数； QA(t)-从观测开始t0到t时刻内，从A驶入AB路段的车辆数；QB(t)-从观测开始t0到t时刻内， 从B驶出AB路段的车辆数；Kt-t时刻的交通密度（辆/km）。
第5章-交通密度
出入量法旳优缺陷
优点：措施简便，无需诸多设备，合用 于观察路段间无合流、分流情况下旳多 种交通情况，即能确保精度又实用有效。
缺陷：经过两端车辆数旳测量误差随时 间而累加。
三、摄影法
ⅰ地面上（高处）摄影观察法
摄影机应置于观察路段附近，覆盖整个 观察路段。测定路段长度依路段内旳情 况和周围地域条件而变化（50-100m）； 摄影时间间隔依测定路段长度而异。
初始车辆数可经过试验车法、车牌号码法、摄影观察法等措施 取得
初始车辆数计算：
☆无超车与被超车： 试验车在A端处旳时刻为t0，到达B端处旳时
刻为t1，则自t0到t1旳时段经过B端旳车辆数q， 即为t0时刻AB路段旳初始车辆数。
☆若出现超车：
E(t0 ) q a b
E(t0 )——在t0时刻，AB路段内旳初始车辆数，辆；
q ——从t0到t1时段内经过B端处旳车辆数，辆；
a ——试验车超越其他车旳辆数，辆；
b ——其他车超越试验车旳辆数，辆。
计算环节
将A、B端旳交通量填入表内，并将A－B旳 差也填入 将试验车进、出端点旳时刻、在此期间旳 超车数a和被超车数b 计算初始车辆数E（t0）＝q＋a－b 计算每一观察单元旳实有车辆数E（t）＝ E （t0）＋（A－B） 计算AB路段车流平均密度K＝ E（t）/L
航空摄影观察法优缺陷
• 使用航空摄影观察法测定路段交通密度最为 适宜，是得到准确数字旳唯一方法。
• 航测法不宜长时间观察。 • 航测时观察不到诸如隧道、跨线桥下旳车辆
车 流
车流密度调查是交通调查旳主要构成部分， 对研究交通情况具有十分主要旳作用：
密 度
1）是研究交通流理论和制定交通控制措施旳基
资 础数据；
交通流密度第五章2
交通工程学教师:朱艳茹 交通工程学
n
第一节 交通流密度 例5－3 在30s测定的时间内，4辆车通过观测断面所占 30s测定的时间内， 的时间分别为0 的时间分别为0.5s，0.7s，1.0s，1.1s， 则：
1 Rt = (0.5 + 0.7 + 1.0 + 1.1) ×100% = 11% 30
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复习思考题 1、 什么是交通流密度 ？ 什么临界密度？ 什么是车头间 什么是交通流密度？什么临界密度？ 距？什么是车头时距？什么是车道占有率？ 什么是车头时距？什么是车道占有率？ 2、交通流密度与车头间距的关系？ 交通流密度与车头间距的关系？ 3、简述交通流密度资料的用途？ 简述交通流密度资料的用途？
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第一节 交通流密度
一、交通流密度的定义 1、交通流密度 （又称车流密度）是指在某一时刻，某单位长 又称车流密度）是指在某一时刻， 的路段上一条车道或几条车道内的车辆数。 的路段上一条车道或几条车道内的车辆数。 它是反映道路上车辆的密集程度、 它是反映道路上车辆的密集程度、衡量道路上车流畅通情 况的重要指标。 况的重要指标。交通流密度一般可用下式表示：
K
=
N L
式中：K——交通流密度（辆／km） 式中：K——交通流密度（辆／km）； L——道路长度（km ）； ——道路长度（ N——在L长的道路上拥有的车辆数（辆）。 ——在 长的道路上拥有的车辆数（
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第一节 交通流密度 例 5 － 1 一条双车道 （ 双向 ） 道路 ， 在某一时刻 ， 在 250m长的路段内，每条车道上有两辆车， 250m长的路段内，每条车道上有两辆车，则：
n
第一节 交通流密度 例5－3 在30s测定的时间内，4辆车通过观测断面所占 30s测定的时间内， 的时间分别为0 的时间分别为0.5s，0.7s，1.0s，1.1s， 则：
