楊曉光-交通設(shè)計-第二講-交通設(shè)計理論基礎(chǔ)課件

2019年11月交通設(shè)計——第二講

交通設(shè)計理論基礎(chǔ)

2019年11月交通設(shè)計——第二講交通設(shè)計理論基礎(chǔ)1提綱1.

概述2.

交通設(shè)計理論基礎(chǔ)體系與作用3.

系統(tǒng)工程學(xué)原理4.

工業(yè)設(shè)計原理,城市設(shè)計原理5.

交通工程學(xué)原理6.

交通土木工程學(xué)7.

交通資源與環(huán)境學(xué)提綱1.概述21、概述◆理論——概念、原理的體系，是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識，

學(xué)問之基礎(chǔ)

◆科學(xué)理論——實踐的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并經(jīng)過實踐檢驗和證明的

理論，是客觀事物的本質(zhì)、規(guī)律性的正確反映,

對于實踐、工程和技術(shù)具有指導(dǎo)意義

◆設(shè)計目標(biāo)——通暢、安全、便利、節(jié)能、減排及其效率化等

為目標(biāo)

◆設(shè)計約束——資源、環(huán)境和（建設(shè)或改建）投資等條件為約束理論的意義：科學(xué)是揭示事物間內(nèi)在關(guān)系與規(guī)律的知識體系；理論是表述科學(xué)的知識和方法體系，對于實踐、工程和技術(shù)具有指導(dǎo)意義。1、概述◆理論——概念、原理的體系，是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識， 31）系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué)2）功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)意原理——工業(yè)設(shè)計原理3）城市構(gòu)筑原理與方法4）交通系統(tǒng)與現(xiàn)象及規(guī)律解析5）交通與資源和環(huán)境關(guān)系認(rèn)識6）交通設(shè)施建設(shè)工程與技術(shù)——城市規(guī)劃與設(shè)計原理——交通工程學(xué)——資源與環(huán)境學(xué)——交通土木工程學(xué)1、概述1）系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué)2）功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)4（1）城市—最佳構(gòu)筑城市的理論基礎(chǔ)（城市設(shè)計原理）；（2）交通—解析交通現(xiàn)象，揭示交通規(guī)律的理論基礎(chǔ)（交通工程學(xué)，交通流理論、通行能力理論、交通沖突分析理論、交通行為與安全理論等）；（3）環(huán)境—交通與資源和環(huán)境關(guān)系的理論基礎(chǔ)（交通資源與環(huán)境學(xué)）；（4）系統(tǒng)—構(gòu)筑與分析交通系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)（系統(tǒng)工程學(xué)）；（5）設(shè)計—面向功能構(gòu)思創(chuàng)造性方案的理論基礎(chǔ)（工業(yè)設(shè)計原理）；（6）建設(shè)—交通基礎(chǔ)設(shè)施的理論基礎(chǔ)（交通土木工程學(xué)）1、概述（1）城市—最佳構(gòu)筑城市的理論基礎(chǔ)（城市設(shè)計原理）；（2）交5安全－交通沖突理論便利－交通行為理論

效率－多目標(biāo)優(yōu)化理論（4）“設(shè)計”－構(gòu)思、創(chuàng)意、創(chuàng)造、優(yōu)化、組合－工業(yè)設(shè)計（5）交通設(shè)計基礎(chǔ)－城市與交通規(guī)劃、交通基礎(chǔ)設(shè)施

城市－城市設(shè)計

交通設(shè)施－道路工程、軌道工程、機場工程、港口工程等交通工程學(xué)

1、概述（1）交通問題的系統(tǒng)性－交通系統(tǒng)工程理論（2）交通設(shè)計對象－交通流－交通流理論（3）交通設(shè)計目標(biāo)－通暢、安全、便利、效率

通暢－通行能力理論安全－交通沖突理論 效率－多目標(biāo)優(yōu)化理論交通工程學(xué) 1、概述6系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué)

功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)意原理——工業(yè)設(shè)計原理

城市構(gòu)筑原理與方法——城市設(shè)計原理交通系統(tǒng)與現(xiàn)象及規(guī)律解析——交通工程學(xué)

交通與資源和環(huán)境關(guān)系認(rèn)識——資源與環(huán)境學(xué)

改善交通最佳方案創(chuàng)造與構(gòu)筑——交通設(shè)計

交通設(shè)施建設(shè)工程與技術(shù)——交通土木工程學(xué)理論基礎(chǔ)體系2、交通設(shè)計理論基礎(chǔ)體系與作用系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué) 功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)7系統(tǒng)工程學(xué)原理可以為認(rèn)識與構(gòu)筑及改造交通運輸系統(tǒng)提供理論與方法。3、系統(tǒng)工程理論◆

系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目的，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、

組織結(jié)構(gòu)、信息流動和控制機構(gòu)等進(jìn)行分析與設(shè)計的技術(shù)?！?/p>

系統(tǒng)工程核心問題是組織管理與決策，從系統(tǒng)整體出發(fā)，以計算機為工具，進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能分析，包括系統(tǒng)建模、仿真、分析、優(yōu)化、評價和決策，以求得最好或滿意的系統(tǒng)方案并付諸實施。系統(tǒng)工程學(xué)原理可以為認(rèn)識與構(gòu)筑及改造交通3、系統(tǒng)工程理論◆8◆

代表性方法論：希爾（A.D.Hill）1969年提出的由時間維、邏輯維和知識維所組成的三維結(jié)構(gòu)體系◆

為構(gòu)筑交通設(shè)計方法的邏輯關(guān)系、知識體系以及時間序列提供指導(dǎo)3、系統(tǒng)工程理論◆代表性方法論：希爾（A.D.Hill）1969年提出的由9?系統(tǒng)分析、評價與優(yōu)化理論等。交通設(shè)施交通工具調(diào)整交通需求提高服務(wù)能力交通環(huán)境、規(guī)則、政

策與信息交通與運輸系統(tǒng)分析、規(guī)劃、設(shè)計與管理理論及方法目標(biāo)：通暢、安全、節(jié)能、環(huán)保及其效率交通移動體：人和物3、系統(tǒng)工程理論

?人/物、交通工具、交通設(shè)施、交通環(huán)境、交通政策與規(guī)則，以及交通

信息間的系統(tǒng)關(guān)系；

?不同交通方式間的系統(tǒng)關(guān)系；

?快慢交通系統(tǒng)關(guān)系

?動靜交通系統(tǒng)關(guān)系；

?投入與產(chǎn)出系統(tǒng)關(guān)系；

?多目標(biāo)決策、規(guī)劃、建設(shè)與管理系統(tǒng)關(guān)系；?系統(tǒng)分析、評價與優(yōu)化理論等。交通設(shè)施交通工具調(diào)整交通需求提10需求分析問題問題陳述概念設(shè)計定位具體設(shè)計細(xì)部設(shè)計圖紙典型的工業(yè)設(shè)計程序4、工業(yè)設(shè)計原理

基本概念

◆

為了達(dá)到某一特定目的，從構(gòu)思到建立一個切實可行的實施方案，

并且用明確的手段表示出來的系列行為

◆

它包含了一切使用現(xiàn)代化手段進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的設(shè)計過程需分析問題概念定具體細(xì)部圖典型的工業(yè)設(shè)計程序4、工業(yè)設(shè)計原理11邏輯

系統(tǒng)法

方法工業(yè)設(shè)計基本原理、程序與方法，可為交通設(shè)計提供面向交通系統(tǒng)及其設(shè)施的功能、交通問題與特征和交通行為，創(chuàng)造性和人本性以及精細(xì)化地構(gòu)筑交通對策方案的基本原理與思想，乃至方法論。

創(chuàng)新設(shè)計功能矩陣法規(guī)劃分析綜合評價4、工業(yè)設(shè)計原理

◆設(shè)計方法、設(shè)計邏輯與設(shè)計時間的三維合一

時間

市場、開發(fā)

方案邏輯 系統(tǒng)法 創(chuàng)新設(shè)計規(guī)劃分析綜合評價4、工業(yè)設(shè)計原理12◆《中國大百科全書（城市規(guī)劃、建筑、園林卷）》

“城市設(shè)計”條目稱“城市設(shè)計是對城市體形環(huán)境所進(jìn)行的設(shè)計”；◆《大不列顛百科全書》中城市設(shè)計的定義是“城市設(shè)計是對城市環(huán)境形態(tài)所做的各種合理處理和藝術(shù)安排。”◆英國城市設(shè)計家弗·

