提高通行率的车速

摘 要：在城市道路中，车流人流密集，车速过大，造成很大的安全隐患；车速过小，通行率低，造成拥堵，乘车不如步行。那么，多大行车速率，才既提高通行率，又保证相对安全。本文就这个问题作初浅的探讨。

关键词：城市道路；车速；安全车距；通行率；减少拥堵

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）21-371-01

乘车，就是为了图快，就是要在有限的时间内通过较远的途程。然在城市的道路中，车流人流密集，既有“中国式过马路”的恶习影响，又有靠花钱弄来驾照的新手上路，还有人行道与车行道交叉频繁，更有为虚荣而买车来故意慢悠悠地显摆的闲人以及不守交通法规的人等等，造成严重的交通拥堵的现象已成为人们亟待破解的问题。在城市道路中行车，车速越大，通行率自然就越高。然而，新手上路往往会在行车途中来个急刹，车距过小时，容易造成追尾事故。而车速过小，通行率就低，开车不如走路快，不仅失去了快捷的意义，据说还是造成雾霾的帮凶。那么，多大的车速才能既保证行车安全又有较高的通行率呢？

通行率：定义为单位时间内通过某一路口或位置的车辆数。即在时间t内有N辆车通过某一路口，我们把通车辆数N与这段时间t的比值叫做过这一路口的通行率，用字母 表示。写成公式是

通行率 越高，通行效果就好。

安全车距：前车已停止，后车发现后立即制动，从制动到停下不至于撞上前车，后车行进的距离为安全车距。

以后车为研究对象，设车速为v，制动后做匀减速运动。由匀变速直线运动规律中的速度位移公式，有

式中的a 为制动时加速度的大小。现以制动时轮胎抱死而在路面上以滑动摩擦方式前进为例，则 ，式中 为动摩擦因数，g为重力加速度。还要考虑驾驶员发现情况到采取措施的反应时间为 ，在反应时间内，车做匀速运动，车前进 ，由以上两式得：

安全车距：

由上式知，车速v越大，则安全车距x也越大。继而又降低了单位长度上的车辆数n，即x越大，n就越小。再由 可知，v大而n小，不一定能提高通行率 。

现以小车为例，车长约在5米左右，就取 =5m；动摩擦因数 ，可据人教版《普通高中课程标准实验教科书・物理必修1》第三章相互作用第三节・摩擦力（P59）上的“表1 几种材料间的动摩擦因数”，表内有：橡胶轮胎与路面（干）的动摩擦因数是0.71，再考虑到现在城市道路一般为沥青路面，且很多车的制动系统都有ABS系统，制动性能更佳，折合过来，就取 =0.75， 取9.8 。代入 式中得

再设反应时间为 ，并把 代入安全车距

安全车距和通行率与车速的关系见下表：

至此，在城市道路中行车时，车距应保持9米、车速控制在31Km/h左右为宜，这时，通行率是0.6辆每秒，即每分钟36辆，并达最大，这样就可以有效的减少拥堵现象。