1-2章 交通工程学.ppt

1、交通工程学，发表人：程琳副教授，第一章绪论11交通工程学的定义，20世纪40年代交通工程学科刚成立为独立学科时，美国交通工程师学会的定义是交通工程学是道路工程学的一个分支，道路修订、几何设施修订、交通管理和道路网、终点、 研究邻近地区用地2 .澳大利亚着名的交通工程学家布伦敦教授指出，交通工程学是关于交通和移动的修订测量科学，是研究交通流和交通发生的基本规律的科学，为了使人和物安全有效地移动，将该学科的知识用于交通系统的修订、设置和运营。 3.1983年，世界交通工程师协会会员指南提出，交通工程是运输工程学的一个分支，涉及修订规划、几何设施修订、交通管理和道路网、终点邻近用地与其他运输方式的关

2、系。 4、前苏联学者将交通工程学定义为交通运输的修订和研究对交通、道路结构、人工建筑物的影响的科学。 5 .英国学者认为，在道路工程中研究交通用途和控制、交通规划、线性设定修订的部分称为交通工程学。 12交通工程学科的研究范围和特征1 .交通工程学的研究范围1 .交通特征分析技术2 .交通调查方法3 .交通流理论4 .道路通行能力分析技术5 .道路交通系统订划理论6 .道路交通管理技术7 .交通安全技术8 .静态交通系统订划9 .交通系统的可持续发展订划10 .交通工程的新理论， 新方法二.交通工程的特点1 .系统性2 .综合性3 .交叉性4 .社会性5 .先进性6 .动态性，13交通工程学科

3、的产生与发展， 一、交通工具的变革和工程的发展1 .步行交通时代2 .马车交通时代3 .汽车交通时代4 .智能交通时代2 .交通工程学科的产生和发展1 .基础理论形成阶段(20世纪30年代初40年代末)2.交通修订理论形成阶段(20世纪50年代初70年代初)3.交通管理技术形成阶段(20世纪70年代初90年代初) 4 .智能化交通系统研究阶段(20) 1.中国的交通现状1 .综合运输2 .道路交通3 .城市交通2 .中国交通工程学科的发生面临的任务1 .中国交通工程学科的发生2 .中国交通工程学科面临的任务，(1)城市交通规划理论和方法城市交通规划中的规划化交通调查内容， 方法研究城市交通需求

4、预测理论和方法规范化的研究城市交通网络模拟技术的研究城市交通网络修订的理论和方法的研究城市交通修订方案评价技术的研究城市公共交通系统的优化理论和技术的研究城市交通修订快速反应系统的理论和方法现代先进的科学方法应用于城市交通修订的研究。 (2)区域综合交通运输订划理论和方法研究区域交通运输系统数据采集、处理和建模技术研究区域交通运输系统客户，货物需求预测理论和方法研究区域交通运输网络订划和优化理论和方法研究区域交通运输中心和通道布局理论和方法研究区域交通运输系统评价理论和方法研究区域交通运输系统(3)适应中国交通特点的交通控制理论和方法研究区域交通控制软件系统的开发和实施研究区域交通控制系统设备

5、和辅助技术的研究高级别道路信息收集和信息传递，监测技术的研究高级别道路和城市道路交通管理体制，理论方法和设施的研究高级别道路立交修订计划和评价理论和方法的研究。(4)交通流理论基础研究交通流三残奥仪表关系模型和车辆运行特性研究各种路口的规划、设置和评价理论和方法研究复杂交通条件下交通流模拟系统研究不同交通组成、不同道路车头时距分布特性和允许间隙研究道路网整体通行能力理论和计算方法研究混合交通条件(5)交通综合管理理论、方法和措施适应现代交通要求的城市形态和规模的研究客户，减少货物流动和运输距离的土地利用的合理布局研究城市交通网络的形态和性能优化与评价的研究城市交通方式的合理结构研究城市交通管理

6、的理论模型， 规范化方法和程序的研究城市交通管理体制的理论模型和方法的研究自行车的交通特征、适用条件及其网络的修订原则和评价方法的研究停车场需求(汽车和自行车)预测修订规划理论和方法的研究。 (6)可持续的城市交通运输系统研究可持续的城市交通系统模型研究高度信息化社会条件下的城市交通需求预测技术研究城市交通的资源(能源、土地)消费预测及评价技术研究城市交通系统的环境(燃气环境、音响环境) 影响预测和评价技术研究可持续城市交通系统规划理论和方法研究城市公共交通(公共汽车、地铁、轻轨)优先发展保障系统研究城市交通系统可持续发展保障系统研究。 (7)智能交通系统(ITS )基础理论研究在中国，全面开

