第一节 交通流速度的概念
一、速度的概念
设车辆在t时间内、在道路上行驶L距离,则车速可用L/t形式表示。
二、速度的表示方式
1、地点车速(又叫点车速或瞬时车速)
它是车辆驶过道路上某一断面时的瞬时速度,观测距离很短,以行驶该距离的时间小于2s为限。汽车上车速里程表指示的车速、交通标志中限制的车速和雷达测速仪测得的车速均为地点车速,它是用作道路设计、交通管理和规划的依据。
2、行驶车速
它是指车辆在某一路段所行距离,用有效行驶时间(不包括停车时间)除之所求的车速。
行驶车速用来分析道路区段行驶难易程度和设计道路通行能力以及车辆运行的成本效益分析。
3、行程车速
行程车速又称区间车速或运送速度,是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间(包括停车时间)之比。行程车速是一项综合性指标,用以评价道路的通畅程度,估计行车延误情况。要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行程车速。
4、计算车速
计算车速又称设计车速是指在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路条件限制所能保持的最大安全车速,用作道路线形几何设计的标准。
二、时间平均车速和区间平均车速
1、时间平均车速 车辆通过道路某断面时,某段时间内车速分布的平均值,称为时间平均车速,简称平均车速。它的大小就是地点车速观测值的算术平均值。其数学表达式为:
式中:vt——时间平均车速;
i——第i辆车的地点车速;
n——观测的车辆数。
2、区间平均车速(即路段平均车速) 某瞬间道路上某区间内全部车辆车速分布的调和平均值,或者定义为一批车辆通过某一路段时,其行驶距离与各辆车行程时间的平均值之比。其数学表达式分别为:
式中:vs——区间平均车速;
ti——第i辆车行驶l距离所用时间;
n——观测到的车辆数;
l——行驶路段的长度。
3、两者之间的关系 时间平均车速和区间平均车速都是描述交通流运行速度的指标。前者用于描述某地点一段时间内交通流的平均运行速度;后者用于描述某一路段某一瞬间交通流的平均运行速度。
利用下式可用时间平均车速推求区间平均车速:
式中:б2t——时间平均车速观测值的方差。
当由区间平均车速推求时间平均车速时,可用下式:
式中:б2s——区间平均车速观测值的方差。
三、车速频率分布
1、85%位速度 表示在该路段上行驶的车辆中有85%的车辆低于该速 度,即是说大于85%位车速的车辆其速度值大大超过85%位车速,离散性高,使交通流不稳定,所以在交通管理工作中应以85%位速度作为制定最大限制车速标准的参考值。
2、50%位速度 表示在该路段上行驶的车辆,快速车与慢速车出现数量相等的车速,又称为中位速度。必须注意,中位速度不一定是平均速度。
3、15%位速度 表示在该路段上行驶的车辆中有15%的车辆低于该速度。15%位速度是用来确定最小限制车速,低于该速度的车辆将成为其他车辆的行驶障碍,尤其在等级较高的公路上不应当允许低于15%位速度的车辆行驶。
第二节影响车速变化的因素
一、驾驶员的影响
技术高低、开车时间长短有关系外,还与驾驶员的个性、年龄、性别和婚姻状况有关。
二、车辆的影响
车型及其车辆的技术状况对行车速度有较大影响。且随载货总重的增加而下降。
三、道路的影响
道路类型、平纵线形、坡长、车道数和路面类型等对车速都有影响。又如道路所处的地理位置、视距条件、车道位置、侧向净空和交叉口间距等对车速也有影响。
1、道路类型 不同类型的道路,其设计行车速度不同、汽车的运行条件不同。
2、平面线形 一般说来,在平曲线上较在直线段上车速要低。
3、纵断面线形 道路的纵断面线形对车速影响显著,并且这种影响对货车比对小客车更为明显。下坡时与运行在平坡直线路段相比,对于货车当纵坡大至5%,对专用大客车和小客车当纵坡大至3%,平均车速都是增加的。当下坡超过此限度以及在上坡道,各类车辆的车速都降低。重型货车爬坡行驶表明,在一定坡度的路段上,车速随坡度的增加几乎是直线地下降,直至降到等于爬坡速度继续上坡。
4、车道数及车道位置 多于四车道时车行道的特性与四车道设施相似。四车道公路上,由于行驶时不受对向行车的约束,比双车道和三车道公路上的平均车速高。当中央有分隔带时这种差异更明显。三车道上的车速略高于相类似的双车道公路。
在行近市区的道路上,人境车辆的平均车速一般比出境车速高3-6 km/h。多车道的公路上,地点车速由靠中央分隔带的车道向靠路肩的车道逐次递减。
5、视距 道路上视距若不能满足要求,则车速明显降低。
6、侧向净空在双车道公路上,一般侧向净空受到限制时,平均车速降低2-5 km/h,货车比客车受的影响小。
7、路面条件 路面由低级发展到高级时,地点车速逐渐增加。我国大量砂石路面改善为高级、次高级路面,车速提高了30%左右。同一类型路面,其状况的优劣也直接影响车速。
四、交通条件的影响
1、交通量 交通量越大,交通密度越大,车速越低。
2、交通组成 快慢车分离比快慢车混合行驶车速高,在郊区公路上,畜力车越多,汽车车速越低。在城市道路上,三块板道路比一块板道路上的汽车车速高。行人,特别是横过街道的行人交通量的大小,对车速很有影响。
3、交通管理 道路渠化能使车速有比较明显的提高,这是由于车辆各行其道,减少了相互间的干扰。此外,交通信号、交通标志、交通设施及交通管理措施都对道路上的行车速度起控制影响作用。
五、环境的影响
季节、气候和地理位置的变化对车辆运行速度有影响。