吉伯特《市鎮(zhèn)設(shè)計》一書中指出：“城市是由街道、交通和公共工程等設(shè)施，以及勞動、居住、游憩和集會等活動系統(tǒng)所組成，把這些內(nèi)容按功能和美學(xué)原則組織在一起就是城市設(shè)計的本質(zhì)”◆交通設(shè)計應(yīng)是城市設(shè)計的重要組成部分！??！5、城市設(shè)計原理◆《中國大百科全書（城市規(guī)劃、建筑、園林卷）》“城市設(shè)計”13◆1933年《雅典憲章》：城市規(guī)劃的目的是解決居住、工作、游憩與交通四大功能活動的正常進(jìn)行◆城市的功能定位決定其交通的輻射性和服務(wù)性城市與交通間密不可分，交通派生于城市的居住、休閑與工作等功能，又影響甚至反作用于城市的發(fā)展?；诔鞘性O(shè)計的交通設(shè)計，對于構(gòu)建和諧的交通系統(tǒng)具有及其重要的理論意義和實用價值。5、城市設(shè)計原理◆1933年《雅典憲章》：城市規(guī)劃的目的是解決居住、工作、游14城市設(shè)計內(nèi)涵與外延的發(fā)展——◆

狹義范疇：早期的研究范疇與工作對象僅局限于建筑和城市相關(guān)的狹義層面；◆

綜合性跨領(lǐng)域?qū)W科：二十世紀(jì)中葉已經(jīng)開始變化，除了城市規(guī)劃、景觀建

筑、建筑學(xué)等范疇的關(guān)系日趨綿密復(fù)雜，也逐漸與城市工程學(xué)、城市經(jīng)濟

學(xué)、社會組織理論、城市社會學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、人類學(xué)、政治經(jīng)濟學(xué)、城

市史、市政學(xué)、公共管理、可持續(xù)發(fā)展等知識與實務(wù)范疇產(chǎn)生密切關(guān)系?！?/p>

城市設(shè)計理論：主要專注于城市公共空間的設(shè)計實踐和理論發(fā)展。公共空間=（城市設(shè)計）靜空間+（交通設(shè)計）動空間交通設(shè)計與城市設(shè)計融合——5、城市設(shè)計原理城市設(shè)計內(nèi)涵與外延的發(fā)展——◆狹義范疇：早期的研究范疇與151）交通系統(tǒng)基本要素及特征2）交通流理論3）通行能力理論4）交通行為與安全理論5）交通管理與控制理論和方法6、交通工程學(xué)原理1）交通系統(tǒng)基本要素及特征3）通行能力理論4）交通行為與安全161

）交通系統(tǒng)基本要素及特征

（1）交通系統(tǒng)構(gòu)成要素人/物交通工具交通設(shè)施交通環(huán)境信息交通規(guī)則系統(tǒng)要素之有機組合

安全、通暢、便捷、環(huán)保

效率

和諧/諧和-先進(jìn)的交通系統(tǒng)1）交通系統(tǒng)基本要素及特征人/物交通交通交通信息交通系統(tǒng)要171）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境、規(guī)則、信息◆人/物的基本特征◆交通方式與工具特征◆交通設(shè)施基本特征◆交通環(huán)境基本特征◆交通規(guī)則與政策的基礎(chǔ)性◆交通系統(tǒng)信息特征1）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境18?

交通出行者：駕駛員、騎車人、乘車人及步行者等，交通需求的產(chǎn)生本源；?

交通規(guī)劃/設(shè)計與管理者：決定著交通系統(tǒng)的科學(xué)性與適應(yīng)性，受到理念、知識與科技水平的影響；?

交通系統(tǒng)的決策者：影響著交通的政策與法規(guī)以及系統(tǒng)的走向交通系統(tǒng)基本要素——交通主體：人和物的交通特征?交通出行者：駕駛員、騎車人、乘車人及步行者等，交通需求的19?關(guān)于交通系統(tǒng)中人的特性及其影響?人是交通系統(tǒng)中的最活躍的因素；?人是交通需求之源；?人是影響交通安全之關(guān)鍵；?人是改善交通系統(tǒng)之主；?交通系統(tǒng)應(yīng)以人為本交通系統(tǒng)基本要素——交通系統(tǒng)中人的基本特征?關(guān)于交通系統(tǒng)中人的特性及其影響?人是交通系統(tǒng)中的最活躍的因201）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境、規(guī)則、信息◆人/物的基本特征◆交通方式與工具特征◆交通設(shè)施基本特征◆交通環(huán)境基本特征◆交通規(guī)則與政策的基礎(chǔ)性◆交通系統(tǒng)信息特征1）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境212）交通流理論◆描述人和物的移動、交通工具、交通設(shè)施、交通環(huán)境共同作用現(xiàn)象的理論——行人交通流——自行車交通流——汽車交通流（客運與貨運）——軌道交通流——航空交通流——港口交通流2）交通流理論◆描述人和物的移動、交通工具、交通設(shè)施、交通環(huán)22交通流理論交通流理論可為交通設(shè)計中的交通參數(shù)確定提供理論依據(jù)◆以揭示交通流現(xiàn)象和基本規(guī)律為目的◆運用數(shù)學(xué)和力學(xué)的定理，研究道路交通流運行規(guī)律交通流理論交通流理論可為交通設(shè)計中的◆以揭示交通流現(xiàn)象和基本23機動車交通流理論?????交通流特征（流量、速度、密度）概率統(tǒng)計模型排隊論波動理論跟馳理論機動車交通流理論?交通流特征（流量、速度、密度）24交通流特征?

交通流基本參數(shù)模型：流量-速度關(guān)系交通流特征?交通流基本參數(shù)模型：流量-速度關(guān)系25速度特征?

速度基本定義：行駛距離/所需時間；?

地點車速：瞬時車速，車輛（或人）通過某一地點（非長距離內(nèi)）的速度?

時間平均速度：某一時間內(nèi)某一道路斷面地點速度的平均值，可用于對地點交通現(xiàn)象及狀態(tài)分析?

空間平均速度：在給定的路段上，于統(tǒng)一瞬間，速度的平均值，用于評價分析空間上交通流狀態(tài)速度特征?速度基本定義：行駛距離/所需時間；?地26?

行駛速度：行駛某一距離與所用時間（不

包括停止時間）之比，可用于道路設(shè)計?

行程速度：也稱區(qū)間速度，為行駛某一距

離與所用時間（包括停止時間）之比，可

用于評價分析道路的交通質(zhì)量速度特征?行駛速度：行駛某一距離與所用時間（不 包括停止時間）之27交通流的密度特征?

交通密度：單位長度道路上一個車道（或單位寬度）內(nèi)車輛（或人、自行車）數(shù)交通流的密度特征?交通密度：單位長度道路上一個車道（或28概率統(tǒng)計模型基本概念1)

交通流分布：交通流的到達(dá)特性或在物理空間上的存在特性；2)

離散型分布（也稱計數(shù)分布）：在一段固定長度的時間內(nèi)到達(dá)某場所的交通數(shù)量的波動性；3)

連續(xù)型分布（時間間隔分布、速度分布等）：在一段固

定長度的時間內(nèi)到達(dá)某場所交通的間隔時間的統(tǒng)計分布4)

研究交通分布的意義：預(yù)測交通流的到達(dá)規(guī)律（到達(dá)數(shù)

及到達(dá)時間間隔），為確定設(shè)施規(guī)模、信號配時、安全

對策提供依據(jù)概率統(tǒng)計模型基本概念1)交通流分布：交通流的到達(dá)特性或在物29–

1905，哥本哈根，愛爾朗，電話自動交換機–

排隊論也稱“隨機服務(wù)系統(tǒng)理論”，是研究廣義“需求”與“供給”關(guān)系的一種數(shù)學(xué)理論–

應(yīng)用于交通延誤、通行能力、交通信號配時、停車場、收費站、加油站等交通設(shè)施的設(shè)計與管理分析，方案制定等排隊論模型–1905，哥本哈根，愛爾朗，電話自動交換機–排隊論30Diagram

for

traffic

signalDiagramfortrafficsignal31波

速：車流中兩種不同密度部分的分界面經(jīng)過一輛輛車向車隊后部傳播的現(xiàn)象,稱為車流的波動。此車流波動沿道路移動的速度稱為波速集散波：?

從低密度狀態(tài)向高密度狀態(tài)轉(zhuǎn)變的分界所體現(xiàn)的車流波稱為集結(jié)波?

從高密度狀態(tài)向低密度狀態(tài)轉(zhuǎn)變的分界所體現(xiàn)的車流波稱為疏散波?

