交通工程复习

1、交通工程的定义:交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停驻的规律，探讨交通调查、规划、设计、监控、营运、管理、安全的理论、方法以及有关设施、装备、法律和法规，协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适美观、方便、经济的一门工程技术科学。2、交通特性分析是交通工程的基本组成部分，是进行合理的、科学的交通规划、设计、运营和管理的前提和基础。交通特性分析既要研究道路交通各要素的特性，又要研究各要素间的关系。3、道路交通的基本要素是人、车、路。4、驾驶员的反应操作过程:信息感知阶段:感官－感觉－知觉分析判断阶段操作反应阶段5、反应时间和制动操作：6、反应操作过程对交通安全的影响：由于感知迟缓或感知错误造成的交通事故约占驾驶员责任事故的一半以上。在驾驶员判断中，对距离的判断十分重要。一般来说，由于操作错误而造成的事故不多。7、驾驶员的视觉特性：（视觉，就是外界光线经过刺激视觉器官在大脑中所引起的生理反应。）①视力（视力是人的眼睛分辨物体大小的能力。）（视力的分类：静视力、动视力、夜视力）②视觉适应（人的眼睛对于光亮程度的突然变化，要经过一段时间才能适应。）③眩目（眩目是由于刺目光源对眼球中角膜及视网膜介质中所产生的散乱现象。）④立体视觉（立体视觉是人对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅、凹凸的一种感知能力）⑤视野（视野是两眼注视前方时，眼睛两侧可以看到的范围。）⑥色感（色视觉）（色感指驾驶员对不同颜色的辨认和感觉。）8、反应特性：反应是由外界因素的刺激而产生的知觉-行为过程。9、衡量反应能力的标准——反应时间。人的机体受到刺激，认知到这种刺激，并尽快作出反应动作所需要的时间，称为反应时间。10、影响制动反应时间的因素：刺激信息、分析和判断、年龄和性别、交通环境。11、驾驶疲劳：指由于驾驶作业引起的身体上的变化、心理上的疲劳以及客观测定驾驶机能低落的总称。12、机动车的主要特性：(1)动力性能（最高车速、加速度或加速时间、最大爬坡能力）(2)制动性能（汽车的制动性能还体现在制动效能的稳定性和制动时汽车的方向稳定性上）：制动效能稳定性是指制动性不因制动器摩擦条件的改变而恶化的性能，可分为热稳定性和水稳定性。方向稳定性是指制动时不产生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能,后轴侧滑是造成事故的主要原因。13、快速公交车辆特性：动力性、制动性、环保、通过性、舒适性14、道路服务特性主要体现在量、质、形三个方面，即道路建设数量是否充分，道路结构能否保证安全，路网布局、道路线形是否合理。15、道路网体系一般分为公路网和城市道路网两大体系，并且这两大体系具有一定的关联性：公路网主要服务于区域城际及乡村的交通联系，城市道路网主要服务于城市内部及其与外部的交通联系。16、道路网体系，其内涵主要包括道路等级、功能、布局、密度等宏观体系要素，以及道路线形、断面、结构以及配套设施和管理等微观技术标准与要求。17、道路网络系统必须是一个有机协调的整体：首先，必须具有合理的等级结构、功能结构和布局结构；其次，城市道路交叉口是影响甚至决定道路网交通容量的关键。18、典型的公路网布局：三角形、并列形、放射形、树杈形。放射形：一般用于中心城市与外围郊区，周围城镇间的交通联系，对于发挥大城市的经济、政治、科技、文化中心作用，促进中心城市政治、经济、科技、文化对周围地区的辐射和影响有重要作用。三角形：一般用于规模相当的重要城镇间的直达交通联系。这种布局形式通达性好,运输效率高,但建设量大。并列形：平行的几条干线分别联系着一系列城镇，而处于两条线上的城镇之间缺少便捷道路连接,是一种不完善的路网布局。④树杈形：一般是公路网中最后的一级，是从干线公路上分叉出去的支线公路，将乡镇、自然村寨与市、县政府联结起来。19、典型的城市道路网布局：棋盘型、带型、放射型、放射环型。棋盘型：布局严整、简洁,有利于建筑布置,方向性好,网上交通分布均布,交叉口交通组织容易，但非直线系数大,通达性差,过境交通不易分流,对大城市进一步扩展不利，改进的方式是增加对角线道路,有时亦会加环形线路。