交通工程学课件02

第二章交通特性分析本章内容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）基本特性■2.2交通量基本特性■2.3行车速度特性■2.4交通流基本特性及其相互关系道路交通三要素■人：出行者、规划设计和管理者等；■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、道路结构等。2.1人—车—路基本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，交通需求的产生本源；■交通规划、设计与管理者：决定着交通系统的科学性与适应性，受到理念、知识与科技水平的影响；■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人的交通特性驾驶人基本特征■主要通过视觉特性、反映特性与选择特性加以表现。另外注意到驾驶人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。■1、职责与要求（道德、素质、技术）■2、反应操作过程■3、生理、心理特性（视觉、听觉、反应、个性）■4、驾驶疲劳2.1.1人的交通特性驾驶人基本特征—视觉特性■视力：眼睛辨别物体大小、远近等的能力▲分为静视力，动视力；▲随着速度提高而降低；▲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）；▲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基本特征—视觉特性■视野：两眼注视某一目标时注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，但前方注意点越远；——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）2.1.1人的交通特性驾驶人基本特征—视觉特性2.1.1人的交通特性驾驶人基本特征—视觉特性2.1.1人的交通特性■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，有安全感蓝色——寒冷感，使人镇静。（标志、信号设置的依据）交通语言的基本元素之一驾驶人基本特征—反应特性2.1.1人的交通特性■反应：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、交叉口及交通流状况及标志、信号等影响驾驶人的反应。■刺激信息■早显信息——有提前量信息，驾驶人易判断■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，易造成判断错误■先兆信息——有先兆，驾驶人易察觉■潜伏信息——不易直观察觉，易造成判断错误■反应时间■知觉－反应；判断；操作；制动器产生作用；驾驶人基本特征—个性2.1.1人的交通特性■驾驶人的个性：驾驶人的心理特征。■情绪，个性特征；■驾驶人个性分类■谨慎■稳健型■冲动型■进攻型个性特点驾驶人基本特征—个性2.1.1人的交通特性■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。驾驶人疲劳特征驾驶人基本特征2.1.1人的交通特性■选择的基本行为：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；嗜好生高，注意力不集中等。驾驶人选择特征乘客交通特征2.1.1人的交通特性■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；■社会影响■纠纷、劳动效率、乘客对公用事业的不满等行人交通特征2.1.1人的交通特性■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■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)、行人注意力■步行距离：可接受距离（一般越短越好）■行人过街问题交通规划、设计和管理者特征2.1.1人的交通特性■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■基本影响因素：■基本专业知识与修养、价值观与能力■与交通参与者共同构成“游戏”系统■运营者的利润追求与服务水平的保障等交通系统中人的特性—小结2.1.1人的交通特性■人是交通系统中的最活跃的因素；■人是交通需求之源；■人是影响交通安全的关键；■人是改善交通系统之主；■交通系统应以人为本汽车基本特性2.1.2车辆基本特性■尺寸：■设计尺寸（表2-7,2-8）■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■最大爬坡能力■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？自行车基本特性2.1.2车辆基本特性■基本特性：■短程■行进稳定性■动态平衡■动力递减■爬坡性能■制动性能■自行车流交通特性■群体性■压缩与膨胀性■离散性■压缩与膨胀性■并排行驶■运行轨迹不易控制道路交通特性2.1.3道路基本特性道路服务性能的好坏体现在量、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）道路结构与道路线性——质1、道路结构（路基、路面、桥涵、隧道、附属结构）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）道路交通特性2.1.3道路基本特性（三）路网布局——形1、公路网布局（三角形、并列形、放射形、树叉形）2、城市道路网布局（棋盘形、带形、放射形、环形放射）各种布局的特点（教材P20-21）道路基本特性2.1.3道路基本特性道路基本特性2.1.3道路基本特性道路基本特性2.1.3道路基本特性环形放射的道路网布局2.1.3道路基本特性典型的环形放射交通网（莫斯科）2.1.3道路基本特性2.1.3道路基本特性西安市道路网2.1.3道路基本特性重庆市道路网道路的功能由速度及交通量决定■快速路■主干道■次干道■支路■高速公路■一级公路■二级公路■三级公路■四级公路■国道■省道■县道■乡道■专用道公路分级城市道路分类公路行政等级2.1.4道路基本特性交通量的定义■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）2.2交通量特性2.2.1交通量定义1）月变化■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。2.2.2交通量的时间分布特性2）周变化■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■若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）时变化■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）■高峰小时2.2.2交通量的时间分布特性3）时变化■高峰小时系数：■指标：高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比■5min■6min■10min■15min■PHF1■PHF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■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空间分布特性方向上的分布2.2.3交通量的空间分布特性车道上的分布空间分布特性车道上的分布不均衡2.2.3交通量的空间分布特性车道上的分布均衡设计小时交通量■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，且不造成严重阻塞；避免建成后车流量低，造成浪费。2.2.4设计小时交通量及应用设计小时交通量■设计小时交通量系数——■国外为12％～18％■我国干线公路为0.11～0.15，平均0.1332.2.4设计小时交通量及应用设计小时交通量■应用■确定车道数和路幅宽度（多车道公路）■评价道路的服务水平（双车道公路）2.2.4设计小时交通量及应用在考虑方向不均系数的情况下，单向设计小时交通量为：行车速度特性■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，用于评价道路通行能力和车辆运行状况。2.3行车速度特性2.3.1基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■交通流率达到理论通行能力时的车速。■设计车速■是指在道路交通与气候条件良好的情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基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辆的车速分布的平均值。■当观测长度为一定时，其数值为地点车速观测值的调平均值。2.3.3时间平均车速与空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时间平均车速与空间平均车速■时间平均车速与区间平均车速的区别■相同点：两种平均车速都是对地点车速的平均。■不同点：时间平均车速是在一个固定断面上，是对不同时刻通过的所有车辆速度的平均值；而区间平均车速是对较长路段内，不同地点上的所有车辆在同一时刻的地点速度的平均值。行车速度统计特征2.3.4车速变化的影响因素交通密度■定义：■某一瞬间内单位道路长度上的车辆数2.4交通密度特性■临界密度：■交通量接近或达到道路通行能力时的车流密度。车头间距和车头时距2.4交通密度特性交通密度资料的应用2.4交通密度特性