2交通特性及其调查分析

第二章交通特性及其调查分析前言交通特性与交通调查是交通工程学的一个基本部分，是进行科学、合理的交通规划、设计、运营、管理的前提和基础。

通过对人、车、路交通特性的研究，以便揭示交通规律，据此编制交通规划，设计道路线形和实施交通管理。

交通调查是通过统计、实测与分析判断，掌握交通状态发展趋势及有关交通现象的工作过程。

通过对多种交通现象进行调查，得到准确的数据信息。

所以交通调查可以为交通规划、交通设施建设、交通管理与控制、交通安全、交通环境保护和交通流理论研究等方面服务。

交通调查的对象主要是交通流。

研究交通流量、密度、速度三者之间的关系，可实现交通变量之间的转换，实现控制变量与交通性能指标之间的转换。

本章将先介绍人、车、路的基本特性，其次对交通量、速度、密度及延误调查进行了介绍，最后分析了交通流三者之间的关系。

第一节人、车、路基本特性一、人的交通特性道路交通系统中的人包括驾驶员、乘客和行人。

人是交通系统中的主要参与者，贯穿于交通工程学的各个方面。

例如，汽车的结构、仪表、信号、操作系统应当适合驾驶员操纵，交通标志的大小、颜色、设置地点应考虑驾驶员的视觉机能，道路线形的设计要符合驾驶员的视觉和交通心理特性，制定的交通法规、条例应合情合理等等。

（一）驾驶员的交通特性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，驾驶员通过视、听、触觉器官从交通环境中获得信息，经过大脑进行处理，作出反应和判断，再支配手、脚运动器官，操纵汽车，使之按驾驶员的意志在道路上运行。

在这一过程中，驾驶员受到自身一系列生理、心理因素制约的影响，主要通过视觉特性、反应特性、饮酒与疲劳等特性加以表现。

1.视觉特性汽车驾驶员在行车中，驾驶员的眼睛是保证安全行车重要的感觉器官，眼睛的视觉特性与交通安全有密切关系。

对于驾驶员的视觉机能，主要从以下几方面来考察：（1）视力眼睛辨别物体大小的能力称为视力。

视力可分为静视力、动视力。

顾名思义，静视力即指人和视标都在不动状态下检查的视力。

采用我国通用E型视力表测驾驶员的两眼视力（中心视力）时，被试者距视力表5m远，在标准照明条件（200±100lx）下，两眼视力（包括矫正视力）各为0.7以上即允许报考。

用这种方法检查的视力反映驾驶员在静止状态下视力，即静视力。

动视力是运动中观察物体的视力。

动视力随速度的增大而迅速降低，同时，动视力还与驾驶员的年龄有关，年龄越大，动视力越差，视力还与亮度、色彩等因素有关，视力从暗到亮或从亮到暗都要有一个适应过程、高速公路上要设置必要的防眩设施，在隧道进出口都要认真考虑视力的这一渐变过程，而采取相应的措施。

（2）视觉适应人从亮处进入暗处时，最初看不清楚任何东西，经过一定时间视觉敏感度逐渐增加，恢复了在暗处的视力，这称为暗适应，暗适应需3~6 min才能基本适应，10~30 min才能完全适应。

从暗处到亮光处，最初感到一片耀眼的光亮，不能看清物体，只有稍待片刻才能恢复视觉，看清物体，这称为明适应，明适应出现较快，约需1 min即能适应。

当车辆从隧道外进入没有照明设施的隧道内时，驾驶员大约发生10s的视觉障碍，夜晚在城区和郊区结合处，由于照明条件的改变也会使驾驶员产生视觉障碍，从而影响行车安全，容易引发交通事故。

了解驾驶员的暗适应变化特点，对预防交通事故的发生是十分必要的。

（3）视野在静止状态下，头部固定不动，人的眼睛注视前方所能看到的范围称为静视野。

仅将头部固定，眼球自由转动时能够看到的范围称为动视野。

驾驶员视野功能可分为前方视野、侧方视野和后方视野。

前方视野是从汽车挡风玻璃上看到的外界范围，它是汽车运行中最主要的视野；侧方视野是通过侧窗所能看到的外界范围，它对车辆起步、停车、转弯和低速行驶时有重要作用，后方视野是从后视镜所看到的外界范围，在超车、制动和转弯时发挥作用。