1 Rt = (0.5 + 0.7 + 1.0 + 1.1) ×100% = 11% 30
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复习思考题 1、 什么是交通流密度 ？ 什么临界密度？ 什么是车头间 什么是交通流密度？什么临界密度？ 距？什么是车头时距？什么是车道占有率？ 什么是车头时距？什么是车道占有率？ 2、交通流密度与车头间距的关系？ 交通流密度与车头间距的关系？ 3、简述交通流密度资料的用途？ 简述交通流密度资料的用途？
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第一节 交通流密度
一、交通流密度的定义 1、交通流密度 （又称车流密度）是指在某一时刻，某单位长 又称车流密度）是指在某一时刻， 的路段上一条车道或几条车道内的车辆数。 的路段上一条车道或几条车道内的车辆数。 它是反映道路上车辆的密集程度、 它是反映道路上车辆的密集程度、衡量道路上车流畅通情 况的重要指标。 况的重要指标。交通流密度一般可用下式表示：
K
=
N L
式中：K——交通流密度（辆／km） 式中：K——交通流密度（辆／km）； L——道路长度（km ）； ——道路长度（ N——在L长的道路上拥有的车辆数（辆）。 ——在 长的道路上拥有的车辆数（
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第一节 交通流密度 例 5 － 1 一条双车道 （ 双向 ） 道路 ， 在某一时刻 ， 在 250m长的路段内，每条车道上有两辆车， 250m长的路段内，每条车道上有两辆车，则：
第五章交通流密度
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2）输入输出法 这种调查方法的前提是：假设车辆到达和离去 属于均匀分布；车辆排队现象存在于某一持续 时间的其中一段时间内：如果到达的车辆数大 于道路通行能力则开始排队。而当到达的车辆 数小于路段的通行能力时，则排队开始消散。
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停驶车辆百分率的估计误差：
＝ ＝9.8％
由于停驶车辆百分率的误差为 9.8%，小于容许 误差10%，说明这次调查满足精度要求。
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观测时间 8:00 8:01 8:02 8:03 在下列时间内停在引道内的车辆数 +0s 0 4 6 2 +15s 2 0 6 8 +30s 4 8 12 0 +45s 10 8 0 10 16 19 23 18 引道交通量 停驶车数 非停驶车数 20 18 24 15
8:04
8:05 8:06 8:07 8:08 8:09 8:10 小计 合计
停驶车辆百分率的估计误差=
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例：对交叉口某一引道进行延误调查，观测时间 间隔为 15s，对引道上100辆车进行初步调查，得 知停驶车辆的百分率为48%，实际调查数据如表 所示。试计算： （1）确定最小样本容量，容许误差 d=0.10；（2） 计算延误指标。
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（一） 交通流密度调查的准备工作
交通密度调查时，首先要确定观测的总时间 及测定的区间长度。一般来说如果密度调查的 总时间长，则区间宜短；反之，如果总时间短， 则区间宜长，两者密切相关。当总时间在5分 钟以上时能得到较平顺的密度值。
