交通工程學(xué) 李江

1、一、駕駛員的任務(wù)1沿著選定的路線駕駛車輛，完成從起點到終點的運輸過程2遵守交通法規(guī)，自覺維護交通秩序以保證交通的安全和暢通3遇到不利情況及時調(diào)整車速或改變車輛的位置和方向，甚至停車，以避免交通事故的發(fā)生2、 駕駛員的信息處理過程1信息感知-收集并理解信息2分析判斷-判斷道路與交通流情況3操作反應(yīng)-肢體的操作反應(yīng)階段3、 駕駛員的視覺特性1視力：眼睛分辨兩物點之間最小距離的能力，根據(jù)眼睛的狀態(tài)和時間不同，又分為靜視力、動視力和夜間視力。（夜間視力受光照度、背景亮度等諸多因素的影響， 隨著車速的提高，視力明顯下降）2視覺適應(yīng)：是視覺器官對于光亮程度突然變化而引起的感受性適應(yīng)過程。（暗適應(yīng)：由明亮處

2、進(jìn)入暗處，眼睛習(xí)慣后，視力恢復(fù) 明適應(yīng)：由暗處進(jìn)入明亮處，眼睛習(xí)慣后，視力恢復(fù)）3眩目：若視野內(nèi)有強光照射，顏色不均勻，使人的眼睛產(chǎn)生不適應(yīng)感，形成視覺障礙。（簡答題一、為了避免眩光的影響，可采取交通工程措施：. 如改善道路照明，設(shè)道路中央分隔帶并種植樹木遮蔽迎面來 車的燈光.前燈用偏振玻璃做燈罩.使用雙光束前照燈，戴防眩眼睛.駕駛員內(nèi)服藥物等。）4、 立體視覺：人對三維空間各種物體遠(yuǎn)近、前后、高低、深淺和凸凹的一種感知能力。5、 視野（行車速度越高，駕駛員越注視遠(yuǎn)方，視野越窄） 靜視野：在靜止?fàn)顟B(tài)下，頭部不動兩眼注視前方時，眼睛兩側(cè)可以看到的范圍 動視野：頭部不動，但眼球可以轉(zhuǎn)動時，所看到的

3、范圍6、色視覺：（屬性：色相、明度、彩度）7、視差：對外界事物的不正確的知覺四、反應(yīng)特性： 從表露于外的事物引起反應(yīng)到開始動作所需的時間，是從刺激到反應(yīng)動作之間的時距。就駕駛車輛而言，對一個特定刺激產(chǎn)生感知并對它作出發(fā)應(yīng)，應(yīng)包括感知、識別、判斷、反應(yīng)4個性質(zhì)截然不同的心理活動。5、 疲勞與飲酒1駕駛疲勞種類及影響因素 種類：（ 疲勞駕駛：駕駛員在連續(xù)駕駛車輛后，產(chǎn)生生理、心理機能下降和駕駛員操作效能下降的現(xiàn)象。 疲勞種類：身體疲勞和精神疲勞；從疲勞恢復(fù)的時間來看，又可分為一次性疲勞、積蓄疲勞和慢性疲勞。）因素：駕駛員生活情況、行車情況、駕駛員本人情況2疲勞對安全行車的影響：駕駛員反應(yīng)時間顯著增

4、長、操作能力下降、判斷失誤增多。3飲酒對安全行車的影響：情緒不穩(wěn)定；理性被麻痹，注意力下降；意識面變窄；信息處理能力下降；預(yù)測的正確度和自制力下降；危機感被麻痹，脾氣變大，喜歡超速和超車等。6、 動態(tài)判斷動態(tài)條件下對距離和速度的知覺，例如正確估計超車的距離、被超車的速度和對面來車速度，提高超車效率。7、 駕駛員的差異性別差異、年齡差異、氣質(zhì)差異8、 外界因素對駕駛員的影響 1道路線形設(shè)計欠妥,可能使視線失去誘導(dǎo)，使駕駛員產(chǎn)生錯覺，增加駕駛員的心理緊張程度和駕駛疲勞。 2車輛的結(jié)構(gòu)尺寸、儀表位置、操縱系統(tǒng)、安全設(shè)備等都對駕駛 有影響。 3環(huán)境的影響：交通標(biāo)志的布設(shè)會約束駕駛員的行為；道路周圍若有

