交通事故中的交通波理论分析 (1)

本文献适用于道路交通发生交通事故时计算车队的排队长度

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交通事故中的交通波理论分析 吒

文/江平马

通波理论是交通流理论的一个重要内容 .广泛应用于瓶颈路段后 .排队的车辆又陆续启动而疏散成一列具有适当

天

道路交通流的波动特性及影响分析。在城市交通中.

密度的车队，它所体现的车流波称为疏散波。交通流中两种

出现交通事故后常常会引起事故路段的车辆排队，产生交通不同密度部分的分界面经过一辆辆车向车队后部传动的现象阻塞，甚至影响相邻路段。交通波理论中的各种基本模型常称为交通流的波动。集结波和疏散波统称为集散波，波速W

用于计算信号交叉口延误时间和排队长度，因此，结合交通的计算公式为： 流理论正确分析发生交通事故后事故路段的车辆排队长度及 :

二：— - 2 ￣ K1 V K, - —

集结和消散过程，可以为交通管理部门正确指挥行车提供理论根据。

—

K1一K 2

( 1)

式中：W,—集散波的波速； —

Q和 Q——前后两种车流状态的流量；

交通事故对道路行车的影响 交通事故对道路行车造成的影响，不仅跟事故本身的严重程度有关，而且与事故发生的地点与时间有密切关系。 为简单起见，将本文讨论的交通事故严重程度视为相同。美国《路通行能力手册》中根据车速、流量、密度将公路基道本路段的服务水平分为A、B、C、 D、E、F六个等级 .事故发生在不同的服务等级条件下对车流的影响是不相同的。在

K和 K——前后两种车流状态的密度；, 2 V和V——前后两种车流状态的速度。, 2 如果车流前后两行驶状态的流量和密度非常接近 .则式 ( )可演化为： 1

W…A Q △ ( 2)

这个公式是微弱波的波速公式，即车流中传播小紊流的

A、 B C服务水平条件下车流比较稳定密度较小，若发生速度公式。 事故，尽管在其附近地区的服务水平会下降但造成的影响在流量 度关系相关曲线上 .集散波的波速就是割线密

会很快消除 .交通流能迅速恢复

原有服务水平。但在 D、E艮的斜率微弱波的波速就是切线的斜率。如图 1示当车月所状状 务水平条件下交通流处于不稳定阶段 .车流密度较大。交通流从低密度低流量的A态转化到高密度高流量的B态时。 流量达到或接近路段的通行能力，任何交通流的干扰和事故 W> R波与交通流的运动方向相同；当车流从低流量高密度 0p

都会引起严重的道路堵塞，造成后续车辆的停驶，形成很长的C状态转变到高流量低密度的 B态时 W<￣波与交通流状 0p的车辆排队。而 F服务水平则是出现阻塞之后所达到的一级种服务等级，这里不给予考虑。 从交通事故发生到事故消除 .这期间由于部分车道被出 事车辆所占用，因此该路段的通行能力下降。在 D、 E服级务水平条件下，上游交通需求量已经接近或达到该路段的通行能力，任何交通流的干扰都会引起后面车辆的排队。即当 上游交通需求量大于路段现行通行能力时 .就会形成排队。

的运动方向相反。从 A B集结波 .从 B A消散波，这到是到是两者都是前进波：从 B C是集结波，从 C到B消散波 .这到是两者都是后退波。 Q

当事故解除以后 .路段通行能力有所回升 .此时排队仍然存在，所以根据流量密度关系 .此时的通行能力还达不到该路段原有通行能力。当排队彻底消散以后 .通行能力恢复到原有水平 .该路段恢复正常行车。 综上所述 .在 D E级服务水平条件下出现交通事故对 正常行车造成的影响最大 .因此现仅对 D、E级服务水平条件下的排队现象进行分析。 0 K

图1 Q— K系曲线图关

用车流波动理论分析车流排队及消散的 过程 用车流波动理论分析交通事故过程 假设上游交通需求量大于事发路段现有通行能力 .到达车流在事故地点陆续减慢速度甚至停车而集结成密度较高的 队列，事故解除后 .由于路段通行能力的恢复 .排队车辆又

车流波动理论 列队行驶的车辆在瓶颈路段入口处减缓车速陆续排队而 集结成密度高的队列，它所体现的车

流波称为集结波；通过

陆续加速而疏散成 -N具有适当密度的车队，车流中两种不

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