1、tktkePk!)(!kemkmkPmeP0kkmkPP1129.01109.99.911101)11(1)11(ieiiiiPPP!(1)基本公式:,k0,1,2,Pk在计数间隔t内到达k辆车或k个人的概率;单位时间间隔的平均到达率(辆/s或人/s);t每个计数间隔持续的时间(s)或距离(m);n观测次数,正整数。knntkntknkCP)1()(ntp通常记 ,则二项分布为:)10()1()(pppCPknkknk(2)递推公式:npP)1(0kppkknkPP111(3)适用条件:车辆比较拥挤、自由行驶机会不多的车流。(4)分布的均值M和方差D分别为M=np,D=np(1-p),显然有M
2、D。用观测数据计算出来的样本均值m和方差S2代替M和D,因此,S2/m 应当小于1。当S2/m显著大于1.0时,就是二项分布不适的表示。tethP)(tktkePk!)(teP0tethP)(负指数分布的均值M和方差D分别为M=1/,D=1/2,用样本均值m代替M、样本的方差S2代替D,既可算出负指数分布的参数。tetp)(应用举例例43 某交通流属泊松分布,已知交通量为1200辆/h,求:0011cceeeeQ次01eeQ次)(t )()(tethP负指数分布的均值M和方差D分别为M=1/+,D=1/2,用样本均值m代替M、样本的方差S2代替D,则可算出移位负指数分布的参数和 。!)(10i
3、eTktthpTktikiK:确定分布曲线形状的参数K值4舍5入,取整数22sTk nttns22211 xfxelg21exp2lg01x1xgiiiiFFfx12248.3501749191iiiiixfxm!mempmii0310.0!000memp1、根据泊松分布计算Pi0310.048.3eem1079.0101pmp1894.0,2177.0,1877.0432ppp.0765.0,1318.065pp2、计算理论频数EjijnpF 55.10310.0500inpF.39.9,4.521EFiiiFFf2)(960.13890.13457.0716%5临界2x临界计算22xx48
4、8.92临界xM/M/N泊松输入、负指数分布服务、N个服务台M/D/1泊松输入、定长服务、单个服务台a/b/c(L/Disc):a:车辆到达的分布 b:服务时间分布c:服务台个数L:允许排队长度Disc:排队规则判别指标:顾客的平均到达率:系统的服务率:系统不稳定,队伍越来越长(或一直不消散)排队消散,系统稳定11判别指标:多路排队多通道系统:NN相当于N个M/M/1系统100/1!1NnNnNNnP NnPnPnn,!0 NnPNnPNnnn,!0单路排队多通道服务系统:系统中没有车辆的概率:系统中有n辆车的概率:系统的平均车辆数:系统中排队的平均长度:系统中的平均消耗时间:系统中排队的平均
5、等待时间:210)/1(1!NNNPnn nNNNPqn210)/1(1!nd qW 制约性:后车紧随前车前进。延迟性(滞后性):后车运行状态的改变在前车之后。传递性:前车的运行状态制约着后车的运行状态。在t时刻,由于前车n的减速造成后车n+1的减速,由于车辆跟驰的延迟性,后车的减速滞后了T(驾驶员的反应时间)。在t时刻,前车和后车的位置分别为xn(t)和xn+1(t),两车此时的距离为S(t)=xn(t)-xn+1(t)。)()(111TtxTtxTdnn 后车在反应时间T内行驶的距离 。表示第i辆车在时刻t的速度。)(txi其中 为后车在时刻(tT)的加速度,称为后车的反应;为敏感度;为时
6、刻t的刺激。所以:反应敏感度刺激。)(1Ttxn T1)()(1txtxnn LTtxTLdtSn)()(11假定d2d3,要使在时刻t两车的间距能保证在突然刹车事件中不发生碰撞,则有:LTtxTtxtxnnn)()()(11即)()()(11TtxTtxtxnnn 对t微分得:)()()(111txtxTtxnnTn 或)()()()()()(1111txtxtxtxTtxTtxnnLnnmnn LnnmntxtxTtx)()()(11称为灵敏度m和L为常数当m=0,L=0,即为线形模型CMTP 0 xKVtKxmVTm02xmmCdtdV022xKKCdtdV xKKKtqqq)()(0
7、xqtK或 取极限得:0 xqtK当车流量随距离而降低时,车流密度随时间而增大。p又因为q=Kv,交通流的运动方程为0)(xKvtK2121112112211221121212111)(1kkQQllvlvlllvvltltxkkkvkvvvW 如果车流前后两行驶状态的流量和密度非常接近,则上式叫可演化为 ,这个公式是微弱波的波速公式,即车流中传播小紊流的速度公式。dkdQW 2121212211 )()(2211kkQQkkkukuwtuwktuwk 集散波总是从前车向后车传播的,把单位时间内集散波所掠过的车辆数称为波流量。通常意义下的流量总是相对于道路的一个固定断面而言,而波流量则是相对于
8、移动的波界面来计算的。可以证明,波流量的公式为 112112kkvvwQQw车流波W的波流量;V2、V1前后两种车流状态的车速;K2、K1前后两种密度。k2k1,且q2q1集结波、前进波 相当于以较大的间距行驶的车队,后车催促前车依次不断加速逐步缩小间距的情况。k2k1,且q2q1集结波、后退波 相当于车队中的头车减速或刹车,跟随车辆依次采取同样行为的情况,如车队驶进信号灯控制的交叉口而红灯启亮的情况。k2q1发散波、后退波 相当于停在停车线后的车队,绿灯启亮后逐渐启动的情形。k2k1,且q2q1发散波、前进波 相当于以较小间距行驶的车队,从队尾起,各车辆依次减速,逐步拉大车距的情况km/53
9、804200111辆Vqkkm/177223880222辆Vqkkm/h58.253177420038801212kkqqwV波速km18.2269.158.269.10L平均排队长度辆54169.1)38804200(69.1)(21qqhqq/19243880195623辆h28.0192454169.1)(2321qqqqth97.169.128.069.1tthkmKKQQw/5.2201001000120012121解:把车流经历的疏散密集疏散这三个状态记为状态1、2、3,相应的流量、速度、密度分别记为Qi、ui、Ki,,i1,2,3,则由车流模型可算出:Q1=1000,u1=50,
10、K1=20Q2=1200,u2=12,K2=100Q3=1500,u3=30,K3=50由状态1转变到状态2形成集结波,记其波速为w1:由状态2转变到状态3形成消散波,记其波速为w2:hkmKKQQw/6100501200150023231hvxtAA167.01222ssAtwttw212hWWtwtAs186.0)6(5.2167.05.222211htttSAj353.0又由:解出:158167.020110015012111212101KKVVtQttQNAWcWmW1掠过得车辆总数就是拥挤过得车辆总数N0,于是335353.0201100150121101jwBWBWtQtQttQNhttNDFA/27.212502167.03352辆tA-tF表示第一辆车延误的时间:2121111kkvvQw2323211kkvvQw121wwwAsQQQtt1wAmQtN11)(wBAwBQttQtNNvvtDA)1(5.0121wtxBB