作者Tudo11927 (土豆 thoo tau)
看板Road
标题[其他] 交通工程 - 车流理论应用
时间Sun Apr 16 22:19:27 2023
https://imgur.com/C37VunB.jpg
基隆段前段长:「
我们用速度管理的方式是为了让各位用路人能更快速通过,不是为
了取缔而取缔」
:
这人大概到死也不知道自由车速
:
测速最好还能更快喔
:
讲什麽干话
:
抢钱啦!
乍看之下,张段长的这番发言令人十分困惑,限制车速和快速通过听起来就自相矛盾
,但深究其中的「交通流理论」(Traffic flow theory)就能理解道理所在。
车流的特性包含了密度、流量和速度,而这三个特性之间彼此都能在图表上看出其中
关联。密度是指每公理的道路上有多少车辆,而流量则以每小时通过的车辆数计算,
有时会将大客货车和机车乘上不同的当量系数,以换算大小车辆对交通不同的影响,
此时单位会是每小时PCU (Passenger Car Unit)
下面图表将以实地数据举例,也可验证课本上的车流理论与实地情况相距不远 [注1]
- 密度 vs 车速
https://imgur.com/5HFOeN7.jpg
密度越高,车速越低,大致呈现斜直线。其中密度为0时的车速就是该路段的自由
速率 (Free flow speed),而车速为0的密度就是壅塞密度 (Jam density)。自由
速率和壅塞密度会随着不同道路的特性和驾驶行为而有所改变,例如雪山隧道要求
车辆停等时依然保持20公尺最低间距,壅塞密度就会随之下降。
- 密度 vs 流量
https://imgur.com/V1TTCnF.jpg
随着车流密度提高,同样时间能通过的车辆总数随之增加,但因为车速随着密度提
高而下降,因此在达到一个最大流量後,密度继续增加只会使流量下降。
- 流量 vs 车速
https://imgur.com/Ibjlgq3.jpg
综合上面两个车流特性关系就能画出流量和车速的关系图,可看见流量一样大致呈
现为横向的U型曲线。曲线上半部随着车速降低而增加流量的是自由车流,而下半
部车速越低流量越低的部分则是受迫车流。可以简单理解为「车多」和「塞车」的
差别。而自由速率在这张图表最左上,流量接近0的部分也可看出。
==
那麽限速和测速与车流的关系又是如何呢?速限和执法设备可以让整体车流以更接近
的速度行驶、降低不同车辆间的速差并减少不必要的加减速,进而辅助平衡车流密度
。而过大的速差容易造成道路使用效率下降,进而产生壅塞和增加事故机率。
https://imgur.com/4Y2IdXE.jpg
在实地数据验证上,由基隆工务段在装设区间测速前後的图表对比就能看出,虽然自
由车流速率下降,但最大流量有所上升,而且可看出
测速後在流量2100仍未达到转折
点,但
测速前在流量1800即达到最大值并开始反折,代表容量有显着上升。整体而言
的最大容量上升,在同样时间内就能纾解更多排队车潮,进而下降整体的旅行时间,
也再度验证了段长所言「
速度管理能让各位用路人更快速通过」。
由驾驶端出发,总觉得限速和测速绑手绑脚,但以交管的角度出发则会希望能有更高
的道路容量,提高车速与提高容量并不一定有直接关系,甚至在有些时候(例如万里
隧道的例子)会是反向的,藉由区间测速「稳定速度驾驶」的限制能够增加车流量,
以交管的角度而言,同样一段道路服务更多车流才是更加符合公众利益和效率的。
[注1] 资料范围:VD-N10-W-2.504-M-Loop Lane 2, 2023.04.02 06:00~22:00
国10西 2.504K 外侧车道
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 120.126.103.12 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Road/M.1681654769.A.20D.html
※ 编辑: Tudo11927 (120.126.103.12 台湾), 04/16/2023 22:48:10
※ Tudo11927:转录至看板 biker 04/16 22:48
1F:推 NiChu: 推荐这篇超级哈扣的专业文章阿... 04/17 00:23
2F:→ NiChu: 蛮好奇土豆大对划设过宽的车道(单一车道>4m)的看法? 04/17 00:24
3F:推 colin90149: 特例特例啦 04/17 00:54
4F:嘘 juju70302: 为了特定时段的车流尖峰,却牺牲其他时段驾驶人的体验 04/17 01:12
5F:→ juju70302: 和安全,我觉得牺牲太大 04/17 01:12
6F:→ juju70302: 在我国极不合理的限速下,区间测速造成驾驶人要一直注 04/17 01:12