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2）输入输出法 这种调查方法的前提是：假设车辆到达和离去 属于均匀分布；车辆排队现象存在于某一持续 时间的其中一段时间内：如果到达的车辆数大 于道路通行能力则开始排队。而当到达的车辆 数小于路段的通行能力时，则排队开始消散。
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停驶车辆百分率的估计误差：
＝ ＝9.8％
由于停驶车辆百分率的误差为 9.8%，小于容许 误差10%，说明这次调查满足精度要求。
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观测时间 8:00 8:01 8:02 8:03 在下列时间内停在引道内的车辆数 +0s 0 4 6 2 +15s 2 0 6 8 +30s 4 8 12 0 +45s 10 8 0 10 16 19 23 18 引道交通量 停驶车数 非停驶车数 20 18 24 15
8:04
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停驶车辆百分率的估计误差=
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例：对交叉口某一引道进行延误调查，观测时间 间隔为 15s，对引道上100辆车进行初步调查，得 知停驶车辆的百分率为48%，实际调查数据如表 所示。试计算： （1）确定最小样本容量，容许误差 d=0.10；（2） 计算延误指标。
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（一） 交通流密度调查的准备工作
交通密度调查时，首先要确定观测的总时间 及测定的区间长度。一般来说如果密度调查的 总时间长，则区间宜短；反之，如果总时间短， 则区间宜长，两者密切相关。当总时间在5分 钟以上时能得到较平顺的密度值。
交通工程学第五章交通密度-PPT精选文档
5.2 车头间距和车头时距
练习
市郊一段500m长的公路上，于起点断面5min内测得通过车 辆为30辆，车速为30km/h，车流为均匀连续的。求平均车头 时距ht、平均车头间距hs、交通密度K以及第一辆车通过该 路段所需要的时间t？
5.3 车道占有率
由于密度是瞬时值，随观测时间和区间长度而变化，且 反映不出车辆长度和速度的关系，尤其是在车辆混合行驶 时密度的大小并不能明确表示交通流的状态，这就要引入 车道占有率的概念表示密度。 车道占有率包括空间占有率和时间占有率两种。
空间占有率示意图
L
L1
L2
L3
L4
5.3 车道占有率
2 时间间占有率
在道路的任意路段上，车辆通过时间的累计值与观测总 时间的百分比，其表达式为：
Rt
t
i 1
n
i
T
100
式中： Rt —时间占有率（%）；
T —总观测时间(s)； ti —第i辆车的占用时间（s）； n —观测时间内通过的车辆数（辆）。
第五章 交通密度
主要内容
交通密度的定义 车头间距与车头时距 车道占有率 交通密度调查 交通资料密度的应用
5.1 交通密度定义
交通密度（Density）
交通密度是指一条车道上车辆的密集程度，即在某一 瞬时内单位长度一条车道上的车辆数，又称车流密度， 常用K表示。 单位为辆/km（若为多车道，则应除以车道数换算成 单车道的车辆数然后再计算） 交通密度是瞬时值，随时间的变化而变动，也随测定 区域的长度而变化。
5.3 车道占有率
1 空间占有率
空间占有率：在一瞬间测得已知路段上所有车辆占用的 长度与路段总长度百分比（%），表达式为：
第五章 交通密度
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第五章 交通密度
空间占有率： 空间占有率： 观测路段中行驶的车辆总长度占该路段 长度的百分比。 长度的百分比。
n
Rs =
Rs为空间占有率， %
∑l
i =1
i
L
L为观测路段长度，m
Li为第i辆车的长度，m
