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1、第36卷第2期西南交通大学学报Vol.36No.22001年4月JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYApr.2001文章编号:0258-2724(2001)02-0113-04车头间距分布规律的研究121罗霞,杜进有,霍娅敏(1.西南交通大学交通运输学院,四川成都610031;2.成都市交通局,四川成都610041)摘要:以我国混合车流作为高等级公路交通流的基本构成,分析了混合车流车型跟驶序列组合的概率;采用计算机模拟手段,得到了车头时距阈值与速度关系、不同跟车序列最小车头间距、车头间距与随机度关系和车头间距与
2、流量关系;并通过随机度参数将微观和宏观参数整合为一体。关键词:公路;车辆交通;车头间距;分布规律中图分类号:U491.112文献标识码:AStudyontheDistributionPatternsofTimeHeadwayofVehicles121LUOXia,DUJin-you,HUOYa-min(1.SchoolofTrafficandTransp.,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China;2.CommunicationsBureauofChengduCity,Chengdu61004
3、1,China)Abstract:Takenmixedtrafficflowsasthebasicconstitutionofhighways,thecombinatorialprobabilityoffollowingsequencesofmixedtrafficflowsisanalyzed.Therelationshipbetweenvehiclespeedsandthemaximumtimeheadwayandthatbetweentheminimumtimeheadwayandrandomnessoftrafficflowsareobt
4、ained.Thenthemacro-parametersareintegratedwiththemicro-parametersthroughrandomnessoftrafficflows.Keywords:highways;vehiculartraffic;timeheadway;distributionpattern车头间距和车头时距是表述同一概念的不同量度单位,描述交通流中前后相邻两车之间的距离和两车通过某一点的时间差。车头间距从微观角度看只与交通流中独立的一对车有关。车流密度和速度影响[1]车头间距的分布,在三大参数关系的研究中已得到
5、验证,尤其在中高密状态,速度对密度的改变相当敏感,而速度对于确定车头间距至关重要,这在以后的分析中将得到。因此,车头间距这个微观参量是与宏观交通流三大参数密切相关的。在混合车流条件下,车头间距的分布与车型密切相关。这主要体现在车身尺寸与车的动力特性的差异两方面。尤其是在跟随状态下,由于前后车型组合的序列不同,所要求的最大纵向间距在理论计算中就存在差异,在实际的车流运动中这种差异将更加突出。本文中将利用计算机模拟探讨混合车流车头间距的分布规律。1车头间距模拟的数学模型(1)车头间距的计算公式。最小车头间距的理论计算是采用前后车间距为一个停车视距长度
6、,其计[2]算公式为2l1(l2)=vt+kv+l0+l(1)式中:v———行车速度;收稿日期:1999-11-26基金项目:国家自然科学基金资助项目(59308080)作者简介:罗霞(1962-),女,教授,博士.114西南交通大学学报第36卷k———制动系数,k=1/(2g);g———重力加速度;———轮胎和路面纵向附着系数;t———反应时间,一般大车取1.8s,小车取1.2s;l0———前后车安全距离;l———汽车长度,本文中小车取6.0m,大车取10.0m。从式(1)可以看出,除k和l0与车身尺寸无关外,其余参数均与车身尺寸直接相关。但在
7、跟随状态下,由于慢速车的车速制约整个车队,因而各车型的速度趋于一致,则车速对车头间距的影响并不大。图1为纵向“动态净空”计算示意。图1纵向“动态净空”计算示意(2)车流到达模型[2,3]讨论车头间距的数学模型首先要讨论在不同车流强度下的来车分布函数,表1列出了3种密度的车流到达分布函数。表13种密度的车流到达分布函数k的取值分布类型分布函数F(t)适应密度-λt1负指数分布λe低密度(自由流)2-2λt2二阶爱尔兰分布4λte中密度∞均匀分布λ中、高密度(跟随状态)(3)前后车型组合序列表达对于混合车流,假设小车比例为p,则车型组合序列概率为2p
8、小跟小p(1-p)大跟小P=(2)(1-p)p小跟大2(1-p)大跟大(4)假设条件①道路模型:无出入口、无交织的全封闭、平直路段,且仅