5、吸引人注意的干擾點，駕駛員的注意會分散；若沿途插放輕音樂，可加快車速；路上行人過多，會增加駕駛員的心理緊張等9、 乘客的交通特性 乘客交通特性的共同要求是安全、迅速、舒適 乘客在旅途中希望觀賞風(fēng)光，休息及下車活動、伸展肌肉、減輕疲勞 乘客在長途旅行中會產(chǎn)生了解沿途情況的心情10、 車輛的主要性能動力性能、制動性能、通過性、機動性、穩(wěn)定性動力性能：汽車的最高行駛速度、加速能力、爬坡能力制動性能： 在車輛的安全設(shè)計中，最重要的操縱特性是制動和減速，而在實際交通系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，制動時間和制動距離是首先要考慮的兩個因素。制動距離：從踏著制動踏板開始到汽車停住為止車輛所駛過的距離，不包括駕駛員的知覺

6、反應(yīng)距離。制動性能的穩(wěn)定性： 是指制動性能不因制動器摩擦條件的改變而惡化的性能，可分為熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性通過性：是指機動車不用其它輔助措施能以足夠高的平均速度通過各種路面(潮濕、冰雪)、無路地段和越過各種自然障礙的能力可分輪廓通過性和支承通過性機動性：指車輛在最小面積內(nèi)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)彎的能力穩(wěn)定性：指機動車根據(jù)駕駛員的意愿按照規(guī)定的方向行駛，且不產(chǎn)生側(cè)滑或傾翻的能力。11、 道路的交通特性公路按行政等級分為：國家干線公路(簡稱國道G)， 省、自治區(qū)、直轄市干線公路(簡稱省道S)， 縣公路(簡稱縣道X)， 鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路(簡稱鄉(xiāng)道） 專用公路五個行政等級。城市道路類別：根據(jù)道路在城市道路網(wǎng)中的地位、交通功能

7、以及沿線建筑物的服務(wù)功能，將城市道路分為以下4類：快速路、主干路、次干路、支路?？焖俾罚簽槌鞘兄写罅?、長距離、快速交通服務(wù)的。主干路：為連接城市各主要分區(qū)的干線道路以交通功能為主。次干路 ： 城市中數(shù)量較多的一般交通性道路，配合主干路組成城市干道網(wǎng)，起聯(lián)系各部分和集散交通的作用。支路 ： 次干路與街坊路的連接線，用來解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主。（支路是一個地區(qū)內(nèi)(如居住區(qū)內(nèi))的道路，是地區(qū)通向干道的道路，部分支路用以補充干道網(wǎng)的不足。）城市道路等級：除快速路外，每類道路按照所在城市的規(guī)模、設(shè)計交通量、地形等分為、級。各級城市采用不同的等級。路網(wǎng)密度：衡量道路設(shè)施數(shù)量的一個基本指標(biāo)，（個區(qū)

8、域的路網(wǎng)密度等于該區(qū)域內(nèi)道路總長與該區(qū)域的總面積之比。）公路網(wǎng)的布局模式：放射形路網(wǎng)、三角形路網(wǎng)、并列形路網(wǎng)、樹叉形路網(wǎng)城市道路網(wǎng)的布局模式：棋盤形、帶形、放射形、放射環(huán)形12、 公路主線的幾何特征公路的組成：幾何線形、路基路面、橋梁隧道、排水系統(tǒng)、防護 工程、附屬設(shè)施等。公路主線的幾何線形：平面線形、縱斷面線形、橫斷面線形三方 向進(jìn)行設(shè)計。平面線形：將公路的中心線投影在大地水平面上所得線形稱為平面線形，它由直線和曲線組成，這里的曲線包括圓曲線及緩和曲線。公路橫斷面：車行道、路肩、中間分隔帶、邊坡、邊溝等組成。彎道外側(cè)超高：為了利用重力的橫向分力抵消離心力的作用,彎道上的路面需整體向內(nèi)傾斜。彎

