交通工程基礎(chǔ)第4講人車特性2(閱讀)課件

第4講人車特性（2）Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics第4講人車特性（2）Chapter2RoadUser1Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics2.1交通系統(tǒng)的要素2.2人的特性2.3車輛特性2.3.1設(shè)計車輛2.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性2.3.3制動性2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2RoadUserandVehicl22.3車輛特性車輛的分類(P37/42）：小客車公共汽車卡車休閑車2.3車輛特性車輛的分類(P37/42）：3與交通有關(guān)的車輛特性（P37/42）：制動性加速性低速的轉(zhuǎn)向性高速的轉(zhuǎn)向性與交通有關(guān)的車輛特性（P37/42）：4Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics2.1交通系統(tǒng)的要素2.2人的特性2.3車輛特性2.3.1設(shè)計車輛2.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性2.3.3制動性2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2RoadUserandVehicl52.3.1設(shè)計車輛設(shè)計車輛就是一種選定的機(jī)動車，作為道路新建和改建中制定各項道路設(shè)計指標(biāo)以保證車輛安全和順利通行的依據(jù)。美國標(biāo)準(zhǔn)：P37/42我國標(biāo)準(zhǔn)：國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1589-89》2.3.1設(shè)計車輛設(shè)計車輛就是一種選定的機(jī)動車，作為道路新6設(shè)計車輛的用途：彎道的設(shè)計交叉口右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計確定車道寬度確定凈空設(shè)計車輛的用途：7選擇設(shè)計車輛的原則：交通設(shè)施的設(shè)計要考慮通過設(shè)施的車輛中最大比例的那一類。設(shè)計車輛必須可包括車流中95%以上的車輛。必須讓所有路段都可以進(jìn)入緊急車輛。因此單廂卡車是設(shè)計車輛的最小值。選擇設(shè)計車輛的原則：8Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics2.1交通系統(tǒng)的要素2.2人的特性2.3車輛特性2.3.1設(shè)計車輛2.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性2.3.3制動性2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2RoadUserandVehicl92.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性1.低速轉(zhuǎn)向特性（小于10mi/h）由設(shè)計車輛本身的特性與機(jī)械結(jié)構(gòu)決定每種設(shè)計車輛有特定的設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)低速轉(zhuǎn)向過程：見圖2-42.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性1.低速轉(zhuǎn)向特性（小于10mi/h10交通工程基礎(chǔ)第4講人車特性2(閱讀)課件11交通工程基礎(chǔ)第4講人車特性2(閱讀)課件12低速轉(zhuǎn)向車道的設(shè)計原則：車道最小設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑是最小中心線半徑加車輛前軸寬度的一半。內(nèi)側(cè)路緣最小半徑一般要小于最小設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑。低速轉(zhuǎn)向車道的設(shè)計原則：132.高速轉(zhuǎn)向特性由道路與輪胎之間的側(cè)向摩擦力、路面的超高決定2.高速轉(zhuǎn)向特性14推導(dǎo)轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)彎速度的公式：推導(dǎo)轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)彎速度的公式：15公式中：超高：最小0.5%（排水），最大12%。側(cè)向摩擦力系數(shù)：與路面情況、車速都有關(guān)系?？刹楸?.4(P40/45)公式中：16應(yīng)用1：道路設(shè)計中確定最小轉(zhuǎn)彎半徑（P40/45）Indesign,aminimumradiusofcurvatureiscomputedbasedonmaximumvaluesofeandf.Forexample,ifaroadwayhasadesignspeedof65mi/h……應(yīng)用1：道路設(shè)計中確定最小轉(zhuǎn)彎半徑（P40/45）17應(yīng)用2：道路管理中確定最大安全車速（P40/45） Fortheexamplegiven,theequationissolvedforthegivenvaluesofe(6%)andR(800ft)usingvariousvaluesofffromTable2.4……應(yīng)用2：道路管理中確定最大安全車速（P40/45） 182.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性 2.3.1設(shè)計車輛

2.3.2車輛轉(zhuǎn)向性

2.3.3車輛制動性

2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用

Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

2.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

RoadUs19202.3.3車輛制動性制動性是汽車行駛時能在短時間內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力；可用剎車距離db