n为观测路段内的车辆数，辆
密度不能直接反映车队的长度，而空间占有率在测 定时，就已预见到车队的长度。
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第五章 交通密度
常用的交通密度调查方法： 常用的交通密度调查方法：
出入流量法 摄影法 根据流量、 根据流量、速度与密度三者间的关系推求车流密度 交通流基本关系： 交通流基本关系： 交通量Q 行车速度V 车流密度K 交通量Q、行车速度V、车流密度K是表征交通流 特性的三个基本参数。其基本关系为： 特性的三个基本参数。其基本关系为： Q=VK
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第五章 交通密度
一、出入流量法 、
1.出入流量法的基本原理 出入流量法的基本原理
a1
E (t ) = E (t0 ) + [QA (t ) QB (t )]
L
K t = E (t )
a2
LAB
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第五章 交通密度
2.初始车辆数的求法：实验车法、车牌号码法、照相观 初始车辆数的求法： 初始车辆数的求法 测法等。 实验车法： 实验车法： 在测定路段的两段设置车辆情况示波器或动态录象 从测定开始时刻起，记录通过两段的车辆数， 机，从测定开始时刻起，记录通过两段的车辆数，同时 还测定实验车在测定路段内的超车数和被超车数。 还测定实验车在测定路段内的超车数和被超车数。 实验车抵达终点时间不总是在测定交通量的单位时 间的起点或终点， 间的起点或终点，故要分别记录观测单位时间的起点至 实验车抵达时的交通量， 实验车抵达时的交通量，以及实验车抵达时刻至观测单 位时间的终了时刻的交通量。 位时间的终了时刻的交通量。
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N—最小样本数； p—在交叉口入口引道上停驶车辆的
百分率 (%)； d—停驶车辆百分率估计值的允许误
差，其范围一般为 0.01 ～ 0.10，通 常采用 0.05或0.10；
第五章交通流密度
•一定置信度下的 值
第五章交通流密度
•特别提示：
n 停驶车辆：经过停车后再通过停车线的车辆。 n 注：在统计停车数时，如果某辆车的停车时间
•（ 2）计算交叉口延误指标 •总延误=总停车数x观测时间间隔＝248x15=3720s •每一停驶车辆的平均延误=总延误/停驶车辆总数 =3720/206=18.1s •交叉口入口引道上每辆车的平均延误=总延误/引道 总交通量=3720/420=8.9s •停驶车辆百分率=停驶车辆总数/引道总交通量 x100%=206/420x100%=49%
6
6
12
0
2
8
0
10
0
10
0
2
18
2
4
12
6
0
14
0
2
4
12
4
10
14
10
0
2
6
0
8
6
0
12
10
56
52
76
64
248
引道交通量
停驶车数 非停驶车数
16
20
19
18
23
24
18
15
10
20
28
21
18
12
16
14
28
22
14
30
16
18
206
214
420
第五章交通流密度
n （ 1）计算最小样本容量 n 取置信度 95%，查得 =3.84，
n 第二个15min内，累计离去的车辆数小于累计到达的 车辆数，有10辆车通不过去，因此阻塞开始。
n 8:30～8:45是阻塞高峰，到达车辆数最大。 n 8:45～9:00到达车辆数开始减少，但是累计到达车辆
数仍然超过累计离去车辆数，通行能力仍不能满足要 求。 n 这45min（8:15～9:00）是排队开始形成、排队长度 不断增加直至出现最大长度排队长度的一段时间。 n 9:00以后到达车辆累计数和离去车辆累计数的差距开 始缩小，即表明排队开始消散，直至9:30到达车辆累 计数等于离去车辆累计数，于是阻塞结束。