9、道內(nèi)側(cè)加寬：彎道路段不僅需要外側(cè)超高,而且需要內(nèi)側(cè)加寬,這是因為前輪轉(zhuǎn)向,后輪不能轉(zhuǎn)向,使前后輪在彎道上的軌跡不重合,所需要寬度比直線行駛時要寬一些。行車視距停車視距：當(dāng)駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方路上有障礙不能繞過，而能安全地停止在障礙物前所需的距離，稱為停車視距會車視距：指兩輛對向行駛的汽車，能在向一車道上及時制動而不碰撞所需的最小距離。超車視距：為了超越前車，借用對向車道而不至與對向來車相控所需的最小距離。城市道路的特點 1功能多樣、2組成復(fù)雜、3行人交通量大、4車輛多、類型雜、車速差異大、5交叉口多，沿線兩側(cè)建筑密集、6道路交通量分布不均衡、7政策性強城市道路系統(tǒng)及其組成道路系統(tǒng)：由城市轄區(qū)范圍

10、內(nèi)各種不同功能的道路(包括附屬設(shè)施) 有機組成的道路體系。城市道路按橫斷面布置分為:一塊板、二塊板、三塊板、四塊板道路交叉口：道路與道路相交的部分。根據(jù)相交道路的主線標(biāo)高 是否相等, 把交叉口：平面交叉和立體交叉兩類。相互交錯的3種方式：分流點:來自同一方向的車輛向不同方向行駛時的交叉點 交匯點:來自不同方向的車輛向同一方向行駛時的匯合點 沖突點:來自不同方向的車輛向不同方向行駛時的交叉點三種交錯點中,以沖突點最危險,交織的交匯點其次。減少沖突點的措施：在交叉口實行交通管制、對交叉口實行渠化交通、改用立體交叉立體交叉：當(dāng)相交道路的主標(biāo)高不相同時,稱為立體交叉立體交叉的基本形式：分離式立交、互通

11、式立交交通流：在道路上通行的人流和車流。主要研究車流。交通流的參數(shù) 宏觀參數(shù): 用于描述交通流的整體特性，包括交通量或流率、速度、交通流密度。微觀參數(shù)：用于描述交通流中彼此相關(guān)的車輛之間的運行特性，包括車頭時距、車頭間距交通量：在單位時間內(nèi)，通過道路（或道路上某一條車道）指定地點或斷面的車輛數(shù)。流率：在不足1h的時間段內(nèi)（通常是15min），通過道路（或道路上某一條車道）指定地點或斷面的車輛數(shù)經(jīng)過等效轉(zhuǎn)換得到的單位小時的車輛數(shù)。區(qū)別：交通量是實際觀測值，流率為換算等效值高峰小時交通量 交通量變時變圖一般呈馬鞍形，上下午各有一個高峰，在交通量呈現(xiàn)高峰的那個小時，叫做高峰小時，對應(yīng)的交通量為高峰小

12、時交通量，并且通常是指單向的，即上行和下行兩個方向的交通量要分別統(tǒng)計。第30位高峰小時交通量 將一年中8760小時交通量的觀測值依大小順序排列，排在第30位的小時交通量稱為第30位高峰小時交通量。區(qū)間平均車速在數(shù)值上更偏向于速度較低的車輛，這是因為低速車在特定的道路長度內(nèi)占據(jù)空間的時間較長。 85位車速 表示所觀測到的車輛中，有85的車輛具有這種速度值或者在這個速度以下。在交通管理上常用此速度作為某些路段的最高車速限制標(biāo)準(zhǔn)。50位車速(常稱中位車速) 表示在該車速以下行駛的車輛數(shù)等于在該車速以上行駛的車輛數(shù)，又稱為中值速度。15位車速 表示在該車速及低于該車速行駛的車輛數(shù)占被觀測車總數(shù)的15。

