交通工程學(xué)第二章

交通工程學(xué)第二章第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日一、人的交通特性第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日駕駛員的交通特性駕駛員的任務(wù)駕駛員的信息處理過程視覺特性反應(yīng)特性疲勞與飲酒注意動態(tài)判斷駕駛員的差異外界因素對駕駛員的影響駕駛員應(yīng)具備的職業(yè)特點(diǎn)第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日駕駛員的任務(wù)1、沿選定路線駕駛車輛，完成從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)輸過程，實(shí)現(xiàn)人和貨的空間轉(zhuǎn)移；2、遵守交通法規(guī)、維護(hù)交通秩序以保證交通的安全與暢通；3、遇到不利情況時調(diào)整車速或改變車輛的位置和方向，甚至停車，避免交通事故的發(fā)生。第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日駕駛員的信息處理過程（Theprocessofinformationdisposal）1、信息處理過程第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日2、信息感知階段（Thephraseofinformationperception）收集并理解信息的階段感知：感覺器官獲取的信息在頭腦中的反映發(fā)生感知遲緩或感知錯誤的原因：⑴刺激方面的原因（信息過于突然、過于隱藏、刺激過于微弱）⑵心理方面的原因（注意力不集中、范圍過小、注意轉(zhuǎn)移和分配能力差）⑶生理方面的原因（感覺器官和大腦機(jī)能不健全或不正常）第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日3、分析判斷階段（Thephraseofanalysisandjudgement） 在駕駛員的判斷中，對距離的判斷最為重要。4、操作反應(yīng)階段（Thephraseofoperationandreaction）5、三個階段間的關(guān)系：三者有機(jī)結(jié)合，感知是判斷的前提，為判斷提供材料，是分析的源泉，分析判斷為操作反應(yīng)提供指令，操作是感知、判斷的結(jié)果，同時反作用于感覺器官，對操作進(jìn)行修正。第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日視覺特性各種感覺器官給駕駛員提供信息量比例：視覺80％，聽覺10％，觸覺2％，味覺2％，嗅覺2％。視力：眼睛分辨兩物點(diǎn)之間最小距離的能力靜視力：裸視>0.7或裸視>0.4&矯正視力>0.7,無紅綠色盲動視力：處于運(yùn)動中觀察物體的視力：車速↑，視力↓；年齡↑，視力↓。夜間視力：受光照度、背景亮度的影響：第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日視覺適應(yīng)：視覺器官對于光亮程度突然變化而引起的感受性適應(yīng)過程；暗適應(yīng)：由明亮處進(jìn)入暗處，眼睛習(xí)慣后，視力恢復(fù)；時間較長，3－6sec基本適應(yīng)，30－40sec完全適應(yīng)；明適應(yīng)：由暗處到明亮處，眼睛習(xí)慣后，視力恢復(fù)；約1sec20－30歲，暗適能力不斷提高；40歲開始下降；60歲的暗適能力僅為20歲人的1/8。眩目（Dazzle）：視野內(nèi)有強(qiáng)光照射，顏色不均勻，使人的眼睛產(chǎn)生不舒適感，形成視覺障礙。間斷性眩目和連續(xù)性眩目：夜間行車基本屬于間第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日