7F:→ juju70302: 意仪表板,并用非常不舒服的速度去行驶,造成用路体验 04/17 01:12
8F:→ juju70302: 不佳和用路安全下降。这也是为什麽区间测速实施後事故 04/17 01:12
9F:→ juju70302: 率没有下降的原因之一 04/17 01:12
10F:推 su31tak: 可能是有些人的油门和煞车永远只有0和1两种选项才要一直 04/17 01:31
11F:→ su31tak: 看表吧,油门踩着/握着固定开度是能多不舒服? 04/17 01:31
12F:推 fcbih350: 楼上的有考虑过目前各种区间的条件吗? 04/17 01:43
13F:→ su31tak: 隧道里面没坡度不就平面定速?山路高高低低还有路边公园 04/17 01:45
14F:→ su31tak: 给你等时间才真的是笑话 04/17 01:45
15F:推 smallreader: 感谢分享 04/17 01:49
16F:推 smallreader: 举个简单的类比,习惯的路线你会知道哪里遇到红灯, 04/17 01:56
17F:→ smallreader: 所以不需要超速追赶前车,保持距离以稳定速度就行了 04/17 01:56
18F:推 smallreader: 实证Qmax因为限速而获得提升,用什麽解释好? 04/17 02:10
19F:→ smallreader: 假设Q=车速/车距,那车距会跟速度p次方成正比 1<p<2? 04/17 02:13
20F:→ smallreader: p=1会是法规车距算法,但观察下来p应该会>1 04/17 02:20
21F:→ yuejger: 重点就不是测不测速,是速限合不合理,可以跑七十的路就 04/17 02:23
22F:→ yuejger: 好好限七十的话根本不会有那麽多反弹 04/17 02:23
23F:→ smallreader: p=2的话是跟动能成正比,两倍速度四倍能量,操作难度 04/17 02:27
24F:→ smallreader: 因此不是线性提升,自己这样认为 04/17 02:28
25F:→ smallreader: 啊对,离心力公式 F=mv^2/r,所以操作难度是平方关系 04/17 02:31
26F:→ smallreader: 所以驾驶心理上保持的车距,是越高速增加幅度越大 04/17 02:37
27F:→ smallreader: 我看错了! 密度=1/车距,跟车速是斜直线关系,那p是1 04/17 02:45
28F:→ smallreader: 更正,我错得离谱,密度-车速是斜率负的斜直线,那车 04/17 02:52
29F:→ smallreader: 距是 1/(av+b) a<0 b>0 画在图上虽然也是逐渐上扬, 04/17 02:56
31F:→ smallreader: 反过来说 如果把车距-车速假定为斜直线,那密度-车速 04/17 03:12
32F:→ smallreader: 也会改成要拟和一条双曲线?特徵是越往左上增加越快 04/17 03:14
33F:→ smallreader: 自己手工拟了一条: d,v => (v+100)(d+40)=8450 04/17 04:20
34F:→ smallreader: 呃不对我写的这条把密度取倒数结果还是双曲线 04/17 04:33
35F:→ smallreader: 要假定车距-车速为斜直线,则密度-车速拟合的曲线, 04/17 04:37
36F:→ smallreader: y截距会无限大,即文中的Free flow speed会无限大 04/17 04:38
37F:→ smallreader: 我懂了,车距-车速分布不可以是斜直线,因为速度不允 04/17 04:56
38F:→ smallreader: 许是无限大,而是有极限值,因此分布图必然是双曲线 04/17 04:58
39F:→ smallreader: 而不论密度-车速用直线或曲线拟合,其乘积(流量)仍然 04/17 05:00
40F:→ smallreader: 会呈现抛物线或双曲线的样貌 04/17 05:02
41F:→ smallreader: 但这样还是没抓到重点--资料上,曲线是会移动的。 04/17 05:05
42F:推 smallreader: 想请问流量-车速图的每个点,都代表某个时间点的平均 04/17 05:11
43F:→ smallreader: 车速和流量吗?譬如某个点是06:00-06:05统计到的数据 04/17 05:13
44F:→ smallreader: 那麽,106清明连假和107万里蟹活动,两组数据的点, 04/17 05:14
45F:→ smallreader: 在密度-车速图上,是不是万里蟹那组直线比较右移? 04/17 05:15