13、常用此車速作為觀測路段的最低限制車速，認(rèn)為車速低于該速度時，往往會妨礙交通，導(dǎo)致發(fā)生事故的危險。速度觀測值的標(biāo)準(zhǔn)差表示所測速度值分布在平均值兩側(cè)的偏差情況。1 交通量和流率是怎樣定義的?二者有何區(qū)別? 2 時間平均速度相區(qū)間平均速度是怎樣定義的?二者有何區(qū)別?相互關(guān)系如何？ 3 交通流密度怎樣計算?研究交通流密度的意義是什么? 4 微觀參數(shù)車頭間距和車頭時距與宏觀三參數(shù)流量速度、密度之間有什么關(guān)系? 5 交通流宏觀三參數(shù)流量、速度、密度之間有什么關(guān)系? 6 描述信號交叉口的參數(shù)飽和流率和損失時間是怎樣定義的?信號周期（Cycle）和相位（Phase）；車流釋放車頭時距（Discharge He

14、adways）；飽和流率（Saturation Flow Rate）；損失時間（Lost Time）；有效綠燈時間（Effective Green Time）；關(guān)鍵車道（Critical Lane）；關(guān)鍵車道最大流量總和；最合適周期長度（Appropriate Cycle Length）；左轉(zhuǎn)等效（Left-Turn Equivalency）。 信號周期組成（Components of Signal Cycle）時間預(yù)算分配（Time-Budget）交叉口常用的運行評價指標(biāo)：延誤、停滯（Stops）排隊長度（Queuing），三者相互關(guān)聯(lián)延誤的類型交叉口最常用的評價指標(biāo)，實際中測量難度較大，不

15、同的觀測方式得到不同的結(jié)果；定量定義延誤包含多種類型：停滯延誤（Stopped-time delay）方式延誤？（Approach delay）排隊延誤（Time-in-queue delay）行程延誤（Travel time delay）控制延誤（Control delay）延誤計算基礎(chǔ)理論模型延誤的三個組成部分：標(biāo)準(zhǔn)延誤（Uniform delay）：在假設(shè)均勻到達(dá)、車流穩(wěn)定運行及沒有相位實效的前提下的延誤；隨機延誤（Random delay）：由于車輛隨機到達(dá)產(chǎn)生的額外延誤，大于標(biāo)準(zhǔn)延誤；溢出延誤（Overflow delay）：由于某一個相位或連續(xù)幾個相位的通行能力小于車輛到達(dá)的交通需

16、求產(chǎn)生的額外延誤。交通規(guī)劃：確定交通目標(biāo)與設(shè)計達(dá)到交通目標(biāo)的策略或行動過程。通過交通現(xiàn)狀調(diào)查，預(yù)測未來在人口增長、社會經(jīng)濟發(fā)展和土地利用條件下對交通的需求，制定出相應(yīng)的交通網(wǎng)絡(luò)形式，并對擬定的方案進(jìn)行評價，對選用的方案編制實施建議、進(jìn)度安排和經(jīng)費預(yù)算的過程。交通規(guī)劃的內(nèi)容1、經(jīng)濟調(diào)查和分析：包括與交通有關(guān)的社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料、歷年客、貨運輸資料，以及各個交通分區(qū)的現(xiàn)狀用的資料和規(guī)劃用的資料。2、交通現(xiàn)狀調(diào)查：包括對各式運輸已形成的運輸網(wǎng)輪廓及其相互間的聯(lián)系情況；各式運輸工具的數(shù)量、平均速度；現(xiàn)有道路及正在修建中的道路分布狀況、技術(shù)等級、交通流量和交通擁擠情況等。3、交通需求調(diào)查：包括客、貨流的生

