理论教育 交通量时间变化特性

交通量时间变化特性

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:交通工程的注意力主要集中在为高峰时间内的出行提供交通设施上的保障。以下分四个方面讨论交通量变化的特性。尽管在高峰小时内,交通量有或多或少的变化,但高峰小时每天发生在同一时间段内。图3-8高峰小时内交通量的变化

交通量时间变化特性

交通工程的注意力主要集中在为高峰时间内的出行提供交通设施上的保障。交通需求受许多因素的影响,经常处于一种变化状态。例如,交通需求会随着季节和月份的不同而不同,在一周内的每天各不相同,在一天内的各个小时也不一样。以下分四个方面讨论交通量变化的特性。

1. 交通量的季节、月份变化

由于社会经济活动对交通的需求及当地季节与气候的影响,因此同一条道路一年中各月的交通量并不相同,呈现逐月变化的规律。这种变化通常用月变系数(或称月不均衡系数)M表示,有

图3-2所示为以月份为横坐标、以月变系数的倒数1/M为纵坐标绘制的一年内路段观测断面上的交通量变化曲线,这种曲线称为月交通量变化图。图3-2反映的是城市道路和公路交通量的月份变化,城市道路在四月和十一月(假期之前或之后)达到高峰,由于冬季气候寒冷而且又逢假期,因此出现低谷;公路则在春节前有一个高峰,而在春节到春耕前有一个 低谷。一般来说,城市道路季节性变化不显著,而公路(尤其是为旅游服务的公路)季节性交通量变化非常显著。在道路设施的设计中,应掌握好交通量季节变化的趋势,以保证道路设施的经济可行性。

图3-2 月交通量变化图

【例3-2】 某道路的交通量统计表如表3-3所示,试计算各月的月平均日交通量与月变系数。

表3-3 某道路的交通量统计表

【解】步骤1:计算年平均日交通量,即

步骤2:计算月平均日交通量,1月份为

步骤3:计算月变化系数,即

以此类推,可计算其余月份的相关参数,列于表3-3中,得到交通量的月变图,如图3-3所示。

图3-3 某道路交通量月变图

由表3-3及图3-3可知,2月份的月变化系数最大,说明气候寒冷和春节对出行影响较大,故2月份的交通量是一年中最低的。

2. 交通量的日变化

交通量在一周内每天是不同的,对城市道路而言一般在工作日变化不大,在节假日交通量减少。交通量每周的日变化以周变系数D表示为

以每周的各日为横坐标、周变系数的倒数1/D为纵坐标绘制的曲线称为周交通量变化图。图3-4所示为某道路的交通量周变化图。可以看到,该路线在周末处于低峰,说明它主要是为业务出行服务的。

图3-4 周交通量变化图

一般城市道路的交通量日变化幅度没有公路(尤其是为旅游服务的公路)大。主要为旅游服务的公路既受季节性变化的影响,又要受日期变化的影响,设计这种高峰流量大,其他时间流量又很小的路线是一件很难的事,不仅要考虑工程上的技术问题,还要考虑经济、环境及社会方面的因素。(www.daowen.com)

对于城市的主干线来说,由于交通需求的变化幅度没有为旅游服务的路线大,因此问题并不突出。城市交通存在的问题主要是阻塞,它的规律是工作日上下班时出现交通阻塞。解决问题时,应首先掌握阻塞的规律,然后给予控制及设施上的保证。

【例3-3】 某道路各个周的全年累计交通量统计表如表3-4所示,试计算各周几的周平均日交通量与周变系数。

表3-4 某道路各个周的全年累计交通量统计表

【解】步骤1:先计算AADT,即

步骤2:求WADT,以周日为例,即

步骤3:日变系数计算,即

以此类推,可计算其余周几的相关参数,列于表3-4中,得到交通量的日变图,如图3-5所示。

图3-5 某道路交通量日变图

3. 交通量的小时变化

交通需求最复杂的变化是以小时为单位的变化。实际上,交通设施的设计、运营、控制都是以考虑高峰小时交通量为前提的。

对于不同的地点来说,高峰小时的发生时间可能是不同的。但是,在同一地点,高峰小时是有其特定规律的。尽管在高峰小时内,交通量有或多或少的变化,但高峰小时每天发生在同一时间段内。

图3-6所示为某地区各种交通设施的日小时交通量变化。从图3-6中可以看出,在城市干道、郊区道路和过境干线中,郊区道路的变化较大,城市干路在白天除午休时间外变化较小,过境干线在夜间仍有一定交通量;这三种设施在早晚都有一个高峰,只是时间略有不同,而某些道路(如旅游区道路)可能只在晚上有一个高峰。

对于一个给定的地点,高峰小时的发生时间基本上可以确定,但交通量大小随日期、季节的不同而不同。

图3-6 某地区各种交通设施的日小时交通量变化

图3-7所示为不同公路的高峰小时交通量特性。这些高峰小时交通量以递减的顺序排列,排在最前面的是一年中最大的高峰小时交通量。从图3-7中可以看出,道路3的斜率最大,它所反映的是该道路在一年中的某几天有非常大的高峰流量,但并不反映一年内其他时间交通量的情况。对于城市和郊区的道路来说,选择一个设计小时并不是很重要,因为在城市和郊区道路上,高峰小时交通量的差异没有乡村公路那么大。许多城市的道路设施选择第10~20位高峰小时中的某个值作为设计小时。也就是说,城市道路往往设计得容量大一些,以防阻塞,但这会使建设费用较高。

图3-7 不同公路的高峰小时交通量特性

4. 交通量在1 h之内的变化

交通量不但随季节、日期和小时而变化,而且在1 h之内也发生变化。图3-8所示为1 h之内以5 min为区间的交通流率波动情况,同时也给出了5 min交通流率与15 min交通流率的关系,以及高峰小时交通量。在图3-8中,最大5 min交通流率约为2 250辆/h,最大15 min交通流率为2 000辆/h,而高峰小时交通量为1 640辆/h。在5 min的区间内,交通流率的变化和波动是很明显的。若区间变小,则交通量变化更为明显。

图3-8 高峰小时内交通量的变化

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