带型：建筑物沿交通轴线两侧铺开，公共交通布置在主要交通干道范围内，横向靠步行或非机动车,有利于公共交通布线和组织,但容易造成纵向主干道交通压力过大,不易形成市中心,有时可布置几条平行线,在功能上正当分工。放射型：交通干线以市中心为形心向外辐射,城市沿对外交通干线两侧发展,形成“指状城市,这种布局具有带形布局的优点,同时缩短了到市中心的距离。缺点是中心区交通压力过大、边缘区相互间交通联系不便,过境交通无法分流,改进的布局是增加环形线并使各放射干道不过分集中于市中心。④放射环型：这种布局具有通达性好、非直线系数小，有利于城市扩展和过境交通分流等优点,一般用于大城市,但不宜将过多的放射线引向市中心.造成市中心，造成中心交通过分集中,交通压力大且布置建筑物不利。20、路网密度是衡量道路设施数量的一个基本指标。一个区域的路网密度等于该区域内道路总长比该区域的总面积。21、城市路网密度选取遵循的原则：（1）与不同等级道路的功能、要求相匹配。（2）与城市不同区域的性质、人口密度、就业密度相匹配。22、交通量又称流量，是指单位时间内，通过道路某一地点、某一断面或某一车道的交通实体数。23、交通量随时间和空间而变化的现象，称为交通量的时空分布特性。24、以某一小时或某一时间段交通量占全日交通量之比表示交通量的时变规律。研究表明，第30位小时交通量与年平均日交通量之比的K值比较稳定。25、交通量特性的分析一般从三个方面进行：交通量的时间分布特性；交通量的空间分布特性；交通量的构成特性26、已知或预测年平均日交通量AADT，再根据历史数据或比较选取设计小时交通量系数，就可以确定设计小时交通量DHV。27、高峰小时交通量:一天中交通量呈现高峰的那个小时，称为高峰小时，高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量。28、高峰小时流量比：高峰小时交通量占该天全天交通量之比。反映高峰小时交通量的集中程度；供高峰小时交通量与日交通量之间作相互换算用。29、高峰小时系数(PHF):就是高峰小时交通量与高峰小时内某一高峰时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比。30、行车速度的基本定义：1）地点车速：车辆通过某一地点时的瞬时车速。观测时L取尽可能短，通常以20-25m为宜，用作道路设计、交通管制规划资料。2）行驶车速：从行驶某一区间所需有效行驶时间(不包括停车时间)及其区间距离比值求得的车速。主要用于评价路段的线形顺适性和通行能力分析。3）运行车速：是指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、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。4）行程车速：又称区间车速,是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。行程车速是一项综合性指标，用以评价道路的通畅程度，估计行车延误情况。要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行程车速。5）临界车速：指道路达到理论通行能力时的车速。对于选择道路等级具有重要作用。6）设计车速：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。31、行车速度与交通量一样,也是一个随机变量。研究表明,在乡村公路和高速公路路段上,运行车速一般呈正态分布；在城市道路或高速公路匝道口处,车速分布比较集中,一般呈偏态分布。32、表征车速统计特性的常用特征车速为：1）中位车速（50%位车速）：是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等。2）85%位车速：在该路段行驶的所有车辆中,有85%的车辆行驶速度在此速度以下。交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制车速。3）15%位车速：在该路段行驶的所有车辆中,有15%的车辆行驶速度在此速度以下。