《交通工程》2

人、车、路的交通特性《交通工程学》§2.1人的交通特性道路系统中的人包括驾驶员、行人和乘客.人的因素不仅涉及到交通安全，而且贯穿交通工程学的各方面.其中驾驶员的特性是本节讨论的重点.§2.1.1驾驶员的交通特性迈克尔·舒马赫概述驾驶员是交通系统中最活跃的因素之一，是影响交通安全与效率的关键要素，主要通过视觉特性、反映特性与选择特性加以表现。1、感觉、知觉与信息处理（1）感觉感觉是对客观事物个别属性的反映；包括视觉，听觉，嗅觉，味觉，触觉，动觉和平衡觉。（2）知觉知觉是对整个物体的认识。（3）信息处理驾驶员通过感觉器官感知车内外的各种行车信息，并结合自己的经验进行加工，做出相应的判断和决策，最后通过“反应器”操作车辆。2．驾驶员的视觉特性（1）视力：眼睛分辨两物点之间最小距离的能力。分为：静视力；动视力；夜间视力。车速（km/h）：看清标志的距离（m）6024080160动视力随着汽车速度的提高，明显下降2．驾驶员的视觉特性与驾驶员的年龄等生理条件有关，年龄越大动视力越差（驾驶员学驾驶年龄限制的依据）2．驾驶员的视觉特性夜间视力：物体颜色白黑红灰绿发现颜色距离82.542.567.866.367.3确认某物体距离42.918.847.236.436.4断定其移动方向19.09.624.017.017.8夜间驾驶员的辨认距离2．驾驶员的视觉特性视力与亮度有关（1）夜间视力随着照度的增大而增大,注意夜间行人消失现象。（2）黄昏时间对驾驶员最为不利。2．驾驶员的视觉特性（3）明（暗）适应：由暗（明）处到明（暗）处，眼睛习惯，视力恢复。应用举例2．驾驶员的视觉特性（4）眩光：视野内有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感，形成视觉障碍。防治方法2．驾驶员的视觉特性视野：眼球注意一点所能看见的空间范围。也有动视野与静视野之分，动视野比静视野越宽15度。—与车速大小有关，静止时视野范围最大（设标志牌等的依据），车速越高视野越小，但前方注意点越远；—与颜色有关（绿色视野最小，红色较大，兰色更大，白色最大）；—视野与视力密切相关：最佳视力、清晰视力视锥角10度范围内，标志、信号设在此范围内）2．驾驶员的视觉特性色彩感觉：红色刺激性强，易见性高；黄色有最高的明亮度；绿色温柔、平静，有安全感（标志、信号设置的依据）信号标志2．驾驶员的视觉特性错觉：错觉是对外界事物不正确的知觉。错觉的用处：视觉减速3、驾驶员的反应特性即驾驶员对于一个特定的刺激产生感知并对它作出反应，是驾驶员最重要的特性之一。包括4个性质不同的心理活动：（１）感知：对刺激的认识和了解；（２）识别：对刺激的辨别和解释；（３）判断：对刺激作出的反应的决策；（４）反应：由决策引起的肢体反应。事故次数与反应时间长短的关系某一月的事故次数平均制动反应时间（Ｓ）０～１次组０．５７２～３次组０．７０４～７次组０．７２８～９次组０．８６１０～１２次组０．８６１３～１７次组０．８９驾驶员的疲劳和兴奋疲劳影响因素：复杂环境、单调环境疲劳后的表现：生理方面，反应迟钝、动作不准确，动作灵敏度低；心理方面，注意力不集中、思维迟缓、反应慢、情绪急噪等（任何疲劳皆同）兴奋的影响因素：酗酒、争吵、斗殴及外界的强烈刺激等兴奋后的表现：脉搏和呼吸加快，血压生高，注意力不集中等饮酒与驾驶捷克斯洛伐克的莫斯试验表明：当血液中酒精的浓度为0.03%-0.09%时，其事故的发生率比不饮酒者增加7倍，当酒精浓度为0.1%-0.14%是，事故率为不饮酒的32倍，当酒精浓度为0.15%时，事故率竟增加128倍。饮酒对驾驶机能的影响：美国Loomis认为：当血中酒精浓度为0.03%时，驾驶能力就有低落；当为0.1%时，低落15%，为0.15%时，低落30%。