17、成與吸引、出行目的和出行方式及停車調(diào)查等。4、建立交通需求模型和交通評價模型：對現(xiàn)狀系統(tǒng)進(jìn)行綜合交通評價，并進(jìn)行未來各個時期的交通需求預(yù)測。提出近期的交通治理方案和交通系統(tǒng)規(guī)劃方案：其中，包括道路網(wǎng)、旅客運輸系統(tǒng)、貨物流通系統(tǒng)、停放車輛系統(tǒng)以及交通管理方案。5、確定道路網(wǎng)的布局：包括道路網(wǎng)的形式和指標(biāo)，各條道路的等級和功能，各個交叉口類型及有關(guān)技術(shù)參數(shù)。6、建立交通數(shù)據(jù)庫：不斷進(jìn)行交通信息反饋，修訂交通模型、交通預(yù)測數(shù)據(jù)和規(guī)劃方案，使規(guī)劃保持繼續(xù)和不斷完善。交通規(guī)劃的一般步驟：制定目標(biāo)與任務(wù)-數(shù)據(jù)收集-分析方法-預(yù)測-制定比較方案-評定-執(zhí)行交通規(guī)劃的意義交通規(guī)劃的目的就是要設(shè)計一個合理的交通

18、系統(tǒng)，以便為未來的、與社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的各種用地模式服務(wù)。具體地說，交通規(guī)劃的意義主要表現(xiàn)在一下幾個方面：（1）建立完善交通系統(tǒng)的重要手段（2）解決城市或地區(qū)交通問題的根本措施（3）獲得交通運輸工作最佳效益的有效方法處理好幾個矛盾（1）城市發(fā)展與交通建設(shè)的矛盾（2）車輛與道路不平衡增長的矛盾（3）動、靜交通設(shè)施不配套建設(shè)的矛盾（4）公共交通與個體交通不協(xié)調(diào)發(fā)展的矛盾交通規(guī)劃的調(diào)查工作三要素：土地利用調(diào)查、交通活動調(diào)查、運輸條件調(diào)查。（其中，土地利用更是交通規(guī)劃的基礎(chǔ)）起訖點調(diào)查：又稱OD調(diào)查，就是對某一出行起點或吸引點交通單元（行人、車輛、貨物）的流量流向、及其通過路線的調(diào)查。出行：指汽車、

19、行人或貨物從出發(fā)地向目的地的移動。分別稱為車輛出行，居民出行，簡稱出行；出行端點：出行的出發(fā)地點和目的地點的總稱。出行端點可分為：起點和訖點（OD）、產(chǎn)生和吸引（PA）二者區(qū)別：OD是以出行的方向來定義，起點即是出行發(fā)生點，訖點為出行到達(dá)點。PA是以出行端點的土地利用來定義，出行的兩端點中有一端是住宅區(qū)，則住宅區(qū)這端為出行產(chǎn)生,另一端則為出行吸引。若出行的兩點均為非住宅區(qū)，則出行起點為產(chǎn)生，訖點為吸引。境內(nèi)出行（境內(nèi)交通）：起訖點均在調(diào)查區(qū)域內(nèi)的出行；過境出行（過境交通）：起訖點中均在調(diào)查區(qū)域外的出行；境間出行：起訖點中只有一個端點在調(diào)查區(qū)域內(nèi)的出行；區(qū)內(nèi)出行：起訖點均在同一小區(qū)的出行；區(qū)間出

