交通特性分析

交通特性分析第1页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.1道路交通三要素驾驶员交通特性乘客交通特性行人交通特性车辆交通特性道路交通特性人的交通特性第2页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.1.1驾驶员交通特性一、视觉特性视力视力适应性眩目视野视觉敏锐度视差色视觉第3页，共91页，2023年，2月20日，星期三1）视力

人的眼睛分辨物体形状、大小的能力。视觉敏锐度的基本特征就在于分辨两物体之间距离的大小。视力可分为静视力、动视力和夜视力。静视力：待检人员站在视力表前面，距视力表5m，依次辨认视标测定的视力。动视力：驾驶员观察物体运动的视力。夜视力:在黑暗环境中的视力。夜视力受许多因素影响，如：夜间行人因穿衣服的颜色不同，驾驶员能看清的距离也不同，因此夜间在道路上作业的人员必须穿黄色反光安全服。第4页，共91页，2023年，2月20日，星期三人眼对周围环境亮度变化的适应过程，分为明适应（由暗处到明处）和暗适应（由明亮处进入暗处）。

例如：由隧道外进入没有照明条件的的隧道内大约要经历10s的暗适应时间。因此，在隧道入口处应设有缓和照明，以减少视觉障碍，或在路旁设立“隧道内注意开灯”标志，以唤起驾驶员注意。视力适应性第5页，共91页，2023年，2月20日，星期三俗称晃眼。指视野内有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感，所形成的视觉障碍。例如：夜间行车的驾驶员受到对向车的前照灯光的照射后会产生眩感，而使视力下降。与眩光有关的另一种现象是“消失现象”，即当某一物体因同时受到对向车与自己车灯照射，而在某一相对距离内完全看不清该物，呈消失状态。一般站在路中心线的行人当双向车距约50m时，呈现消失现象，驾驶员将辨认不出行人。为此在黑夜横穿过马路时，站在中心处是很危险的。2）炫目第6页，共91页，2023年，2月20日，星期三3）视野两眼注视某个目标，注视点两侧可以看到的范围叫视野。视野分静视野和动视野。随着车速的增加，驾驶员的注意视点前移、视野变窄，只注意景象的中心而置两侧于不顾的现象叫“隧洞视”。隧洞视的发生易导致道路催眠，使交通安全不利。因此在道路设计时，限制直线长度，加入曲线，强制的促使驾驶员变换注视点。第7页，共91页，2023年，2月20日，星期三第8页，共91页，2023年，2月20日，星期三4）色视觉在可见光波长范围内，不同波长的感觉阈限不同，故而不同颜色对驾驶员产生不同的生理和心理作用。我国交通标志使用六种颜色：红、黄、蓝、绿、黑、白。红:波长最长，传播最远，对人的视觉和心理产生一种危险感和强烈刺激，多用于禁令标志。黄:有明亮和警戒的感觉，由于注意危险的警告类标志。蓝、绿:使人产生宁静、和平与舒适的感觉，多用于指示、指路标志。第9页，共91页，2023年，2月20日，星期三二、反应特性驾驶员生理特性是指听觉、触觉和平衡觉特性。

听觉给驾驶员提供14%的交通信息。触觉是通过机械振动引起人体皮肤的刺激反应。平衡觉是以此保持正确的行进方向，判断车速、加速和减速。第10页，共91页，2023年，2月20日，星期三反应时间和制动操作示意图第11页，共91页，2023年，2月20日，星期三三、驾驶员心理和个性一般而言，男性为外倾型，女性为内倾型动机：驾驶员因出于某种原因或需要而争抢速度、节省时间。这时，往往存在诱发事故的隐患。素养：素养是一个人的内在素质和涵养，包括遵纪守法、珍惜生命、关怀他人等。注意力：沿路的非交通活动、同伙伴讲话、自身烦恼，都可能分散驾驶员和行人的注意力。智力：各个驾驶员对行车速度、视距以及行驶中产生的其他信息的反应准确性和判断能力是不一样的。第12页，共91页，2023年，2月20日，星期三情绪：急躁和愤怒，往往导致以超过允许的安全速度行车，形成不必要的或危险的交织和超车、闯红灯或闯停驶标志成熟性。不成熟的驾驶员，主要是青年人，希望炫耀、侥幸、冒险、求刺激，往往造成事故。知识性：是指根据过去的经验、培养的技术、习惯和对交通环境正确地做出反应的能力。条件反应：习惯产生条件反应，如保持速度，遵循车道线等。当某种道路条件或交通管制条件发生变化时，条件反应可能给行车带来危害。第13页，共91页，2023年，2月20日，星期三四、驾驶疲劳驾驶疲劳：是指驾驶人员在驾驶车辆时，由于驾驶作业（长距离行驶、睡眠不足、景观单调等）而引起的生理机能或心理机能的失调，造成动作迟缓，反应下降

