交通工程學(xué)2交通特性分析(精)

交通工程學(xué)

TrafficEngineering本章大綱交通系統(tǒng)各要素特性及要素之間相關(guān)特性2.1三要素〔人、車(chē)、路〕根本特性2.2交通量根本特性2.3行車(chē)速度特性2.4交通流根本特性及其相互關(guān)系2.1三要素〔人、車(chē)、路〕根本特性道路交通三要素人：出行者、規(guī)劃設(shè)計(jì)和治理者等；車(chē)：小汽車(chē)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、摩托車(chē)、人力車(chē)〔自行車(chē)、三輪車(chē)〕；路：道路網(wǎng)〔密度、等級(jí)、布局〕，道路線形、道路構(gòu)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?cè)?、騎車(chē)人、乘車(chē)人及步行者等，交通需求的產(chǎn)生根源；交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)與治理者：打算著交通系統(tǒng)的科學(xué)性與適應(yīng)性，受到理念、學(xué)問(wèn)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(guò)視覺(jué)特性、反響特性與選擇特性加以表現(xiàn)。另外駕駛?cè)耸墙煌ㄏ到y(tǒng)中最活潑的因素之一，是影響交通安全與效率的關(guān)鍵要素。1、職責(zé)與要求〔道德、素養(yǎng)、技術(shù)〕2、反響操作過(guò)程3、生理、心理特性〔視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、反響、共性〕4、駕駛疲憊2.1.1人的交通特性駕駛?cè)烁咎卣鳌曈X(jué)特性視力：眼睛區(qū)分物體大小、遠(yuǎn)近等的力量。

①分為靜視力，動(dòng)視力；②隨著速度提高而降低；③與駕駛?cè)说哪挲g等生理?xiàng)l件有關(guān)，年齡越大動(dòng)視力越差〔駕駛?cè)藢W(xué)駕駛年齡限制的依據(jù)〕；④視力與亮度有關(guān)〔眩目，光亮由暗到亮或由亮到暗有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程〕

2.1.1人的交通特性駕駛?cè)烁咎卣鳌曈X(jué)特性視野：兩眼凝視某一目標(biāo)時(shí)凝視點(diǎn)兩側(cè)可以看到的范圍。分動(dòng)視野和靜視野。與車(chē)速大小有關(guān)，靜視野范圍最大〔設(shè)標(biāo)志牌等的依據(jù)〕，車(chē)速越高視野越小，但前方留意點(diǎn)越遠(yuǎn)；與顏色有關(guān)〔綠色最小，紅色較大，藍(lán)色更大，白色最大〕；——視野與視力親密相關(guān)：最正確視力、清晰視力視錐角10度范圍內(nèi)，標(biāo)志、信號(hào)設(shè)在此范圍內(nèi)〕視錐角在3°以內(nèi)最正確視力

視錐角在10°以內(nèi)清晰視力

視錐角在20°以內(nèi)滿足視力2.1.1人的交通特性2.1.1人的交通特性駕駛?cè)烁咎卣鳌曈X(jué)特性顏色感覺(jué)：紅色——刺激性強(qiáng)，易見(jiàn)性高；禁行信號(hào)黃色——有最高的光明度；警告信號(hào)綠色——溫順、安靜，有安全感通行信號(hào)藍(lán)色——嚴(yán)寒感，使人冷靜。〔標(biāo)志、信號(hào)設(shè)置的依據(jù)〕交通語(yǔ)言的根本元素之一2.1.1人的交通特性駕駛?cè)烁咎卣鳌错懱匦苑错懀河赏饨绲拇碳ざa(chǎn)生的知覺(jué)－行為過(guò)程。道路及其環(huán)境〔線形、寬度、路面質(zhì)量、穿插口及交通流狀況及標(biāo)志、信號(hào)等〕影響駕駛?cè)说姆错憽４碳ば畔⒃顼@信息——有提前量信息，駕駛?cè)艘淄茢嗤伙@信息——外界信息來(lái)之突然、易出事故微弱信息——刺激信息量小，易造成推斷錯(cuò)誤先兆信息——有先兆，駕駛?cè)艘子X(jué)察潛伏信息——不易直觀看覺(jué)，易造成推斷錯(cuò)誤反響時(shí)間知覺(jué)－反響；推斷；操作；制動(dòng)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?cè)说男睦硖卣?。心情，共性特征；駕駛員共性分類(lèi)：慎重穩(wěn)健型沖動(dòng)型進(jìn)攻型2.1.1人的交通特性疲憊影響因素：簡(jiǎn)單環(huán)境、單調(diào)環(huán)境疲憊后的表現(xiàn)：生理方面，反響遲鈍、動(dòng)作不準(zhǔn)確，動(dòng)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(zhēng)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(shí)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(chē)時(shí)〕；交通路徑的選擇；出行時(shí)刻選擇；影響出行選擇的要素：綜合效用，如時(shí)間、費(fèi)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(shí)、省力、舒適、安全等；乘車(chē)反響道路的條件〔平坦性、線形等〕及車(chē)廂環(huán)境〔衛(wèi)生、潔凈及人文環(huán)境等〕會(huì)導(dǎo)致乘客的不同反響；社會(huì)影響糾紛、勞動(dòng)效率、乘客對(duì)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(guān)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(guò)街問(wèn)題

