交通工程學2交通特性分析(精)

交通工程學

TrafficEngineering本章大綱交通系統(tǒng)各要素特性及要素之間相關特性2.1三要素〔人、車、路〕根本特性2.2交通量根本特性2.3行車速度特性2.4交通流根本特性及其相互關系2.1三要素〔人、車、路〕根本特性道路交通三要素人：出行者、規(guī)劃設計和治理者等；車：小汽車、公共汽車、卡車、摩托車、人力車〔自行車、三輪車〕；路：道路網(wǎng)〔密度、等級、布局〕，道路線形、道路構造等。2.1.1人的交通特性交通系統(tǒng)中人的組成出行者：駕駛人、騎車人、乘車人及步行者等，交通需求的產(chǎn)生根源；交通規(guī)劃、設計與治理者：打算著交通系統(tǒng)的科學性與適應性，受到理念、學問與科技水平的影響；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2.1.1人的交通特性駕駛員根本特征主要通過視覺特性、反響特性與選擇特性加以表現(xiàn)。另外駕駛人是交通系統(tǒng)中最活潑的因素之一，是影響交通安全與效率的關鍵要素。1、職責與要求〔道德、素養(yǎng)、技術〕2、反響操作過程3、生理、心理特性〔視覺、聽覺、反響、共性〕4、駕駛疲憊2.1.1人的交通特性駕駛人根本特征——視覺特性視力：眼睛區(qū)分物體大小、遠近等的力量。

①分為靜視力，動視力；②隨著速度提高而降低；③與駕駛人的年齡等生理條件有關，年齡越大動視力越差〔駕駛人學駕駛年齡限制的依據(jù)〕；④視力與亮度有關〔眩目，光亮由暗到亮或由亮到暗有一個適應過程〕

2.1.1人的交通特性駕駛人根本特征——視覺特性視野：兩眼凝視某一目標時凝視點兩側可以看到的范圍。分動視野和靜視野。與車速大小有關，靜視野范圍最大〔設標志牌等的依據(jù)〕，車速越高視野越小，但前方留意點越遠；與顏色有關〔綠色最小，紅色較大，藍色更大，白色最大〕；——視野與視力親密相關：最正確視力、清晰視力視錐角10度范圍內，標志、信號設在此范圍內〕視錐角在3°以內最正確視力

視錐角在10°以內清晰視力

視錐角在20°以內滿足視力2.1.1人的交通特性2.1.1人的交通特性駕駛人根本特征——視覺特性顏色感覺：紅色——刺激性強，易見性高；禁行信號黃色——有最高的光明度；警告信號綠色——溫順、安靜，有安全感通行信號藍色——嚴寒感，使人冷靜?！矘酥尽⑿盘栐O置的依據(jù)〕交通語言的根本元素之一2.1.1人的交通特性駕駛人根本特征——反響特性反響：由外界的刺激而產(chǎn)生的知覺－行為過程。道路及其環(huán)境〔線形、寬度、路面質量、穿插口及交通流狀況及標志、信號等〕影響駕駛人的反響。刺激信息早顯信息——有提前量信息，駕駛人易推斷突顯信息——外界信息來之突然、易出事故微弱信息——刺激信息量小，易造成推斷錯誤先兆信息——有先兆，駕駛人易覺察潛伏信息——不易直觀看覺，易造成推斷錯誤反響時間知覺－反響；推斷；操作；制動器產(chǎn)生作用；2.1.1人的交通特性駕駛員根本特征——共性駕駛員的共性：駕駛人的心理特征。心情，共性特征；駕駛員共性分類：慎重穩(wěn)健型沖動型進攻型2.1.1人的交通特性疲憊影響因素：簡單環(huán)境、單調環(huán)境疲憊后的表現(xiàn)：生理方面，反響遲鈍、動作不準確，動作靈敏度低；心理方面，留意力不集中、思維緩慢、反響慢、心情急噪等〔任何疲憊皆同〕興奮的影響因素：酗酒、爭吵、斗毆及外界的猛烈刺激等興奮后的表現(xiàn)：脈搏和呼吸加快，血壓上升，留意力不集中等。駕駛員疲憊特征2.1.1人的交通特性選擇的根本行為：影響交通需求的量、時間和空間分布交通出行與否的選擇；目的地選擇；交通方式的選擇〔選擇汽車時〕；交通路徑的選擇；出行時刻選擇；影響出行選擇的要素：綜合效用，如時間、費用、體力消耗、舒適度、欲望等；嗜好駕駛員選擇特征2.1.1人的交通特性乘客交通特征乘客的交通需求心理出于某種目的而出行；希望便捷、省時、省力、舒適、安全等；乘車反響道路的條件〔平坦性、線形等〕及車廂環(huán)境〔衛(wèi)生、潔凈及人文環(huán)境等〕會導致乘客的不同反響；社會影響糾紛、勞動效率、乘客對公用事業(yè)的不滿等2.1.1人的交通特性行人交通特征行人交通流特性：步行速度、步行速度與密度根本關系等；行人交通特征及其根本影響因素影響因素：年齡、性別、出行目的、文化素養(yǎng)、心境、街景、交通狀況、生活區(qū)域等；交通特征：行人速度(1.0~1.3/s)、行人空間(0.9~2.5m2/人)、行人留意力步行距離：可承受距離〔一般越短越好〕行人過街問題

