(交通流理論教材）4宏觀交通流模型.ppt

第六章 宏觀交通流模型,從宏觀的角度，介紹Q、K、V的量測和推算方法，提供網(wǎng)絡(luò)交通效果評價的基本理論和基本方法。 應(yīng)用： 同一城市不同時期的交通效果對比分析； 不同城市同一時期的交通效果對比分析； 路網(wǎng)交通設(shè)施設(shè)計評價；,以CBD（商業(yè)中心區(qū)）為中心的交通特性,一般網(wǎng)絡(luò)模型,二流理論,二流模型與網(wǎng)絡(luò)交通模型,以CBD（商業(yè)中心區(qū)）為中心的交通特性,不同位置的交通狀況與所處城區(qū)地理位置之間的關(guān)系。 CBD是一個城市交通最為敏感的地區(qū)。 交通強度I 單位面積單位時間內(nèi)通過的所有車輛（標(biāo)準(zhǔn)）的行駛距離總和。交通強度與距CBD的距離有關(guān)： 模型：,離CBD越遠(yuǎn)，交通強度越小。,模型結(jié)構(gòu)設(shè)計：研究設(shè)計什么樣的模型 才能對所關(guān)心的交通流現(xiàn)象有一個很好的描述， 關(guān)鍵是對系統(tǒng)的識別，對所研究對象的充分認(rèn)識。 認(rèn)識越深刻，所建立的模型就越符合實際。 模型參數(shù)標(biāo)定：使模型的一具體應(yīng)用。參數(shù)標(biāo)定 好壞直接決定了模型的應(yīng)用效果。,英國4個城市的研究結(jié)果,圖形符合指數(shù)模型,平均速度u車輛運行的平均速度與距CBD的距離有關(guān)。 模型：,對英國6個城市的研究（以市中心的放射線道路為研究對象）,三種模型的擬合情況,多組數(shù)據(jù)擬合1模型情況 （r大于一定值時1模型適用，因r=0,u=0不合理）,以CBD為中心的交通特性O(shè)K,網(wǎng)絡(luò)通行能力； 速度-流量的關(guān)系； 網(wǎng)絡(luò)模型與網(wǎng)絡(luò)參數(shù) （使用模型定量評價路網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量）；,一般網(wǎng)絡(luò)模型,在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)研究速度、流量、密度等交通流參數(shù)。,一般網(wǎng)絡(luò)模型OK,N：單位時間內(nèi)進入中心區(qū)的車輛數(shù)。 網(wǎng)絡(luò)交通能力（影響因素）,城區(qū)面積A,道路占地比例 f,交通能力C (單位時間單位道路寬度通過的車輛數(shù)),網(wǎng)絡(luò)通行能力（網(wǎng)絡(luò)交通能力）,圖6-4 城市道路系統(tǒng)理論交通能力（不同路網(wǎng)類型）（怎么來的？ 1 包含環(huán)路的路網(wǎng) 2 3 放射線（放射弧線）路網(wǎng) 4 不包含環(huán)路的路網(wǎng),倫敦：對C值進行估計 q / 道路寬度,圖6-5 進入CBD車輛數(shù)（如何確定？） 與理論估計值（如何確定？）的比較,流量和速度的關(guān)系模型是建立網(wǎng)絡(luò)交通能力模型的關(guān)鍵。,？,交通能力C (單位時間單位道路寬度通過的車輛數(shù)),流量和速度的關(guān)系模型,速度-流量線性模型（20世紀(jì)60年代中期，倫敦的研究數(shù)據(jù)） 考慮平均道路寬度、交通信號等因素的速度-流量關(guān)系模型 借鑒研究方法和思路，不能直接使用這些模型，應(yīng)針對具體城市分析。,（網(wǎng)絡(luò)范圍的平均速度-平均流量）,14年采集數(shù)據(jù)，每2年一次。 平均速度：車輛反復(fù)通過中心區(qū)預(yù)定路線的速度平均值； 平均流量：標(biāo)準(zhǔn)車輛通過不同長度道路的流量的加權(quán)平均值。,1）高峰期、平峰期 流量增加，速度下降 2）各年曲線向右移動趨勢 （交通管理水平的 提高、 車輛性能的改善， 網(wǎng)絡(luò)交通能力逐年提高）,高峰期,平峰期,u=30.2-0.0086q,針對基年（1964）進行數(shù)據(jù)調(diào)整 （考慮數(shù)據(jù)采集期間路網(wǎng)通行能力的變化）， 然后回歸分析,q=0, u=30.2mile/h=48.3km/h 但回歸分析所使用的數(shù)據(jù) q2200pcu/h 低流量數(shù)據(jù)分析結(jié)果,（1 kilometre = 0.625 mile）,倫敦中心區(qū)數(shù)據(jù) u=30.2-0.0086q,信號控制交叉口的密度7.5個/mile,信號控制交叉口的密度2.6個/mile,u-q的關(guān)系與所處的地理位置關(guān)系很大。,1968年，沃德洛爾的研究，倫敦,平均速度受交通強度q/w、信號控制交叉口密度f、綠信比和道路寬度的影響。,關(guān)系模型參數(shù)；,二流理論模型Tm、n參數(shù)；,m= -1,OK,二流理論,二流：運動車輛、交通流中停頓下來的車輛 二流模型假設(shè) （1）車輛在路網(wǎng)中的平均行駛速度ur與運動車輛所占的比重fr成比例； ur= um frn n：表示道路交通服務(wù)質(zhì)量的參數(shù) （2）路網(wǎng)中循環(huán)試驗車的停車時間比例與路網(wǎng)中同期運行車輛的停車時間比例相等。,很多實際研究結(jié)果證實二流模型中， 參數(shù)n和Tm能夠很好地反映城市路網(wǎng)的交通狀況,Tm是單位距離上平均最短行駛時間，一般指低流量下測得的最小平均行駛時間。 Tm大說明路網(wǎng)條件差；Tm小說明路網(wǎng)條件好。,n=0, Tr為常數(shù)，Tt與Ts等速增長； n0，Tt增長速度Ts增長速度； 研究表明，n=0.83.0 n值的大小代表路網(wǎng)環(huán)境變化的快慢。 n值較大，隨著交通需求增加，路網(wǎng)環(huán)境變差的速度也就較快。,很多實際研究結(jié)果證實二流模型中， 參數(shù)n和Tm能夠很好地反映城市路網(wǎng)的交通狀況。,單位距離平均停止時間Ts隨著n增加而增加，,二流模型參數(shù)的數(shù)據(jù)是根據(jù)跟車試驗獲得的， 跟馳車輛駕駛員盡可能模仿其他駕駛員的行為。 駕駛員的行為對二流模型參數(shù)有很大的影響。,路網(wǎng)形態(tài)對二流模型參數(shù)的影響： 多元線性回歸方法,1)每平方英里的車道長度 2)每平方英里的交叉口數(shù) 3)單向交通街道的比例 4)平均信號周期長度 5)平均街區(qū)長度 6)平均每條街道的車道數(shù) 7)街區(qū)的平均長寬比,1)平均街區(qū)長度 2)單向交通街道的比例 3)平均每條街道的車道數(shù) 4)交叉口密度 5)信號控制交叉口密度 6)速度限制 7)平均信號周期長度