《交通流模型》PPT课件

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1、第三章交通流模型1Ch2交通流特性本章主要内容§1调查地点对数据性质的重要影响§2速度一密度模型§3流量一密度模型§4速度一流量模型§5三维模型§6突变理论模型§7排队理论模型2Ch2交通流特性教学目的：掌握交通调查的原理和方法，掌握常用交通流参数（速度、密度、流量）的物理意义、相互关系及其适用条件。重点：交通流参数：流量、速度和密集度难点：各类交通流基本参数的关系模型3Ch2交通流特性§1调查地点对数据性质的影响交通流模型调查数据的回归分析——直接使用调查数据理论推导——在确定模型结构的基础上，进行参数标定和检验4Ch2交通流特性§1调查地点

2、对数据性质的影响一、调查位置对数据性质的影响出现间歇流，qA=qB-q1A位置可以观测到拥挤时的交通状况，但不适合作通行能力研究；q1q2非拥挤拥挤5Ch2交通流特性§1调查地点对数据性质的影响一、调查位置对数据性质的影响观测到非拥挤的交通流，或接近通行能力的交通流，适合作通行能力研究；q1q26Ch2交通流特性§1调查地点对数据性质的影响一、调查位置对数据性质的影响由于出口道有流量驶出，因此，qC≤qB；不会发生交通拥挤，该位置可以获得不拥挤时的交通数据。可见，调查位置对数据的影响不容忽视。q1q27Ch2交通流特性京石高速公路北京段观测点测

3、出的一条车道上的数据。可见：在流量的很大范围内，速度下降很小。在0~1000辆/h时，速度仅下降了4km/h。流量在大于1300辆/h后，速度下降加剧。当流量较小时，数据点十分分散，这是因为此时车辆行驶自由度大，司机可自由选择其车速，以其期望车速行驶。在这种情况下，车辆的机动性能的差异就显现出来，表现出车辆速度离散性较大。另外，当流量接近车道的通行能力时，交通流变得不再稳定，数据离散性进一步加大。8Ch2交通流特性§2速度一密度模型1.格林希尔治（Greenshields）线性模型1935年，Greenshields提出式中：uf—自由流车速，

4、kj—阻塞密度若每车7m，则kj=1000/7=143(veh/km)9Ch2交通流特性2.格林伯（Greenberg）模型此模型和交通流拥挤的数据相符，适用于较大密度的交通条件。当交通密度较小时，模型不适用。um—对应最大交通量的速度,最佳速度10Ch2交通流特性3.安德伍德（Underwood）模型适用于较小密度的交通条件半对数坐标11Ch2交通流特性4.伊迪模型伊迪提出将Greenberg模型和Underwood模型组合，其中Underwood模型取较小密度的部分，Greenberg模型取较大密度的部分。当绘制标准化速度对标准化密度的关系

5、曲线时(所谓标准化，或归一化，就是观测值与最佳值或最大值之比)，这两个模型曲线在密度的中部范围相交。12Ch2交通流特性§3流量一密度模型1.抛物线形的流量—密度模型格林希尔治（Greenshields）速度-密度模型曲线上任意点的矢径的斜率表示该区段上的区间平均速度，切线的斜率表示流量微小变化的速度分布。13Ch2交通流特性2.对数模型1)适用于较大密度的模型格林伯（Greenberg）速度-密度模型1441veh/h（通行能力）kj=228veh/mile≈142veh/kmum=17.2mile/h≈27.7km/h14Ch2交通流特性2

6、)适用于较小密度的模型安德伍德（Underwood）模型显然：当k=km时，q=qm15Ch2交通流特性3.不连续曲线模型由大密度交通和小密度交通两种不同的u-k模型，导出两种q-k曲线。两条曲线不连续，常出现在瓶颈路段。实测的流量密度关系是间断的，出现“反λ”，两个分支分别用来定义自由流和拥挤流。分析：突变理论Greenberg模型,kj=250veh/mile≈156veh/kmum=14.5mile/h≈23.2km/h16Ch2交通流特性4.流量-占有率曲线根据流量和占有率两个参数确定拥挤的发生。回滞现象17Ch2交通流特性交通流在从拥

7、挤状态回到非拥挤状态时，不会再经历流量等于通行能力的状态，即流量曲线存在跃变。18Ch2交通流特性§4速度-流量模型1.格林希尔治（Greenshields）抛物线模型在速度—密度的线性模型基础上得到的。式中：uf—自由流车速，kj—阻塞密度19Ch2交通流特性存在的问题：（1）曲线表示单向两车道的速度—流量关系，并非高速公路观测数据；（2）模型将观测数据组相互交叠和分类，每100辆车作为一组，隔10辆车就开始新一组的纪录，因此相邻两组有90%的交叠；（3）该模型所做的交通调查是在假期进行的。20Ch2交通流特性2.其他模型及曲线21Ch2交通

8、流特性22Ch2交通流特性23Ch2交通流特性§5三维模型①在交通流密度k小于饱和交通流密度km时，交通流量q随密度增加而增加；当密度k达到km时，随