來衡量：注：S的單位為ft/s假設(shè)末速度為0202.3.3車輛制動性制動性是汽車行駛時能在短時間內(nèi)停車2021將2-5中S的單位換算為mi/h，將減速度a用滾動或滑動摩擦力系數(shù)F（F=a/g)代換：21將2-5中S的單位換算為mi/h，2122考慮縱坡（坡度用G表示）對摩擦力的影響，并設(shè)初速度為Si，末速度為Sf：22考慮縱坡（坡度用G表示）對摩擦力的影響，并設(shè)初速度為Si2223根據(jù)美國道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，濕路面上車輛減速度的標(biāo)準(zhǔn)值為11.2ft/s2，代入(2-6):計算實例見P41~42（Oncethebrakesareengaged……）23根據(jù)美國道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，濕路面上車輛減速度的標(biāo)準(zhǔn)值為11.2324剎車距離公式的用途：交通事故分析；估計實際的摩擦系數(shù)；24剎車距離公式的用途：2425交通事故分析實例(P42/47):

Anaccidentinvestigatorestimatesthatavehiclehitabridgeabutmentataspeedof20mi/h,basedonhisorherassessmentofdamage.Leadinguptotheaccidentlocation,heorsheobservesskidmarksof100ftonthepavement(F=0.35)and75ftonthegrassshoulder(F=0.25).Thereisnograde.Anestimationofthespeedofthevehicleatthebeginningoftheskidmarksisdesired.25交通事故分析實例(P42/47):25262.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性 2.3.1設(shè)計車輛

2.3.2車輛轉(zhuǎn)向性

2.3.3車輛制動性

2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

262.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road26272.3.4車輛加速性272.3.4車輛加速性2728主要考慮的是加速距離：28主要考慮的是加速距離：2829加速距離對比實例(P42/47):

Considerthedistancerequiredforacarandatrucktoaccelerateto20mi/h.29加速距離對比實例(P42/47):29針對不同車輛的加速度不同的情況，交通工程上的處理方法(P43/48)：用小客車當(dāng)量來表示各種車型針對不同車輛的加速度不同的情況，交通工程上的處理方法(P4330312.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用 2.4.1安全停車視距

2.4.2反應(yīng)視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

312.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road31322.4停車距離及應(yīng)用總停車距離＝反應(yīng)距離+剎車距離：322.4停車距離及應(yīng)用總停車距離＝反應(yīng)距離+剎車距離32332.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用

2.4.1安全停車視距

2.4.2決策視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

332.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road33342.4.1安全停車視距停車視距：車輛行駛時遇到前方障礙物而必須采取制動停車時所需要最短行車距離；停車視距等于停車距離時，車輛是安全的；道路安全的重要條件：在道路上的任何一點的視距都大于等于停車視距。342.4.1安全停車視距停車視距：車輛行駛時遇到前方障礙3435計算停車視距的實例（P43/48）：

Considerasectionofruralfreewaywithadesignspeedof70mi/h.Onasectionoflevelterrain,whatsafestoppingdistancemustbeprovided?35計算停車視距的實例（P43/48）：3536視距不足的實例（P43/48）：

Whatcouldhappen,forexample,ifasectionofthisroadwayprovidedasightdistanceofonly500ft?Itwouldnowbepossiblethatadriverwouldinitiallynoticeanobstructionwhenitisonly500ftaway.Ifthedriverwereapproachingatthedesignspeedof70mi/h,acollisionwouldoccur.36視距不足的實例（P43/48）：36372.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用 2.4.1安全停車視距

2.4.2決策視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

372.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road37382.4.2決策視距決策視距：在不同情況下基于避免碰撞的決策而產(chǎn)生不同反應(yīng)時間，由此計算所得的視距。382.4.2決策視距決策視距：在不同情況下基于避免碰撞的38交通工程基礎(chǔ)第4講人車特性2(閱讀)課件3940計算決策視距的實例（P44）：

Considerthedecisionsightdistancerequiredforafreewaysectionwitha60mi/hdesignspeedapproachingabusyurbaninterchangewithmanycompetinginformationsources.Theapproachisona3%downgrade.Forthiscase,AASHTOsuggestsareactiontimeupto14.5stoallowforcomplexpathandspeedchangesinresponsetoconditions.40計算決策視距的實例（P44）：40412.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用 2.4.1安全停車視距