第五章交通流密度
n 优点：操作简单，作为分析瓶颈路段行车延误的 方法，具有一定的实用价值。
n 缺点：用这种方法调查延误很难得到平均每辆受 阻车的延误和受阻车辆占总数的比例，也无法确 定产生延误的准确地点和时间，无法识别延误的 类型。另外，输入输出法的理论前提是车辆到达 和离去均属于均匀分布，这往往和实际情况不相 符合。
方法：当测试车通过调查路段起点时，观测员
启动第一只秒表，记录沿途经过各控制点的时间；
当车辆停止或被迫缓行时，观测员启动第二块秒表，
量测每次延误持续时间，记录员将此延误持续时间
连同延误地点、延误原因等记录下来。
第五章交通流密度
2）输入输出法 n 这种调查方法的前提是：假设车辆到达和离去
属于均匀分布；车辆排队现象存在于某一持续 时间的其中一段时间内：如果到达的车辆数大 于道路通行能力则开始排队。而当到达的车辆 数小于路段的通行能力时，则排队开始消散。
第五章交通流密度
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/11
第五章交通流密度
n 因此，在调查时，统计交通量的时间间隔取值越 小，瓶颈路段的长度取值越短，调查精度才能越 高。
第五章交通流密度
n 下表为某瓶颈路段进行延误调查时，输入输出法 的调查结果。已知该路段通行能力为360辆/h。
n （ 1）分析车辆延误的情况；
n （ 2）计算第300辆车的延误时间。
时间
8:00～8:15 8:15～8:30 8:30～8:45 8:45～9:00 9:00～9:15 9:15～9:30
超过一个观测的时间间隔，那么再统计下个时 间间隔内的停车数时，依然要把该车统计在内。 而在统计停驶车辆数时，该车却只统计一次。 n 因此，对于任意一个指定的时间间隔内，停驶 车辆数总小于或等于停车数。
第五章交通流密度
n （2）交叉口延误调查结果分析： n 总延误=总停车数x观测时间间隔（辆 ·s） n 每一停驶车辆的平均延误=总延误/停驶车辆总数
第五章交通流密度
•二、 交通延误调查
1、延误是反映交通流运行效率的指标。
2、延误调查的目的：
为了确定产生延误的地点、类型和大小，评价
道路上交通流的运行效率，在交通阻塞路段找出延
误的原因，为制定道路交通设施的改善方案、减少
延误提供依据。
3、延误调查的意义：
通过延误调查可以直接得到车辆行程时间和损
第五章交通流密度
2020/12/11
第五章交通流密度
•一.交通流密度 • 是指在某一瞬间，单位长度道路（单车道） 上存在的车辆数。
•K：交通流密度；
•N：车辆数（辆PCU）
•L：道路路段长度 （Km）
第五章交通流密度
•二.车道占有率 •1.空间占有率 • 在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长 度之比称为空间占有率，通常以百分数表示。
第五章交通流密度
（一） 交通流密度调查的准备工 作
交通密度调查时，首先要确定观测的总时 间及测定的区间长度。一般来说如果密度调查 的总时间长，则区间宜短；反之，如果总时间 短，则区间宜长，两者密切相关。当总时间在 5分钟以上时能得到较平顺的密度值。
第五章交通流密度
（二） 交通流密度调查的方法 •交通密度调查主要有出入量法和摄影法，后 者又分为地面（高处）摄影观测法和航空摄 影观测法。
失时间的准确数据，这对于评价道路交通设施的服
务质量、进行道路交通项目的工程经济分析以及研
究交通拥挤程度等方面都具有十分重要的意义。
第五章交通流密度
本节将重点介绍路段行车延误和交叉口延误的调 查方法。
1.路段行车延误调查
1）跟车法
跟车法是指观测人员乘坐测试车沿着待测路段
行驶，观测并记录有关行车延误数据的方法。
到达车辆数（辆）
到达
120
300
90
390
70
460
70
530
离去车辆数（辆）
离去
累计
80
80
90
170
90
260
90
350
90
440
90
530
阻塞情况
无阻塞 阻塞开始
