交通基礎(chǔ):流量翼雀、速度饱苟、密度(q/u/k)

(整理自CEE3610課程PPT)

一、流量q狼渊、速度u箱熬、密度k的基本關(guān)系

q=uk

q:車輛數(shù)/時(shí)間 veh/hr

u:路程/時(shí)間? mile/hr=mph

k:車輛數(shù)/路程? veh/mile


二、Greenshields Model

假設(shè)速度u和密度k呈線性關(guān)系:

圖1 速度狈邑、密度線性關(guān)系圖

其中城须,當(dāng)k=0時(shí),u達(dá)到free-flow speed米苹;當(dāng)k=jam density時(shí)糕伐,u=0。

由此可以推出另外兩幅關(guān)系圖:

圖2 流量蘸嘶、密度關(guān)系圖

當(dāng)密度逐漸增大時(shí)良瞧,流量也隨之增大陪汽,但是當(dāng)k增大至kj/2時(shí),q達(dá)到qmax褥蚯;之后隨著k的進(jìn)一步增大挚冤,交通擁堵,速度不斷減小赞庶,流量減小训挡。qmax=kj*uf/4

圖3 速度、流量關(guān)系圖

u=uf/2尘执,k=kj/2的時(shí)候舍哄,q=qmax。


三誊锭、其他模型

1. Greenberg's Model

和Greenshields模型相比表悬,Greenberg模型是非線性的,滿足u=c*ln(kj/k)丧靡,其中c是一個(gè)常數(shù)蟆沫。該模型的一個(gè)問(wèn)題在于,當(dāng)k很小時(shí)温治,u的值過(guò)大饭庞。

圖4 Greenberg Model (速度和密度)

Merritt Parkway的數(shù)據(jù)非常符合Greenberg Model。

2. Driver's Ed Model

這個(gè)模型中熬荆,在一定低密度范圍內(nèi)舟山,速度保持不變,比較符合現(xiàn)實(shí)生活中車輛有最高速度限制的情況卤恳。

圖5 Diver's Ed Model

當(dāng)k大于一定值時(shí)累盗,路段開始擁擠,速度逐漸下降突琳。

3. Cell transmission Model

每個(gè)cell的流量受到相鄰cell的流量進(jìn)出的影響若债。這個(gè)模型會(huì)另外開一篇文章詳細(xì)介紹。

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