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1、第31卷第2期2014年2月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．31No．2Feb．2014doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．02．020交通流速度一密度模型特性分析徐(1．浙江警察學(xué)院，浙江杭州310053；2．程1，陳曉明2青島海信網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司，山東青島266071)摘要：描述交通流流量、速度和密度關(guān)系的基本圖是交通流理論與交通工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)模型之一。本文通過對10種典型的速度一密度模型的總結(jié)分析，采用北京快速路實測數(shù)據(jù)對上述模型進行參數(shù)標(biāo)定與誤差分析
2、。結(jié)果表明，速度一密度模型的擬合誤差在不同的數(shù)據(jù)集下不會發(fā)生很大的變化；如自由流速度、阻塞密度等具有明確物理意義的參數(shù)會隨著不同數(shù)據(jù)集合發(fā)生較大的變化；NeweU模型和Logisitic模型在不同的數(shù)據(jù)集下都表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。上述研究將為速度一密度模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模型參數(shù)標(biāo)定提供實踐支撐。關(guān)鍵詞：交通工程；速度一密度模型；基本圖；采樣間隔中圖分類號：U491文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1002—0268(2014)02—0114—07AnalysisofCharacteristicsofTrafficFlowSpeed—densityRelationModelXUChen91，CHENXiao
3、—min92(1．ZhejiangPoliceCollege，HangzhouZhejiang310053，China；2．HisenseTransTechCo．Ltd．，QingdaoShandong266071，China)Abstract：Thefundamentaldiagram，asthegraphicalrepresentationoftherelationshipsamongtrafficvolume，speedanddensity，hasbeenthefoundationoftrafficflowtheoryandtransportationengineering．Bysu
4、mmarizingandanalyzing10typicalspeed—densityrelationshipmodels，parametercalibrationanderroranalysisoftheabovemodelsaredoneusingmeasureddataofBeijingexpressway．Theresultshowsthat(1)thefittingerrorsofspeed—densitymodelshavelesschangeunderdifferentsetsoffielddata；(2)somephysicalmeaningfulparameters，su
5、chasfree—flowspeedandjamdensity，havegreatdifferenceunderdifferentsetsoffielddata；(3)NeweUmodelandLogisiticmodelshowgoodstabilityunderdifferentsetsoffielddata．Theaboveresearchwillprovidepracticalsupportforoptimizationofstructuresofspeed—densityrelationshipmodelsandcalibrationsofmodelparameters．Keyw
6、ords：trafficengineering；speed—densitymodel；fundamentaldiagram；samplinginterval0引言交通流3個基本參數(shù)也即3要素：流量、速度、密度是描述流體特性的關(guān)鍵參數(shù)¨1。交通流基本圖是表征交通流3參數(shù)之間相關(guān)關(guān)系的模型，是交通流區(qū)別于其他流體的重要特征。因此，交通流基本圖在交通流理論與交通工程實踐中都扮演了重要的角色。在交通流動力學(xué)研究中，需要采用流量一密度關(guān)系模型來分析交通流中的擾動傳播特性與交通流穩(wěn)定性；在通行能力分析中，需要采用速度一流量關(guān)系模型來確定道路服務(wù)水平。早在1935年，格林希爾治口1(Greenshiel
7、ds)就通過實測數(shù)據(jù)的分析提出了第1個速度一密度模型。盡管該模型在最初研究時所使用的數(shù)據(jù)存在一些問題，但格林希爾治速度一流量的拋物線模型還是具有開創(chuàng)性意義的。它提出的速度一流量拋物線關(guān)系基本上反映了這兩個參數(shù)的變化趨勢，多年來一直被廣泛采用，包括美國《道路通行能力手冊》的收稿日期：2013—03—29基金項目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(八六三計劃)項目(2012AAll2309)作者簡介：徐程(1985一)，女，江蘇南通人
