交通特性(PPT96頁)

1、交通特性目錄1.交通三要素特性2.交通量特性3.行車速度特性4.交通密度特性2.1交通三要素特性2.1人車路基本特性一.人的交通特性 道路交通系統(tǒng)中的人包括駕駛員，乘客和行人。人是交通系統(tǒng)中的主要部分，貫穿交通工程學(xué)的各個(gè)方面。人人駕駛駕駛員員乘客乘客行人行人（一）.駕駛員的交通特性1. .駕駛員的職責(zé)和要求駕駛員的職責(zé)和要求 駕駛員是交通系統(tǒng)中最活躍的因素之一是影響交通安全與效率的關(guān)鍵要素。在道路要素中92.7與駕駛員有關(guān)。因此，要求駕駛員具有高度的社會(huì)責(zé)任感，良好的職業(yè)道德，身體素質(zhì)，心里素質(zhì)，熟練的駕駛技術(shù)。2.2.駕駛員的反應(yīng)操作過程駕駛員的反應(yīng)操作過程3.3.駕駛員的生理心理特性駕駛

2、員的生理心理特性生理心理特性生理心理特性(1)(1)視覺特性視覺特性（2 2）反應(yīng)特性）反應(yīng)特性（3 3）心理和個(gè)）心理和個(gè)性性視力視野色感視力靜視力：人體禁止時(shí)的視力靜視力：人體禁止時(shí)的視力動(dòng)視力：汽車運(yùn)動(dòng)過程中駕駛員的視力動(dòng)視力：汽車運(yùn)動(dòng)過程中駕駛員的視力 動(dòng)視力隨速度的增大而迅速降低； 動(dòng)視力隨年齡的增大而降低。 視力與亮度、色彩等因素有關(guān)視力與亮度、色彩等因素有關(guān) 眩光：視野內(nèi)有強(qiáng)光照射，顏色不均勻，眩光：視野內(nèi)有強(qiáng)光照射，顏色不均勻，使人的眼睛產(chǎn)生不舒適感，形成視覺障礙。使人的眼睛產(chǎn)生不舒適感，形成視覺障礙。 視野：兩眼注視某一目標(biāo)，注視點(diǎn)兩側(cè)可視野：兩眼注視某一目標(biāo)，注視點(diǎn)兩側(cè)可以

3、看到的范圍稱為視野。以看到的范圍稱為視野。 靜視野：頭不動(dòng)、眼球不動(dòng)。靜視野：頭不動(dòng)、眼球不動(dòng)。 動(dòng)視野：頭不動(dòng)、眼球動(dòng)。動(dòng)視野：頭不動(dòng)、眼球動(dòng)。 隨著車速增大，駕駛員的視野明顯變窄，隨著車速增大，駕駛員的視野明顯變窄，注視點(diǎn)隨之遠(yuǎn)移，兩側(cè)景物變模糊。注視點(diǎn)隨之遠(yuǎn)移，兩側(cè)景物變模糊。色感色感 紅色刺激性強(qiáng)，易見性高，使人產(chǎn)生興奮、警覺- 禁止信號； 黃色光亮度最高，反射光強(qiáng)度最大，易喚起人們的注意-警告信號； 綠色光比較柔和,給人以平靜、安全感-通行信號。駕駛員的反應(yīng)特性駕駛員的反應(yīng)特性 即駕駛員對于一個(gè)特定的刺激產(chǎn)生感知并對他作出反應(yīng)，是駕駛員最重要的特性之一。 包括4個(gè)性質(zhì)不同的心理活動(dòng)：

4、（1）感知：對刺激的認(rèn)識和了解；（2）識別：對刺激的辨別和解釋；（3）判斷：對刺激作出的反應(yīng)的決策（4）反應(yīng)：由決策引起的肢體反應(yīng)反應(yīng)特性駕駛員的疲勞和興奮駕駛員的疲勞和興奮 疲勞影響因素：復(fù)雜環(huán)境，單調(diào)環(huán)境 疲勞后的表現(xiàn)：生理方面，反應(yīng)遲鈍，動(dòng)作不準(zhǔn)確，動(dòng)作靈敏度低；心里方面，注意力不集中，思維遲緩，反應(yīng)慢，情緒急躁等。 興奮的影響因素：酗酒，爭吵，斗毆及外界的強(qiáng)烈刺激等 興奮后的表現(xiàn)：脈搏和呼吸加快，血壓升高，注意力不集中等飲酒與駕駛飲酒與駕駛 捷克斯洛伐克的莫斯試驗(yàn)表明：當(dāng)血液中酒精的濃度為0.03-0.09時(shí)，其事故的發(fā)生率比不飲酒者增加7倍，當(dāng)酒精濃度為0.1-0.14時(shí)，事故率為不