兩種不同的車流可統(tǒng)稱為集散波。車流波動理論波速：車流中兩種不同密度部分的分界面經(jīng)過一輛輛車向車隊32交通參數(shù)交通流關(guān)聯(lián)理論用途說明交通流分布特征?速度分布；????密度分布；流量分布；車型分布；車頭時距分布；1)離散分布理論2)3)4)連續(xù)分布理論；數(shù)理統(tǒng)計分析理論；交通流散布理論?用于設(shè)計車速或管理車速的確定；????時空設(shè)計流量的確定；車道設(shè)計的依據(jù)；交通流協(xié)調(diào)處理依據(jù)；通行能力分析交通流微觀行為分析?????交通流排隊行為分析；延誤分析；穿越行為；跟車與超車行為；壓縮與膨脹交通流參數(shù)1)排隊論；2)3)4)5)6)波動理論；流體理論；跟車與超車?yán)碚撀薪煌骼碚撨B續(xù)流與間斷流理論?空間設(shè)計依據(jù)；????交織狀態(tài)分析；安全與效率分析；交通信號配時參數(shù)；。。。網(wǎng)絡(luò)交通流分析???OD

分布分析；網(wǎng)絡(luò)交通流路徑分布；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析1)2)3)網(wǎng)絡(luò)交通流

OD

分析理論交通分配理論；網(wǎng)絡(luò)交通流均衡理論；???網(wǎng)絡(luò)設(shè)計；交通組織方案與優(yōu)化；網(wǎng)絡(luò)評價分析交通流理論與交通設(shè)計交通流理論可為交通設(shè)計中的交通參數(shù)確定提供理論依據(jù)交通參數(shù)交通流關(guān)聯(lián)理論用途說明交通流分布特征?速度分布；?密33?

交通設(shè)施的通行能力：在通常的道路、交通和管制條件下，單位

時間人或車輛通過車道或道路中某一點或斷面的合理期望最大小

時流率?

車輛通行能力：在通常的道路、交通和管制條件下，單位時間車

輛能夠通過道路中某一點的最大數(shù)量，假定不存在下游的影響?

人員通行能力：在通常條件下，單位時間能夠通過道路中某一點

的最大人員數(shù)，用于評價公共交通服務(wù)、HOV車道和行人交通

設(shè)施?

道路通行能力隨諸多因素而變化?

計量單位有人/h、輛小客車/h、輛/h等基本概念（HCM2000）3）通行能力理論?交通設(shè)施的通行能力：在通常的道路、交通和管制條件下，34影響因素?

理想條件：車道寬3.6米，坡度為0，交通流中只有小客

車，沒有公交車停車行車道上，沒有行人，沒有路邊停車?

道路條件：車道數(shù)，交通設(shè)施類型及其兩側(cè)開發(fā)狀況，

幾何條件（車道寬、路肩寬度及側(cè)向凈空、平縱線形、視

覺環(huán)境等），設(shè)計車速，交叉口處是否有專用轉(zhuǎn)向車道?

交通條件：車輛類型，方向分布和車道分布；?

交通管理條件：標(biāo)志、標(biāo)線、信號、禁止路邊停車，交通組織等?

技術(shù)：智能交通系統(tǒng)?

其它條件：氣候、環(huán)境、心理環(huán)境（行為特征）等影響因素?理想條件：車道寬3.6米，坡度為0，交通流中只35通行能力主要研究內(nèi)容?

交通設(shè)施服務(wù)對象：機動車、公共交通、行人、自行車?

機動車交通流狀態(tài)：間斷流、連續(xù)流

間斷流交通設(shè)施包括城市道路、信號控制交叉口、無信號控制交叉口（兩向/全部方向停車讓行交叉口、環(huán)形交叉口）、立交匝道連接處等連續(xù)流交通設(shè)施包括雙車道/多車道公路、高速公路（基本路段、匝道合流/分流點、交織段）等?

公共交通通行能力：包含公共汽車、軌道、渡運以及樞紐、中途?？空尽⑹啄┱竟煌ㄐ心芰εc服務(wù)質(zhì)量手冊通行能力主要研究內(nèi)容?交通設(shè)施服務(wù)對象：機動車、公共交通36交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力一）基本通行能力通行能力與車速、車型等有關(guān)二）實際通行能力?

考慮到道路條件（車道寬、側(cè)向凈空、坡度、視距）的修正；?

交通條件修正；三）規(guī)劃（或設(shè)計）通行能力交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力一）基本通行能力通行能力與37

類別道路條件

內(nèi)容城市道路交叉口間距道路幾何線型道路橫斷面道路沿線行駛環(huán)境

說明縱坡、彎道橫斷面形式、車道寬度、車道數(shù)等公交?？空疚恢?、進(jìn)出口分布、行人過街橫道位置等交

通

流

構(gòu)

大客、公交、小客、出租、小貨、摩；非機動車；行人成自行車與行人一體化模式交通渠化模式交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力 類別 內(nèi)容 說明交通流構(gòu)大客、公交、小客、出租38道路沿線行駛環(huán)境行人過街橫道位置等交

通

流

構(gòu)

大客、公交、

、出租、小貨、摩成自行車與行人一體化模式傳統(tǒng)的自行車與行人分離模式無管理限速管理交通渠化模式交通管理條件為*

施工和養(yǎng)護期管理出

行

者

行

駕駛員變道、跟車、超車行為，行人和自行車穿越心理等道路沿線行駛環(huán)境行人過街橫道位置等交通流構(gòu)大客、39《城市道路工程設(shè)計規(guī)程》（DGJ08-2106-2012）不受交叉口影響的道路單向通行能力Nm=fc×fn×fw×fp×fb×NpNm：

不受平面交叉口影響的路段設(shè)計通行能力（pcu/h）fc：

機動車道的道路等級系數(shù)；fn：

機動車道數(shù)修正系數(shù)；fw：

機動車道寬度修正系數(shù)；fp：

駕駛員修正系數(shù)；fb：

自行車修正系數(shù)；Np

：一條機動車道的路段基本通行能力；交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力《城市道路工程設(shè)計規(guī)程》（DGJ08-2106-2012）不40考慮交叉口的影響，路段通行能力：Nn=?×NmNn——受平面交叉口影響的路段設(shè)計通行能力（pcu/h）；?——平面交叉口影響修正系數(shù)；s——交叉口間距（m）；λ——綠信比。交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力考慮交叉口的影響，路段通行能力：Nn=?×NmNn——受平面41?

連續(xù)流基本路段特征?

交織運行特征?

交織區(qū)長度（太短、太長的問題）?

交織區(qū)類型?

交織運行特性（交織區(qū)內(nèi)總流量、交織流量比）交通設(shè)施通行能力－連續(xù)流、交織區(qū)通行能力?連續(xù)流基本路段特征?交織區(qū)長度（太短、太長的問42?

無信號控制交叉口通行能力（穿越理論）；?

信號控制交叉口通行能力（信號配時與飽和流量）；?

環(huán)型交叉通行能力（交織變交叉）進(jìn)行交通設(shè)計時基于通行能力約束選擇交叉口控制管理模式——如將無控制環(huán)島改為信號控制交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力?無信號控制交叉口通行能力（穿越理論）；?信號控431）影響通行能力的要素?

信號配時：信號周期/綠信比、相位與相序；?

道路條件：車道數(shù)、車道功能、車道寬度、轉(zhuǎn)彎半徑、路面條件、公交站點位置；?

交通條件：車型、流向/流量、通行權(quán)、飽和流量等；?

規(guī)則及管理條件和交通行為

交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力道路交叉口的交通設(shè)計應(yīng)以其通行能力理論為基礎(chǔ)1）影響通行能力的要素?信號配時：信號周期/綠信比、44類別內(nèi)容說明城市道路交叉口間距

針對短連線交叉口道路條件道路幾何線型道路橫斷面行駛環(huán)境縱坡橫斷面形式、車道寬度、車道數(shù)等公交停靠站、進(jìn)出口分布等交通流構(gòu)成

大客、公交、小客、出租、小貨、摩；非機動車；行人交通渠化模式自行車與行人一體化模式設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島模式無渠化模式交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力類別內(nèi)容說明城市道路交叉口間距針對短連線交叉口道路條件45自行車與行人一體化模式交通渠化模式

設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島模式

無渠化模式交叉口形式

T

型、Y

型、十字型、環(huán)型、錯位、多路、畸形等交叉口控制管理條件無控制、讓行控制管理、停車讓行管理、定時信號（特別強調(diào)不同相位銜接模式和紅燈間隔時間對通行能力的影響）出行者行為

駕駛員變道、跟車、超車行為，行人和自行車穿越心理

等

等

行駛環(huán)境

公交停靠站、進(jìn)出口分布等通設(shè)施

行能力－平面交叉口通行能力自行車與行人一體化交通渠化 設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島模式交叉口控制無控46通行能力計算方法?