2.1.1人的交通特性交通規(guī)劃、設計和治理者特征作用：打算交通系統(tǒng)的合理性、設施建設的科學性及交通系統(tǒng)的有效利用、運營的效率等根本影響因素：根本專業(yè)學問與修養(yǎng)、價值觀與力量與交通參與者共同構成“玩?！毕到y(tǒng)運營者的利潤追求與效勞水平的保障等2.1.1人的交通特性交通系統(tǒng)中人的特性〔小結〕人是交通系統(tǒng)中的最活潑的因素；人是交通需求之源；人是影響交通安全的關鍵；人是改善交通系統(tǒng)之主；交通系統(tǒng)應以人為本汽車根本特性尺寸：設計尺寸〔表2-6、2-7〕是道路設計和附屬設施的設計的依據(jù)動力性能：最高車速加速時間最大爬坡力量制動性能：制動距離制動效能穩(wěn)定性——制動器過熱？制動方向穩(wěn)定性——側滑？跑偏？2.1.2車輛根本特性自行車根本特性根本特性：短程行進穩(wěn)定性動態(tài)平衡動力遞減爬坡性能制動性能2.1.2車輛根本特性自行車流交通特性群體性壓縮與膨脹性離散性并排行駛運行軌跡不易掌握道路的交通特性道路效勞性能的好壞表達在量、質、形三方面。〔一〕路網(wǎng)密度——量1、總里程與當量里程〔等效里程〕2、路網(wǎng)面積密度〔路網(wǎng)人口密度、路網(wǎng)車輛密度〕3、合理路網(wǎng)密度〔并非越大越好〕〔二〕道路構造與道路線形——質1、道路構造〔路基、路面、橋涵、隧道、附屬構造〕2、道路等級〔高速、一級、二級、三級、四級、等外〕3、道路線形〔平面、縱斷面、橫斷面，視覺分析〕〔三〕路網(wǎng)布局——形1、大路網(wǎng)布局〔三角形、并列形、放射形、樹叉形〕2、城市道路網(wǎng)布局〔棋盤形、放射形、環(huán)形放射〕表2-102.1.3道路根本特性2.1.3道路根本特性環(huán)形放射的道路網(wǎng)布局2.1.3道路根本特性典型的環(huán)形放射交通網(wǎng)〔莫斯科〕2.1.3道路根本特性西安道路網(wǎng)2.1.3道路根本特性重慶市道路網(wǎng)2.1.3道路根本特性道路的功能由速度及交通量打算城市快速路主干道、次干道、支路、生活區(qū)道路2.1.3道路根本特性高速大路一級大路二級大路三級大路四級大路等外大路國道省道縣道2.2交通量特性2.2.1交通量定義交通量的定義是指在選定時間段內，通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的交通實體數(shù)機動車、非機動車、行人等交通量是一個隨機數(shù)平均交通量年平均日交通量〔AADT〕月平均日交通量〔MADT〕周平均日交通量〔WADT〕平均日交通量〔ADT〕2.2交通量特性2.2.2交通量的時間分布特性1〕月變性一年內各月交通量的變化月變系數(shù)：年平均日交通量與月平均日交通量之比，也叫月不均衡系數(shù)。2〕周變性一周內各天的交通量變化－也稱日變化周變系數(shù)：年平均日交通量與某周日的平均交通量之比假設無全年交通量觀測數(shù)據(jù)，則2.2.2交通量的時間分布特性3〕時變性一天24h中，各個小時內交通量變化特性指標：用某一小時或某一時段交通量占全日交通量之比表示交通量的時變規(guī)律16h〔6：00~22：00〕12h〔6：00~18：00〕占全日交通量之比18h〔4：00~22：00〕頂峰小時2.2.2交通量的時間分布特性3〕時變性頂峰小時系數(shù)：頂峰小時交通量與頂峰小時內某一時段的交通量擴大為頂峰小時的交通量之比5min6min10min15minPHF<1越接近1，說明變化越平緩；越小，說明峰值越明顯2.2.2交通量的時間分布特性空間分布特性城鄉(xiāng)分布：城市內交通量大，郊區(qū)和農(nóng)村交通量小路段上的分布：與路段的功能、等級及區(qū)位有關〔路網(wǎng)交通量分布圖〕交通量方向分布：方向不平衡性方向分布系數(shù)交通量在車道上的分布2.2.3交通量的空間分布特性2.2.2交通量的時間分布特性2.2.2交通量的時間分布特性設計小時交通量30位小時交通量：將一年中測得的8760個小時交通量，從大到小按序排列，排在第30位的那個小時交通量。滿足絕大多數(shù)小時的交通需求，且不造成嚴峻堵塞；避開建成后車流量低，造成鋪張。2.2.4設計小時交通量及其應用作為設計小時交通量設計小時交通量設計小時交通量系數(shù)——K30K30=30HV/AADT國外K30為12％～18％我國干線大路為0.11～0.15，平均0.1332.2.4設計小時交通量及其應用設計小時交通量應用：確定車道數(shù)和路幅寬度〔多車道大路〕；評價道路的效勞水平〔雙車道大路〕