斷性眩目生理性眩目：受對向車燈強(qiáng)烈照射，閉目或移開視線的現(xiàn)象。心理性眩目：由于路燈照明反射所生成的眩光使駕駛員有不愉快的感覺。消失現(xiàn)象：當(dāng)某一物體同時受對向車的照射，而在某一相對距離內(nèi)完全看不清該物，呈消失狀態(tài)。立體視覺：人對三維空間各種物體遠(yuǎn)近、前后、高低、深淺和凸凹的一種感知能力。第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日視野（Fieldofvision）靜視野：在靜止?fàn)顟B(tài)下，頭部不動，兩眼注視前方時，眼睛兩側(cè)可以看到的范圍。動視野：頭部不動，但眼球可以轉(zhuǎn)動時，所能看見的范圍。第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日兩眼視野有120度左右重疊，上下視野為135-140度，左右約150-160度，動視野比靜視野左右約寬15度，上方約寬10度，下方變化不大。速度越高，視野越窄，周界感減少。第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日行駛中的視野死角：近處物體由于速度的關(guān)系無法辨認(rèn)，主要是由于這些物體在人眼視網(wǎng)膜停留的時間太短，人眼來不及分辨物體細(xì)節(jié)。視野獨(dú)立性：人們感知目標(biāo)時，不受目標(biāo)所處環(huán)境影響。視野依賴性：人們感知目標(biāo)時，受目標(biāo)所處環(huán)境的影響。第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日色視覺（Colourvision）：人們在可見光波長范圍內(nèi)，對不同波長的感覺閾值不同。顏色對駕駛員有不同影響：紅色顯近，青色顯遠(yuǎn)，明亮度高，顯輕，明亮度低，顯重。顏色三屬性：色相：反應(yīng)各種具體色彩面貌的屬性（RYB）明度：色彩的明暗程度彩度：顏色的純度我國交通標(biāo)志使用的顏色：紅、黃、藍(lán)、綠、黑、白。視差（Parallex）：對外界事物的不正確知覺。第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日反應(yīng)特性（Reactioncharacteristics）從試驗(yàn)心理學(xué)角度定義：從表露于外的事物引起反應(yīng)到開始動作所需要的時間，它不是反應(yīng)的延續(xù)時間，而是從刺激到反應(yīng)動作之間的時距。它包括感覺器官感知的時間、大腦加工的時間、神經(jīng)傳導(dǎo)的時間以及肌肉反應(yīng)的時間。就駕駛車輛而言，對特定刺激產(chǎn)生反應(yīng)包括四個方面的心理活動：感知：對需要作出反應(yīng)的刺激的再認(rèn)識和了解；識別：對刺激的辨別和解釋；判斷：對刺激作出反應(yīng)的決策；反應(yīng)：由決策引起的肢體反應(yīng)。所用總時間稱為感知－反應(yīng)時間，反應(yīng)信息處理的靈敏程度。第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日簡單反應(yīng)時間與復(fù)雜反應(yīng)時間：條件越復(fù)雜，反應(yīng)時間越長，刺激數(shù)目越多，反應(yīng)時間越長。第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日非安全區(qū)間非安全區(qū)間示意圖第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日制動時間與事故率的關(guān)系：正比關(guān)系第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日疲勞與飲酒（Tirednessanddrinking）疲勞的原因與種類疲勞的原因：第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日疲勞的分類：身體疲勞精神疲勞按原因分類按疲勞恢復(fù)時間慢性疲勞積累疲勞一次性疲勞第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日疲勞對安全行車的影響反應(yīng)時間顯著增長不同年齡的駕駛員疲勞前后的反應(yīng)時間對照表第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日操作能力下降判斷失誤增多不同疲勞狀態(tài)下的駕駛行為第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日飲酒對行車安全的影響最初能使四肢活動敏捷，但隨著濃度的增高，中樞神經(jīng)活動逐漸遲鈍，先使人判斷力發(fā)生障礙，然后使四肢活動遲緩；情緒變得不穩(wěn)定；對各種事物的注意力下降；意識面變窄；信息處理能力下降；預(yù)測的正確度和自制能力下降；危機(jī)感被麻痹，喜歡超速和超車，安全程度顯著變壞；記憶力下降。第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日注意（Attention）定義：是心理活動對一定事物的指向和集中。分類：無意注意（一般情況下）和有意注意（有預(yù)定目的的）廣度：是指在同一時間內(nèi)所能清楚掌握的對象的數(shù)量。注意的穩(wěn)定性：注意長時間地保持在感受某種事物或某種活動上。注意分配：在同時進(jìn)行兩種或多種活動時，把注意指向不同的對象。