沖突點法?

停車線法：飽和流率法、停車線法、停止線法交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力通行能力計算方法?停車線法：飽和流率法、停車線法、停止47駛出率紅

飽和流量有效綠燈時間黃尾損失時間

實際通行能力

可挖掘通行能力

綠實際綠燈時間

黃黃燈時間紅

綠初損失時間理想通行能力交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力

信號控制道路交叉口的交通優(yōu)化設(shè)計，

即是實現(xiàn)其影響要素的最佳組合，從

而可以最佳利用可挖掘通行能力駛出率紅 飽和流量黃尾損失時間 綠 黃紅 綠初損失時間交通設(shè)48修正因數(shù)美國英國日本澳大利亞瑞典加拿大臺灣道路寬度Y車道寬度YYYYYY

坡度大車率YYYYYYYYYYYYYY車道利用率YY右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)YYYYYYYYYYYYYY公交車?？縔YYY

行人路邊停車所在區(qū)域YYYYYYYYY氣候Y交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力

飽和流率修正系數(shù)修正因數(shù)美國英國日本澳大利亞瑞典加拿大臺灣道路寬度Y車道寬度49◆

交通行為：通過交通出行者，包括行人、騎車者、乘車

者與駕車者等的行為特征和規(guī)律及其影響因素加以表現(xiàn)◆

交通行為內(nèi)容：選擇行為、反應(yīng)行為；◆

交通行為影響因素：便捷、省時、省力、舒適和安全，

以及交通設(shè)施條件（平整性、線形等）和交通工具條件

（車廂的衛(wèi)生、整潔及人文環(huán)境等）4）交通行為與安全理論◆交通行為：通過交通出行者，包括行人、騎車者、乘車◆交通50?

交通事故本質(zhì)：不同類別交通流不同程度的沖突?

交通沖突分析：沖突特征?

安全性與安全度分析及其對策：速度特征：快速和速度差；控制行為；行駛環(huán)境等4）交通行為與安全理論?交通事故本質(zhì)：不同類別交通流不同程度的沖突?安51?非機動車—行人

事件

參與者?

機動車—機動車?

機動車—非機動車?

機動車—行人?

非機動車—非機動車運行方式避險行為?

制動?

轉(zhuǎn)向?

加速?

制動+加速?制動+轉(zhuǎn)向?

同向沖突?

對向左轉(zhuǎn)沖突?

穿越交通沖突?

紅燈右轉(zhuǎn)沖突?

次沖突

交通

沖突角?

正向沖突?

追尾沖突?

橫向沖突?

撞固定物沖突交通沖突分類?非機動車—行人 事件運行避險?制動?同向沖突 交通52分類依據(jù)沖突類型沖突主體沖突程度機動車-機動車

動車-非機動車

嚴(yán)重沖突機動車-行人

機

非機動車-行人

一般沖突

沖突角度沖突交通流

交叉沖突直行-直行分流沖突

直行-右轉(zhuǎn)

合流沖突直行-左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)-右轉(zhuǎn)沖突預(yù)測性常規(guī)沖突非常規(guī)沖突交通沖突分類分類依據(jù)沖突類型沖突主體機動車-機動車機動車-行人53交通事故過程主動交通安全：從交通規(guī)劃到交通設(shè)計、交通管理及控制各階段，最大限度地主動規(guī)避交通沖突，或減少交通沖突，控制沖突的可能性或者速度、降低沖突能量交通事故過程主動交通安全：從交通規(guī)劃到交通設(shè)計、54????減少交通到達(dá)數(shù)量：減少出行，優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化交通到達(dá)規(guī)律：時間上優(yōu)化/空間上優(yōu)化優(yōu)化交通到達(dá)特性：交通方式、運行速度減少暴露總量

Traffic

System交通系統(tǒng)Trips出行Arrival(Si,Tj)

交通事故過程Exposing暴露階段：輸入輸出

Exposing

暴露?減少交通到達(dá)數(shù)量：減少出行，優(yōu)化結(jié)構(gòu) TrafficTr55非常規(guī)沖突點路環(huán)境信息規(guī)則

遭遇時空特性(Si,Tj)

Charateristics

Arrival到達(dá)交通特性

人

車

常規(guī)沖突點安全通過交通沖突交通沖突次數(shù)

統(tǒng)計時段數(shù)沖突幾率

=

安全通過幾率=1?沖突幾率降低交通沖突概率

交通事故過程Encounter遭遇階段：輸入輸出非常規(guī)路環(huán)信規(guī) 遭遇時空特性 Arrival 常規(guī)安全通過交56交通沖突技術(shù)國際應(yīng)用特點?

間接評價交通安全?

分析事故成因?

研究改善措施，提高道路環(huán)境的感覺質(zhì)量?

利用交通改善前后的沖突調(diào)查，檢驗與評價交通安全改善措施的效果交通沖突技術(shù)應(yīng)用交通沖突技術(shù)國際應(yīng)用特點?研究改善措施，提高道路環(huán)境的感57減少交通沖突和事故的技術(shù)措施減少交通沖突和事故的技術(shù)措施58減少交通沖突和事故的技術(shù)措施減少交通沖突和事故的技術(shù)措施59

時空隔離

提早發(fā)現(xiàn)增加制動距離

降低車速改善視距交通渠化設(shè)計交通安全設(shè)施交通標(biāo)志標(biāo)線柔性隔離護欄交通沖突改善對策

慢行交通一體化

優(yōu)化信號控制 時空隔離改善視距交通沖突改善對策60減少沖突發(fā)生概率的方法

交通控制?綠燈間隔時間的確定?倒計時器對交通安全的影響?紅燈時右轉(zhuǎn)機動車的控制?車輛在交叉口的左轉(zhuǎn)?最短綠燈時間?行人過街時間的保證?綠閃?信號燈的安裝?視距減 交通控制61

交通設(shè)計?渠化?合理設(shè)置人行橫道的位置?設(shè)置行人安全島?交通組織?合理設(shè)置交通標(biāo)志標(biāo)線減少沖突發(fā)生概率的方法 交通設(shè)計減62交通管理：運用各種手段和措施實現(xiàn)交通需求與交通設(shè)施服

務(wù)能力達(dá)到最佳的平衡，以改善交通的基本理論與技術(shù)交通管理手段：?

交通法規(guī)——交通系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的準(zhǔn)則，明確與協(xié)調(diào)通行權(quán)、調(diào)節(jié)交通流的有序化?

交通安全管理——交通行為能力的培養(yǎng)與管理、沖突管理、速度管理以及交通安全監(jiān)督與管理等?

交通需求管理（TDM，Transportation

DemandManagement）——以均衡交通需求，降低低效率交通需求，改善交通的公平性與環(huán)保性等為目的，面向交通需求的管理，可以緩解交通供需矛盾，從而綜合改善交通5）交通管理與控制理論和方法交通管理：運用各種手段和措施實現(xiàn)交通需求與交通設(shè)施服交通管理63交通管理手段：?

交通服務(wù)管理：以提高交通便捷性、舒適性和減少無謂交通需求為目的的交通管理?

交通工具管理：確保交通工具性能的管理，從而改善交通的安全性并降低其污染性?

提高通行能力的管理：提高交通設(shè)施的使用效率，協(xié)調(diào)通行效率與安全性的管理?

交通流控制：運用交通信號及法律性標(biāo)識調(diào)節(jié)交通流的關(guān)系，以改善交通的效率性和安全性?