7、展ITS研究的条件还不成熟，针对中国的实际情况，可以开展城市公共交通系统信息化管理技术研究城市交通车辆路线引导技术研究城市交通移动信息管理和服务系统技术开发城市交通区信号控制技术改进高速公路电子收费(公路电子收费) 第二章交通特性，21人-车-路基本特性，1 .人的交通特性，(1)驾驶员的交通特性驾驶员的作用和要求驾驶员的反应操作过程的驾驶员的生理心理特性(1)视觉特性视力视野色感(2)反应特性(3)驾驶员的(2)乘客的交通特性1 .乘客的交通需求心理2 .乘车反应3 .社会影响行人交通特性1 .行人交通流特性2 .行人交通特性及相关因素、行人交通特性及相关因素分析，2 .车辆交通特性3 .道

8、路基本特性(1)汽车的基本特性1 .修改车辆尺寸2 .动力性能(1)最高车速(2)加速时间t (3)最大爬坡能力3 .制动性能(2) 自行车的交通特性1 .自行车的基本特性2 .自行车的交通特性，1 .网络密度典型的城市道路网的布局及其性能，22交通量特性，1 .交通量的定义，交通量是指单位时间段内，通过道路的某一地点，某一段或车道的交通实体的数量。 按交通类型分，有汽车交通量、非汽车交通量、行人交通量，不一般说明的话是指汽车交通量，是指往返两个方向的车辆数。 1 .年平均日交通量(AADT) 2.月平均日交通量(MADT) 3.周平均日交通量(WADT )，2 .交通量的时间分布特性，1 .

9、月变化1年中各月交通量的变化称为月变化，以1年为周期2 .周变化交通量的周变化是指周内各天的交通量变化，也称为日变化3 .时变1天24小时中，每小时的交通量也在不断变化。 (1)高峰时交通量高峰时的交通量称为高峰时交通量。高峰时交通量在当天全天交通中所占的比例称为高峰时流量比(用%表示)。 (2)峰值时系数PHF的峰值时系数是峰值时交通量和峰值时内某个时间段的交通量在峰值时扩大后的交通量之比。 3 .交通量的空间分布特性，1 .城乡分布2 .路段上的分布3 .交通量的方向分布4 .交通量在车道上的分布4 .设置修订时交通量及其应用第30位最高时交通(30HV )是指将年度测得的8760小时交通

10、量从大到大有更准确的预测交通量、设置修订通行能力及设置修订时间交通量，由式式中： DHV设定修订时交通量(台/h) k设定修订时交通量系数(% )； 每个n车道数C1车道的设定修订通行能力(台/h) AADT修订年度的年平均日交通量(台/d) w路径宽度(m) W1车道宽度(m )。 在考虑方向的不均匀系数的情况下，单向设定修正时交通量为式中： DDHW单向设定修正时交通量(台/h )； KD方向不均匀系数(% )。23行驶速度特性、1 .基本定义、地点车速(Spot speed ) :车辆通过某地点时的瞬时车速。 行驶速度(Running speed ) :在某区间行驶所需的时间和根据该区间

11、距离求出的车速。 运行车速(Operating speed ) :中等技术水平的司机能够在良好的气候条件、实际的道路状况和交通条件下维持的安全车速。 行程车速(Overall speed ) :车辆行驶距离与通过该距离所需的总时间之比。 临界车速道路理论通行能力达到最大时的车速。 设定车速(Design speed ) :在道路交通和气候条件良好的情况下仅受道路物理条件限制时能够保持的最大安全车速。 2 .行驶速度的统一分布特性，1 .中位车速2. 85%位车速3. 15%位车速和速度变动幅度，3 .时间平均车速和空间平均车速，1 .时间平均车速测定单位时间内通过道路的某断面的各车辆的地点车速

12、、这些地点速度的算术平均值，即，式中，时间平均车速(km/h ) 在Vi第I台车辆的地点车速(km/h) n单位时间内观测到车辆总数(台)，2 .区间平均车速在某个特定的瞬间在道路的某个特定的长度内行驶的全部车辆的车速分布平均值，是观测长度为s段的长度(m )第tii台车的时间(s) n车辆在路段的长度s上行驶3 .时间平均车速与区间平均车速的相互关系时间平均车速能够估计区间平均车速：式中： t时间平均车速观测值的平均方差。 根据区间平均车速推定的时间平均车速：式中： s区间平均车速观测值的平均方差。 4 .影响车速变化的因素1 .驾驶员对车速的影响2 .车辆对车速的影响3 .道路对车速的影响(1)街道类型和等级(2)平均线型(3)纵断线种类(4)车道数和车道位置(5)视距(5) 4.交通条件对车速的影响(1)交通量(5)。 交通管理(5)对交通环境的影响、24交通密度特性、1 .交通密度的定义、密度是指一条车道上的车辆密集程度，即n自行车道段内的车辆数(台) l段长度(km )。 q自行车道上的交通量(台/h )区间平均车速(km/h )。 2 .将车头间距离和车头时距，同方向行驶的列车队中相邻2台车的车头间的距离称为车头间距离(或间隔)。分段