[科普中国]-速度-密度曲线

速度-密度曲线(speed-density curve)是指表示交通流的速度v与密度K之间相互关系的曲线。车流速度随车流密度的增加而降低，当密度达到最大值(即队塞密度)时，车流中止，速度亦为零。

简介速度-密度曲线(speed-density curve)是指表示交通流的速度v与密度K之间相互关系的曲线。车流速度随车流密度的增加而降低，当密度达到最大值(即队塞密度)时，车流中止，速度亦为零1。

流量、速度、密度三者关系当车流密度小于最佳车流密度时，车流处于自由行驶状态，平均车速高。交通量没有达到最大值，密度增大，交通量也增大；当车流密度接近或等于最佳车流密度时，车流出现车队跟驰现象，车速受到限制。各种车辆接近某一车速等速行驶，交通量将要达到最大值；当车流密度大于最佳车流密度时，车流处于拥挤状态，由于车流密度逐渐增大，车速和交通量同时降低，交通发生阻塞，甚至发生停车现象2。

行车速度的统计分布特征行车速度与交通量一样，也是一个随机变量。研究表明，在乡村公路和高速公路路段上，运行车速一般呈正态分布，在城市道路或高速公路匝道口处，车速分布比较集中，一般呈偏态分布，如皮尔逊Ⅲ型分布对行车速度进行统计分析，一般要借助车速分布直方图和车速频率累计频率分布曲线3。

行车速度的统计分布特征1、中位车速

也称50%位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50%位车速等于平均车速。

2、85%位车速

在该路段行驶的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度以下，只有15%的车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制车速3、15%位车速与速率波动幅度。

在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现象，要规定低速限制，因此15%位车速测定是非常重要的3。

影响车速变化因素1.驾驶员对车速的影响。

2.车辆对车速的影响。

3.道路对车速的影响。

(1)交通量；

(2)交通组成；

(3)超车条件；

(4)交通管理；

(5)交通环境。

4.交通条件对车速的影响。

(1)街道类型及等级；

(2)平面线型；

(3)纵断面；

(4)车道数及车道位置；

(5)视距；

(6)侧向净空；

(7)路面2。

交通密度基本定义1、概念

指在某一瞬间内单位长度道路上的车辆数，又称车流密度。单位为:辆/km。K=N/L。

2、意义

车流密度大小反映一条道路上的交通密集程度。对于同一条道路，可不考虑车道数;对于具有不同车道数的道路，为使车流密度具有可比性，车流密度应按单车道定义，单位:辆/km/车道。

密度是交通流中重要的参数，因为它直接反映了交通需求量。密度还可以近似地用来衡量驾驶员操纵车辆的舒适性和灵活性。密度是瞬间值，随着观测的时刻、路段长度而变化，是平均值。

3、密度的应用

管制、事故探测、服务水平1。

车道占有率由于密度是瞬时值，随观测的时间或区间长度而变化，而且反映不出与车辆长度和速度的关系，尤其当车辆混合行驶时，密度的高低，并不能明确地表示交通流的状态，所以在交通工程中又引用了车道占有率的概念来表示车流密度。车道占有率包括空间占有率和时间占有率两种。

1、空间占有率

在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长度之比称为空间占有率通常以百分数表示。车流密度只能表示车流的密集程度，而空间占有率则能反映某路段上车队的长度。

2.时间占有率

在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值与观测总时间的比值称为时间占有率，通常以百分数表示2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学