5、飲酒的32倍，當(dāng)酒精濃度為0.15時(shí)，事故率增加128倍。酒后駕駛酒后駕駛悲慘悲慘案例案例二、乘客的交通特性二、乘客的交通特性1. 1. 乘客的交通需求心理乘客的交通需求心理人們總是抱著某種目的(如上班、上學(xué)、購物、公務(wù)、社交、娛樂等)才去乘車的，為乘車而乘車的旅客幾乎是沒有的。乘車過程本身意味著時(shí)間、體力、金錢的消耗。因此，人們在乘車過程中總是希望省時(shí)、省錢、省力，同時(shí)希望安全、方便、舒適。2. 2. 乘車反應(yīng)乘車反應(yīng) 橫向力產(chǎn)生的不舒服感。 行車振動(dòng)強(qiáng)烈，乘客受顛簸之苦。 在山區(qū)道路上或陡邊坡或高填土道路上 行車，乘客看不到坡腳，易產(chǎn)生恐懼心理。 乘車時(shí)間過長，容易產(chǎn)生煩躁情緒。 每個(gè)旅客

6、都有一定的心理空間要求。3. 3. 社會(huì)影響社會(huì)影響 容易引起乘客糾紛，發(fā)生過激行為； 使職工過分疲勞，勞動(dòng)效率降低； 影響家庭和睦； 引起居民對公交服務(wù)系統(tǒng)的不滿； 影響居民對社會(huì)生活和公共事業(yè)的態(tài)度，或?qū)φa(chǎn)生不滿。三、行人交通特性三、行人交通特性1. 1. 行人交通流特性行人交通流特性2.行人交通特征及相關(guān)因素 行人交通特征表現(xiàn)在行人的速度、對個(gè)人空間的要求、步行時(shí)的注意力等方面。 這些與行人的年齡、性別、教養(yǎng)、心境、體質(zhì)及出行目的等因素有關(guān)，也與行人所處的區(qū)域、周圍的環(huán)境、街景、交通狀況等有關(guān)行人交通的解決方法行人交通的解決方法四、車輛交通特性四、車輛交通特性1.1.汽車的基本特性汽

7、車的基本特性 設(shè)計(jì)車輛尺寸2.2.汽車的動(dòng)力性能汽車的動(dòng)力性能2.2.汽車的動(dòng)力性能汽車的動(dòng)力性能 （1）最高速度：在水平良好的路面上，汽車能達(dá)到的最高行駛速度。最快的車：福特sscultimateaero 437km/h （2）加速時(shí)間：常用0-100km用的秒數(shù)衡量Dagger GT加速度1.5秒 （3）爬坡性能：汽車滿載時(shí)一檔在良好路面上最大爬坡度3.制動(dòng)性能 制動(dòng)距離2542VL)(2542VL;FOHSDAIOPHFJYTJFGJHFDF 制動(dòng)效能的穩(wěn)定性：水平穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性五五. .道路的交通特性道路的交通特性道路網(wǎng)布局道路網(wǎng)布局城市道路人行道城市道路盲道2-2

8、2-2交通量的基本特性交通量的基本特性 一.交通量的定義： 1.定義 交通量是指在選定時(shí)間段內(nèi)，通過道路某一地點(diǎn)、某一斷面或某一條車道的交通實(shí)體數(shù)。 2.特性 交通量是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的交通量都有變化。交通量隨時(shí)間和空間而變化的現(xiàn)象，稱之為交通量的時(shí)空分布特性。3.3.表示方法表示方法 交通量時(shí)刻在變化，在表達(dá)方式上通常取某一時(shí)間段內(nèi)的平均值作為該時(shí)間段的代表交通量。4.4.影響交通量特性的因素影響交通量特性的因素公路、城市道路的類型或等級。不同等級道路上交通量大小、構(gòu)成差異很大。 道路功能。城市間道路、鄉(xiāng)村道路、旅游公路，城市內(nèi)道路、通過性道路、生活性道路、商業(yè)性道路、公交或自

