交通工程学2交通特性分析(精)

交通工程学

TrafficEngineering本章大纲交通系统各要素特性及要素之间相关特性2.1三要素〔人、车、路〕根本特性2.2交通量根本特性2.3行车速度特性2.4交通流根本特性及其相互关系2.1三要素〔人、车、路〕根本特性道路交通三要素人：出行者、规划设计和治理者等；车：小汽车、公共汽车、卡车、摩托车、人力车〔自行车、三轮车〕；路：道路网〔密度、等级、布局〕，道路线形、道路构造等。2.1.1人的交通特性交通系统中人的组成出行者：驾驶人、骑车人、乘车人及步行者等，交通需求的产生根源；交通规划、设计与治理者：打算着交通系统的科学性与适应性，受到理念、学问与科技水平的影响；交通系统的决策者：影响着交通的政策与法规以及系统的走向2.1.1人的交通特性驾驶员根本特征主要通过视觉特性、反响特性与选择特性加以表现。另外驾驶人是交通系统中最活泼的因素之一，是影响交通安全与效率的关键要素。1、职责与要求〔道德、素养、技术〕2、反响操作过程3、生理、心理特性〔视觉、听觉、反响、共性〕4、驾驶疲惫2.1.1人的交通特性驾驶人根本特征——视觉特性视力：眼睛区分物体大小、远近等的力量。

①分为静视力，动视力；②随着速度提高而降低；③与驾驶人的年龄等生理条件有关，年龄越大动视力越差〔驾驶人学驾驶年龄限制的依据〕；④视力与亮度有关〔眩目，光亮由暗到亮或由亮到暗有一个适应过程〕

2.1.1人的交通特性驾驶人根本特征——视觉特性视野：两眼凝视某一目标时凝视点两侧可以看到的范围。分动视野和静视野。与车速大小有关，静视野范围最大〔设标志牌等的依据〕，车速越高视野越小，但前方留意点越远；与颜色有关〔绿色最小，红色较大，蓝色更大，白色最大〕；——视野与视力亲密相关：最正确视力、清晰视力视锥角10度范围内，标志、信号设在此范围内〕视锥角在3°以内最正确视力

视锥角在10°以内清晰视力

视锥角在20°以内满足视力2.1.1人的交通特性2.1.1人的交通特性驾驶人根本特征——视觉特性颜色感觉：红色——刺激性强，易见性高；禁行信号黄色——有最高的光明度；警告信号绿色——温顺、安静，有安全感通行信号蓝色——严寒感，使人冷静。〔标志、信号设置的依据〕交通语言的根本元素之一2.1.1人的交通特性驾驶人根本特征——反响特性反响：由外界的刺激而产生的知觉－行为过程。道路及其环境〔线形、宽度、路面质量、穿插口及交通流状况及标志、信号等〕影响驾驶人的反响。刺激信息早显信息——有提前量信息，驾驶人易推断突显信息——外界信息来之突然、易出事故微弱信息——刺激信息量小，易造成推断错误先兆信息——有先兆，驾驶人易觉察潜伏信息——不易直观看觉，易造成推断错误反响时间知觉－反响；推断；操作；制动器产生作用；2.1.1人的交通特性驾驶员根本特征——共性驾驶员的共性：驾驶人的心理特征。心情，共性特征；驾驶员共性分类：慎重稳健型冲动型进攻型2.1.1人的交通特性疲惫影响因素：简单环境、单调环境疲惫后的表现：生理方面，反响迟钝、动作不准确，动作灵敏度低；心理方面，留意力不集中、思维缓慢、反响慢、心情急噪等〔任何疲惫皆同〕兴奋的影响因素：酗酒、争吵、斗殴及外界的猛烈刺激等兴奋后的表现：脉搏和呼吸加快，血压上升，留意力不集中等。驾驶员疲惫特征2.1.1人的交通特性选择的根本行为：影响交通需求的量、时间和空间分布交通出行与否的选择；目的地选择；交通方式的选择〔选择汽车时〕；交通路径的选择；出行时刻选择；影响出行选择的要素：综合效用，如时间、费用、体力消耗、舒适度、欲望等；嗜好驾驶员选择特征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种目的而出行；希望便捷、省时、省力、舒适、安全等；乘车反响道路的条件〔平坦性、线形等〕及车厢环境〔卫生、洁净及人文环境等〕会导致乘客的不同反响；社会影响纠纷、劳动效率、乘客对公用事业的不满等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、步行速度与密度根本关系等；行人交通特征及其根本影响因素影响因素：年龄、性别、出行目的、文化素养、心境、街景、交通状况、生活区域等；交通特征：行人速度(1.0~1.3/s)、行人空间(0.9~2.5m2/人)、行人留意力步行距离：可承受距离〔一般越短越好〕行人过街问题