疲劳的产生机理：由于驾驶员的生理和心理长时间处于紧张中，从而引发身体组织疲劳、中枢神经疲劳和心理疲劳

第14页，共91页，2023年，2月20日，星期三疲劳的分类：一般可分为身体疲劳和精神疲劳两种驾驶疲劳事故的特点

事故地点特征：多发生在道路平直没有任何障碍或较长的上坡道上

事故类型特征：大多数是驶出路外或翻车事故

事故时间特征：多发生在深夜23时至第二天凌晨6时和中午12时至16时这两段时间内第15页，共91页，2023年，2月20日，星期三五、饮酒与驾驶饮酒使驾驶员的色彩感觉与触觉能力下降，注意力下降，支配力降低，事故增多（如表所示，数据为倍数）血中酒精浓度‰

行车事故血中酒精浓度‰

行车事故死亡伤损死亡伤损0.00.10.20.30.40.50.60.71.001.201.451.752.102.533.053.671.001.161.31.571.832.122.472.871.001.071.151.241.331.431.531.630.80.91.01.11.21.31.41.54.425.326.407.719.2911.1813.4616.213.333.874.505.236.087.078.219.551.771.902.042.192.352.522.712.91第16页，共91页，2023年，2月20日，星期三血液中酒精含量：20毫克／100毫升以上80毫克／100毫升以下，500元罚款，记6分，驾照暂扣1个月至3个月。80毫克／100毫升以上130毫克／100毫升以下，8日至10日拘留，暂扣驾照5个月，并处1800元罚款。130毫克／100毫升以上，13日至15日拘留，暂扣驾照6个月，并处1800元罚款，记12分。第17页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.1.2行人交通特性一、行人的事故状态

二、行人的交通特性第18页，共91页，2023年，2月20日，星期三一、行人交通事故状态我国道路交通的特点是混合交通，自行车、行人占很大比例。在人车混行，快慢不分的情况下，行人死亡率相当高，占交通死亡人数的30%左右行人事故的统计规律

道路分布：路段多，交叉口少

时间分布：每天下午、薄暮至夜间是高发时间

年龄分布：老年人、儿童居多

职业分布：农民所占比例最大第19页，共91页，2023年，2月20日，星期三二、行人的交通特性行人的交通需求：在交通过程中省力、独立、连续行人的心理特性：包括行人交通行为的动机、目的和交通行为习惯等行人道路设施使用特性：指行人使用过街天桥和地道的情况行人的过街特性：

三种情况：待机而过、抢行而过、适时而过四种类型：均匀步速、中途停驻、中途加速、中途放慢第20页，共91页，2023年，2月20日，星期三第21页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.1.3乘客的交通特性乘客旅行的共同要求：安全、迅速、舒适出行目的理想出行时间可不计较的出行时间能容忍出行时间就业102545购物103035休憩103085城市居民出行要求：第22页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.1.4车辆的交通特性设计车辆尺寸汽车的动力性汽车的制动性自行车交通特性第23页，共91页，2023年，2月20日，星期三车辆特性在确定交通工程的某些任务中起着重要作用。车辆的尺寸会影响到道路线形，交通结构物的净空，停车场等交通设施的设计。交通运输对车辆的使用要求：

运输效率高行驶性能和安全性好乘载方便，舒适运营成本低对环境的污染少一、设计车辆尺寸第24页，共91页，2023年，2月20日，星期三《公路工程技术标准》（JTG01-2003）规定的设计车辆外廓尺寸（单位：米）类型总长总宽总高前悬轴距后悬小客车61.820.83.81.4载重汽车122.541.56.54半挂车162.541.24+8.82《城市道路设计规范（CJJ37-1990）》规定的有所区别第25页，共91页，2023年，2月20日，星期三二、汽车的动力性汽车的动力性有以下三个评判指标最高车速Vmax（km/h）：汽车在水平良好的水泥或泥青路面上所能达到的最高行驶速度加速时间t（s）：分为原地起步加速时间和超车加速时间