20、行：起訖點分別位于不同小區(qū)的出行；小區(qū)形心：代表小區(qū)內(nèi)所有出行端點的集中點。它是該小區(qū)交通流的中心點，不是該小區(qū)的幾何中心點；期望線（愿望線）：小區(qū)形心間的連接線，它反映人們期望的區(qū)間距離最短的路線，與實際出行路線無關(guān)；主流傾向線（綜合期望線）：它是由若干條流向相近的期望線合并匯總而成，目的是簡化期望線圖，突出交通的主要流向；調(diào)查區(qū)境界線：位于調(diào)查區(qū)域外圍的一條假想線，要求該線包圍全部調(diào)查區(qū)域，并使穿過的道路條數(shù)要盡量少分隔核查線：為校核起訖點結(jié)果的精度，在調(diào)查區(qū)內(nèi)依靠天然或人工屏障設(shè)定的調(diào)查線稱為分隔核查線。穿過該線的所有道路斷面上進(jìn)行交通流量觀測，將通過該線的實測交通量同起訖點調(diào)查中所得到

21、的通過該線的OD交通量進(jìn)行比較OD調(diào)查的內(nèi)容OD調(diào)查內(nèi)容包括貨流和客流的調(diào)查客流調(diào)查包括：起訖點，出行目的，出行方式，出行時間及出行次數(shù)等；貨流調(diào)查包括：貨源點及吸引點的分布，貨流的分類、數(shù)量與比重及貨運方式分配。OD調(diào)查的步驟劃分交通小區(qū)抽樣制表培訓(xùn)宣傳實際調(diào)查OD調(diào)查表車流、人流、貨流的出行分為：區(qū)內(nèi)流動、區(qū)間流動、通過小區(qū)的過境流動三類交通需求預(yù)測（Transportation demand estimation）是制定交通規(guī)劃方案及對其進(jìn)行可行性研究的基礎(chǔ)工作。按照對象不同分為城市交通需求發(fā)展預(yù)測，公路網(wǎng)交通需求發(fā)展預(yù)測。目前我國采用的交通需求預(yù)測模型是傳統(tǒng)的四階段法：出行生成（Tri

22、p Production）是以某一交通小區(qū)的社會經(jīng)濟、小區(qū)位置和土地利用等來估計某單位時間內(nèi)發(fā)生在該小區(qū)的總的出行次數(shù)。目的是建立小區(qū)產(chǎn)生的交通量與小區(qū)土地利用、社會經(jīng)濟特征等變量之間的定量關(guān)系，推算規(guī)劃年各小區(qū)所產(chǎn)生的交通量。出行分布（Trip Distribution）是小區(qū)與小區(qū)之間的交通流。目的是根據(jù)現(xiàn)狀OD分布量及各小區(qū)因經(jīng)濟增長、土地開發(fā)而形成的交通量的增長，來推算各小區(qū)之間將來的交通分布。（三種預(yù)測模型：增長系數(shù)法、重力模型法、修正重力模型法）方式劃分（Mode Split）把總的交通量分配給各種交通方式。（方式劃分可以分為4類：與出行發(fā)生結(jié)合在一起、在出行發(fā)生和出行分布之間、與出行分布結(jié)合在一起、在出行分布和交通量分配之間。）交通分配（Traffic Assignment）即根據(jù)方式劃分出來的交通量所求得的遠(yuǎn)景OD表來推算干道上的交通量。（交通量分配方法：全有全無分配法、多路徑概率分配法、容量約束法等）影響交通方式選擇的因素主要包含四類：1出行者本身特性2出行特性3交通設(shè)施服務(wù)水平4城市土地開發(fā)密度相對于集計方法，非集計方法有要求樣本小、預(yù)測精度高、模型復(fù)雜的特點交通規(guī)劃的制定的目的與原則目的：（1）為交通預(yù)測建模提供輸入網(wǎng)絡(luò)；（2）為尋求能最好地滿足交通規(guī)劃目標(biāo)的道路網(wǎng)方案提供一個可供比較選擇的范圍。原則：（1）要有明確的目標(biāo)和必要的前提（2）要有