2.4.2決策視距

2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

412.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road41會車視距：兩輛汽車在同一條行車道上相對行駛發(fā)現(xiàn)時來不及避讓或無法錯車，只能雙方采取制動措施，使車輛在相撞之前安全停車的最短距離。錯車視距：在沒有明確劃分車道線的雙車道道路上，兩對向行駛之汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后，立即采取減速避讓措施安全錯車所需的最短距離。超車視距：在雙車道公路上，汽車?yán)@道到對向車道超車時，駕駛員在開始駛離原行車路線能看到相鄰車道上對向駛來的汽車，以便在碰到對向駛來車輛之前能超越前車交駛回原車道所需的最短距離。2.4.3其他視距會車視距：兩輛汽車在同一條行車道上相對行駛發(fā)現(xiàn)時來不及避讓或42432.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用 2.4.1安全停車視距

2.4.2決策視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

432.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road43442.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間442.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間44作業(yè)習(xí)題2-1,2-2,2-3,2-7預(yù)習(xí)3.1,3.2作業(yè)習(xí)題2-1,2-2,2-3,2-745第4講人車特性（2）Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics第4講人車特性（2）Chapter2RoadUser46Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics2.1交通系統(tǒng)的要素2.2人的特性2.3車輛特性2.3.1設(shè)計車輛2.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性2.3.3制動性2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2RoadUserandVehicl472.3車輛特性車輛的分類(P37/42）：小客車公共汽車卡車休閑車2.3車輛特性車輛的分類(P37/42）：48與交通有關(guān)的車輛特性（P37/42）：制動性加速性低速的轉(zhuǎn)向性高速的轉(zhuǎn)向性與交通有關(guān)的車輛特性（P37/42）：49Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics2.1交通系統(tǒng)的要素2.2人的特性2.3車輛特性2.3.1設(shè)計車輛2.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性2.3.3制動性2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2RoadUserandVehicl502.3.1設(shè)計車輛設(shè)計車輛就是一種選定的機(jī)動車，作為道路新建和改建中制定各項道路設(shè)計指標(biāo)以保證車輛安全和順利通行的依據(jù)。美國標(biāo)準(zhǔn)：P37/42我國標(biāo)準(zhǔn)：國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1589-89》2.3.1設(shè)計車輛設(shè)計車輛就是一種選定的機(jī)動車，作為道路新51設(shè)計車輛的用途：彎道的設(shè)計交叉口右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計確定車道寬度確定凈空設(shè)計車輛的用途：52選擇設(shè)計車輛的原則：交通設(shè)施的設(shè)計要考慮通過設(shè)施的車輛中最大比例的那一類。設(shè)計車輛必須可包括車流中95%以上的車輛。必須讓所有路段都可以進(jìn)入緊急車輛。因此單廂卡車是設(shè)計車輛的最小值。選擇設(shè)計車輛的原則：53Chapter2RoadUserandVehicleCharacteristics2.1交通系統(tǒng)的要素2.2人的特性2.3車輛特性2.3.1設(shè)計車輛2.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性2.3.3制動性2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2RoadUserandVehicl542.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性1.低速轉(zhuǎn)向特性（小于10mi/h）由設(shè)計車輛本身的特性與機(jī)械結(jié)構(gòu)決定每種設(shè)計車輛有特定的設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)低速轉(zhuǎn)向過程：見圖2-42.3.2車輛的轉(zhuǎn)向特性1.低速轉(zhuǎn)向特性（小于10mi/h55交通工程基礎(chǔ)第4講人車特性2(閱讀)課件56交通工程基礎(chǔ)第4講人車特性2(閱讀)課件57低速轉(zhuǎn)向車道的設(shè)計原則：車道最小設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑是最小中心線半徑加車輛前軸寬度的一半。內(nèi)側(cè)路緣最小半徑一般要小于最小設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑。低速轉(zhuǎn)向車道的設(shè)計原則：582.高速轉(zhuǎn)向特性由道路與輪胎之間的側(cè)向摩擦力、路面的超高決定2.高速轉(zhuǎn)向特性59推導(dǎo)轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)彎速度的公式：推導(dǎo)轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)彎速度的公式：60公式中：超高：最小0.5%（排水），最大12%。側(cè)向摩擦力系數(shù)：與路面情況、車速都有關(guān)系?？刹楸?.4(P40/45)公式中：61應(yīng)用1：道路設(shè)計中確定最小轉(zhuǎn)彎半徑（P40/45）Indesign,aminimumradiusofcurvatureiscomputedbasedonmaximumvaluesofeandf.Forexample,ifaroadwayhasadesignspeedof65mi/h……應(yīng)用1：道路設(shè)計中確定最小轉(zhuǎn)彎半徑（P40/45）62應(yīng)用2：道路管理中確定最大安全車速（P40/45） Fortheexamplegiven,theequationissolvedforthegivenvaluesofe(6%)andR(800ft)usingvariousvaluesofffromTable2.4……應(yīng)用2：道路管理中確定最大安全車速（P40/45） 632.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性 2.3.1設(shè)計車輛

