第2章-交通特性-交通工程学-东南大学版

第二章交通特性HumanVehicleRoadEnvironmentTransportationSystem§2－1人-车-路基本特性驾驶员的交通特性驾驶员vs.驾驶人职责和要求反应操作过程生理、心理特性视觉特性：视力、视野、色感反应特性：知觉－反应时间2.5~3.0s心理和个性特点驾驶疲劳乘客的交通特性交通需求心理安全、方便、快捷、舒适、经济乘车反应社会影响行人的交通特性行人交通流特性行人交通特征及相关因素因素行人速度个人空间行人注意力年龄成年人正常的步行速度为1.0~1.3m/s之间，儿童的步行速度随机性较大，老年人较慢成年人步行时个人空间为0.9~2.5m2/人，儿童个人空间要求比较小，老年人则要求比较大成年人比较重视交通安全，注意根据环境高速步伐和视线，儿童喜欢任意穿梭性别男性比女生快男性大、女性小大致相当出行目的工作、事务性出行，步行速度较快，生活性出行较慢工作、事务性出行，注意力比较集中，生活性出行注意力分散文化素养受教育程度高的一人一般要求高，为自己，也为别人。反之，则要求低，也不太顾及他人受教育程度高的人一般对空间要求高，也比较注意文明走路和交通安全心境心情闲遐时速度正常，心情紧张、烦恼时速度较快心情闲遐时个人空间要求正常，心情紧张时要求较小，烦恼时要求较大心情闲遐时注意力容易分散，紧张时比较集中街景街景丰富时速度放慢，单调时速度加快街景丰富时个人空间小，单调时个人空间大街景丰富时注意力分散，单调时集中交通状况拥挤时，速度放慢拥挤时，个人空间变小拥挤时，注意力集中生活区域城市人生活节奏快，步行速度高；乡村人生活节奏慢，步行速度慢城里人步行时注意力比较集中，乡村人比较分散行人交通特征及相关因素分析车辆交通特性汽车基本特性设计车辆尺寸动力性能最高车速加速时间（加速度）最大爬坡能力制动性能车辆交通特性自行车基本特性短程性行进稳定性动态平衡动力递减性爬坡性能制动性能道路基本特性道路结构：路基、路面、桥涵…道路线形：平面、纵断面、横断面路网密度道路网布局图式特点与性能放射形路网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、信息中心作用，促进中心城市对周围地区的辐射和影响有重要作用，不足之处是周围城镇之间联系不便三角形路网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树叉形的路网一般是公路网中的最后一级，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、县政府联接起来典型公路网布局形式及其性能图式特点和性能布局严整、简洁，有利于建筑布置，方向性好，网上交通分布均匀，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，以免造成市中心交通过分集中典型城市道路网布局及其性能§2－2交通量特性交通量(Volume)的定义在单位时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数一般不加说明则指机动车交通量，且指来往两个方向的车辆数交通量具有时变性，一般取某一时间段内的平均值流率（Rateofflow)11niiQQn平均日交通量（AverageDailyTraffic,ADT)年平均日交通量(AnnualAverageDailyTraffic,AADT)月平均日交通量(MonthlyAverageDailyTraffic,AADT)周平均日交通量(WeeklyAverageDailyTraffic,AADT)7171iiQWADT36513651iiQAADT301130iiMADTQ交通量的时间分布特性月变化月变图月变系数AADTKMADT月交通量的时间分布特性周变化日变化周日变化平均周日交通量（AverageWeekdayTraffic,AWT)年平均周日交通量（AAWT）周日变系数AADTKAAWT周日交通量的时间分布特性时变化交通量的时间分布特性时变化高峰小时流量比（％）高峰小时交通量占该天全天交通之比我国公路近年高峰小时流量比为9％~10％高峰小时系数PHF(PeakHourFactor)高峰小时交通量与高峰小时内高峰时段交通量扩大为高峰小时流率之比ttPHFt60通量时段内统计所得最高交高峰小时交通量例2-3(p26)交通量的空间分布特性城乡分布在路段上的分布方向分布在车道上的分布100%DK主要行车方向交通量双向交通量交通量的方向分布－潮汐现象设计小时交通量及其应用设计小时交通量及设计小时交通量系数通常将第30位最高小时交通(30HV)作为设计小时交通量30HV与AADT之比K十分稳定，我国干线公路K值为0.11~0.15式中：DHV—设计小时交通量(辆/h)K—设计小时交通量系数(%)n—车道数C1—每一车道设计通行能力(辆/h)AADT—规划年度的年平均日交通量(辆/d)W—路幅宽度(m)W1—车道宽度(m)nWWCDHVnKAADTDHV11利用设计通行能力及设计小时交通量计算车道数及路幅宽度在考虑方向不均匀系数的情况下，单向设计小时交通量为：式中：DDHW—单向设计小时交通量(辆/h)KD—方向不均匀系数(%)DKKAADTDDHV2211DKKCAADTCDDHWn§2－3行车速度特性基本定义地点车速(Spotspeed)：车辆通过某一地点时的瞬时车速行驶速度(Runningspeed)：从行驶某一区间所需时间及其区间距离求得的车速行程车速(Travelspeed)：车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间(包括停车延误）之比运行车速(Operatingspeed)：中等技术水平的司机在良好气候条件、实际道路状况和交通条件下能保持的安全车速临界车速(Criticalspeed)道路理论通行能力达到最大时的车速设计车速(Designspeed)：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vst行车速度的统计分布特性行车速度的统计分布特性百分比车速（Percentilespeed）中位车速（Medianspeed,or50th-percentilespeed）85%位车速15%位车速速率波动幅度85%15%2.07S位车速-位车速时间平均车速与空间平均车速时间平均车速在某一时间段内测得通过道路某断面各车辆的地点车速的算术平均值式中：－时间平均车速(km/h)Vi－第i辆车的地点车速(km/h)n－时间段内观测到车辆总数(辆)niitVnV11tV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车辆的车速分布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和平均值，计算公式为：式中：－区间平均车速(m/s)s－路段长度(m)ti－第i辆车的时间(s)n－车辆行驶于路段长度s的次数Vi－第i辆车行驶速度(m/s)11111snniiiinsVtnVsV相互关系式中：σt―时间平均车速观测值的均方差σs―区间平均车速观测值的均方差讨论题：推导以上关系式tttsVVV22stssVVV影响车速变化的因素驾驶员对车速的影响车辆对车速的影响道路对车速的影响街道类型及等级、平均线型、纵断面线型、车道数及车道位置、视距、侧向净空、路面交通条件对车速的影响交通量、交通组成、超车条件、交通管理、交通环境的影响§2－4交通密度特性交通密度(Density)的定义某一瞬时每单位长度一条车道上的车辆数，又称车流密度式中：K―车流密度（辆/km）N―单车道路段内的车辆数（辆）L―路段长度（km）Q―单车道上交通量（辆/h）―区间平均车速（km/h）LNKsVQKsV车头间距(Spacing)与车头时距(Headway)在同向行驶的一列车队中，相邻两辆车的车头之间的距离称为车头间距(hs)车头时距(ht)属微观指标车头间距和密度之间的关系hs=1000/K式中：hs―车头间距（m/辆）K―密度（辆/km）ht=3600/Q式中：Q―道路的交通量（辆/h）ht―平均车头时距（s/辆）车头时距和交通量之间的关系式中：V―汽车行驶速度（km/h）3.6stVhh车头时距、车头时距及速度三者关系作业P35:2-2,2-4