交通系統(tǒng)管理（Traffic

System

Management）：綜合運用各種手段、措施和方法，以交通系統(tǒng)的最佳化為目標(biāo)而進(jìn)行的交通管理5）交通管理與控制理論和方法交通管理手段：?交通服務(wù)管理：以提高交通便捷性、舒適64交通問題改善對策交通管理關(guān)聯(lián)性交通阻塞?增加設(shè)施提高通行能力；????改善秩序提高通行能力；交通需求管理（TDM）；交通系統(tǒng)管理（TSM）；提高安全性緩解阻塞交通管理措施；交通管理措施；交通管理措施；交通管理措施交通事故?改善設(shè)施的安全性；???提高駕駛員的安全意識與技能；改善預(yù)防事故的管理措施交通系統(tǒng)管理交通管理措施；交通管理措施交通管理措施交通污染?改善運載工具與設(shè)施；?合理組織交通流交通管理措施交通不便?改善設(shè)施；?提供信息服務(wù)；交通管理措施特殊交通?政策、法規(guī)及行政手段；?管理技術(shù)和措施交通管理措施5）交通管理與控制理論和方法交通問題改善對策交通管理關(guān)聯(lián)性交通阻塞?增加設(shè)施提高通行能力65◆基本概念——道路、軌道、機場、港口以及樞紐等與

交通相關(guān)的土木工程建設(shè)，需要建立在對動態(tài)交通系統(tǒng)

的宏觀與微觀性能充分把握基礎(chǔ)之上◆交通土木工程學(xué)不同于一般意義的工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)工程，也不同于橋梁和地下建筑結(jié)構(gòu)工程◆交通土木工程學(xué)是土木工程學(xué)的重要組成部分6、交通土木工程學(xué)◆基本概念——道路、軌道、機場、港口以及樞紐等與◆交通土木工66交通土木工程與交通設(shè)計關(guān)聯(lián)性交通土木工程

基本性能

幾何性能

與交通

相關(guān)參數(shù)寬度長度坡度高度半徑。。。

與交通設(shè)計的相關(guān)性●道路或橋梁的橫斷面、車道數(shù)設(shè)計；●交通流交叉與交織設(shè)計；●交通設(shè)施坡長及爬坡道設(shè)計；●立體空間設(shè)計；●交通流轉(zhuǎn)彎與安全設(shè)計等基本影響影響交通流的通行空間與通行能力（包括爬坡能力），以及交通流的平順性與安全性等力學(xué)性能環(huán)境性能結(jié)構(gòu)梁高結(jié)構(gòu)跨徑結(jié)構(gòu)性質(zhì)土力學(xué)性能。。。水環(huán)境風(fēng)環(huán)境能見度環(huán)境溫度環(huán)境海拔環(huán)境。。?！窠煌ㄔO(shè)施凈空與坡度設(shè)計；●立體交叉和視距設(shè)計；●設(shè)施穩(wěn)定性與可靠性；●交通設(shè)施平面、橫斷面、縱斷面曲線設(shè)計●交通排水系統(tǒng)與水環(huán)境保護設(shè)計；●交通抗風(fēng)能力設(shè)計；●交通安全設(shè)計；●交通安全設(shè)計；●交通爬坡能力設(shè)計影響交通流的通行空間和交通設(shè)施性能影響交通的通行環(huán)境和其環(huán)保性、交通安全性和通行能力等材料性能剛性材料柔性材料特殊材料。。?！窠煌ㄊ孢m性和安全性設(shè)計；●交通舒適性和安全性設(shè)計；●降噪音及交通導(dǎo)向和安全設(shè)計交通的舒適性和安全性以及便利性和環(huán)保性等交通土木交通土木工程 與交通 與交通設(shè)計的相關(guān)性基本影響力67資源與環(huán)境

土地資源

交通能源

與交通相關(guān)性交通用地；城市與交通。。。交通能耗與工況交通能源與工況交通排放與工況。。。

與交通設(shè)計的相關(guān)性●交通空間優(yōu)化設(shè)計節(jié)省交通用地；●集約化城市與集約化交通系統(tǒng)有機結(jié)合，實現(xiàn)存在空間與活動空間的最佳功能●交通能耗最小化的行駛環(huán)境設(shè)計；●適應(yīng)新能源的交通設(shè)計；●面向節(jié)能減排的交通設(shè)計；基本理論交通與土地利用互動理論交通能耗、排放與交通工況關(guān)系理論交通環(huán)境學(xué)能見度與通行條件及環(huán)境交通排放、噪音、溫度、

●減排、降噪音、抗滑及安全的通行條件優(yōu)化設(shè)計自然環(huán)境、人工環(huán)境與交通工況關(guān)系理論

6、交通資源與環(huán)境學(xué)考慮城市與交通、資源、能源與環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展

交通資源、能源及環(huán)境與交通設(shè)計關(guān)聯(lián)性表資源與環(huán)境 與交通相關(guān)性。。。 與交通設(shè)計的相關(guān)性基本理論交68感謝大家聽講！Thank

you

very

much!感謝大家聽講！Thankyouverymuch!692019年11月交通設(shè)計——第二講

交通設(shè)計理論基礎(chǔ)

2019年11月交通設(shè)計——第二講交通設(shè)計理論基礎(chǔ)70提綱1.

概述2.

交通設(shè)計理論基礎(chǔ)體系與作用3.

系統(tǒng)工程學(xué)原理4.

工業(yè)設(shè)計原理,城市設(shè)計原理5.

交通工程學(xué)原理6.

交通土木工程學(xué)7.

交通資源與環(huán)境學(xué)提綱1.概述711、概述◆理論——概念、原理的體系，是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識，

學(xué)問之基礎(chǔ)

◆科學(xué)理論——實踐的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并經(jīng)過實踐檢驗和證明的

理論，是客觀事物的本質(zhì)、規(guī)律性的正確反映,

對于實踐、工程和技術(shù)具有指導(dǎo)意義

◆設(shè)計目標(biāo)——通暢、安全、便利、節(jié)能、減排及其效率化等

為目標(biāo)

◆設(shè)計約束——資源、環(huán)境和（建設(shè)或改建）投資等條件為約束理論的意義：科學(xué)是揭示事物間內(nèi)在關(guān)系與規(guī)律的知識體系；理論是表述科學(xué)的知識和方法體系，對于實踐、工程和技術(shù)具有指導(dǎo)意義。1、概述◆理論——概念、原理的體系，是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識， 721）系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué)2）功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)意原理——工業(yè)設(shè)計原理3）城市構(gòu)筑原理與方法4）交通系統(tǒng)與現(xiàn)象及規(guī)律解析5）交通與資源和環(huán)境關(guān)系認(rèn)識6）交通設(shè)施建設(shè)工程與技術(shù)——城市規(guī)劃與設(shè)計原理——交通工程學(xué)——資源與環(huán)境學(xué)——交通土木工程學(xué)1、概述1）系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué)2）功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)73（1）城市—最佳構(gòu)筑城市的理論基礎(chǔ)（城市設(shè)計原理）；（2）交通—解析交通現(xiàn)象，揭示交通規(guī)律的理論基礎(chǔ)（交通工程學(xué)，交通流理論、通行能力理論、交通沖突分析理論、交通行為與安全理論等）；（3）環(huán)境—交通與資源和環(huán)境關(guān)系的理論基礎(chǔ)（交通資源與環(huán)境學(xué)）；（4）系統(tǒng)—構(gòu)筑與分析交通系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)（系統(tǒng)工程學(xué)）；（5）設(shè)計—面向功能構(gòu)思創(chuàng)造性方案的理論基礎(chǔ)（工業(yè)設(shè)計原理）；（6）建設(shè)—交通基礎(chǔ)設(shè)施的理論基礎(chǔ)（交通土木工程學(xué)）1、概述（1）城市—最佳構(gòu)筑城市的理論基礎(chǔ)（城市設(shè)計原理）；（2）交74安全－交通沖突理論便利－交通行為理論

效率－多目標(biāo)優(yōu)化理論（4）“設(shè)計”－構(gòu)思、創(chuàng)意、創(chuàng)造、優(yōu)化、組合－工業(yè)設(shè)計（5）交通設(shè)計基礎(chǔ)－城市與交通規(guī)劃、交通基礎(chǔ)設(shè)施

城市－城市設(shè)計

交通設(shè)施－道路工程、軌道工程、機場工程、港口工程等交通工程學(xué)

1、概述（1）交通問題的系統(tǒng)性－交通系統(tǒng)工程理論（2）交通設(shè)計對象－交通流－交通流理論（3）交通設(shè)計目標(biāo)－通暢、安全、便利、效率

通暢－通行能力理論安全－交通沖突理論 效率－多目標(biāo)優(yōu)化理論交通工程學(xué) 1、概述75系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué)

功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)意原理——工業(yè)設(shè)計原理

城市構(gòu)筑原理與方法——城市設(shè)計原理交通系統(tǒng)與現(xiàn)象及規(guī)律解析——交通工程學(xué)

交通與資源和環(huán)境關(guān)系認(rèn)識——資源與環(huán)境學(xué)

改善交通最佳方案創(chuàng)造與構(gòu)筑——交通設(shè)計

交通設(shè)施建設(shè)工程與技術(shù)——交通土木工程學(xué)理論基礎(chǔ)體系2、交通設(shè)計理論基礎(chǔ)體系與作用系統(tǒng)分析理論與方法——系統(tǒng)工程學(xué) 功能與構(gòu)思及創(chuàng)造和創(chuàng)76系統(tǒng)工程學(xué)原理可以為認(rèn)識與構(gòu)筑及改造交通運輸系統(tǒng)提供理論與方法。3、系統(tǒng)工程理論◆

系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目的，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、