9、行車專用道路等交通量特性差異很大。 地區(qū)特征。沿海和內(nèi)地、城市和鄉(xiāng)村、工業(yè)區(qū)與生活區(qū)、市中心區(qū)與郊區(qū)等不同地域，交通量特性也都不同。 時(shí)間特征。節(jié)日與平日、周末與周日、白天與夜晚、高峰與平峰，交通量變化也是很大的。二二. .交通量的時(shí)間分布交通量的時(shí)間分布 1.1.月變化月變化 定義：定義：一年內(nèi)各月交通量的變化稱為月變化一年內(nèi)各月交通量的變化稱為月變化 表示：表示： 月變圖月變圖 月變化系數(shù)月變化系數(shù)K K月月2 2周變化周變化 定義：交通量的周變化是指一周內(nèi)各天的交通量變化，因此也稱日變化。 表示： 日變圖日變化系數(shù)K周日3.3.時(shí)變化時(shí)變化 定義：一天24小時(shí)中，每個(gè)小時(shí)的交通量的不斷變

10、化。 表示： 時(shí)變圖 以某一小時(shí)或某一時(shí)段交通量占全日交通量之比表示交通量的時(shí)變規(guī)律。時(shí)變化時(shí)變化時(shí)變化時(shí)變化 高峰小時(shí)交通量 在城市道路上，交通量時(shí)變圖一般呈馬鞍形，上下午各有一個(gè)高峰，在交通量呈現(xiàn)高峰的那個(gè)小時(shí)，稱為高峰小時(shí)，高峰小時(shí)內(nèi)的交通量稱為高峰小時(shí)交通量。 高峰小時(shí)交通量占全天交通量之比稱為高峰小時(shí)流量比(以%表示) 。時(shí)變化時(shí)變化 時(shí)變化時(shí)變化 高峰小時(shí)系數(shù)（高峰小時(shí)系數(shù)（PHFPHF） 高峰小時(shí)系數(shù)，是指高峰小時(shí)交通量與擴(kuò)大的高峰小時(shí)交通量之比。三三. .交通量的空間分布交通量的空間分布1. 城鄉(xiāng)分布 由于城鄉(xiāng)之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生產(chǎn)活動(dòng)、生活水平不平衡，造成城鄉(xiāng)間交通量的顯著差別，

11、一般說來，城市道路的交通量大于農(nóng)村公路的交通量。2. 在路段上的分布 由于路網(wǎng)上各路段的等級、功能、所處的區(qū)位不同，在同一時(shí)間內(nèi)，路網(wǎng)上各路段的交通量有很大不同。 3. 3. 交通量的方向分布交通量的方向分布 一條道路往返兩個(gè)方向的交通量，在很長時(shí)間內(nèi)，可能是平衡的，但在某一短時(shí)間內(nèi)，如一天中某幾個(gè)小時(shí)，兩個(gè)方向的交通量會(huì)有較大的不同。 為了表示這種方向不平衡性，常采用方向分布系數(shù) Kd= 主要行車方向交通量/雙向交通量100%潮汐交通潮汐交通 4. 4. 交通量在車道上的分布交通量在車道上的分布 多車道道路上，因非機(jī)動(dòng)車的數(shù)量，車輛橫向出入口的數(shù)量的不同，各條車道上交通量的分布也是不等的。在