2.1.1人的交通特性交通规划、设计和治理者特征作用：打算交通系统的合理性、设施建设的科学性及交通系统的有效利用、运营的效率等根本影响因素：根本专业学问与修养、价值观与力量与交通参与者共同构成“玩耍”系统运营者的利润追求与效劳水平的保障等2.1.1人的交通特性交通系统中人的特性〔小结〕人是交通系统中的最活泼的因素；人是交通需求之源；人是影响交通安全的关键；人是改善交通系统之主；交通系统应以人为本汽车根本特性尺寸：设计尺寸〔表2-6、2-7〕是道路设计和附属设施的设计的依据动力性能：最高车速加速时间最大爬坡力量制动性能：制动距离制动效能稳定性——制动器过热？制动方向稳定性——侧滑？跑偏？2.1.2车辆根本特性自行车根本特性根本特性：短程行进稳定性动态平衡动力递减爬坡性能制动性能2.1.2车辆根本特性自行车流交通特性群体性压缩与膨胀性离散性并排行驶运行轨迹不易掌握道路的交通特性道路效劳性能的好坏表达在量、质、形三方面。〔一〕路网密度——量1、总里程与当量里程〔等效里程〕2、路网面积密度〔路网人口密度、路网车辆密度〕3、合理路网密度〔并非越大越好〕〔二〕道路构造与道路线形——质1、道路构造〔路基、路面、桥涵、隧道、附属构造〕2、道路等级〔高速、一级、二级、三级、四级、等外〕3、道路线形〔平面、纵断面、横断面，视觉分析〕〔三〕路网布局——形1、大路网布局〔三角形、并列形、放射形、树叉形〕2、城市道路网布局〔棋盘形、放射形、环形放射〕表2-102.1.3道路根本特性2.1.3道路根本特性环形放射的道路网布局2.1.3道路根本特性典型的环形放射交通网〔莫斯科〕2.1.3道路根本特性西安道路网2.1.3道路根本特性重庆市道路网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、生活区道路2.1.3道路根本特性高速大路一级大路二级大路三级大路四级大路等外大路国道省道县道2.2交通量特性2.2.1交通量定义交通量的定义是指在选定时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数机动车、非机动车、行人等交通量是一个随机数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交通量的时间分布特性1〕月变性一年内各月交通量的变化月变系数：年平均日交通量与月平均日交通量之比，也叫月不均衡系数。2〕周变性一周内各天的交通量变化－也称日变化周变系数：年平均日交通量与某周日的平均交通量之比假设无全年交通量观测数据，则2.2.2交通量的时间分布特性3〕时变性一天24h中，各个小时内交通量变化特性指标：用某一小时或某一时段交通量占全日交通量之比表示交通量的时变规律16h〔6：00~22：00〕12h〔6：00~18：00〕占全日交通量之比18h〔4：00~22：00〕顶峰小时2.2.2交通量的时间分布特性3〕时变性顶峰小时系数：顶峰小时交通量与顶峰小时内某一时段的交通量扩大为顶峰小时的交通量之比5min6min10min15minPHF<1越接近1，说明变化越平缓；越小，说明峰值越明显2.2.2交通量的时间分布特性空间分布特性城乡分布：城市内交通量大，郊区和农村交通量小路段上的分布：与路段的功能、等级及区位有关〔路网交通量分布图〕交通量方向分布：方向不平衡性方向分布系数交通量在车道上的分布2.2.3交通量的空间分布特性2.2.2交通量的时间分布特性2.2.2交通量的时间分布特性设计小时交通量30位小时交通量：将一年中测得的8760个小时交通量，从大到小按序排列，排在第30位的那个小时交通量。满足绝大多数小时的交通需求，且不造成严峻堵塞；避开建成后车流量低，造成铺张。2.2.4设计小时交通量及其应用作为设计小时交通量设计小时交通量设计小时交通量系数——K30K30=30HV/AADT国外K30为12％～18％我国干线大路为0.11～0.15，平均0.1332.2.4设计小时交通量及其应用设计小时交通量应用：确定车道数和路幅宽度〔多车道大路〕；评价道路的效劳水平〔双车道大路〕

DHV=AADT﹡Kn=DHV/C单W=W1*n在考虑方向不均系数的状况下，单向设计小时交通量为：2.2.4设计小时交通量及其应用2.3行车速度特性2.3.1根本概念

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.2.3行车速度特性按L和t的取值不同，车速分为：地点车速车辆通过某一地点时的瞬时车速行驶车速行驶某一区间所需时间〔不包括停车时间〕及其区间距离求得的车速运行车速中等技术水平的驾驶人在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全车速，用于评价道路通行力量和车辆运行状况。2.3.1根本概念行车速度特性行程车速〔区间车速〕车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间〔包括停车时间〕之比临界车速交通流率到达理论通行力量时的车速。设计车速是指在道路交通与气候条件良好的状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。2.3.1根本概念行车速度统计特征50％车速〔中位车速，中值车速〕85％车速15％车速标准偏差2.3.2行车速度的统计分布特性平均车速时间平均车速在单位时间内通过道路某断面各车辆的点车速的算术平均值区间平均车速在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值。当观测长度为肯定时，其数值为地点车速观测值的调和平均值2.3.3时间平均车速和区间平均车速行车速度统计特征时间平均车速和区间平均车速的关系2.3.3时间平均车速和区间平均车速驾驶人车辆道路交通条件2.3.4车速变化的影响因素道路类型及等级线形车道数及车道位置视距侧向净空路面交通量交通组成超车条件交通治理交通的环境影响2.4交通密度定义：某一瞬间内单位道路长度上的车辆数目临界密度交通量接近或到达道路通行力量时的车流密度最正确密度Km流量到达最大时的密度堵塞密度Kj车流密集到全部车辆无法运动时的密度

车头间距与车头时距车头间距同向行驶的一列车队，相邻两车车头之间的距离车头时距用时间表示车头之间的距离两者的关系交通流基本关系速度与密度关系流量与密度关系流量与速度关系连续流与连续流2.5交通流特性及其相互关系交通流根本关系交通量Q、行车速度V、车流密度K是表征交通流特性的三个根本参数。其根本关系为：Q=KVQ-K,V-Q,V-K关系曲线〔GREENSHIELD)0KmKj0Qm密度〔辆/km)流量〔辆/h)速度〔km/h)流量〔辆/h〕Qm0vmviKjKm速度〔km