注意轉(zhuǎn)移：根據(jù)新的任務(wù)，主動把注意從一個對象轉(zhuǎn)移到另一個對象上。第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日動態(tài)判斷（Dynamicjudgement）:在動態(tài)條件下對距離和速度的知覺。駕駛員的差異（Differenceamongdrivers）性別差異：男性為外傾型，女性為內(nèi)傾型男駕駛多帶酒氣，強(qiáng)行超車，東張西望，女駕駛則較少；男駕駛對超速往往不在乎，女駕駛則較慎重；連續(xù)行車時間較短時女性肇事率低，時間長則相反；遇緊急情況時，女性通常陷入恐慌，手腳失措，男性則想方設(shè)法擺脫；女性過于考慮本位性和依賴性；男駕駛反應(yīng)時間短，女性則較長；達(dá)到領(lǐng)駕駛證標(biāo)準(zhǔn)，女駕駛比男駕駛用時長26％；女駕駛在身高、體重、坐高和左右手握力上均較男性弱。第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日年齡差異一般情況，事故隨年齡增長（<45歲）而降低；緊急情況，20-25歲駕駛員事故少；22-25歲，反應(yīng)時間最短；氣質(zhì)差異多血質(zhì)：膽汁質(zhì)：粘液質(zhì)：抑郁質(zhì)：第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日外界因素對駕駛員的影響（Influencingfactors）道路線形設(shè)計(jì)欠妥，導(dǎo)致視線失去誘導(dǎo)，容易產(chǎn)生錯覺，增加駕駛員心理緊張程度和駕駛疲勞；車輛結(jié)構(gòu)尺寸、儀表位置、操縱系統(tǒng)、安全設(shè)備都對駕駛員有影響；環(huán)境影響：交通標(biāo)志約束駕駛員行為；道路周圍若有干擾點(diǎn)會分散駕駛員注意力；播放音樂會加快車速；行人過多，加重駕駛員心理緊張。第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日駕駛員應(yīng)具備的職業(yè)特點(diǎn)身體健康；能從危險中選擇出最危險的情況；正確、冷靜、迅速而恒定地作出反應(yīng)；在黃昏時有必要的視力；對眩光不敏感；有判斷速度、距離的能力；對轉(zhuǎn)向盤和踏板能施加不同力；能辨別不同顏色；準(zhǔn)確行車；技術(shù)機(jī)敏；對工作有興趣；遵守交規(guī)。第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日行人的交通特性行人交通特性及相關(guān)因素分析第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日乘客的交通特性要求：安全、迅速、舒適考慮因素：道路線形設(shè)計(jì)、交通工具配備、交通設(shè)施布設(shè)等。第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、車輛的交通特性機(jī)動車的分類車輛的設(shè)計(jì)外廓尺寸機(jī)動車的主要特性自行車的交通特性第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日機(jī)動車的分類汽車摩托車轎車微型轎車：發(fā)動機(jī)排量在1L以下普通轎車：發(fā)動機(jī)排量在1L－1.6L中級轎車：發(fā)動機(jī)排量在1.6-2.5L中高級轎車：發(fā)動機(jī)排量在2.5-4.0L高級轎車：發(fā)動機(jī)排量在4L以上客車微型客車：車身長度為3.5m以下輕型客車：車身長度為3.5-7.0m中型客車：車身長度為7-10m大型客車：車身長度為10-12m貨車汽車列車：全掛列車和半掛列車重型貨車：總質(zhì)量大于14t中型貨車：總質(zhì)量為6-14t輕型貨車：總質(zhì)量為1.8-6t微型貨車：總質(zhì)量小于1.8t摩托車：整車質(zhì)量不超過400kg，最高設(shè)計(jì)車速超過50km/h，發(fā)動機(jī)總排量超過50mL的兩輪或三輪機(jī)動車輕便摩托車：最高設(shè)計(jì)車速不高于50km/h，發(fā)動機(jī)排量低于50mL的兩輪機(jī)動車第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日車輛的設(shè)計(jì)外廓尺寸第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日機(jī)動車的主要特性動力性能制動能力通過性機(jī)動性穩(wěn)定性第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日動力性能（Drivingcharacteristics）或式中Pt－牽引力（kN）；Pw－空氣阻力（kN）；Pf－滾動阻力（kN）Pi－坡道阻力，上坡取“＋”，下坡取“－”；Pj－加速阻力（kN）;W－車輛重力（kN）;f－滾動阻力系數(shù)；I－道路的縱向坡度，上坡取“＋”，下坡取“－”；a－加速度（m/s2）;－傳動系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；g－重力加速度（m/s2）第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日由上式可以看出，簡單看牽引力的大小并不能說明車輛動力性能的好壞，因此，引入動力因素作為評價車輛動力性能的指標(biāo)，表示D-v關(guān)系的圖稱為動力特性圖：

