交通工程学2

2、交通流的时变性（时间分布）
高峰与平峰（任一时段）：影响交通规划、设 计、建设与管理的科学性—过剩或不足； 时变性：小时内的变化，分交通量、15分交 通量： PHF=高峰小时交通量/（高峰小时中高峰时 段交通量*60/t)
日变性：一日24小时的交通量变化（早晚高 峰）； 周变性：一周七天日交通量的变化（也有高低 峰，周末多会出现高峰） 月变性: 一年中各月交通量的变化 交通流时变性之间的关系：年平均日交通量、 月变系数、周变系数、日变系数
三十大（或N大）小时交通量
设计小时交通量
小 时 交 通 量
第30小时
时序
☻基于交通量确定的道路要素
设计小时交通量确定：30大（或N大）小时交 通量 车道数的确定：规划年流入道路的总交通量/ 车道通行能力 道路宽度：车道宽*车道数 考虑方向不均匀性的设计小时交通量确定的道 路宽度
3、交通流的空变性（空间分布）
（3）驾驶员疲劳与兴奋 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，灵敏度低；心理方面，注意力不集中、思维 迟缓、反应慢、情绪急躁等
兴奋影响因素：酗酒、争吵、斗殴及外界强烈刺 激等 兴奋后的表现：脉搏和呼吸加快，血压升高，注 意力不集中等
（3）驾驶员选择特性 选择的基本行为，影响交通的需求量与时间 和空间分布
☻交通量 基本定义：特定时刻（高峰、低峰）、 地点单位时间通过（人、车或物）的量； 小时交通量与单位流量（秒、时、日、 周、月）及其用途（规划设计）
基本交通问题
交通ห้องสมุดไป่ตู้故
特殊交通
交通阻塞
交通污染
交通便捷性
交通问题成因：交通需求与供给间的矛盾 D(Demand, 交通需求)
饱和度=
C(Capacity, 交通供给) 饱和度大于 1 时, 交通阻塞 交通需求: 取决于社会发展、社会活动与管理， 交通供给: 取决于交通方式、设施与交通管理 增加服务能力，或降低交通需求，可改善交通
（1）视觉特性
3）色彩感觉： 红色——刺激性强，易见性高 黄色——最高的明亮度 绿色——温柔、平静，有安全感 标志、信号设置的依据
（2）反应特性 反应：由外界的刺激而产生的知觉行为过程 刺激信息：道路及其交通环境影响驾驶员的 反应（线形、宽度、路面质量、交叉口及交 通流情况与标志、信号等），大致分为： 早显信息——有提前量信息，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，易察觉 潜伏信息——不易直观察觉，易造成判断错误
交通参与者的行为对交通流的影响：速度、时 距等； 道路对交通流的影响：通过人及车辆特征反映， 影响速度与时距； 交通环境对交通流的影响：影响人的行为，进 而影响速度与时距 因此，速度与时距是建立交通流与其影响 因素关联性的关键变量，交通问题与其呈表里关 系
思考
1.交通流三参数间关系如何？在交通分析中 有何用途
城市不同区域交通流分布； 不同功能道路上交通流分布； 路段交通流分布、交叉口交通流分布（流量、 流向）； 不同车道上分布：里车道、中间车道、外车道 方向性交通流分布：潮汐分布
4、交通时空变化特征的综合利用
不同时间的空间特征的不同性； 统一时间的空间分布特征：高峰时 段加权平均的空间分布图
汽车动力特性
Ft=∑Fr
Ft：汽车牵引力 Fr：汽车行驶阻力之和
汽车制动距离：
2、智能化汽车：
3、自行车流的交通特性： 群体性 离散型 压缩与膨胀性 并排行驶 灵便性 （选择自行车） 运行轨迹不易控制
4、解决方案： 进口道处分流向行驶
4、解决方案： 左转自行车两次过街
4、解决方案： 适用于自行车流量大的交叉口渠化岛方案
7、车辆间关系特征
车头时距：在同向行驶的一列车队中，两连续 车辆的车头到达道路某断面的时间间隔； 车头空距：在同向行驶的一列车队中，两连续 车辆车头间的距离； 车头时距、空距皆具动态性
距 离 s
车辆间关系特征
1 断面A 车头时距
L
车头 空距
时间平均速度vt =(∑vi)/n 空间平均速度vs =(∑si)/(n⊿t )
人是影响交通安全之关键
人是改善交通系统之主 交通系统应以人为本
三、道路的基本特征
1、道路基本特征 2、道路网络 3、行人天桥或地道
1、道路基本特征
道路构造：路基、路面、线形 道路功能（速度及交通量决定） 高速道路（高速公路）、主干道、次干道、支路、 生活区道路
2、道路网络
3、行人天桥和地道
四、交通流的基本特征
交通规划、设计与管理者的作用：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
3、关于交通系统中人的特性及其影响
人是交通系统中的最活跃因素 人是交通需求之源
9、连续流与间断流特征
1）连续流：道路上行驶的交通流不因外界因素 干扰而停驶的流动体； 连续流的排队与离驶：到达曲线与排放曲线 （延误与排队现象）； 2）间断流：道路上行驶的交通流因外界因素， 如道路交叉口、标志或信号的原因，而停驶中断 的流动体； 间断流的到达与离驶
10、交通流特征的影响因素与问题
5、速度特征
速度基本定义：行驶距离/所需时间； 地点车速：瞬时车速，车辆（或人）通过某一地点 （非长距离内）的速度（各类车速的基本构成单元）； 时间平均速度：某一时间内某一道路断面地点速度的 平均值，可用于对地点交通现象及状态分析； 空间平均速度：在给定的路段上，于统一瞬间，速度 的平均值，用于评价分析空间上交通流状态；
交通工具
调整交通需求
提高服务能力
安全性/效率性/舒适性提高，环境明显改善
交通工程学的基本概念
运输工程 航空、轨道、水运、 道路运输
交通三要素
人：驾驶员、出行者、规划设计和管理者 车：小车、公共汽车、卡车、摩托车、人力车 路：道路网（密度、等级、布局）、道路线形
交通流=人+车+路
一、车辆特征
1、车辆的特性 2、智能汽车 3、自行车流的交通特性 4、解决方案
选择包括： 交通出行与否，目的地，交通方式，交通路径， 出行时刻
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
2、非驾车出行者行为
（1）乘客的交通特性 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）
行驶速度：行驶某一距离与所用时间（不包括停止时间） 之比，可用于道路设计； 行程速度：也称区间速度，为行驶某一距离与所用时间 （包括停止时间）之比，可用于评价分析道路的交通质量
6、交通流的密度特征
交通密度K：单位长度道路上一个车道（或单 位宽度）内车辆（或人、自行车）数； 密度也有动静态之分（随时间变化）
二、人的基本特征
1、驾驶员基本特征 2、非驾车出行者行为 3、交通系统中人的特性及影响
1、驾驶员：
主要通过视觉特性、反映特性与选择特 性加以表现。另外注意到驾驶员是交通系统 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）视觉特性
1）视力：静视力，动视力（随着速度提高 而降低） 视力与驾驶员的年龄等生理条件有关，年龄 越大动视力越差（驾驶员学驾照年龄限制） 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）
时间t
⊿t
8、交通流特征参数间的基本关系
速度与密度的基本关系 Vs=aK+b 流量、速度、密度基本关系 K=Q / Vs 自由车速Vf：当密度接近于零时的空间车速； 阻塞密度Kj：车速接近于零时的密度； 最佳速度Vm与最佳密度Km：流量达到最大时 所对应的速度和密度
平均车头时距与流量关系 h=3600/Q; 平均车头空距与密度的关系 hs=1000 / K ; 平均车头时距与平均车头空距关系 h= 3.6hs / Vs
（2）行人的交通特性 行人交通流特性：步行速度与密度 行人交通特性及其基本影响因素：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）、行人空间 （0.9~2.5m2/人）、行人注意力 步行距离：可接受距离（越短越好）
（3）规划、管理、设计人员
交通工程学
Traffic Engineering

