常用的交通状态监测技术有微波、感应线圈、视频、GPS（Global Positioning System，GPS）等技术。根据监测方式的不同，可分为人工检测和自动检测两类。本书所说的交通状态检测技术指的是自动检测技术。在交通状态自动检测的技术中，根据检测设备工作地点的不同，又可将实时交通信息采集技术分为固定型检测技术与移动型检测技术两类［122］。固定型检测器一般安装在固定位置，对经过此地点的所有车辆进行检测。移动型检测器是运用装有车载设备的车辆的移动位置获取交通数据信息，如浮动车等检测技术、基于GPS 的移动定位技术可获得车辆的经纬度坐标和速度方向，通过计算可得到车辆的瞬时速度、行程时间、平均速度等交通信息。两类检测技术各有优缺点，固定型检测设备无法直接检测到全路网的交通信息，移动型检测设备的成本相对较高。因此，实际应用中，为了适应不同的空间位置、道路条件、天气等因素造成的影响需要采用不同的检测技术。

为能够获悉实时的道路交通状态，需要对所获取的交通状态参数进行分析和处理。表征交通状态的交通参数包括流量、速度、占有率、平均车头时距、车间头距及密度等。一般情况下，主要以流量、速度、占有率以及车头时距来分析道路交通的实时状况。

（1）流量

流量是指单位时间内通过道路某断面或指定地点的交通实体数。从时间维上，流量可分为高峰小时流量、日流量和月流量等；在空间维上，流量可分为单车道流量、单向流量和双向流量等。

流量一般用Q 表示，在交通调查中表示为

其中，N 表示观测时段内通过的车辆数；T 表示观测时段长度。

不同的时间和空间下，流量具有不同的变化特征，通过观察其变化规律可在一定程度上度量道路交通状态的演化特性。但由于同一流量可能对应两种截然不同的交通状态，因此，在实际应用中需要与表征交通状态的其他参数结合使用。

（2）速度

速度是指单位时间内，车辆通过的距离。然而，在交通系统中对速度的概念存在多种解释，下面将从微观和宏观的角度对其进行描述。

1）微观角度

从微观角度，单辆车的速度描述包含地点、平均行程和平均行驶速度等。

地点速度也称瞬时速度，是指车辆通过某一地点或在某一瞬间的瞬时速度。如式（2.2）所示，将车辆经过某极短距离的长度（如线圈的宽度）与通过时间之比来近似代替地点速度［123⁃124］，即

其中，x1和x2分别表示t1和t2时刻的车辆位置。

2）宏观角度(www.daowen.com)

其中，vi表示第i 辆车的地点速度；N 表示时间段内经过的车辆数。

其中，L 表示车辆通过区域的路段长度；ti表示车辆i 通过该区域所用的行程时间（或行驶时间）。

式（2.5）表明，区间平均速度是观测区域内所有车辆行程（或行驶）速度的调和平均值。

在实际应用中，较之区间平均速度，时间平均速度更容易获取。因此，本书所涉及的速度均指时间平均速度。

（3）占有率

与宏观的速度分类相似，从时间和空间的角度可将占有率分为空间占有率和时间占有率两类，分别用Os和Ot表示。

空间占有率Os是指某区域内所有车辆长度之和与区域内路段总长度之比，计算公式为

其中，li表示车辆i 的长度；N 表示区域内的车辆数。

空间占有率表现了密度的大小，更能反映道路被实际占用的情况。但与密度参数相似，空间占有率获取难度较大，使其应用于交通工程中时受到一定的限止。

时间占有率是指某时段内检测器被车辆占用的时间之和与总时长之比。计算公式为

其中，T 表示总时长；ti表示车辆i 占用检测器的时间；N 表示时间T 内通过检测器的车辆数。

本书所涉及的占有率均指时间占有率，由于密度参数的获取具有一定难度，而占有率参数易于获取，在一定程度上可以替代密度。因此，在本书的分析中，以流量、速度（时间平均速度）、占有率（时间占有率）为基本参数对交通流式数据的特性进行分析。