組織結(jié)構(gòu)、信息流動和控制機構(gòu)等進(jìn)行分析與設(shè)計的技術(shù)。◆

系統(tǒng)工程核心問題是組織管理與決策，從系統(tǒng)整體出發(fā)，以計算機為工具，進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能分析，包括系統(tǒng)建模、仿真、分析、優(yōu)化、評價和決策，以求得最好或滿意的系統(tǒng)方案并付諸實施。系統(tǒng)工程學(xué)原理可以為認(rèn)識與構(gòu)筑及改造交通3、系統(tǒng)工程理論◆77◆

代表性方法論：希爾（A.D.Hill）1969年提出的由時間維、邏輯維和知識維所組成的三維結(jié)構(gòu)體系◆

為構(gòu)筑交通設(shè)計方法的邏輯關(guān)系、知識體系以及時間序列提供指導(dǎo)3、系統(tǒng)工程理論◆代表性方法論：希爾（A.D.Hill）1969年提出的由78?系統(tǒng)分析、評價與優(yōu)化理論等。交通設(shè)施交通工具調(diào)整交通需求提高服務(wù)能力交通環(huán)境、規(guī)則、政

策與信息交通與運輸系統(tǒng)分析、規(guī)劃、設(shè)計與管理理論及方法目標(biāo)：通暢、安全、節(jié)能、環(huán)保及其效率交通移動體：人和物3、系統(tǒng)工程理論

?人/物、交通工具、交通設(shè)施、交通環(huán)境、交通政策與規(guī)則，以及交通

信息間的系統(tǒng)關(guān)系；

?不同交通方式間的系統(tǒng)關(guān)系；

?快慢交通系統(tǒng)關(guān)系

?動靜交通系統(tǒng)關(guān)系；

?投入與產(chǎn)出系統(tǒng)關(guān)系；

?多目標(biāo)決策、規(guī)劃、建設(shè)與管理系統(tǒng)關(guān)系；?系統(tǒng)分析、評價與優(yōu)化理論等。交通設(shè)施交通工具調(diào)整交通需求提79需求分析問題問題陳述概念設(shè)計定位具體設(shè)計細(xì)部設(shè)計圖紙典型的工業(yè)設(shè)計程序4、工業(yè)設(shè)計原理

基本概念

◆

為了達(dá)到某一特定目的，從構(gòu)思到建立一個切實可行的實施方案，

并且用明確的手段表示出來的系列行為

◆

它包含了一切使用現(xiàn)代化手段進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的設(shè)計過程需分析問題概念定具體細(xì)部圖典型的工業(yè)設(shè)計程序4、工業(yè)設(shè)計原理80邏輯

系統(tǒng)法

方法工業(yè)設(shè)計基本原理、程序與方法，可為交通設(shè)計提供面向交通系統(tǒng)及其設(shè)施的功能、交通問題與特征和交通行為，創(chuàng)造性和人本性以及精細(xì)化地構(gòu)筑交通對策方案的基本原理與思想，乃至方法論。

創(chuàng)新設(shè)計功能矩陣法規(guī)劃分析綜合評價4、工業(yè)設(shè)計原理

◆設(shè)計方法、設(shè)計邏輯與設(shè)計時間的三維合一

時間

市場、開發(fā)

方案邏輯 系統(tǒng)法 創(chuàng)新設(shè)計規(guī)劃分析綜合評價4、工業(yè)設(shè)計原理81◆《中國大百科全書（城市規(guī)劃、建筑、園林卷）》

“城市設(shè)計”條目稱“城市設(shè)計是對城市體形環(huán)境所進(jìn)行的設(shè)計”；◆《大不列顛百科全書》中城市設(shè)計的定義是“城市設(shè)計是對城市環(huán)境形態(tài)所做的各種合理處理和藝術(shù)安排?！薄粲鞘性O(shè)計家弗·

吉伯特《市鎮(zhèn)設(shè)計》一書中指出：“城市是由街道、交通和公共工程等設(shè)施，以及勞動、居住、游憩和集會等活動系統(tǒng)所組成，把這些內(nèi)容按功能和美學(xué)原則組織在一起就是城市設(shè)計的本質(zhì)”◆交通設(shè)計應(yīng)是城市設(shè)計的重要組成部分！?。?、城市設(shè)計原理◆《中國大百科全書（城市規(guī)劃、建筑、園林卷）》“城市設(shè)計”82◆1933年《雅典憲章》：城市規(guī)劃的目的是解決居住、工作、游憩與交通四大功能活動的正常進(jìn)行◆城市的功能定位決定其交通的輻射性和服務(wù)性城市與交通間密不可分，交通派生于城市的居住、休閑與工作等功能，又影響甚至反作用于城市的發(fā)展?；诔鞘性O(shè)計的交通設(shè)計，對于構(gòu)建和諧的交通系統(tǒng)具有及其重要的理論意義和實用價值。5、城市設(shè)計原理◆1933年《雅典憲章》：城市規(guī)劃的目的是解決居住、工作、游83城市設(shè)計內(nèi)涵與外延的發(fā)展——◆

狹義范疇：早期的研究范疇與工作對象僅局限于建筑和城市相關(guān)的狹義層面；◆

綜合性跨領(lǐng)域?qū)W科：二十世紀(jì)中葉已經(jīng)開始變化，除了城市規(guī)劃、景觀建

筑、建筑學(xué)等范疇的關(guān)系日趨綿密復(fù)雜，也逐漸與城市工程學(xué)、城市經(jīng)濟

學(xué)、社會組織理論、城市社會學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、人類學(xué)、政治經(jīng)濟學(xué)、城

市史、市政學(xué)、公共管理、可持續(xù)發(fā)展等知識與實務(wù)范疇產(chǎn)生密切關(guān)系。◆

城市設(shè)計理論：主要專注于城市公共空間的設(shè)計實踐和理論發(fā)展。公共空間=（城市設(shè)計）靜空間+（交通設(shè)計）動空間交通設(shè)計與城市設(shè)計融合——5、城市設(shè)計原理城市設(shè)計內(nèi)涵與外延的發(fā)展——◆狹義范疇：早期的研究范疇與841）交通系統(tǒng)基本要素及特征2）交通流理論3）通行能力理論4）交通行為與安全理論5）交通管理與控制理論和方法6、交通工程學(xué)原理1）交通系統(tǒng)基本要素及特征3）通行能力理論4）交通行為與安全851

）交通系統(tǒng)基本要素及特征

（1）交通系統(tǒng)構(gòu)成要素人/物交通工具交通設(shè)施交通環(huán)境信息交通規(guī)則系統(tǒng)要素之有機組合

安全、通暢、便捷、環(huán)保

效率

和諧/諧和-先進(jìn)的交通系統(tǒng)1）交通系統(tǒng)基本要素及特征人/物交通交通交通信息交通系統(tǒng)要861）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境、規(guī)則、信息◆人/物的基本特征◆交通方式與工具特征◆交通設(shè)施基本特征◆交通環(huán)境基本特征◆交通規(guī)則與政策的基礎(chǔ)性◆交通系統(tǒng)信息特征1）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境87?

交通出行者：駕駛員、騎車人、乘車人及步行者等，交通需求的產(chǎn)生本源；?

交通規(guī)劃/設(shè)計與管理者：決定著交通系統(tǒng)的科學(xué)性與適應(yīng)性，受到理念、知識與科技水平的影響；?

交通系統(tǒng)的決策者：影響著交通的政策與法規(guī)以及系統(tǒng)的走向交通系統(tǒng)基本要素——交通主體：人和物的交通特征?交通出行者：駕駛員、騎車人、乘車人及步行者等，交通需求的88?關(guān)于交通系統(tǒng)中人的特性及其影響?人是交通系統(tǒng)中的最活躍的因素；?人是交通需求之源；?人是影響交通安全之關(guān)鍵；?人是改善交通系統(tǒng)之主；?交通系統(tǒng)應(yīng)以人為本交通系統(tǒng)基本要素——交通系統(tǒng)中人的基本特征?關(guān)于交通系統(tǒng)中人的特性及其影響?人是交通系統(tǒng)中的最活躍的因891）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境、規(guī)則、信息◆人/物的基本特征◆交通方式與工具特征◆交通設(shè)施基本特征◆交通環(huán)境基本特征◆交通規(guī)則與政策的基礎(chǔ)性◆交通系統(tǒng)信息特征1）交通系統(tǒng)基本要素——人/物、工具（車）、設(shè)施（路）、環(huán)境902）交通流理論◆描述人和物的移動、交通工具、交通設(shè)施、交通環(huán)境共同作用現(xiàn)象的理論——行人交通流——自行車交通流——汽車交通流（客運與貨運）——軌道交通流——航空交通流——港口交通流2）交通流理論◆描述人和物的移動、交通工具、交通設(shè)施、交通環(huán)91交通流理論交通流理論可為交通設(shè)計中的交通參數(shù)確定提供理論依據(jù)◆以揭示交通流現(xiàn)象和基本規(guī)律為目的◆運用數(shù)學(xué)和力學(xué)的定理，研究道路交通流運行規(guī)律交通流理論交通流理論可為交通設(shè)計中的◆以揭示交通流現(xiàn)象和基本92機動車交通流理論?????交通流特征（流量、速度、密度）概率統(tǒng)計模型排隊論波動理論跟馳理論機動車交通流理論?交通流特征（流量、速度、密度）93交通流特征?