阻塞 阻塞 阻塞开始消散 阻塞结束
第五章交通流密度
n 在8:00开始的第一个15min内，到达的车辆数小于路 段的通行能力，路段上无阻塞。
•则，时刻AB区间内的交通密度为：
第五章交通流密度
（2）出入量法的分类：试验车法和车牌照法
• 试验车跟随车流运行，在观测开始时刻（ t= t0）从A驶向B，到达B的时刻为 t1。从 t0到 t1时 刻，通过B处的车辆数为qB。如果试验车在行驶 期间没有超越其他车辆，也没有被其他车辆超越， 则 qB就是 t0时刻AB路段内初始车辆数；如果试 验车在行驶期间存在超车a和被超车b的现象，则 观测时刻（ t= t0）AB路段内的初始车辆数为：
第五章交通流密度
第6章 延误
第五章交通流密度
•一、基本概念
•1.延误：是指行驶在路段上的车辆由于受到道 路环境、交通管理与控制及其他车辆的干扰等 因素的影响而损失的时间。
第五章交通流密度
•2.延误的分类：
•（1）停车延误：是一辆车通过道路设施的某一部分所用 的全部停车时间。 •（2）行程时间延误：是一辆车通过道路设施的某一部分 所用的实际时间与无延误时间的差值。它包括停车延误和 慢行延误。 •（3）固定延误：由交通控制装置引起的延误，与交通量 大小及交通干扰无关，主要发生在交叉口处。 •（4）运行延误：由各种交通组成部分之间相互干扰而引 起的延误。 •（5）排队延误：车辆排队时间与车辆按自由行驶车速驶 过排队路段的时间（自由行驶时间）之差。
第五章交通流密度
n 第三类方法是点样本法，此方法是由美国加利福尼亚大 学伯克利分校于 1954年提出的，方法简便，不需要专门 仪器，因此各国都在广泛使用。
n （ 1）样本容量的计算 n 点样本法调查交叉口延误必须具有足够的样本数，以保
证调查的精度。一般可以应用概率论中的二项分布来确 定最小样本数：
n 第300辆车的延误时间应为实际行程时间与无 阻塞时的自由行驶时间之差，即： 6.67-15/90=6.5min。
第五章交通流密度
2.交叉口延误调查 n 交叉口是道路或路网的控制点，在总行车延误中，
交叉口延误占有较高的比例。 n 分类： n 一类是停车时间法，得到的交叉口延误只包括停车
时间，没有计入加速延误和减速延误，分为间断航 空摄影法、延误仪测记停车法和点样本法等； n 第二类方法是行程时间法，测定从交叉口前的某一 点至交叉口内或交叉口之后的某一点的行程时间， 各车辆的平均行程时间减去这段行程的自由行驶时 间就是交叉口的延误。
（s） n 交叉口入口引道上每辆车的平均延误=总延误/引
道总交通量（s） n 停驶车辆百分率=停驶车辆总数/引道总交通量
x100%
n 停驶车辆百分率的估计误差=
第五章交通流密度
n 例：对交叉口某一引道进行延误调查，观测时间 间隔为 15s，对引道上100辆车进行初步调查，得 知停驶车辆的百分率为48%，实际调查数据如表 所示。试计算：
n （1）确定最小样本容量，容许误差 d=0.10；（2） 计算延误指标。
第五章交通流密度
百分率 (%)； d—停驶车辆百分率估计值的允许误
差，其范围一般为 0.01 ～ 0.10，通 常采用 0.05或0.10；
第五章交通流密度
•一定置信度下的 值
第五章交通流密度
•特别提示：
n 停驶车辆：经过停车后再通过停车线的车辆。 n 注：在统计停车数时，如果某辆车的停车时间
•（ 2）计算交叉口延误指标 •总延误=总停车数x观测时间间隔＝248x15=3720s •每一停驶车辆的平均延误=总延误/停驶车辆总数 =3720/206=18.1s •交叉口入口引道上每辆车的平均延误=总延误/引道 总交通量=3720/420=8.9s •停驶车辆百分率=停驶车辆总数/引道总交通量 x100%=206/420x100%=49%
6
6
12
0
2
8
0
10
0
10
0
2
18
2
4
12
6
0
14
0
2
4
12
4
10
14
10
0
2
6
0
8
6
0
12
10
56
52
76
64
248
引道交通量
停驶车数 非停驶车数