2.3.2車輛轉(zhuǎn)向性

2.3.3車輛制動性

2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用

Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

2.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

RoadUs64652.3.3車輛制動性制動性是汽車行駛時能在短時間內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力；可用剎車距離db

來衡量：注：S的單位為ft/s假設(shè)末速度為0202.3.3車輛制動性制動性是汽車行駛時能在短時間內(nèi)停車6566將2-5中S的單位換算為mi/h，將減速度a用滾動或滑動摩擦力系數(shù)F（F=a/g)代換：21將2-5中S的單位換算為mi/h，6667考慮縱坡（坡度用G表示）對摩擦力的影響，并設(shè)初速度為Si，末速度為Sf：22考慮縱坡（坡度用G表示）對摩擦力的影響，并設(shè)初速度為Si6768根據(jù)美國道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，濕路面上車輛減速度的標(biāo)準(zhǔn)值為11.2ft/s2，代入(2-6):計算實例見P41~42（Oncethebrakesareengaged……）23根據(jù)美國道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，濕路面上車輛減速度的標(biāo)準(zhǔn)值為11.6869剎車距離公式的用途：交通事故分析；估計實際的摩擦系數(shù)；24剎車距離公式的用途：6970交通事故分析實例(P42/47):

Anaccidentinvestigatorestimatesthatavehiclehitabridgeabutmentataspeedof20mi/h,basedonhisorherassessmentofdamage.Leadinguptotheaccidentlocation,heorsheobservesskidmarksof100ftonthepavement(F=0.35)and75ftonthegrassshoulder(F=0.25).Thereisnograde.Anestimationofthespeedofthevehicleatthebeginningoftheskidmarksisdesired.25交通事故分析實例(P42/47):70712.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性 2.3.1設(shè)計車輛

2.3.2車輛轉(zhuǎn)向性

2.3.3車輛制動性

2.3.4車輛加速性2.4停車距離及應(yīng)用Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

262.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road71722.3.4車輛加速性272.3.4車輛加速性7273主要考慮的是加速距離：28主要考慮的是加速距離：7374加速距離對比實例(P42/47):

Considerthedistancerequiredforacarandatrucktoaccelerateto20mi/h.29加速距離對比實例(P42/47):74針對不同車輛的加速度不同的情況，交通工程上的處理方法(P43/48)：用小客車當(dāng)量來表示各種車型針對不同車輛的加速度不同的情況，交通工程上的處理方法(P4375762.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用 2.4.1安全停車視距

2.4.2反應(yīng)視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

312.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road76772.4停車距離及應(yīng)用總停車距離＝反應(yīng)距離+剎車距離：322.4停車距離及應(yīng)用總停車距離＝反應(yīng)距離+剎車距離77782.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用

2.4.1安全停車視距

2.4.2決策視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

332.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road78792.4.1安全停車視距停車視距：車輛行駛時遇到前方障礙物而必須采取制動停車時所需要最短行車距離；停車視距等于停車距離時，車輛是安全的；道路安全的重要條件：在道路上的任何一點的視距都大于等于停車視距。342.4.1安全停車視距停車視距：車輛行駛時遇到前方障礙7980計算停車視距的實例（P43/48）：

Considerasectionofruralfreewaywithadesignspeedof70mi/h.Onasectionoflevelterrain,whatsafestoppingdistancemustbeprovided?35計算停車視距的實例（P43/48）：8081視距不足的實例（P43/48）：

Whatcouldhappen,forexample,ifasectionofthisroadwayprovidedasightdistanceofonly500ft?Itwouldnowbepossiblethatadriverwouldinitiallynoticeanobstructionwhenitisonly500ftaway.Ifthedriverwereapproachingatthedesignspeedof70mi/h,acollisionwouldoccur.36視距不足的實例（P43/48）：81822.1交通系統(tǒng)組成概述2.2人的特性2.3車輛特性2.4停車距離及應(yīng)用 2.4.1安全停車視距

2.4.2決策視距 2.4.3其他視距

2.4.4交通信號的黃燈時間與全紅時間Chapter2

RoadUserandVehicleCharacteristics

372.1交通系統(tǒng)組成概述Chapter2

Road82832.4.2決策視距決策視距：在不同情況下基于避免碰撞的決策而產(chǎn)生不同反應(yīng)時間，由此計算所得的視距