最大爬坡度imax：汽车满载时Ⅰ档在良好路面上的最大爬坡度

第26页，共91页，2023年，2月20日，星期三三、汽车的制动性评价汽车制动性能的主要指标：制动效能、制动汽车的方向稳定性和制动效能的恒定性。制动效能：汽车在行驶中能强制地降低行驶速度以至停车或者下坡时维持一定速度的能力。其评价指标是制动距离和制动力。制动的方向稳定性：制动时不产生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能制动效能的恒定性：制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转化为热能。高速时制动或长时间下坡连续制动要求制动效能保持良好，否则制动器发热使制动失效，易发生交通事故。第27页，共91页，2023年，2月20日，星期三四、自行车流的交通特性离散性压缩与膨胀性灵便性第28页，共91页，2023年，2月20日，星期三解决方案进口道处分流向行驶

第29页，共91页，2023年，2月20日，星期三左转自行车两次过街

第30页，共91页，2023年，2月20日，星期三适用于自行车流量大的交叉口渠化岛方案（唐山市模式）

第31页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.1.5道路交通特性一、城市道路交通特性车辆种类多，速度差异大，交通复杂车流冲突点多交通的吸引点多城市道路车辆多，行人量大公交车流、自行车流、人流高度集中大量的附属设施第32页，共91页，2023年，2月20日，星期三二、城市道路分类按道路在城市的位置、作用、交通功能、以及沿线建筑物服务功能等进行分类，分为：快速路、主干路、次干路、支路

按交通功能和交通性质分为：快速干道、主要干道、一般干道、商业文化大街、主要支路、一般支路

按城市道路横断面的形式分为：一块板、二块板、三块板、四块板第33页，共91页，2023年，2月20日，星期三道路横断面基本形式第34页，共91页，2023年，2月20日，星期三三、公路分级公路的技术等级

《公路工程技术标准》（JTGB01－

2003）根据交通量及其使用性质、任务，公路可分为五级。高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路公路的行政等级

按其重要性和公路管理特点又可划分为：国家干线公路（简称国道，用G表示）、省级干线公路（简称省道，用S表示）、县级公路（简称县道，用X表示）、乡级公路（简称乡道），以及专用公路。第35页，共91页，2023年，2月20日，星期三四、城市道路系统路网布局

棋盘式（方格式）对角方格式

环形放射式自由式混合式

第36页，共91页，2023年，2月20日，星期三非直线系数ρ：衡量道路便捷程度的一个重要指标

干道网密度δ：服务区路线干道总长度与城市用地面积之比技术指标

第37页，共91页，2023年，2月20日，星期三五、道路的横断面特性道路横断面是垂直于道路中心线方向的断面，由车道、隔离带（包括中央分割带和侧带）、停车带、路肩、自行车道和人行道等部分构成公路横断面通常由行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道等组成高速公路还有变速车道、爬坡车道、紧急停车带、停车道及路上设施第38页，共91页，2023年，2月20日，星期三道路横断面的构成要素第39页，共91页，2023年，2月20日，星期三六、道路的平面特性1）平面线形

基本线形—直线、圆曲线、缓和曲线

随着车速的提高及交通量的增长，对于高等级公路已趋于以曲线为主的设计。如高速公路线形现趋于以圆曲线及回旋线（缓和曲线）为主，其间插入适当长度的直线。

第40页，共91页，2023年，2月20日，星期三第41页，共91页，2023年，2月20日，星期三2）横断面线形

两个关键处理：超高和加宽弯道超高:在弯道设计时，当采用的平曲线半径在规定的最小平曲线半径与不设超高的平曲线半径之间时，常将外侧车道升高，构成与内侧车道同坡度的单坡横断面。式中：i超——超高横坡度

v——设计行车速度，km/hR——圆曲线半径，m

μ——横向力系数，在0.035~0.15之间第42页，共91页，2023年，2月20日，星期三弯道加宽:车辆在曲线上行驶时，所占有的行车部分宽度较在直线段上行驶时为宽。为保证行驶车辆在转弯时不侵占相邻车道，需将行车部分加宽。式中：e——双车道加宽值，mL——汽车前保险杠至后轴的长度，m

由于加宽值与车速有关，考虑由车速而产生的汽车摆动宽度值

，因此平曲线上双车道的加宽值按下式计算：第43页，共91页，2023年，2月20日，星期三3）行车视距

为了保证驾驶人员行车安全，能随时看到前方的道路和道路上出现的障碍，或迎面驶来的车辆，以能采取安全措施，避免事故发生的最短距离行车视距分为停车视距、会车视距、超车视距、交叉视距、弯道视距和纵坡视距4）视距限界

