[科普中國(guó)]-交通流

分類(lèi)

（1）交通流按交通設(shè)施對(duì)交通流的影響可以分為：非間斷交通流或稱(chēng)連續(xù)交通流（uninterruptedflow）和間斷交通流（interrupted flow）；

（2）按交通流中的成分可以分為：機(jī)動(dòng)車(chē)流、非機(jī)動(dòng)車(chē)流、混合交通流；

（3）按交通流的交匯形式可以分為：交叉、合流、分流、交織流；

（4）按交通流內(nèi)部的運(yùn)行條件及其對(duì)駕駛員和乘客產(chǎn)生的感受可以分為：自由流、穩(wěn)定流、不穩(wěn)定流、強(qiáng)制流。

參數(shù)宏觀參數(shù)：交通量、流率、速度和交通流密度等

微觀參數(shù)：車(chē)頭時(shí)距和車(chē)頭間距等

交通量和流率（volume 和 rate of flow）

（1）交通量又稱(chēng)流量，是指單位時(shí)間內(nèi)，通過(guò)道路（或道路上某一條車(chē)道）指定地點(diǎn)或斷面的車(chē)輛數(shù)。

（2）流率是指把在不足1小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)（通常是15分鐘），通過(guò)道路（或道路上某一條車(chē)道）指定地點(diǎn)或斷面的車(chē)輛數(shù)經(jīng)過(guò)等效轉(zhuǎn)換得到的單位小時(shí)的車(chē)輛數(shù)。2

交通流理論簡(jiǎn)介交通流理論是運(yùn)用物理和數(shù)學(xué)的定律來(lái)描述交通特性的一門(mén)邊緣學(xué)科.它的應(yīng)用能更好地解析交通現(xiàn)象及其本質(zhì),使道路發(fā)揮最大功效。

作為交通工程學(xué)的基礎(chǔ)理論，多年來(lái)交通流理論廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸工程的許多研究領(lǐng)域:如交通規(guī)劃、交通控制道路與交通工程設(shè)施設(shè)計(jì)等方面。

定量描述交通流的3個(gè)參數(shù)如下

①交通流量，又稱(chēng)交通量，表示交通流在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路指定斷面的車(chē)輛數(shù)量，單位是輛/小時(shí)或輛/日；

②交通流速度,簡(jiǎn)稱(chēng)流速，表示交通流流動(dòng)的快慢，單位是米/秒或公里/小時(shí)；

③交通流密度，表示交通流的疏密程度，即道路單位長(zhǎng)度上含有車(chē)輛的數(shù)量，單位是輛/公里。

3個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系是：交通流量為交通流速度和交通流密度的乘積。道路上車(chē)輛很少時(shí)，駕駛員可選擇較高速度，這時(shí)交通流速度較大，但因交通流密度小，所以交通流量也比較小。隨著路上的車(chē)輛增多，交通流密度增大，車(chē)輛的行駛速度雖受到前后車(chē)輛的約束而有所下降，流速降低，但交通流量還是增加，直到某一種條件下，流速和密度的乘積達(dá)到最大值，即交通流量為最大時(shí)為止。這時(shí)的流速稱(chēng)為最佳速度，密度稱(chēng)為最佳密度。如果路上車(chē)輛再增加，密度繼續(xù)增大，流速繼續(xù)下降，盡管密度較大，但因流速較小，所以流量反而下降，直到密度為最大值(這時(shí)稱(chēng)之為擁堵密度），造成道路阻塞，車(chē)輛無(wú)法行駛，流速等于零，交通流量也等于零為止（如圖所示[交通流量、交通流速度、交通流密度關(guān)系圖]）。

速度和密度的關(guān)系有人用直線(xiàn)表示，也有人用曲線(xiàn)表示。因此流量和密度的關(guān)系也有不同的表示方式。從30年代初開(kāi)始，就有一些學(xué)者試圖從理論上闡明交通流的運(yùn)行規(guī)律（見(jiàn)交通流理論）。2

理論應(yīng)用1.概率論的應(yīng)用

主要應(yīng)用概率論方法研究車(chē)流的分布規(guī)律。車(chē)流的統(tǒng)計(jì)分布是用概率論方法研究交通現(xiàn)象的基礎(chǔ)，同時(shí)也直接應(yīng)用在轉(zhuǎn)彎車(chē)道長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)、行人過(guò)街控制信號(hào)的設(shè)計(jì)、通行能力及車(chē)速標(biāo)準(zhǔn)的確定等方面。常用概率論方法研究的車(chē)流分布有車(chē)流計(jì)數(shù)分布、間隔分布和車(chē)速分布三種

2.排隊(duì)論的應(yīng)用

排隊(duì)論是研究分析服務(wù)對(duì)象發(fā)生排隊(duì)擁擠現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)理論。是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。排隊(duì)論主要研究等待時(shí)間，排隊(duì)長(zhǎng)度的概率分布，以便合理協(xié)調(diào)“服務(wù)對(duì)象”與“服務(wù)系統(tǒng)”之間的關(guān)系，使之既能滿(mǎn)足“服務(wù)對(duì)象”的要求，又能最大限度地節(jié)省服務(wù)系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)。

3.車(chē)流波動(dòng)理論

將交通流比擬為流體，把車(chē)流密度的疏密變化比擬成水波的起伏而抽象為車(chē)流波。車(chē)流波動(dòng)理論就是假設(shè)車(chē)流因道路或交通狀況的改變而引起車(chē)流密度的改變時(shí)，在車(chē)流中產(chǎn)生車(chē)流波的傳播，分析車(chē)流波的傳播速度可尋求車(chē)流流量和密度同車(chē)速之間的關(guān)系的一種理論。

4.跟車(chē)?yán)碚摗?/p>

運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法研究車(chē)輛列隊(duì)在無(wú)法超車(chē)的單一車(chē)道上行駛時(shí)，后車(chē)跟隨前車(chē)的行駛狀態(tài)，并用數(shù)學(xué)模式表達(dá)而且加以闡明的一種理論。因考察的對(duì)象是單輛車(chē)輛在行駛過(guò)程中的相互關(guān)系，所以是一種微觀的分析方法。在連續(xù)行車(chē)情況下，后車(chē)要與前車(chē)保持一定的安全距離而經(jīng)常隨著前車(chē)改變車(chē)速，這種改變可簡(jiǎn)略地表達(dá)為： 后車(chē)車(chē)速變化－駕駛員反應(yīng)靈敏度*前車(chē)車(chē)速變化1