12、交通量不大的情況下，一般右側(cè)車道的交通量比較大，隨著交通量增大，左側(cè)的比重也增大。四四. .設(shè)計(jì)小時(shí)交通量設(shè)計(jì)小時(shí)交通量1.定義與選取 交通量具有隨時(shí)間變化和出現(xiàn)高峰小時(shí)的特點(diǎn)。 道路在規(guī)劃上滿足絕大多數(shù)小時(shí)車流能順利通過，不造成嚴(yán)重阻塞；避免車流量很低，投資效益不高 要選擇適當(dāng)?shù)男r(shí)交通量來作為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量，根據(jù)美國的研究認(rèn)為第30位最高小時(shí)交通量（30HV)是最合適的2.第三十位設(shè)計(jì)小時(shí)交通量 將一年中測得的8760個(gè)小時(shí)交通量，從大到小按序排列，排在第30位的那個(gè)小時(shí)交通量 AADT只反映一年中大部分時(shí)間的交通流趨勢，高峰小時(shí)是交通量最大的時(shí)段，若采用高峰小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)依據(jù)，那么很

13、多時(shí)間內(nèi)通行能力過于富余，造成一種浪費(fèi)。 采用第30位小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)依據(jù)，一年中僅有29個(gè)小時(shí)滿足不了交通需求，且第30位小時(shí)交通量與年平均日交通量之比的K值十分穩(wěn)定。K值分布在12%18%范圍內(nèi)。用途 對于多車道公路，運(yùn)用設(shè)計(jì)小時(shí)交通量可確定車道數(shù)和路幅寬度，通過準(zhǔn)確的計(jì)算可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。車道數(shù)和路幅寬度的確定DHV設(shè)計(jì)小時(shí)交通量（輛/h）K設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)（%）n 車道數(shù)C1 每一車道設(shè)計(jì)通行能力（輛/h)AADT 規(guī)劃年度的年平均日交通量（輛/d)W 路幅寬度（m）W1 一條車道寬度（m）2-3 行車速度特性一、基本定義 設(shè)行駛距離為L，所需時(shí)間為t，則車速可用L/t形式表示

14、。 1. 地點(diǎn)車速(spot speed) 這是車輛通過某一地點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)車速，因此觀測時(shí)L取盡可能短，通常以2025m為宜。 用做道路設(shè)計(jì)、交通管制、交通規(guī)劃資料。2. 行駛車速(running speed) 這是從行駛某一區(qū)間所需時(shí)間(不包括停車時(shí)間)及其區(qū)間距離求得的車速。 用于評價(jià)該路段的線形順適性和通行能力分析，也可用于計(jì)算道路使用者的成本效益分析。3. 運(yùn)行車速(operating speed) 是指中等技術(shù)水平的駕駛員在良好的氣候條件、實(shí)際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車速。 用于評價(jià)道路通行能力和交通運(yùn)行狀況。4. 行程車速(overall speed) 行程車速又稱區(qū)間車速

15、，是車輛行駛路程與通過該路程所需的總時(shí)間(包括停車時(shí)間)之比。 行程車速是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，用以評價(jià)道路的通暢程度，估計(jì)行車延誤情況。要提高運(yùn)輸效率歸根結(jié)底是要提高車輛的行程車速。5. 臨界車速(critical speed) 這是指道路達(dá)到理論通行能力時(shí)的車速，對于選擇道路等級具有重要作用。6. 設(shè)計(jì)車速(design speed) 是指在道路交通與氣候條件良好的情況下僅受道路物理?xiàng)l件限制時(shí)所能保持的最大安全車速。 用作道路線形幾何設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。二、行車速度的統(tǒng)計(jì)分布特性速度頻率分布曲線繪制步驟 將實(shí)測數(shù)據(jù)按從小到大排列； 按3-5km/h為一組間隔進(jìn)行分組； 各組內(nèi)車輛出現(xiàn)次數(shù)為頻數(shù)； 各組內(nèi)

16、車數(shù)與車輛總數(shù)之比為頻率； 位于同組的速度值認(rèn)為其速度值為該組中值速度； 將各組車速中值與相應(yīng)頻率匯成曲線即可； 將該圖縱坐標(biāo)改成累積頻率，則為累積頻率分布圖。 運(yùn)算公式 組數(shù) K=1+3.222lgN 組距 H=R/K 極差 R=Vmax-Vmin二、行車速度的統(tǒng)計(jì)分布特性1. 中位車速也稱50%位車速，是指在該路段上在該速度以下行駛的車輛數(shù)與在該速度以上行駛的車輛數(shù)相等。2. 85%位車速在該路段行駛的所有車輛中，有85%的車輛行駛速度在此速度以下，只有15%的車輛行駛速度高于此值。常以此速度作為某些路段的限制車速。在該路段行駛的所有車輛中，有85%的車輛行駛速度在此速度以下，只有15%的