交通流基本參數(shù)模型：流量-速度關(guān)系交通流特征?交通流基本參數(shù)模型：流量-速度關(guān)系94速度特征?

速度基本定義：行駛距離/所需時間；?

地點車速：瞬時車速，車輛（或人）通過某一地點（非長距離內(nèi)）的速度?

時間平均速度：某一時間內(nèi)某一道路斷面地點速度的平均值，可用于對地點交通現(xiàn)象及狀態(tài)分析?

空間平均速度：在給定的路段上，于統(tǒng)一瞬間，速度的平均值，用于評價分析空間上交通流狀態(tài)速度特征?速度基本定義：行駛距離/所需時間；?地95?

行駛速度：行駛某一距離與所用時間（不

包括停止時間）之比，可用于道路設(shè)計?

行程速度：也稱區(qū)間速度，為行駛某一距

離與所用時間（包括停止時間）之比，可

用于評價分析道路的交通質(zhì)量速度特征?行駛速度：行駛某一距離與所用時間（不 包括停止時間）之96交通流的密度特征?

交通密度：單位長度道路上一個車道（或單位寬度）內(nèi)車輛（或人、自行車）數(shù)交通流的密度特征?交通密度：單位長度道路上一個車道（或97概率統(tǒng)計模型基本概念1)

交通流分布：交通流的到達(dá)特性或在物理空間上的存在特性；2)

離散型分布（也稱計數(shù)分布）：在一段固定長度的時間內(nèi)到達(dá)某場所的交通數(shù)量的波動性；3)

連續(xù)型分布（時間間隔分布、速度分布等）：在一段固

定長度的時間內(nèi)到達(dá)某場所交通的間隔時間的統(tǒng)計分布4)

研究交通分布的意義：預(yù)測交通流的到達(dá)規(guī)律（到達(dá)數(shù)

及到達(dá)時間間隔），為確定設(shè)施規(guī)模、信號配時、安全

對策提供依據(jù)概率統(tǒng)計模型基本概念1)交通流分布：交通流的到達(dá)特性或在物98–

1905，哥本哈根，愛爾朗，電話自動交換機–

排隊論也稱“隨機服務(wù)系統(tǒng)理論”，是研究廣義“需求”與“供給”關(guān)系的一種數(shù)學(xué)理論–

應(yīng)用于交通延誤、通行能力、交通信號配時、停車場、收費站、加油站等交通設(shè)施的設(shè)計與管理分析，方案制定等排隊論模型–1905，哥本哈根，愛爾朗，電話自動交換機–排隊論99Diagram

for

traffic

signalDiagramfortrafficsignal100波

速：車流中兩種不同密度部分的分界面經(jīng)過一輛輛車向車隊后部傳播的現(xiàn)象,稱為車流的波動。此車流波動沿道路移動的速度稱為波速集散波：?

從低密度狀態(tài)向高密度狀態(tài)轉(zhuǎn)變的分界所體現(xiàn)的車流波稱為集結(jié)波?

從高密度狀態(tài)向低密度狀態(tài)轉(zhuǎn)變的分界所體現(xiàn)的車流波稱為疏散波?

兩種不同的車流可統(tǒng)稱為集散波。車流波動理論波速：車流中兩種不同密度部分的分界面經(jīng)過一輛輛車向車隊101交通參數(shù)交通流關(guān)聯(lián)理論用途說明交通流分布特征?速度分布；????密度分布；流量分布；車型分布；車頭時距分布；1)離散分布理論2)3)4)連續(xù)分布理論；數(shù)理統(tǒng)計分析理論；交通流散布理論?用于設(shè)計車速或管理車速的確定；????時空設(shè)計流量的確定；車道設(shè)計的依據(jù)；交通流協(xié)調(diào)處理依據(jù)；通行能力分析交通流微觀行為分析?????交通流排隊行為分析；延誤分析；穿越行為；跟車與超車行為；壓縮與膨脹交通流參數(shù)1)排隊論；2)3)4)5)6)波動理論；流體理論；跟車與超車?yán)碚撀薪煌骼碚撨B續(xù)流與間斷流理論?空間設(shè)計依據(jù)；????交織狀態(tài)分析；安全與效率分析；交通信號配時參數(shù)；。。。網(wǎng)絡(luò)交通流分析???OD

分布分析；網(wǎng)絡(luò)交通流路徑分布；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析1)2)3)網(wǎng)絡(luò)交通流

OD

分析理論交通分配理論；網(wǎng)絡(luò)交通流均衡理論；???網(wǎng)絡(luò)設(shè)計；交通組織方案與優(yōu)化；網(wǎng)絡(luò)評價分析交通流理論與交通設(shè)計交通流理論可為交通設(shè)計中的交通參數(shù)確定提供理論依據(jù)交通參數(shù)交通流關(guān)聯(lián)理論用途說明交通流分布特征?速度分布；?密102?

交通設(shè)施的通行能力：在通常的道路、交通和管制條件下，單位

時間人或車輛通過車道或道路中某一點或斷面的合理期望最大小

時流率?

車輛通行能力：在通常的道路、交通和管制條件下，單位時間車

輛能夠通過道路中某一點的最大數(shù)量，假定不存在下游的影響?

人員通行能力：在通常條件下，單位時間能夠通過道路中某一點

的最大人員數(shù)，用于評價公共交通服務(wù)、HOV車道和行人交通

設(shè)施?

道路通行能力隨諸多因素而變化?

計量單位有人/h、輛小客車/h、輛/h等基本概念（HCM2000）3）通行能力理論?交通設(shè)施的通行能力：在通常的道路、交通和管制條件下，103影響因素?

理想條件：車道寬3.6米，坡度為0，交通流中只有小客

車，沒有公交車停車行車道上，沒有行人，沒有路邊停車?

道路條件：車道數(shù)，交通設(shè)施類型及其兩側(cè)開發(fā)狀況，

幾何條件（車道寬、路肩寬度及側(cè)向凈空、平縱線形、視

覺環(huán)境等），設(shè)計車速，交叉口處是否有專用轉(zhuǎn)向車道?

交通條件：車輛類型，方向分布和車道分布；?

交通管理條件：標(biāo)志、標(biāo)線、信號、禁止路邊停車，交通組織等?

技術(shù)：智能交通系統(tǒng)?

其它條件：氣候、環(huán)境、心理環(huán)境（行為特征）等影響因素?理想條件：車道寬3.6米，坡度為0，交通流中只104通行能力主要研究內(nèi)容?

交通設(shè)施服務(wù)對象：機動車、公共交通、行人、自行車?

機動車交通流狀態(tài)：間斷流、連續(xù)流

間斷流交通設(shè)施包括城市道路、信號控制交叉口、無信號控制交叉口（兩向/全部方向停車讓行交叉口、環(huán)形交叉口）、立交匝道連接處等連續(xù)流交通設(shè)施包括雙車道/多車道公路、高速公路（基本路段、匝道合流/分流點、交織段）等?

公共交通通行能力：包含公共汽車、軌道、渡運以及樞紐、中途停靠站、首末站公交通行能力與服務(wù)質(zhì)量手冊通行能力主要研究內(nèi)容?交通設(shè)施服務(wù)對象：機動車、公共交通105交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力一）基本通行能力通行能力與車速、車型等有關(guān)二）實際通行能力?

考慮到道路條件（車道寬、側(cè)向凈空、坡度、視距）的修正；?