车辆在道路上行驶时，要求道路及道路两旁提供一定的视距空间以保证行车安全，称为视距限界

视距限界可分为平面弯道视距限界、道路纵向视距限界、交叉口视距限界第44页，共91页，2023年，2月20日，星期三交叉口视距限界:在保证两条相交道路上直行车辆都有安全的停车视距的情况下，还必须保证驾驶人员的视线不受遮挡，由两相交叉车辆的停车视距和视线组成了交叉口视距限界，又称视距三角形。第45页，共91页，2023年，2月20日，星期三七、道路的纵断面特性通过道路中线的竖向剖面称为道路的纵断面，公路纵断面的线形要素为坡度和竖曲线坡度

城市道路最大纵坡及坡长限制计算行车速度（km/h）806050403020最大纵坡度（%）455.5678纵坡段最小长度（m）2251701401108560第46页，共91页，2023年，2月20日，星期三竖曲线

包括凸曲线和凹曲线，在变坡点设竖曲线保证行车的顺畅及安全第47页，共91页，2023年，2月20日，星期三八、城市道路平面交叉交叉类型:三路、四路、多路交错点分析

交错点的形式:分流、合流、冲突

冲突点的分布:冲突点的数量与交叉口的类型有关，可用下式求得第48页，共91页，2023年，2月20日，星期三交叉口形式与冲突点数量交叉的形式冲突点

合流点

分流点

共

计3路交叉33394路交叉1688325路交叉50151580第49页，共91页，2023年，2月20日，星期三三路、四路交叉口交叉冲突第50页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.2交通量基本特征交通量的定义与分类交通量的时间分布特性

交通量的空间分布特性第51页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.2.1交通量的定义与分类定义在选定的时间段内，通过道路某一地点或某一断面的交通实体的数量。（一般指双向）交通量通常取某一时间段内的平均值作为该时间段的代表交通量式中：Qi—各规定时间段内的交通量，辆/单位时间

n—规定时间段的单位统计数第52页，共91页，2023年，2月20日，星期三年平均日交通量（AnnualAverageDayTraffic,AADT）月平均日交通量（MonthAverageDayTraffic,MADT）周平均日交通量（WeekAverageDayTraffic,WADT）平均日交通量（AverageDayTraffic,ADT）分类：按平均值所取的时间段的单位不同分为第53页，共91页，2023年，2月20日，星期三年平均日交通量月平均日交通量周平均日交通量第54页，共91页，2023年，2月20日，星期三交通量的用途

交通量是交通需求在交通系统中的表象，由此可确定设施的规模、交通的拥挤程度，判断交通流的平衡状态。交通量具有时空特性，随交通方式的不同有不同类型的交通量。

第55页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.2.2交通量的时间分布特性月交通量变化周交通量变化小时交通量变化第56页，共91页，2023年，2月20日，星期三一、月交通量变化一年内各月交通量的变化称为月变化

把AADT/MADT称为交通量的月变化系数（或称月不均衡系数），以K月表示第57页，共91页，2023年，2月20日，星期三月交通量变化图第58页，共91页，2023年，2月20日，星期三二、周交通量变化一周内日交通量的变化，也称日变化

常用日变化系数来表示式中：Qi——年平均星期i的日交通量第59页，共91页，2023年，2月20日，星期三交通量周变图第60页，共91页，2023年，2月20日，星期三三、小时交通量变化一天24小时中每个小时的交通量不断在变化，简称时变化第61页，共91页，2023年，2月20日，星期三用于表示交通时变化特征的值有：

高峰小时交通量（PHV）高峰小时系数（PHF）高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比。

高峰小时流量比高峰小时交通量与该天的日交通量之比值，一般以百分比表示。年最高小时交通量（HAHV）第30位小时交通量（30HV）

第30位小时交通系数（30HVF）第62页，共91页，2023年，2月20日，星期三高峰小时系数PHF

将高峰小时分割为若干时段，若每一时段为t分钟，统计各时段的交通量，选择最大值折算成小时交通量，称高峰流率。高峰小时交通量与高峰流率(扩大高峰小时交通量)之比，即高峰小时系数注意:高峰小时系数与高峰小时流量比之差别

第63页，共91页，2023年，2月20日，星期三第64页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.2.3交通量的空间分布特性城乡分布一般城市道路的交通量大于农村公路的交通量。路段分布方向分布车道分布一般右侧车道的交通量比较大第65页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.2.4交通量的构成特性