2.1.1人的交通特性交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)和治理者特征作用：打算交通系統(tǒng)的合理性、設(shè)施建設(shè)的科學(xué)性及交通系統(tǒng)的有效利用、運(yùn)營(yíng)的效率等根本影響因素：根本專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)與修養(yǎng)、價(jià)值觀與力量與交通參與者共同構(gòu)成“玩?！毕到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)者的利潤(rùn)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(jié)〕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(guān)鍵；人是改善交通系統(tǒng)之主；交通系統(tǒng)應(yīng)以人為本汽車(chē)根本特性尺寸：設(shè)計(jì)尺寸〔表2-6、2-7〕是道路設(shè)計(jì)和附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)的依據(jù)動(dòng)力性能：最高車(chē)速加速時(shí)間最大爬坡力量制動(dòng)性能：制動(dòng)距離制動(dòng)效能穩(wěn)定性——制動(dòng)器過(guò)熱？制動(dòng)方向穩(wěn)定性——側(cè)滑？跑偏？2.1.2車(chē)輛根本特性自行車(chē)根本特性根本特性：短程行進(jìn)穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)力遞減爬坡性能制動(dòng)性能2.1.2車(chē)輛根本特性自行車(chē)流交通特性群體性壓縮與膨脹性離散性并排行駛運(yùn)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(dá)在量、質(zhì)、形三方面?！惨弧陈肪W(wǎng)密度——量1、總里程與當(dāng)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(chē)輛密度〕3、合理路網(wǎng)密度〔并非越大越好〕〔二〕道路構(gòu)造與道路線形——質(zhì)1、道路構(gòu)造〔路基、路面、橋涵、隧道、附屬構(gòu)造〕2、道路等級(jí)〔高速、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、等外〕3、道路線形〔平面、縱斷面、橫斷面，視覺(jué)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(shù)叉形〕2、城市道路網(wǎng)布局〔棋盤(pán)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(jí)大路二級(jí)大路三級(jí)大路四級(jí)大路等外大路國(guó)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(shí)間段內(nèi)，通過(guò)道路某一地點(diǎn)、某一斷面或某一條車(chē)道的交通實(shí)體數(shù)機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)、行人等交通量是一個(gè)隨機(jī)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(shí)間分布特性1〕月變性一年內(nèi)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(nèi)各天的交通量變化－也稱(chēng)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(shè)無(wú)全年交通量觀測(cè)數(shù)據(jù)，則2.2.2交通量的時(shí)間分布特性3〕時(shí)變性一天24h中，各個(gè)小時(shí)內(nèi)交通量變化特性指標(biāo)：用某一小時(shí)或某一時(shí)段交通量占全日交通量之比表示交通量的時(shí)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(shí)2.2.2交通量的時(shí)間分布特性3〕時(shí)變性頂峰小時(shí)系數(shù)：頂峰小時(shí)交通量與頂峰小時(shí)內(nèi)某一時(shí)段的交通量擴(kuò)大為頂峰小時(shí)的交通量之比5min6min10min15minPHF<1越接近1，說(shuō)明變化越平緩；越小，說(shuō)明峰值越明顯2.2.2交通量的時(shí)間分布特性空間分布特性城鄉(xiāng)分布：城市內(nèi)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(jí)及區(qū)位有關(guān)〔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(chē)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(shí)間分布特性2.2.2交通量的時(shí)間分布特性設(shè)計(jì)小時(shí)交通量30位小時(shí)交通量：將一年中測(cè)得的8760個(gè)小時(shí)交通量，從大到小按序排列，排在第30位的那個(gè)小時(shí)交通量。滿足絕大多數(shù)小時(shí)的交通需求，且不造成嚴(yán)峻堵塞；避開(kāi)建成后車(chē)流量低，造成鋪張。2.2.4設(shè)計(jì)小時(shí)交通量及其應(yīng)用作為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量設(shè)計(jì)小時(shí)交通量設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)——K30K30=30HV/AADT國(guó)外K30為12％～18％我國(guó)干線大路為0.11～0.15，平均0.1332.2.4設(shè)計(jì)小時(shí)交通量及其應(yīng)用設(shè)計(jì)小時(shí)交通量應(yīng)用：確定車(chē)道數(shù)和路幅寬度〔多車(chē)道大路〕；評(píng)價(jià)道路的效勞水平〔雙車(chē)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(shè)計(jì)小時(shí)交通量為：2.2.4設(shè)計(jì)小時(shí)交通量及其應(yīng)用2.3行車(chē)速度特性2.3.1根本概念