视野受视力、速度、颜色、体质等多种因素影响。

静视野范围最大。

随着车速增大，驾驶员的视野明显变窄，注视点随之远移，两侧景物变模糊。

（4）炫目若视野内有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感，形成视觉障碍，这就是炫目。

眩目是由眩光产生的，眩光会使人的视力下降，下降的程度取决于光源的强度、视线与影响光之间的夹角、光源周围的亮度和眼睛的适应性等多种因素，为了避免眩光的影响，可以采取交通工程措施，比如设置中央分隔带并种植树木，改善道路照明等措施，以及带防眩眼镜，使用偏振玻璃做灯罩等。

（5）色视觉色视觉是眼睛对颜色的感觉，是一种复杂的物理一心理现象，人看物体颜色之所以不同，是不同波长的光线作用于视网膜后在人脑引起的主观印象的差异。

人眼一般可在光谱上区分出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等7种颜色，每种颜色都与一定波长的光线相对应，就可被视觉系统分辨为不同的颜色。

不同颜色对驾驶员产生不同的生理心理作用，如红色显近，青色显远；明亮度高的物体视之似大，显轻；明亮度低者，视之似小，显重等。

色视觉对驾驶员安全行车非常重要，颜色具有进退性、易见性、对比性和对心理作用的强弱性，在进行交通信号、交通标志、标线颜色选择时也充分利用了驾驶员的色视觉特性，如果驾驶员是色弱或色盲，就很难正常及时分辨颜色，进而容易引发交通事故。

我国交通标志使用6种颜色：红、黄、蓝、绿、黑、白。

红色波长最长，传播最远，使人产生“火”和“血”的联想，对人的视觉和心理有一种危险感和强烈刺激，多于禁令标志。

黄色具有明亮和警戒感觉，用于注意危险地警告类标志。

蓝色和绿色使人产生宁静和平与舒适的感觉，多用于指示、指路标志。

夜间人眼的识别能力降低，白色最好，黑色最差。

2.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。

它包括驾驶员从视觉产生认识后，将信息传到大脑知觉中枢，经判断，再由运动中枢给手脚发出命令，开始动作。

知觉-反应时间（从刺激到反应之间的时距）是控制汽车行驶性能最重要的因素。

驾驶员开始制动前最少需要0.4s的知觉-反应时间，产生制动效果需0.3s时间，共计0.7s。

根据美国各州公路工作者协会规定，判断时间为1.5s，作用时间为1s，故从感知、判断、开始制动到制动发生效力全部时间通常按2.5~3s计算。

道路设计中以此作为计算制动距离的基本参数。

3.饮酒饮酒后不宜驾驶车辆。

酒的主要成分是酒精（化学名称为乙醇），酒的烈性程度，是指所含酒精浓度的大小。

人饮酒后，酒精被胃肠粘膜迅速吸收，溶于血液中，通过血液循环流变全身，渗透到各个组织内部。

由于酒精与水有融合性，所以体内含水量高的组织和器官，比如大脑和肝脏等，酒精含量也高。

饮酒对人的心里和驾驶行为有影响：色彩感觉因受酒精影响而低落；触觉、嗅觉、听觉，人的感觉器官，由于大脑被麻醉，感觉器官都下降；醉酒后思考、判断能力低落；酒后开车注意力不集中。

实验证明，体内酒精浓度为8%时，驾驶能力有所下降；浓度为10%时下降15%；浓度为15%时下降39%。

《中华人民共和国治安管理处罚条例》第二十六条规定，饮酒后不准驾驶车辆如违反规定，除依照本规定处罚外，可以并处吊扣驾驶证6个月以下；情节严重的，可以并处吊扣驾驶证6个月以上12个月以下。