04080120160v(km/h)

D0.300.240.160.08ⅠⅡⅢ某轎車動力特性圖第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日汽車的最高行駛速度根據(jù)最高行駛速度定義知，a＝0，同時在水平路段上行駛，＝0，所以＝，從而知D＝。通過在動力特性圖中作相應(yīng)的平行線，就可得到汽車的最高行駛速度。加速能力為了確定機(jī)動車的加速能力，應(yīng)在良好的水平路面上進(jìn)行試驗(yàn)，因此＝0，故有從而有。第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日各類車輛的最大加速度第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日爬坡能力機(jī)動車最大爬坡時，加速度a＝0，故有最大爬坡度：機(jī)動車在變速器掛Ⅰ檔時的最大爬坡度。機(jī)動車上坡能力用滿載時在良好路面上的最大爬坡度表示，通常，貨車的最大爬坡度在30％（16.7°左右），越野車最大爬坡度可達(dá)60％（約30°左右）。第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日制動能力（Brakingperformanceofvehicles）車輛安全特性中，制動和減速最為重要。制動距離：從踏著制動板開始到汽車停止所行駛的距離。車輛從某一速度開始制動到速度所走的距離可表示為：式中：－制動距離（m）； －初速度（km/h）;

－末速度（km/h）;

－滾動阻力系數(shù)；－路面縱坡度，上為“＋”。第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日通過性定義：機(jī)動車不用其他輔助措施能以足夠高的平均速度通過各種路面、無路地段和越過各種自然障礙的能力。通過性主要取決于車輛的支承——牽引參數(shù)和幾何參數(shù)。分類：輪廓通過性、支承通過性。輪廓通過性：最小離地間隙：除車輪外的車輛最低點(diǎn)與地面的距離；接近角和離去角縱向通過半徑R1橫向通過半徑R2

最大橫坡：保證車輛不發(fā)生側(cè)翻的最大橫向坡度。式中：B－輪距；－車輛質(zhì)心高度。第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日支承通過性附著質(zhì)量和附著質(zhì)量系數(shù)：附著質(zhì)量指驅(qū)動輪承載的質(zhì)量，附著質(zhì)量對總質(zhì)量的比值稱為附著質(zhì)量系數(shù)。 保證機(jī)動車行駛必須滿足：

式中：—輪胎與地面的附著系數(shù)；

—道路阻力系數(shù)（）帶入上式，得到：上式表明：附著質(zhì)量和附著質(zhì)量系數(shù)越大，車輛喪失通過性的概率越小。第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日車輪接地比壓P為：式中：—車輪上的法向軸荷（N）；

—車輪的接地面積（cm2）。機(jī)動性（Flexibility）定義：車輛在最小面積內(nèi)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)彎的能力。評價指標(biāo)：前外輪最小轉(zhuǎn)彎半徑RH； 轉(zhuǎn)彎寬度A； 突伸距a和b。第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日汽車的機(jī)動性第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日穩(wěn)定性（Stability）定義：機(jī)動車按照駕駛員的意愿按照規(guī)定的方向行駛，且不產(chǎn)生側(cè)滑或傾翻的能力。影響因素：軸距和輪距；質(zhì)心位置；汽車?yán)@過質(zhì)心垂線的轉(zhuǎn)動慣量；輪胎特性；轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)和性能；車身的空氣動力學(xué)性能等。第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日自行車的交通特性短程性行進(jìn)穩(wěn)定性動態(tài)平衡動力遞減性爬坡性能制動性能第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日三、道路的交通特性公路的類別和等級路網(wǎng)布局城市道路的特性道路交叉第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日公路的類別和等級公路的類別和分級城市道路的類別和分級第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日公路的類別和分級第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日城市道路的類別和分級第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日路網(wǎng)布局公路網(wǎng)布局模式第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日城市道路網(wǎng)的布局模式第五十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日城市道路的特性城市道路的功能交通運(yùn)輸（基本功能）反映城市面貌和建筑風(fēng)格的手段城市道路的特點(diǎn)（相對公路而言）功能多樣組成復(fù)雜行人交