設(shè)車(chē)輛行駛速度距離為L(zhǎng)，所需時(shí)間為t,則車(chē)速可表示為：v=L/t,單位:km/h.2.3行車(chē)速度特性按L和t的取值不同，車(chē)速分為：地點(diǎn)車(chē)速車(chē)輛通過(guò)某一地點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)車(chē)速行駛車(chē)速行駛某一區(qū)間所需時(shí)間〔不包括停車(chē)時(shí)間〕及其區(qū)間距離求得的車(chē)速運(yùn)行車(chē)速中等技術(shù)水平的駕駛?cè)嗽诹己玫臍夂驐l件、實(shí)際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車(chē)速，用于評(píng)價(jià)道路通行力量和車(chē)輛運(yùn)行狀況。2.3.1根本概念行車(chē)速度特性行程車(chē)速〔區(qū)間車(chē)速〕車(chē)輛行駛路程與通過(guò)該路程所需的總時(shí)間〔包括停車(chē)時(shí)間〕之比臨界車(chē)速交通流率到達(dá)理論通行力量時(shí)的車(chē)速。設(shè)計(jì)車(chē)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?xiàng)l件限制時(shí)所能保持的最大安全車(chē)速，用作道路線形幾何設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。2.3.1根本概念行車(chē)速度統(tǒng)計(jì)特征50％車(chē)速〔中位車(chē)速，中值車(chē)速〕85％車(chē)速15％車(chē)速標(biāo)準(zhǔn)偏差2.3.2行車(chē)速度的統(tǒng)計(jì)分布特性平均車(chē)速時(shí)間平均車(chē)速在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路某斷面各車(chē)輛的點(diǎn)車(chē)速的算術(shù)平均值區(qū)間平均車(chē)速在某一特定瞬間，行駛于道路某一特定長(zhǎng)度內(nèi)的全部車(chē)輛的車(chē)速分布的平均值。當(dāng)觀測(cè)長(zhǎng)度為肯定時(shí)，其數(shù)值為地點(diǎn)車(chē)速觀測(cè)值的調(diào)和平均值2.3.3時(shí)間平均車(chē)速和區(qū)間平均車(chē)速行車(chē)速度統(tǒng)計(jì)特征時(shí)間平均車(chē)速和區(qū)間平均車(chē)速的關(guān)系2.3.3時(shí)間平均車(chē)速和區(qū)間平均車(chē)速駕駛?cè)塑?chē)輛道路交通條件2.3.4車(chē)速變化的影響因素道路類(lèi)型及等級(jí)線形車(chē)道數(shù)及車(chē)道位置視距側(cè)向凈空路面交通量交通組成超車(chē)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(nèi)單位道路長(zhǎng)度上的車(chē)輛數(shù)目臨界密度交通量接近或到達(dá)道路通行力量時(shí)的車(chē)流密度最正確密度Km流量到達(dá)最大時(shí)的密度堵塞密度Kj車(chē)流密集到全部車(chē)輛無(wú)法運(yùn)動(dòng)時(shí)的密度

車(chē)頭間距與車(chē)頭時(shí)距車(chē)頭間距同向行駛的一列車(chē)隊(duì)，相鄰兩車(chē)車(chē)頭之間的距離車(chē)頭時(shí)距用時(shí)間表示車(chē)頭之間的距離兩者的關(guān)系交通流基本關(guān)系速度與密度關(guān)系流量與密度關(guān)系流量與速度關(guān)系連續(xù)流與連續(xù)流2.5交通流特性及其相互關(guān)系交通流根本關(guān)系交通量Q、行車(chē)速度V、車(chē)流密度K是表征交通流特性的三個(gè)根本參數(shù)。其根本關(guān)系為：Q=KVQ-K,V-Q,V-K關(guān)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