【道路通行能力手册HCM2000 中文版】第7章-交通流参数.docVIP

第7章 交通流参数 目 录 7.1 引言 2 7.2 连续流 2 7.2.1 交通量和流率 2 7.2.2 速度 4 7.2.3 密度 7 7.2.4 车头时距和车头间距 8 7.2.5 基本参数之间的关系 9 7.3 间断流 11 7.3.1 信号控制 12 7.3.2 停车或让路控制交叉口 14 7.3.3 速度 15 7.3.4 延误 16 7.3.5 饱和流率和损失时间 16 7.3.6 排队 18 7.4 参考文献 22 图表目录 图表7-1 时间平均速度和区间平均速度之间的典型关系图 6 图表7-2 连续流设施上速度、密度和流率之间的一般关系 10 图表7-3 信号交叉口引道车道中交通间断情况 13 图表7-4 饱和流率和损失时间概念图 14 图表7-5 信号交叉口排队图 20 7.1 引言 交通量或流率、速度和密度这三个基本变量可描述各种道路上的交通流。本手册中，交通量或交通流量是连续流和间断流两类交通设施共用的参数，而速度和密度主要用于连续流。一些与流率相关的参数，如车头间距和车头时距，也都适用于两种类型的交通设施；其他参数，如饱和流量或间隙，只用于间断流。 7.2 连续流 7.2.1 交通量和流率 交通量和流率是量化给定时间间隔内，通过一条车道或道路上某一点车辆数的两个指标，其定义如下： 交通量——在给定时间间隔内，通过一条车道或道路某一点或某一断面的车辆总数。交通量可以按年、日、小时或不足1小时的时间间隔来计量。 流率——在给定的不足1小时的时间间隔内，通常为15min，车辆通过一条车道或道路某一点或某一断面的当量小时流率。交通量和流率是量化交通需求的变量，也就是在指定的时间段内，希望使用已知交通设施的车主或司机的数量，通常以车辆数表示。由于交通阻塞能够影响交通需求，有时观测到的交通量反映的是通行能力的限制，而不是实际的交通需求。 交通量和流率之间的区别很重要。交通量是在某一时间间隔内，观测或预计通过某一点的车辆数。交通流率则表示在不足1小时的时间间隔内通过某一点的车辆数，但以当量小时流率表示。流率是在不足1小时内观测到的车辆数，除以观测时间（单位为小时）。例如，在15分钟内观测到100辆车，意味着流率为100辆/0.25h或400辆/h。 用4个连续15min的观测交通量说明交通量和流率之间的区别。4个时段的计数分别是1000、1200、1100和1000辆。整个小时的总交通量是这些计数之和，即4300辆。然而，每15min的流率则各不相同。在交通量最大的15min时段内，流率是1200辆/0.25h，或4800辆/h。值得注意的是，在观测的1小时内，没有4800辆车通过观测点，但是在1个15min时段内，确实以这样的流率通过该观测点。 在通行能力分析中，考虑高峰流率至关重要。若所研究路段的通行能力是4500辆/h，当车辆以4800辆/h的流率到达时，15min高峰期间的流量，超过了通行能力。但是，这是一个严重的问题，因为疏导通行能力不足会使交通堵塞延续几个小时。 利用高峰流率和小时交通量可计算高峰小时系数（PHF），即整个小时的总流量与该小时内高峰流率之比，计算式如式（7-1）所示： 式（7-1） 如果采用15min时段，高峰小时系数（PHF）可按式（7-2）计算： 式（7-2） 式中， ——高峰小时系数； ——小时交通量，辆/h； ——高峰小时内高峰15min期间的交通量，辆/15min。 若已知高峰小时系数，按照式（7-3）可将高峰小时交通量转换成高峰流率： 式（7-3） 式中， ——高峰15min期间的流率，辆/h； ——高峰小时交通量，辆/h； ——高峰小时系数。 当交通量计数可以得到时，不需要用式（7-3）计算高峰流率；但是，所选择的计数时段必须鉴定是流量最大的15min。最大的15min内的计数乘以4，可直接计算出流率。当已知用车辆表示的流率时，利用PHF和重车系数可计算出用当量小客车（pce）表示的流率。 7.2.2 速度 交通量提供了量化通行能力大小的一种方法（交通量是量化通行能力值的一种指标），而速度（或行程时间的倒数）是为司机提供交通服务质量的一种量度，是确定多种交通设施服务水平的重要标准，例如乡村双车道公路，城市街道，高速公路交织路段等等。 速度定义为移动率，用单位时间通过的距离表示，通常为千米每小时（km/h）。因为交通流中观测到的个体速度分布范围较宽，所以必须采用有代表性的数值来表示交通流的速度特性。本手册中用平均行程速度来度量速度，因为通过观测交通流中单个车辆，易于计算平均行程速度；并且在统计上，它是与其他变量最相关的指标。平均行程速度是用所研究公路、街道路段或路段的长度除以车辆通过该路段的平均行程时间计算。当辆车通过长度为的路段时