4.疲劳（1）疲劳驾驶所谓疲劳驾驶，是指驾驶员在行车中，由于驾驶作业使生理上或心理上发生某种变化，而在客观上出现驾驶机能低落的现象。

一般指机动车辆驾驶员每天驾车超过8小时，或者从事其他劳动体力消耗过大或睡眠不足，以致行车中困倦瞌睡、四肢无力，不能及时发现和准确处理路面交通情况的违章行为。

（2）疲劳驾驶的产生与预防由于驾驶员疲劳对车辆交通活动产生很大的影响，是交通事故发生的重要原因，所以消除疲劳和预防疲劳，对于驾驶员来说就显得特别重要。

1）睡眠不足引起的疲劳。

2）长时间驾车引起的疲劳。

3）药物引起的疲劳。

5.驾驶员的差异驾驶员的差异在拟定道路设计标准、汽车结构尺寸时，在对事故进行分析并采取安全措施时，要考虑驾驶员的各种特点，诸如性别、年龄、气质、知识水平、驾驶技术熟练程度，精神状态等，设计取值一般根据满足85%驾驶员的需要为度，对其余15%驾驶员的变化只予以适当考虑。

下面简单叙述驾驶员的几点差异。

（1）年龄差异（2）性别差异（3）气质差异（二）行人的交通特性步行交通是与人类生活密不可分的一项活动。

在生活、工作、娱乐中很多人选择步行这种交通方式。

在交通事故的统计中，行人的交通比例也占很大一部分，所以有必要研究行人的交通特性。

在交通系统中，行人是弱者，最容易受到伤害，可以通过设立人行过街道、护栏、专用行人过街信号、安全带、安全岛、行人过街天桥与地道、照明以及相关的法规对行人进行交通管制。

行人的交通特性主要表现在行人的速度、对个人空间的要求、步行时的注意力等方面。

这些与行人的年龄、性别、教养、心境、体质及出行目的等因素有关，也与行人所处的区域、周围的环境、街景、交通状况等有关。

（三）乘客交通特性人们上班、上学、购物、公务、社交、娱乐等会选择乘车出行，人们在乘车过程中总是希望省时、省钱、省力，同时希望安全、方便、舒适。

道路设计、车辆制造、汽车驾驶、交通管理及交通设施布设等都应考虑到这些要求。

不同的道路等级、线形、路面质量、汽车行驶平稳性、车箱内的气氛、载客量、车外景观、地形等对乘客的生理、心理反应都有一定的影响。

二、车辆的交通特性车辆是道路交通的基本要素之一，车辆的特性在道路线形标准中起到很重要的作用。

公路、城市道路行驶的各种车辆，道路设计标准必需满足这些车辆的行驶要求。

车辆的尺寸会影响到道路线形、交通结构的净空、停车场地等交通设施的设计。

车辆的各种性能（如制动性能）与使用这些性能的驾驶员结合在一起，又会影响到交通流的特性和安全。

（一）车辆的设计外廓尺寸车辆尺寸与道路设计、交通工程有密切的关系。

例如，制定公共交通规划时要用到公共汽车额定载客量的参数；研究道路通行能力时要使用车辆长度等数据；车辆宽度影响着车道宽度设计等。

在我国《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）和《城市道路设计规范》（CJJ37—1990）中都规定了机动车辆外廓尺寸界线，如表2-1和表2-2所示。

表 2-1 《公路工程技术标准》(JTG BO1-2003)规定的设计车辆外廓尺寸车辆类型总长(m) 总宽(m) 总高(m) 前悬(m) 轴距(m) 后悬(m) 小汽车 6 1.8 2 0.8 3.8 1.4 载货车12 2.5 4 1.5 6.5 4鞍式列车16 2.5 4 1.2 4+8.8 2表 2-2 《城市道路设计规范》(CJJ37-1990)规定的设计车辆外廓尺寸（二）车辆的主要性特性1.动力特性汽车的制动性能包括3个指标，即最高车速；爬坡能力；加速度或加速时间。

（1）最高车速max V是指在良好的水平路段上，汽车所能达到的最高行驶速度(km/h) （2）爬坡能力机动车的爬坡能力是指用满载时在良好的路面上的最大爬坡度max i (%)表示。