16
20
19
18
23
24
18
15
10
20
28
21
18
12
16
14
28
22
14
30
16
18
206
214
420
第五章交通流密度
n （ 1）计算最小样本容量 n 取置信度 95%，查得 =3.84，
n 第二个15min内，累计离去的车辆数小于累计到达的 车辆数，有10辆车通不过去，因此阻塞开始。
n 8:30～8:45是阻塞高峰，到达车辆数最大。 n 8:45～9:00到达车辆数开始减少，但是累计到达车辆
数仍然超过累计离去车辆数，通行能力仍不能满足要 求。 n 这45min（8:15～9:00）是排队开始形成、排队长度 不断增加直至出现最大长度排队长度的一段时间。 n 9:00以后到达车辆累计数和离去车辆累计数的差距开 始缩小，即表明排队开始消散，直至9:30到达车辆累 计数等于离去车辆累计数，于是阻塞结束。
第五章交通流密度
n 优点：操作简单，作为分析瓶颈路段行车延误的 方法，具有一定的实用价值。
n 缺点：用这种方法调查延误很难得到平均每辆受 阻车的延误和受阻车辆占总数的比例，也无法确 定产生延误的准确地点和时间，无法识别延误的 类型。另外，输入输出法的理论前提是车辆到达 和离去均属于均匀分布，这往往和实际情况不相 符合。
方法：当测试车通过调查路段起点时，观测员
启动第一只秒表，记录沿途经过各控制点的时间；
当车辆停止或被迫缓行时，观测员启动第二块秒表，
量测每次延误持续时间，记录员将此延误持续时间
连同延误地点、延误原因等记录下来。
第五章交通流密度
2）输入输出法 n 这种调查方法的前提是：假设车辆到达和离去
属于均匀分布；车辆排队现象存在于某一持续 时间的其中一段时间内：如果到达的车辆数大 于道路通行能力则开始排队。而当到达的车辆 数小于路段的通行能力时，则排队开始消散。
第五章交通流密度
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/11
第五章交通流密度
n 因此，在调查时，统计交通量的时间间隔取值越 小，瓶颈路段的长度取值越短，调查精度才能越 高。
第五章交通流密度
n 下表为某瓶颈路段进行延误调查时，输入输出法 的调查结果。已知该路段通行能力为360辆/h。
n （ 1）分析车辆延误的情况；
n （ 2）计算第300辆车的延误时间。
时间
8:00～8:15 8:15～8:30 8:30～8:45 8:45～9:00 9:00～9:15 9:15～9:30
超过一个观测的时间间隔，那么再统计下个时 间间隔内的停车数时，依然要把该车统计在内。 而在统计停驶车辆数时，该车却只统计一次。 n 因此，对于任意一个指定的时间间隔内，停驶 车辆数总小于或等于停车数。
第五章交通流密度
n （2）交叉口延误调查结果分析： n 总延误=总停车数x观测时间间隔（辆 ·s） n 每一停驶车辆的平均延误=总延误/停驶车辆总数
第五章交通流密度
•二、 交通延误调查
1、延误是反映交通流运行效率的指标。
2、延误调查的目的：
为了确定产生延误的地点、类型和大小，评价
道路上交通流的运行效率，在交通阻塞路段找出延
误的原因，为制定道路交通设施的改善方案、减少
延误提供依据。
3、延误调查的意义：
通过延误调查可以直接得到车辆行程时间和损
第五章交通流密度
2020/12/11
第五章交通流密度
•一.交通流密度 • 是指在某一瞬间，单位长度道路（单车道） 上存在的车辆数。
•K：交通流密度；
•N：车辆数（辆PCU）
•L：道路路段长度 （Km）
第五章交通流密度
•二.车道占有率 •1.空间占有率 • 在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长 度之比称为空间占有率，通常以百分数表示。
第五章交通流密度
（一） 交通流密度调查的准备工 作
交通密度调查时，首先要确定观测的总时 间及测定的区间长度。一般来说如果密度调查 的总时间长，则区间宜短；反之，如果总时间 短，则区间宜长，两者密切相关。当总时间在 5分钟以上时能得到较平顺的密度值。