日本学者研究：当酒精含量达到0.5mg/ml时，驾驶机能受到影响，辨色力降低，反应时间增加，错误反应增加46%.英国Cohen的试验：见P27。酒后开车产生事故的特点：向静止的物体冲撞；向停驻的车辆冲撞；夜间与对向车迎面撞击；因看错路引起的各种翻车；重大事故和恶性事故多，致死率高．酒后驾驶事故悲惨案例：珍惜生命４、驾驶员的动态判断：动态判断主要讨论动态条件下对速度和距离的知觉，对于正确估计自己，避免事故很有意义。视线的移动时间：视线向左移动：0.15-0.23s眼睛在左侧确定目标0.10-0.30s视线向右移0.15-0.23s眼睛在右侧确定目标0.10-0.30s充分观察所用的时间为：0.5-1.06s５、驾驶员的差异性别特性：①开车时男驾驶员多带酒气，强行超车，东张西望，女驾驶员这种现象很少；②男驾驶员对超速往往采取不在乎的态度，女驾驶员则很慎重；③连续行车时间较短女性肇事率低，若时间较长则相反；④紧急情况下，男性多想办法摆脱，女性这陷入恐慌；⑤男性反应时间短，女性长；⑥达到领驾照标准，女性比男性长２６％；⑦女性在身高、体重，坐高均不如男驾驶员．５、驾驶员的差异年龄差异P29气质差异P29§2.1.2行人的交通特性行人对机动车车交通的影响§2.1.2行人的交通特性行人交通特性-行人交通流特性：步行速度、步行速度与密度基本关系等；-行人交通特征及其基本影响因素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)、行人注意力步行距离：可接受距离（一般越短越好）行人交通的解决方法1行人交通的解决方法1设置交通岛，保证过街安全§2.1.3乘客的交通特性§2.1.3乘客的交通特性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；乘车反应：道路的条件（平整性、线形等）及车厢环境（卫生、整洁及人文环境等）会导致乘客的不同反应；交通规划、设计与管理及运营者特性交通规划、设计与管理者的作用：决定交通系统的合理性、设施建设的科学性及交通系统的有效利用、运营的效率等关于交通系统中人的特性及其影响的小结人是交通系统中的最活跃的因素；人是交通需求之源；人是影响交通安全之关键；人是改善交通系统之主；交通系统应以人为本§2.2汽车的交通特性30％§2.2.1汽车的动力性能空气阻力滚动阻力地面驱动力坡度阻力Fk=f(Φ，G，Mk)地面驱动力车轮驱动力附着重量附着系数§2.2.1汽车的动力性能动力因数：表征汽车动力性能的指标。()wGdVTRGfigdt()wTRdVDfiGgdt其中()()GwwTRGdVdVTRGfifigdtgdt即dVgdt最终：D2RwkFV其中：汽车动力特性图Df汽车的动力性能最高车速：指在水平良好的路面上，汽车能达到的最高行驶速度。最快的车：福特SSCUltimateAero437km/h汽车的动力性能加速时间：常用0-100km用的秒数来衡量。新宝马M5起动加速时间只需不到4.5秒dVDfdtg汽车的动力性能爬坡性能：汽车满载时一档在良好路面上的最大爬坡度.兰博基尼SUViDf汽车的制动性能制动效能：即制动距离与制动间速度。制动效能的稳定性：水稳定性和高温稳定性制动时的方向稳定性2254VLi汽车的通过性轮廓通过性（最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径，横向过半径）和支撑通过性未来的发展：智能汽车敬请关注我们会在ITS中讲到§2.3道路的交通特性§2.3道路的交通特性道路的等级和类型路网密度：等于该区域道路总长与该区域的总面积之比。路网布局（放射环路网、三角路网、树杈路网、并列路网）城市道路特征城市道路的交叉城市道路人行道好的坏的城市道路中的盲道最损的盲道不能走的盲道渠化良好的交叉口