DHV=AADT﹡Kn=DHV/C單W=W1*n在考慮方向不均系數(shù)的狀況下，單向設計小時交通量為：2.2.4設計小時交通量及其應用2.3行車速度特性2.3.1根本概念

設車輛行駛速度距離為L，所需時間為t,則車速可表示為：v=L/t,單位:km/h.2.3行車速度特性按L和t的取值不同，車速分為：地點車速車輛通過某一地點時的瞬時車速行駛車速行駛某一區(qū)間所需時間〔不包括停車時間〕及其區(qū)間距離求得的車速運行車速中等技術水平的駕駛人在良好的氣候條件、實際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車速，用于評價道路通行力量和車輛運行狀況。2.3.1根本概念行車速度特性行程車速〔區(qū)間車速〕車輛行駛路程與通過該路程所需的總時間〔包括停車時間〕之比臨界車速交通流率到達理論通行力量時的車速。設計車速是指在道路交通與氣候條件良好的狀況下僅受道路物理條件限制時所能保持的最大安全車速，用作道路線形幾何設計的標準。2.3.1根本概念行車速度統(tǒng)計特征50％車速〔中位車速，中值車速〕85％車速15％車速標準偏差2.3.2行車速度的統(tǒng)計分布特性平均車速時間平均車速在單位時間內通過道路某斷面各車輛的點車速的算術平均值區(qū)間平均車速在某一特定瞬間，行駛于道路某一特定長度內的全部車輛的車速分布的平均值。當觀測長度為肯定時，其數(shù)值為地點車速觀測值的調和平均值2.3.3時間平均車速和區(qū)間平均車速行車速度統(tǒng)計特征時間平均車速和區(qū)間平均車速的關系2.3.3時間平均車速和區(qū)間平均車速駕駛人車輛道路交通條件2.3.4車速變化的影響因素道路類型及等級線形車道數(shù)及車道位置視距側向凈空路面交通量交通組成超車條件交通治理交通的環(huán)境影響2.4交通密度定義：某一瞬間內單位道路長度上的車輛數(shù)目臨界密度交通量接近或到達道路通行力量時的車流密度最正確密度Km流量到達最大時的密度堵塞密度Kj車流密集到全部車輛無法運動時的密度

車頭間距與車頭時距車頭間距同向行駛的一列車隊，相鄰兩車車頭之間的距離車頭時距用時間表示車頭之間的距離兩者的關系交通流基本關系速度與密度關系流量與密度關系流量與速度關系連續(xù)流與連續(xù)流2.5交通流特性及其相互關系交通流根本關系交通量Q、行車速度V、車流密度K是表征交通流特性的三個根本參數(shù)。其根本關系為：Q=KVQ-K,V-Q,V-K關系曲線〔GREENSHIELD)0KmKj0Qm密度〔輛/km)流量〔輛/h)速度〔km/h)流量〔輛/h〕Qm0vmviKjKm速度〔km