交通密度
一、定义：
是指在某一瞬间，单位长度道路（单车道）上存在的车辆数。K = N / L 式中：K—车流密度，辆/km
N—观测路段内某瞬时车辆数，辆
L—观测路段长度，km
交通量反映的是车辆通过道路某断面的频繁程度，交通密度大小反映一条道路上的交通密集程度。为使车流速度具有可比性，车流密度应按单车道来定义，单位：辆／km·车道 二、表示方法 1、车头间距（hd）
同一车道、同一方向连续行驶前后相邻两辆车之间在某一瞬时的车头间距。 K=1/ hd X 1000=1000/ hd
表示符号：hd 单位：m/辆。
路段中所有车头间距的平均值，称为平均车头间距。
2、车头时距（ht）
同一车道、同一方向连续行驶前后相邻的两辆车的车头通过某一点的时间间隔。 ht（平均）=hd（平均）/V（平均）=3600/Q 表示符号：ht 单位：s/辆
为保证行车安全的最短车头间距称为极限车头间距。极限车头间距随车速的变化而变化。 极限车头时距一般为2-3s。 3、临界密度(Km)
道路上运行车流量达到最大时的交通密度Km。Q到达最大值QMAX。 4、限塞密度(Kj）
道路上车辆几乎无法行驶时的交通密度。此时，v=0，Q=0. 三、车道占有率
1、空间占有率（Rs）
某瞬时，在一定长度道路上，全部车辆总长度占所观察道路长度的百分比。
n?lRS?i?1iL例题1：某路段长度为450米，有5辆小汽车（平均车长4m），9辆大汽车（平均车长10m），求Rs。
Rs=（4x5+9x10）/450x100%=24.4%
结论：空间占用率不仅和交通量有关，还和车辆的组成有关。
2、时间占有率（Rt）
n 一定时间内，全部车辆通过某断面所需时间的累计值与观测时间的比值。
?ti?1iRt?例题1：已知某断面40s内又9两车通过，其中有小汽车4辆，通过时间平均为0.6s，大汽车5辆，通过时间平均为1.1s，求 Rt。
解：Rt=（4x0.6+5x 1.1）/40=19.8% 四、交通密度调查
调查目的：交通密度是描述交通流特性的重要参数之一，在研究划分道路服务水平、分析交
T通瓶颈状况、制定交通管理与控制政策与措施等方面均有应用，同时也是研究交通流理论的重要基础数据。
特征：密度是一个瞬时值，它不仅随时间的变化而变动，也随测定区间的长度而变化。为此，常将瞬时密度用某总计时间内的平均值表示。
随着交通量的增长，车辆行驶时的相互干扰及相互制约增加，以致平均车速降低，密度增高。当跟随在慢车后面的车辆继续不断增加，位车辆近乎停止状态时，则流量趋近于零，而密度最大(阻塞密度)。 1、密度调查的时段与区间的长度
在道路某一区段范围内的交通密度每时每刻都在变化,因此,所谓密度,总是指某一瞬的密度值或某一时段内的平均密度值。在交通研究中关心的常是后者。从实测经验得知调查时段越长密度变化越平缓。
另外,在正常交通量条件下,车辆在道路上分布也不均匀,即路段不同,部位的交通密度一般也不同,只有实测路段达到一定长度后,交通密度的变化才趋于平稳。
通过大量实测资料分析得出以下结论:
①实测密度均方差为实测时段和区间长度的减函数;
②测时时段达3~5min以上时,均方差受测试路段长度的影响变弱;
③测试区间大于800m时,均方差受测时时段长度的影响变弱。
根据以上结果,建议在交通密度调查时,测时时段应延续5min以上,路段长度应尽量大于800m。 五、交通流密度调查的方法
交通密度调查主要有出入量法和摄影法，后者又分为地面（高处）摄影观测法和航空摄影观测法。
1.出入量法
出入量法是一种通过观测调查，获得道路上两断面之间无出入交通的路段内现有车辆数，从而计算路段交通密度的方法。（适用条件：适用于高速公路上立交之间无出入交通的路段。） （ 1）出入量法基本原理
在道路上选择 A、B两点间路段为观测路段，如图所示，车流从A点驶向B点。 如下图所示的无出入交通的路段AB上t0时刻存在的车辆数为E（t0），从t0到t一段时间内从A处进入该路段的车辆数为QA（t）；驶出该路段的车辆为QB（t）时，则t时刻时，AB段上的车辆数为为：E（t）= E（t0）+ （ QA（t）-QB（t）） （Et0为初始车辆数。）
Kt= E(t)/LAB