交通量的构成：指交通量中各种交通工具所占的数量和比重（也称交通量结构）车型分类：机动车、非机动车；客车、货车；大、中、小客货车；公交车、出租车、摩托车等交通量构成特性的作用：确定道路功能、性质和制定交通管制策略措施的重要依据。第66页，共91页，2023年，2月20日，星期三一、公路交通量构成的基本特性在公路交通量分析和公路规划设计中，一般将车辆按车型大小分为小客车、大客车、铰接车、小货车、中型货车、大型货车、拖挂车、小型拖拉机、大型拖拉机等。公路交通量中不同车种的比例与不同的地域、不同道路等级、不同经济发展水平和地区特征有密切关系。公路交通量中客车、公交车、自行车的数量和比例一般要比城市道路上要小，而货车、拖拉机交通量的比重要大于城市道路交通量中的比重。第67页，共91页，2023年，2月20日，星期三二、城市出入口道路交通量构成的基本特性城市出入口道路处于城郊结合部，是公路与城市道路衔接过渡的路段，其交通量构成特性兼有城市道路和公路的特性，公交车、小客车、自行车比例一般低于城市道路，高于公路。在上班早高峰时段，客流以进城为多，出城为少，在下班晚高峰则正好相反。第68页，共91页，2023年，2月20日，星期三三、城市道路交通量构成的基本特性城市道路交通量的构成特性最为复杂。在不同等级和功能的道路上，交通量的构成差别比较大。例如，城市快速路和交通性主干道上交通量中主要是小客车和出租车；在生活性干道上，公交车的比例相对要高得多；而在支路上自行车和行人交通量可能占主导地位。第69页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.2.5设计小时交通量DHV第30位小时交通量：（30HV）设计小时交通量系数K＝30HV/AADT我国不同地区、不同等级道路的K值多分布于8％～18％，可根据对不同地区和道路类型的K值规定，计算设计小时交通量DHV和路幅宽度W。第70页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.3行车速度特性车速的基本定义与分类

行车速度的统计分布特性

时间平均车速与空间平均车速第71页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.3.1车速的基本定义与分类

设车辆行驶速度距离为L，所需时间为t,则车速可表示为：

v=L/t（单位:km/h）速度是交通参与者、车辆及道路条件互相作用表现出的重要状态量速度的大小及其变化，是确定交通设施的设计要素、管理手段与水平、交通质量评价、安全度评价的极其重要的指标。

第72页，共91页，2023年，2月20日，星期三分类：按照测量方法以及使用领域的不同车速分为

地点车速

车辆通过道路某一地点或某一断面的瞬间速度。车辆（或人）通过某一地点（非长距离内）的速度（各类车速的基本构成单元）行驶车速

车辆行驶路程与有效行车时间之比。行驶某一距离与所用时间（不包括停止时间）之比，可用于道路设计。

行程车速

车辆通过某段路程与车辆通过该路程所需的总时间之比。为行驶某一距离与所用时间（包括停止时间）之比，可用于评价分析道路的交通质量；

第73页，共91页，2023年，2月20日，星期三临界车速道路通行能力达到最大时的车速

设计车速在道路交通与气候条件良好的情况下，仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计的标准运行车速中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全车速，用于评价道路通行能力和车辆运行状况。第74页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.3.2行车速度的统计分布特性

第75页，共91页，2023年，2月20日，星期三

第76页，共91页，2023年，2月20日，星期三中位车速即50%位车速，指在某地点车速下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等85%位车速有85%的车辆的地点车速在此速度以下15%位车速有15%的车辆的地点车速小于该值表征车速统计分布特性的特征车速：第77页，共91页，2023年，2月20日，星期三85%位车速与15%位车速之差反映了路段上的车速波动幅度车速分布的标准偏差S与85%位车速和15%位车速之差存在着如下近似关系第78页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.3.3时间平均车速与区间平均车速时间平均车速单位时间各车辆通过道路某断面的地点车速的算术平均值。某一时间内某一道路断面地点速度的平均值，可用于对地点交通现象及状态分析

区间平均车速在某一瞬间道路上某一区段内所有车辆速度分布的平均值。在给定的路段上，于某一瞬间，速度的平均值，用于评价分析空间上交通流第79页，共91页，2023年，2月20日，星期三时间平均车速式中：

——时间平均车速，km/hn——单位时间内观测到车辆总数，vehvi

——第i辆车通过某断面的地点车速，km/h第80页，共91页，2023年，2月20日，星期三空间平均车速式中：S——特定路段长度，km

n——观测次数

ti——第i辆车通过L所用时间，h

vi——第i辆车通过L的行驶速度，km/h

——空间平均车速，km/h第81页，共91页，2023年，2月20日，星期三时间平均车速与空间平均车速之间的关系式中：

——

观测值的均方差

——

观测值的均方差

第82页，共91页，2023年，2月20日，星期三2.4交