17、車輛行駛速度高于此值。3. 15%位車速 在該路段行駛的所有車輛中，有15%的車輛行駛速度在此速度以下，有85%的車輛行駛速度高于此值。 在高速公路和快速道路上為了行車安全，減少阻塞排隊(duì)現(xiàn)象，要規(guī)定低速限制，因此15%位車速測定是非常重要的。 85%位車速與15%車速之差反映了該路段上的車速波動(dòng)幅度。三、時(shí)間平均車速與區(qū)間平均車速 1. 時(shí)間平均車速 在單位時(shí)間內(nèi)測得通過道路某斷面各車輛的點(diǎn)車速，這些點(diǎn)速度的算術(shù)平均值，即為該斷面的時(shí)間平均車速。2. 區(qū)間平均車速 在某一時(shí)段，行駛于道路某一特定長度內(nèi)的全部車輛的車速分布的平均值，當(dāng)觀測長度為一定時(shí)，其數(shù)值為地點(diǎn)車速觀測值的調(diào)和平均值。3. 兩

18、者的區(qū)別習(xí)題 2.1 設(shè)有3輛汽車，分別以20、40、60km/h的速度，通過路程長度為10Km的路段，試求時(shí)間平均車速和區(qū)間平均車速。2.2 某一小時(shí)內(nèi)，測得速度為20km/h的車15輛，速度為50km/h的車5輛，求時(shí)間平均車速？(2) 10km路段內(nèi)，共行駛20輛車，其中15輛速度為 20km/h，5輛速度為50km/h，求區(qū)間平均車速？2-4 交通密度特性 一、交通密度定義 某一瞬間內(nèi)單位道路長度上的車輛數(shù)目。 K= N / L（輛/km） 式中，N路段內(nèi)的車輛數(shù)(輛)；L路段長度(km)。 車流密度大小反映一條道路上的交通密集程度。對于同一條道路，可以不考慮車道數(shù)；對于具有不同車道數(shù)

19、的道路，為使車流密度具有可比性，車流密度應(yīng)按單車道來定義。二、車頭間距與車頭時(shí)距 1. 車頭間距：hd (m/veh) 同向行駛的車隊(duì)中，相鄰兩輛車車頭之間的距離（或間隔）。2. 車頭時(shí)距：ht(s/veh) 同向行駛的車隊(duì)中，相鄰兩輛車車頭之間的時(shí)間間隔。3. 幾個(gè)基本關(guān)系 1km，交通密度為K1小時(shí)內(nèi)通 hd=(v/3.6) ht習(xí)題 【習(xí)題2.3】在市郊一段長24公里的公路上，在起點(diǎn)斷面上6分鐘內(nèi)通過100輛車，車流是均勻連續(xù)的，已知車速為20km/h，求hd， ht，K，Q 解：Q= 100/(6/60)=1000 (輛/h) ， ht=3600/Q=3600/1000=3.6 (s/

20、輛)， hd=(v/3.6)ht=20/3.6*3.6=20 (m/輛) K=1000/ hd=1000/20=50 (輛/km) 如何利用K的定義來求解K值？【習(xí)題2.3】在市郊一段長24公里的公路上，在起點(diǎn)斷面上6分鐘內(nèi)通過100輛車，車流是均勻連的，已知車速為20km/h，求hd， ht，K，Q【習(xí)題2.3】在市郊一段長24公里的公路上，在起點(diǎn)斷面上6分鐘內(nèi)通過100輛車，車流是均勻連續(xù)的，已知車速為20km/h，求hs， ht，K，Q2-5 交通流的基本特性及其相互關(guān)系 一、交通流三參數(shù)基本關(guān)系 Q=vK Q=N/t 式中，Q平均流量(輛/h) N=K*L v區(qū)間平均車速(km/h) t=L/v K平均密度(輛/km)。 Q=(K*L)/(L/v) =vK 極大流量