交通條件修正；三）規(guī)劃（或設(shè)計）通行能力交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力一）基本通行能力通行能力與106

類別道路條件

內(nèi)容城市道路交叉口間距道路幾何線型道路橫斷面道路沿線行駛環(huán)境

說明縱坡、彎道橫斷面形式、車道寬度、車道數(shù)等公交?？空疚恢谩⑦M(jìn)出口分布、行人過街橫道位置等交

通

流

構(gòu)

大客、公交、小客、出租、小貨、摩；非機動車；行人成自行車與行人一體化模式交通渠化模式交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力 類別 內(nèi)容 說明交通流構(gòu)大客、公交、小客、出租107道路沿線行駛環(huán)境行人過街橫道位置等交

通

流

構(gòu)

大客、公交、

、出租、小貨、摩成自行車與行人一體化模式傳統(tǒng)的自行車與行人分離模式無管理限速管理交通渠化模式交通管理條件為*

施工和養(yǎng)護期管理出

行

者

行

駕駛員變道、跟車、超車行為，行人和自行車穿越心理等道路沿線行駛環(huán)境行人過街橫道位置等交通流構(gòu)大客、108《城市道路工程設(shè)計規(guī)程》（DGJ08-2106-2012）不受交叉口影響的道路單向通行能力Nm=fc×fn×fw×fp×fb×NpNm：

不受平面交叉口影響的路段設(shè)計通行能力（pcu/h）fc：

機動車道的道路等級系數(shù)；fn：

機動車道數(shù)修正系數(shù)；fw：

機動車道寬度修正系數(shù)；fp：

駕駛員修正系數(shù)；fb：

自行車修正系數(shù)；Np

：一條機動車道的路段基本通行能力；交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力《城市道路工程設(shè)計規(guī)程》（DGJ08-2106-2012）不109考慮交叉口的影響，路段通行能力：Nn=?×NmNn——受平面交叉口影響的路段設(shè)計通行能力（pcu/h）；?——平面交叉口影響修正系數(shù)；s——交叉口間距（m）；λ——綠信比。交通設(shè)施通行能力－道路路段通行能力考慮交叉口的影響，路段通行能力：Nn=?×NmNn——受平面110?

連續(xù)流基本路段特征?

交織運行特征?

交織區(qū)長度（太短、太長的問題）?

交織區(qū)類型?

交織運行特性（交織區(qū)內(nèi)總流量、交織流量比）交通設(shè)施通行能力－連續(xù)流、交織區(qū)通行能力?連續(xù)流基本路段特征?交織區(qū)長度（太短、太長的問111?

無信號控制交叉口通行能力（穿越理論）；?

信號控制交叉口通行能力（信號配時與飽和流量）；?

環(huán)型交叉通行能力（交織變交叉）進(jìn)行交通設(shè)計時基于通行能力約束選擇交叉口控制管理模式——如將無控制環(huán)島改為信號控制交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力?無信號控制交叉口通行能力（穿越理論）；?信號控1121）影響通行能力的要素?

信號配時：信號周期/綠信比、相位與相序；?

道路條件：車道數(shù)、車道功能、車道寬度、轉(zhuǎn)彎半徑、路面條件、公交站點位置；?

交通條件：車型、流向/流量、通行權(quán)、飽和流量等；?

規(guī)則及管理條件和交通行為

交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力道路交叉口的交通設(shè)計應(yīng)以其通行能力理論為基礎(chǔ)1）影響通行能力的要素?信號配時：信號周期/綠信比、113類別內(nèi)容說明城市道路交叉口間距

針對短連線交叉口道路條件道路幾何線型道路橫斷面行駛環(huán)境縱坡橫斷面形式、車道寬度、車道數(shù)等公交停靠站、進(jìn)出口分布等交通流構(gòu)成

大客、公交、小客、出租、小貨、摩；非機動車；行人交通渠化模式自行車與行人一體化模式設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島模式無渠化模式交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力類別內(nèi)容說明城市道路交叉口間距針對短連線交叉口道路條件114自行車與行人一體化模式交通渠化模式

設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島模式

無渠化模式交叉口形式

T

型、Y

型、十字型、環(huán)型、錯位、多路、畸形等交叉口控制管理條件無控制、讓行控制管理、停車讓行管理、定時信號（特別強調(diào)不同相位銜接模式和紅燈間隔時間對通行能力的影響）出行者行為

駕駛員變道、跟車、超車行為，行人和自行車穿越心理

等

等

行駛環(huán)境

公交?？空尽⑦M(jìn)出口分布等通設(shè)施

行能力－平面交叉口通行能力自行車與行人一體化交通渠化 設(shè)置右轉(zhuǎn)渠化島模式交叉口控制無控115通行能力計算方法?

沖突點法?

停車線法：飽和流率法、停車線法、停止線法交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力通行能力計算方法?停車線法：飽和流率法、停車線法、停止116駛出率紅

飽和流量有效綠燈時間黃尾損失時間

實際通行能力

可挖掘通行能力

綠實際綠燈時間

黃黃燈時間紅

綠初損失時間理想通行能力交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力

信號控制道路交叉口的交通優(yōu)化設(shè)計，

即是實現(xiàn)其影響要素的最佳組合，從

而可以最佳利用可挖掘通行能力駛出率紅 飽和流量黃尾損失時間 綠 黃紅 綠初損失時間交通設(shè)117修正因數(shù)美國英國日本澳大利亞瑞典加拿大臺灣道路寬度Y車道寬度YYYYYY

坡度大車率YYYYYYYYYYYYYY車道利用率YY右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)YYYYYYYYYYYYYY公交車?？縔YYY

行人路邊停車所在區(qū)域YYYYYYYYY氣候Y交通設(shè)施通行能力－平面交叉口通行能力

飽和流率修正系數(shù)修正因數(shù)美國英國日本澳大利亞瑞典加拿大臺灣道路寬度Y車道寬度118◆

交通行為：通過交通出行者，包括行人、騎車者、乘車

者與駕車者等的行為特征和規(guī)律及其影響因素加以表現(xiàn)◆

交通行為內(nèi)容：選擇行為、反應(yīng)行為；◆

交通行為影響因素：便捷、省時、省力、舒適和安全，

以及交通設(shè)施條件（平整性、線形等）和交通工具條件

（車廂的衛(wèi)生、整潔及人文環(huán)境等）4）交通行為與安全理論◆交通行為：通過交通出行者，包括行人、騎車者、乘車◆交通119?

交通事故本質(zhì)：不同類別交通流不同程度的沖突?

交通沖突分析：沖突特征?

安全性與安全度分析及其對策：速度特征：快速和速度差；控制行為；行駛環(huán)境等4）交通行為與安全理論?交通事故本質(zhì)：不同類別交通流不同程度的沖突?安120?非機動車—行人

事件

參與者?

機動車—機動車?

機動車—非機動車?

機動車—行人?

非機動車—非機動車運行方式避險行為?

制動?

轉(zhuǎn)向?

加速?

制動+加速?制動+轉(zhuǎn)向?

同向沖突?

對向左轉(zhuǎn)沖突?

穿越交通沖突?

紅燈右轉(zhuǎn)沖突?

次沖突

交通

沖突角?

正向沖突?

追尾沖突?

橫向沖突?

撞固定物沖突交通沖突分類?非機動車—行人 事件運行避險?制動?同向沖突 交通121分類依據(jù)沖突類型沖突主體沖突程度機動車-機動車

動車-非機動車

嚴(yán)重沖突機動車-行人

機

非機動車-行人

一般沖突

沖突角度沖突交通流

交叉沖突直行-直行分流沖突

直行-右轉(zhuǎn)

合流沖突直行-左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)-右轉(zhuǎn)沖突預(yù)測性常規(guī)沖突非常規(guī)沖突交通沖突分類分類依據(jù)沖突類型沖突主體機動車-機動車機動車-行人122交通事故過程主動交通安全：從交通規(guī)劃到交通設(shè)計、交通管理及控制各階段，最大限度地主動規(guī)避交通沖突，或減少交通沖突，控制沖突的可能性或者速度、降低沖突能量交通事故過程主動交通安全：從交通規(guī)劃到交通設(shè)計、123????減少交通到達(dá)數(shù)量：減少出行，優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化交通到達(dá)規(guī)律：時間上優(yōu)化/空間上優(yōu)化優(yōu)化交通到達(dá)特性：交通方式、運行速度減少暴露總量

Traffic

System交通系統(tǒng)Trips出行Arrival(Si,Tj)

交通事故過程Exposing暴露階段：輸入輸出

Exposing

暴露?減少交通到達(dá)數(shù)量：減少出行，優(yōu)化結(jié)構(gòu) TrafficTr124非常規(guī)沖突點路環(huán)境信息規(guī)則

遭遇時空特性(Si,Tj)

Charateristics

Arrival到達(dá)交通特性

人

車

常規(guī)沖突點安全通過交通沖突交通沖突次數(shù)

統(tǒng)計時段數(shù)沖突幾率

=

安全通過幾率=1?沖突幾率降低交通沖突概率

交通事故過程Encounter遭遇階段：輸入輸出非常規(guī)路環(huán)信規(guī) 遭遇時空特性 Arrival 常規(guī)安全通過交125交通沖突