求初始车辆E（t0） 的方法: 试验车法和车牌照法
试验车跟随车流运行，用试验车在A端处的时刻为t0 ，到达B端的时刻为t1，则自t0 到t1的时段通过B端的车辆数为qB，即为t0时刻AB路段的初始车辆数,试验车的行驶速度应尽量与同时行驶的车流保持一致，即不被超越也不超越其他车辆，测试结果才较为准确。若出现超车现象，则应按下式计算初始车辆数： E（t0） Et0=qB +a-b. q——从t0 到t1到时段内通过B端处的车辆数； a——实验车超越其他车的辆数； b——其他车超越实验车的辆数。 3)减少误差的途径
本方法的缺点是随着观测时刻的推移，车辆数的误差也累加。为减少误差的积累，除增加试验车的观测次数，还要把试验车每次经过终时刻作为基准时刻(t)，该时刻的现有车辆数都作为每次的原始车辆数。
2、摄影法
利用空中定时摄影方法求得实测路段的车辆数,然后除以路段长度即可得到摄影时刻的路段交通密度。若进行连续摄影,即可连续测得各时刻交通密度。
具体作法为:在拟测路段上选长度50~100m区段并在路面上作出标记,然后调整摄影机使其对准拍摄范围作定时拍摄即可。当实测区段过长时会使摄影精度下降,此时可使用多架摄影机分段连动摄取。在拍摄照片后,通过对照片处理即可求得摄影时刻的交通密度值。 此法简单并且实测精度高。但设备及器材较昂贵,像片处理工作也较复杂。
（1）地面（高处）摄影观测法
测定方法
用动态录象仪在高处进行摄影。测定区间的长度视地区内的状况和周围条件而变比，一般取50—100m。
摄影的时间间隔依测定区间长度而异。当区间长为50一100m时，摄影间隔可用1画面／5—10s。遇到详细分析交通流的场合，如需同时观测交通量，为了取得正确的观测值，须缩短摄影间隔，一般取1画面／s。在高速公路上，由于字速高，这时可取2画面／s。 在测定密度时，在道路上要标明每台录象机所摄范围内的道路区间长，一般有两处作标记即可。如果容许精度稍低时，可利用车道分隔线的段数、护栏支柱数或电杆数等参照物代替． 整理现场观测结果，按下面介绍的顺序计算密度。再各条录象带的每一画面中，读取摄影观测区间内存在的车辆数，计算总观测时间内区间的平均车辆数，用区间长度求算单位公里长
n度内存在的车辆数，即密度值， K
?iK?i?1n?1L如总计观测时间大于5min，则交通的偶然性变化或周期性变化就能消除。这种方法可以很方便地看出密度随时间的变化情况，同时，又因为它包含短时间的变化，也可以描绘出密度的倾向性变化。
减少误差的注意事项：
如测定区间过长。则测定精度将受到影响．所以不能过长，以不超过100m为宜。 （2）航空摄影观测法
测定密度，使用航空摄影最佳，它是能取得准确数值的唯一方法。
在摄影后的胶卷或照片上读取观测区间内存在的车辆数，据此计算出平均密度。 减少误差的注意事项
航测法不宜长时间地观测，这不仅费用大，而且飞机在空中飞行时间有限(飞机在1000一
1500m最多能停留30min．航空照相机1次摄影的胶卷张数亦受到限制。
调查的精度与摄影间隔行关，间隔越短精度越高。 还有利用卫星遥感图片测量交通密度的方法。
特点：上述方法均为离线式调查，数据分析处理时间较长、费用昂贵，难以应用于需要实时判断的道路交通管理与控制中。
在现代道路交通管理与控制中，交通流密度（上述方法测得的为空间密度）常用测量交通流的时间密度代替，并用车辆观测器实现了快速、实时反映，具体内容建议参考相关的道路交通管理与控制资料。
车流密度调查是交通调查的重要组成部分，它对于了解研究交通状况具有十分重要的作用，主要表现在：
1、车流密度是研究交通流理论和交通控制政策的重要基础数据。调查车流密度，可对道路的三参数函数关系进行研究，掌握交通运行规律，以便预测未来交通运营发展状况，制定交通控制措施。
2、车流密度是划分服务水平的依据，是反映道路上车辆拥挤程度最直观指标，直接反映道路上的车辆密集程度。因此，了解密度，就可以对道路的交通状况作出评价，同时为改善道路的各种设施提供参考。
3、车流密度指标，可以反映路上交通拥挤状况，当道路上交通严重拥挤，车辆运行处于停滞状态时，流量和速度已等于零，无法描述交通状况，用车流密度则可表示。 车流密度对道路通行能力的研究非常重要。