[交工] 车流理论应用 - 以万里隧道区测为例

楼主: Tudo11927 (黄土豆)   2023-04-16 22:19:27
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
:讲什么干话
: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后,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。
==
那么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后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,而且可看出测速后在流量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,代表容量有显著上升。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,借由区间测速“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
作者: NiChu (氵尼~~鱼禾火~~)   2023-04-17 00:23:00
推荐这篇超级哈扣的专业文章阿...蛮好奇土豆大对划设过宽的车道(单一车道>4m)的看法?
作者: colin90149 (王者之狂‧狂者终不悔)   2023-04-17 00:54:00
特例特例啦
作者: juju70302 (juju)   2023-04-17 01:12:00
为了特定时段的车流尖峰,却牺牲其他时段驾驶人的体验和安全,我觉得牺牲太大在我国极不合理的限速下,区间测速造成驾驶人要一直注意仪表板,并用非常不舒服的速度去行驶,造成用路体验不佳和用路安全下降。这也是为什么区间测速实施后事故率没有下降的原因之一
作者: su31tak (su31tak)   2023-04-17 01:31:00
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看表吧,油门踩着/握著固定开度是能多不舒服?
作者: fcbih350 (永恒旋律)   2023-04-17 01:43:00
楼上的有考虑过目前各种区间的条件吗?
作者: su31tak (su31tak)   2023-04-17 01:45:00
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给你等时间才真的是笑话
作者: smallreader (小读者)   2023-04-17 01:49:00
感谢分享举个简单的类比,习惯的路线你会知道哪里遇到红灯,所以不需要超速追赶前车,保持距离以稳定速度就行了实证Qmax因为限速而获得提升,用什么解释好?假设Q=车速/车距,那车距会跟速度p次方成正比 1<p<2?p=1会是法规车距算法,但观察下来p应该会>1
作者: yuejger (Porsche J ger)   2023-04-17 02:23:00
重点就不是测不测速,是速限合不合理,可以跑七十的路就好好限七十的话根本不会有那么多反弹
作者: smallreader (小读者)   2023-04-17 02:27:00
p=2的话是跟动能成正比,两倍速度四倍能量,操作难度因此不是线性提升,自己这样认为啊对,离心力公式 F=mv^2/r,所以操作难度是平方关系所以驾驶心理上保持的车距,是越高速增加幅度越大我看错了! 密度=1/车距,跟车速是斜直线关系,那p是1更正,我错得离谱,密度-车速是斜率负的斜直线,那车距是 1/(av+b) a<0 b>0 画在图上虽然也是逐渐上扬,https://i.imgur.com/PH99plk.png 但变成一种双曲线反过来说 如果把车距-车速假定为斜直线,那密度-车速也会改成要拟和一条双曲线?特征是越往左上增加越快自己手工拟了一条: d,v => (v+100)(d+40)=8450呃不对我写的这条把密度取倒数结果还是双曲线要假定车距-车速为斜直线,则密度-车速拟合的曲线,y截距会无限大,即文中的Free flow speed会无限大我懂了,车距-车速分布不可以是斜直线,因为速度不允许是无限大,而是有极限值,因此分布图必然是双曲线而不论密度-车速用直线或曲线拟合,其乘积(流量)仍然会呈现抛物线或双曲线的样貌但这样还是没抓到重点--资料上,曲线是会移动的。想请问流量-车速图的每个点,都代表某个时间点的平均车速和流量吗?譬如某个点是06:00-06:05统计到的数据那么,106清明连假和107万里蟹活动,两组数据的点,在密度-车速图上,是不是万里蟹那组直线比较右移?因为我想讲的是,第一张图纵轴和横轴乘起来,只会得*密度-车速图只会得到单一条流量曲线,而该曲线的Qmax只是该次统计周期内出现过的尖峰流量?说错了,万里蟹的直线不是右移,是自由速率缩小而壅塞密度增加,或可以用撑在墙上的竿子往下滑来比喻https://i.imgur.com/1Ckv8nb.png 意思是这样然而照图中的分布,高流量的资料点似乎很少,大部分时间点测得流量都是中偏低,反而106清明连假的分布看起来是高流量的点不会比万里蟹来得稀疏耶?应该可以用柱状图,分别统计高流量和中低流量的比例如果证明测速之后,在整个统计周期内,高流量出现的比例增加很多,而不是某个时间点短暂的拥有高流量,
作者: NiChu (氵尼~~鱼禾火~~)   2023-04-17 06:19:00
楼上可以直接回文吧?推文不太方便阅读
作者: smallreader (小读者)   2023-04-17 06:20:00
结果高流量的点加总起来还是输测速之前?这样就不好
作者: thrombocyte (血栓细胞)   2023-04-17 13:06:00
速限订那鸟样还需要讲后面的干话?所有人要盯着仪表板然后跟我说公众利益?我先笑一下
作者: ultratimes   2023-04-17 19:39:00
其实你可以去装抬头HUD 就不用盯着仪表板看了HUD甚至还可以调车速,让他更趋近真实速度而非快乐表
作者: foxbrush (Keep advancing...)   2023-04-18 04:46:00
“油门踩着/握著固定开”<= 先不论能不能做到,光这样就想维持恒定速度,怀疑真的会开车吗?另外可以装HUD,要不要去推动立法车子一律必须强制安装HUD
作者: anddy (滚阿滚的贡丸人)   2023-04-18 10:12:00
看什么仪表板,可以定速阿
作者: su31tak (su31tak)   2023-04-18 10:36:00
踩太多一直变快,踩太少一直变慢,平路没高低坡度那个不快不慢的点也不会差到哪里去,甚至不是CVT的话还能直觉听转速不用看表,右脚定速到底有多难?
作者: ting445 (PPTTTTTT)   2023-04-18 11:18:00
这样还能护航真的笑死人 只拿区间以后的数据当然会显示出速度50流量最大啊不照85分位去订速限大幅降低运输效率怎么不算还有说油门踩着定速,你就去每天给我开苏花改来回看你会不会疲乏一听这种好笑的言论不是大乌龟要不然就是不会开车这种解释统计的方法真的满好笑的
作者: foxbrush (Keep advancing...)   2023-04-18 12:50:00
“直觉听转速不用看表,右脚定速到底有多难?”<=我还用心眼开车勒,这技术已经不只是纸上谈兵或不食人间烟火程度
作者: su31tak (su31tak)   2023-04-18 12:57:00
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固定油门开度下维持相同速度
作者: bill820620 (管翔)   2023-04-20 21:42:00
推专业文章,没读书的跳针仔你解释再多他们也不会懂
作者: trtcool   2023-04-22 23:09:00
为什么很多奇怪嘘文强调维持速度很难?反速限可以要求调整合理不是要反智

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