在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现象，要规定低速限制，因此，15%位车速测定是非常重要的。4）车速波动幅度：85%位车速与15%车速之差反映了该路段上的车速波动幅度。33、时间平均车速（“点”速度）：在单位时间内测得通过道路某断面各车辆的点车速,这些点速度的算术平均值,即为该断面的时间平均车速。34、区间平均车速（“线”速度）：定义1：一批车辆通过某一路段时，其行驶距离与各辆车行程时间的平均值之比;定义2：在某一特定瞬间,行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的调和平均值。35、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；4）交通条件对车速的影响。36、交通密度是指一条车道上车辆的密集程度，即在某一瞬时内单位长度一条车道上的车辆数，又称车流密度。37、车道占有率的概念表示密度。（车道占有率反映车辆长度与速度的关系。也在一定程度上表征了道路的拥挤程度。它包括空间占有率和时间占有率两种）：空间占有率：是指在一定路段上，车辆总长度与路段总长度之比（%）时间占有率：在道路的任意路段上，车辆通过时间的累计值与观测总时间之比（%）38、表征交通流特性的三个基本参数：交通量Q、行车速度v、车流密度K。Q=KV39、Q、K、V均属于宏观交通流参数，而车头间距和车头时距属于微观交通流参数。40、车头间距：是指一条车道上前后相邻两车（用前保险杠等具有代表性的点测量）之间的距离。41、车头时距：是指连续行驶的前后两辆车（具有代表性的点）通过行车道上某一点（或某一断面）的时间差。42、对观测路段上所有的车头间距和车头时距取平均值称为平均车头间距与平均车头时距。43、流量、密度、速度三者之间的关系见下图：交通流特性的一些特征变量:极大流量Qm—Q-V曲线上的峰值；临界速度Vm—即流量达到极大时的速度；最佳密度km—即流量达到极大时的密度；阻塞密度Kj—车流密集到所有车辆基本上无法移动（V=0）时的密度；畅行速度Vf—车流密度趋于零,车辆可以畅行元阻时的平均速度。44、按格林希尔茨的速度-密度模型、流量-密度模型、速度-流量模型可以看出，Qm、Vm和Km（流量·速度关系曲线图）是划分交通是否拥挤的重要特征值。当Q≤Qm、K＞Km、VVm时，属于拥挤状态；当Q≤Qm、K≤Km、V≥Vm时，则属于不拥挤状态。45、道路上的行人或运行的车辆构成行人流或车流，行人流和车流通称为交通流。没有特指时交通流一般指机动车流。46、交通流参数的统计分布：离散型分布：泊松分布；二项分布；负二项分布；连续性分布：负指数分布；移位负指数分布。离散型分布拟合优度检验47、离散型分布：泊松分布：适用条件：车流密度不大，其他外界干扰因素基本上不存在，即车流是随机的。Pk—在计数间隔t内到达k辆车的概率；——平均到车率（辆/s）t——每个计数间隔持续的时间（s）e——自然对数的底。——在计数间隔t内平均达到的车辆数，则m又称为泊松分布的参数。递推公式：均值：方差：二项分布：适用条件：车辆比较拥挤、自由行驶机会不多的车流。分布的均值M和方差D：DM，这是二项分布与泊松分布的显著区别，它表征二项分布到达的均匀程度高于泊松分布。负二项分布：适用条件：到达的车流波动性很大，或者当以一定的计算间隔观测到达的车辆数且其间隔长度一直延续到高峰期间与非高峰期间两个时段时，所得数据就可能会具有较大的方差。分布的均值M和方差D分别为：MD负二项分布参数的确定：48、连续性分布：负指数分布：适用条件：用于描述有充分超车机会的单列车流和密度不大的多列车流的车头时距分布，它常与计数的泊松分布相对应。通常认为每小时每车道的不间断车流量等于或小于500辆时，用负指数分布描述车头时距是符合实际的。移位负指数分布：适用条件：用于描述不能超车的单列车流的车头时距分布和车流量低的车流的车头时距分布。49、排队论的基本原理：排队：需要得到某种服务的对象加入等待的队列。顾客：需要得到服务的对象。服务台：从事服务的设施或人。④服务系统：顾客与服务台构成的一个系统。tkkektP!)(tmmeP