授课教师：
许锐


联系电话： 上海：xxxxxxxxxx
E－mail: xxxxxxxxx QQ ： xxxxxxxxxxx

第二章 交通特征分析
车辆特征 三大特征 驾驶员特征 交通流特征
交通参与者
交通设施
交通规划、设计、管 理理论、方法和技术
1概述 2交通流的时变性（时间分布） 3交通流的空变性（空间分布） 4交通时空变化特征的综合利用 5 速度特征 6 交通流的密度特征 7 车辆间关系特征 8 交通流特征参数间的基本关系 9 连续流与间断流特征 10 交通流特征的影响因素与问题
1、概述
交通流的基本概念：行人流、自行车流、机动 车流；交通流具有约束（控制与管理）与自由 （交通参与者选择行为）的双重性、车辆/道路 及其他交通影响的局限性、时空变化性 交通特征参数：交通流量、交通密度、速度 （地点速度、空间速度、时间速度）、车头时距、 车头空距
（1）视觉特性
2）视野：眼球注意一点所能看见的空间范围。也有 动视野与静视野之分，动视野比静视野略宽15度 车速：静止时视野范围最大（设置标志牌等的依 据），车速越高视野越小，但前方注意点越远 颜色：绿色视野最小，红色较大，蓝色更大，白色 最大 视力：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
1、车辆的特性： （1）车辆类别：汽车、自行车 （2）车辆的几何条件：长宽高及轴距（影 响道路的几何设计与资源分配） （3）车辆的动力性能（影响道路的几何设 计与通行能力） 启动性能；加速性能；爬坡性能； 排队车流物理特性
车辆构造特性： 1、动力系统：发动机 2、传动系统：离合器、变速器、传动轴、 万向节、差速器 3、操作系统：转向、制动、调速 4、行驶系统：车架、悬挂、前后轴、车轮 5、车身：设计尺寸