46F:→ smallreader: 因为我想讲的是,第一张图纵轴和横轴乘起来,只会得 04/17 05:17
47F:→ smallreader: *密度-车速图 04/17 05:18
48F:→ smallreader: 只会得到单一条流量曲线,而该曲线的Qmax只是该次统 04/17 05:19
49F:→ smallreader: 计周期内出现过的尖峰流量? 04/17 05:22
50F:→ smallreader: 说错了,万里蟹的直线不是右移,是自由速率缩小而壅 04/17 05:37
51F:→ smallreader: 塞密度增加,或可以用撑在墙上的竿子往下滑来比喻 04/17 05:39
53F:→ smallreader: 然而照图中的分布,高流量的资料点似乎很少,大部分 04/17 06:11
54F:→ smallreader: 时间点测得流量都是中偏低,反而106清明连假的分布 04/17 06:12
55F:→ smallreader: 看起来是高流量的点不会比万里蟹来得稀疏耶? 04/17 06:13
56F:→ smallreader: 应该可以用柱状图,分别统计高流量和中低流量的比例 04/17 06:15
57F:→ smallreader: 如果证明测速之後,在整个统计周期内,高流量出现的 04/17 06:17
58F:→ smallreader: 比例增加很多,而不是某个时间点短暂的拥有高流量, 04/17 06:18
59F:→ NiChu: 楼上可以直接回文吧?推文不太方便阅读 04/17 06:19
60F:→ smallreader: 结果高流量的点加总起来还是输测速之前?这样就不好 04/17 06:20
61F:嘘 thrombocyte: 速限订那鸟样还需要讲後面的干话? 04/17 13:06
62F:→ thrombocyte: 所有人要盯着仪表板然後跟我说公众利益?我先笑一下 04/17 13:08
63F:推 ultratimes: 其实你可以去装抬头HUD 就不用盯着仪表板看了 04/17 19:39
64F:→ ultratimes: HUD甚至还可以调车速,让他更趋近真实速度而非快乐表 04/17 19:40
65F:嘘 foxbrush: “油门踩着/握着固定开”<= 先不论能不能做到,光这样就 04/18 04:46
66F:→ foxbrush: 想维持恒定速度,怀疑真的会开车吗? 04/18 04:46
67F:→ foxbrush: 另外可以装HUD,要不要去推动立法车子一律必须强制安装H 04/18 04:46
68F:→ foxbrush: UD 04/18 04:46
69F:推 anddy: 看甚麽仪表板,可以定速阿 04/18 10:12
70F:推 su31tak: 踩太多一直变快,踩太少一直变慢,平路没高低坡度那个不 04/18 10:36
71F:→ su31tak: 快不慢的点也不会差到哪里去,甚至不是CVT的话还能直觉 04/18 10:36
72F:→ su31tak: 听转速不用看表,右脚定速到底有多难? 04/18 10:37
73F:嘘 ting445: 这样还能护航真的笑死人 只拿区间以後的数据当然会显示出 04/18 11:18
74F:→ ting445: 速度50流量最大啊 04/18 11:18
75F:→ ting445: 不照85分位去订速限大幅降低运输效率怎麽不算 04/18 11:19
76F:→ ting445: 还有说油门踩着定速,你就去每天给我开苏花改来回 04/18 11:19
77F:→ ting445: 看你会不会疲乏 04/18 11:19
78F:→ ting445: 一听这种好笑的言论不是大乌龟要不然就是不会开车 04/18 11:19
79F:→ ting445: 这种解释统计的方法真的满好笑的 04/18 11:20
80F:嘘 foxbrush: “直觉听转速不用看表,右脚定速到底有多难?”<=我还用 04/18 12:50
81F:嘘 foxbrush: 心眼开车勒,这技术已经不只是纸上谈兵或不食人间烟火程 04/18 12:52
82F:→ foxbrush: 度 04/18 12:53
83F:推 su31tak: 您说的是,小弟的野狼一定是坏掉了才会在引擎恒定转速跟 04/18 12:57
84F:→ su31tak: 固定油门开度下维持相同速度 04/18 12:57
85F:推 bill820620: 推专业文章,没读书的跳针仔你解释再多他们也不会懂 04/20 21:42
86F:推 trtcool: 为什麽很多奇怪嘘文强调维持速度很难?反速限可以要求调 04/22 23:09
87F:→ trtcool: 整合理不是要反智 04/22 23:09