第五章交通流密度
（二） 交通流密度调查的方法 •交通密度调查主要有出入量法和摄影法，后 者又分为地面（高处）摄影观测法和航空摄 影观测法。
失时间的准确数据，这对于评价道路交通设施的服
务质量、进行道路交通项目的工程经济分析以及研
究交通拥挤程度等方面都具有十分重要的意义。
第五章交通流密度
本节将重点介绍路段行车延误和交叉口延误的调 查方法。
1.路段行车延误调查
1）跟车法
跟车法是指观测人员乘坐测试车沿着待测路段
行驶，观测并记录有关行车延误数据的方法。
到达车辆数（辆）
到达
120
300
90
390
70
460
70
530
离去车辆数（辆）
离去
累计
80
80
90
170
90
260
90
350
90
440
90
530
阻塞情况
无阻塞 阻塞开始
阻塞 阻塞 阻塞开始消散 阻塞结束
第五章交通流密度
n 在8:00开始的第一个15min内，到达的车辆数小于路 段的通行能力，路段上无阻塞。
•则，时刻AB区间内的交通密度为：
第五章交通流密度
（2）出入量法的分类：试验车法和车牌照法
• 试验车跟随车流运行，在观测开始时刻（ t= t0）从A驶向B，到达B的时刻为 t1。从 t0到 t1时 刻，通过B处的车辆数为qB。如果试验车在行驶 期间没有超越其他车辆，也没有被其他车辆超越， 则 qB就是 t0时刻AB路段内初始车辆数；如果试 验车在行驶期间存在超车a和被超车b的现象，则 观测时刻（ t= t0）AB路段内的初始车辆数为：
第五章交通流密度
第6章 延误
第五章交通流密度
•一、基本概念
•1.延误：是指行驶在路段上的车辆由于受到道 路环境、交通管理与控制及其他车辆的干扰等 因素的影响而损失的时间。
第五章交通流密度
•2.延误的分类：
•（1）停车延误：是一辆车通过道路设施的某一部分所用 的全部停车时间。 •（2）行程时间延误：是一辆车通过道路设施的某一部分 所用的实际时间与无延误时间的差值。它包括停车延误和 慢行延误。 •（3）固定延误：由交通控制装置引起的延误，与交通量 大小及交通干扰无关，主要发生在交叉口处。 •（4）运行延误：由各种交通组成部分之间相互干扰而引 起的延误。 •（5）排队延误：车辆排队时间与车辆按自由行驶车速驶 过排队路段的时间（自由行驶时间）之差。
第五章交通流密度
n 第三类方法是点样本法，此方法是由美国加利福尼亚大 学伯克利分校于 1954年提出的，方法简便，不需要专门 仪器，因此各国都在广泛使用。
n （ 1）样本容量的计算 n 点样本法调查交叉口延误必须具有足够的样本数，以保
证调查的精度。一般可以应用概率论中的二项分布来确 定最小样本数：
n 第300辆车的延误时间应为实际行程时间与无 阻塞时的自由行驶时间之差，即： 6.67-15/90=6.5min。
第五章交通流密度
2.交叉口延误调查 n 交叉口是道路或路网的控制点，在总行车延误中，
交叉口延误占有较高的比例。 n 分类： n 一类是停车时间法，得到的交叉口延误只包括停车
时间，没有计入加速延误和减速延误，分为间断航 空摄影法、延误仪测记停车法和点样本法等； n 第二类方法是行程时间法，测定从交叉口前的某一 点至交叉口内或交叉口之后的某一点的行程时间， 各车辆的平均行程时间减去这段行程的自由行驶时 间就是交叉口的延误。
（s） n 交叉口入口引道上每辆车的平均延误=总延误/引
道总交通量（s） n 停驶车辆百分率=停驶车辆总数/引道总交通量
x100%
n 停驶车辆百分率的估计误差=
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n 例：对交叉口某一引道进行延误调查，观测时间 间隔为 15s，对引道上100辆车进行初步调查，得 知停驶车辆的百分率为48%，实际调查数据如表 所示。试计算：
n （1）确定最小样本容量，容许误差 d=0.10；（2） 计算延误指标。
第五章交通流密度