第四章交通流理论.ppt

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1、第四章 交通流理论第1节 概 述基础理论-交通流理论交通流理论的工作定义:运用物理学和数学的定律来描述交通特性。1.概率和统计分布理论 假定道路上行驶的车辆是各自独立的,车辆的分布是随机的,并假定各个车辆的行驶是一种概率过程,可用概率论的理论进行分析,并用统计颁布表示过程。同时与这有关的间隔接受理论和排队理论也有应用。2.液体动力学模拟理论-宏观理论 将交通流比拟成流体，应用流体动力学和波动理论，从宏观上研究交通流的流量、流速、平均速度。3.跟车理论-微观理论 在交通流中跟随前车的后车，假定其向前稳定有某种规律性，应用微分方程表达车辆列队行驶的跟车现象。该理论只研究前后之间的间隔、速度和加速度

2、等相互关系。第二节 概率和统计分布理论离散分布-用于描述可数事件的出现率连续分布-用于描述事件之间时间间隙的出现率一、离散分布（泊松分布、二项式分布、负的二项式分布）在离散型分布中，变量为事件的数量。,（一）二项式分布对于拥挤的交通（方差/平均数比率小于1，因为在拥挤的交通流中，车辆自由运行的机会减少，得出较小的方差）可用二项式分布描述车辆到达的分布。表达式：,例4-2讲解对某一交叉口引道的研究指出：有25%的车辆右转弯，但无左转弯，问三辆车中有一辆车右转弯的概率是多少？三辆车中有一辆车右转弯的概率是42.2%。,例4-3讲解设有10辆汽车，每辆安全行驶的可靠度为0.8，问：（1）同时有3辆汽

3、车不发生事故，7辆汽车发生事故的概率为多少？,（2）同时有3辆汽车发生事故，7辆汽车不发生事故的概率为多少？,例4-4讲解某驾驶员的安全行车可靠度为0.9，问在10次出车中，至少9次安全返回的可能性有多大？例4-5讲解递推公式,（二）泊松分布-近似计算描述离散事件完全随机出现。1.表达式：,2.特点泊松分布的期望值和方差都是。当观测数据提出的方差/平均数比率显著不等于1.0,不适合用泊松分布。,3.泊松分布的应用泊松分布适用于描述离散型变量。当交通量不大且没有像交通信号这类因素干挠时，交通状况会出现随机性，泊松分布能提供良好的效果。例4-6讲解假设60辆车随机分布5公里长的路段内，试求任意50

4、0米路段有4辆车的概率。设任意500米路段内的平均车辆数为。根据题意：,例4-7讲解某道路交通流量为360辆/小时，求2秒钟时间内：（1）完全没有车辆行驶的概率经分析已知：q=360辆/小时，t=2秒钟，在2秒钟内平均到达的车辆数为：,（2）至多有一辆车行驶的概率（3）大于一辆车行驶的概率,（4）等于或大于一辆车行驶的概率（5）至少有一辆车但不超过3辆车行驶的概率,（三）离散分布的假设检验-x2检验法（1）检验方法（2）检验演算二、连续型分布离散分布研究一定时间间隔出现离散事件的概率。连续型分布研究另一重要交通特性，事件之间的时间即前后车辆到达之间的车间时距。（1）负指数分布可从泊松分布导出（

5、2）车头间隔分布服从负指数分布可应用于计算理论横穿次数、计算横穿车辆所需要的时间、确定信号控制的最低车流量。,第五章通行能力第1节 通行能力与服务水平一、通行能力影响道路通行能力的因素：道路条件、交通条件、环境气候条件。1.基本通行能力2.可能通行能力3.(实用通行能力)设计通行能力二、服务水平行车的安全、舒适、经济、畅通-用行车的速度、行驶时间表示。评定服务水平的主要指标：1.美国公路通行能力手册1965年分为AF六个等级。2.饱和度-交通量与通行能力的比值。第二节交通能力的计算一、基本通行能力-理想条件二、可能通行能力Qp-修正系数例5-1讲解,三、实用通行能力Q实Q实=QpCC交通量与通行能力的比例系数第四节 信号控制交叉口的通行能力英国法一、基本饱和流量饱和流量：绿灯时间内车辆在持续排队情况下通过交叉口的最大车流量。S=525WS-基本饱和流量W-引道宽度二、饱和流量的影响因素1.车辆转弯对饱和流量的影响2.停放车辆对饱和流量的影响3.环境对饱和流量的影响4.纵坡对饱和流量的影响第五节 环行交叉口的通行能力,