交通工程学(课堂PPT)
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交通运输工程学教学课件97页PPT
第三节 我国铁路的现状及发展趋势
我国铁路发展现状及问题 我国铁路发展趋势
我国铁路发展状况
年份
合计
营业里程(km)
复线
电气化
1980
49940
8119 (16.3%)
1667 (3.3%)
1990
53378
13024 (24.4%)
6941 (13.0%)
2019
54616
第二节 当前世界铁路发展方向
5、旅客列车提速 许多国家的铁路都在致力于列车提速:
1987年有15个国家的特快、直快列车达到或超过 120km/h;
欧洲大陆普通铁路客车普遍达到160km/h,德、 法、英个别线路可达200~225km/h;日本窄轨 铁路客车普遍达130km/h,计划向200km/h发展。
第四篇 铁路运输系统 (第一章-第三章)
叶霞飞
主要内容
第一章 铁路运输概述 第二章 铁路固定运输设备 第三章 铁路运输移动设备
第一章 铁路运输概述
铁路运输技术经济特征 当前世界铁路发展方向 当前我国铁路的发展趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第二章 铁路固定运输设备
铁路线路与轨道 铁路车站与枢纽 铁路信号与通信
进军。
第二节 当前世界铁路发展方向
7、重载货运 铁路重载始于20世纪20年度的美国。一般单列质
量超过5000t的称为重载列车 8、新型大功率机车:增加轮轴牵引力、制动系统、
车钩强度、减轻自重、提高轴重 9、先进的信息控制技术和指挥系统:运营管理自
动化、货物装卸机械化、行车调度指挥系统、 ATC(ATO,ATP,ATS)
铁路运输特点 固定导轨 固定的站场 列车
不灵活 大容量、有序
绪论 交通运输工程学课件 共55页PPT资料
20 世纪展现了交通科技与创新的最大变革。
从飞机的发明到民用航空业的暴发性增长; 从汽车的大量生产到高速公路系统的建设; 从标准集装箱的发明到海洋货运的兴起; 从日本第一条新干线的开通到目前四处延伸
的欧洲高速铁路网的运营。
二、现代交通运输的特征
2.1 水路运输
运量大 运输成本低 通过能力大,占地少,投资省 速度慢 风险大,受自然条件限制较大
水路运输的特征——成本低
除运河以外内河航道都是利用天然江河 加以整治,修建必要的导航设备和港口 码头等就可通航;
海运航道是大自然的产物,一般不需要 人工整治,且海运航线往往可以取两港 口间的最短距离。
一般说来,河运的平均运输成本比铁路 略低,而海运成本则远比铁路为低,这 是水路运输的一个突出优点。
学习目的
了解现代化运输的种类及其作用 分析不同运输方式优缺点及其使用条件 了解各种运输方式的运输组织 建立各种运输方式优势互补、协调发展的观 念
绪论
本章结构
1. 交通运输及其种类 2. 现代交通运输的特征 3. 交通运输在国民经济中的地位 4. 交通运输的发展
一、 交通运输及其种类
1.1 交通运输的含义
开始的。是社会生产和再生产必备条件。。
物流和商流的关系? 商流是前提,物流是基础。。
交通运输创造的是商品的价值?还是使用 价值?
货运是物质生产活动,为社会创造价值 客运是服务行为,不直接产生社会财富
1.3 运输方式的种类
现代交通运输主要包括铁路、公路、水路、航 空和管道五种运输方式。 各有其不同的技术经济特征与使用范围。 新型交通工具不断产生。如磁浮列车。
二、现代交通运输的特征
2.2 铁路运输
运量较大 速度较快 运输成本低 受气候条件限制较小 环境污染小 运输适宜类型
交通工程学——道路通行能力
轴的平均值;
K2 —系数:三路交叉口K2=150 (pcu/h), 四路交叉口K2=140 (pcu/h)。
34
四、信号交叉口的通行能力
概述 交叉口信号是由红、黄、绿三色信号灯组成的,用以指挥车辆
的通行、停止和左右转弯,随信号灯色的变换使车辆通行权由一个方 向转移给另一个方向,根据信号周期长度及每个信号相所占时间的长 短,可以计算出交叉口的通行能力。
行能力,即:
C规划(设计) =Co× v/c
19
第三节 交叉口通行能力
20
一、概述
定义 两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉。两条
不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉,在平 交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能力。 分类:
无控制交叉口 环行交叉口 信号控制交叉口
7
管制条件:是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次,交通信 号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键性管制条件,其它还有 停车让路标志、车道使用限制,转弯禁限等措施。 其它条件:有气候、温度、地形、风力、心理等因素。但其中直接影 响通行能力数值的主要因素有:车行道宽度及侧向净空,车行道数量、 交通组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。
18
三、规划(设计)通行能力
概念: 设计通行能力或称规划通行能力,是指道路根据使用要求的
不同,按不同服务水平条件下所具有的通行能力,也就是要求道路所 承担的服务交通量,通常作为道路规划和设计的依据。 计算:
只要确定道路的实际通行能力( Co),再乘以预先给定服务 水平的服务交通量与通行能力之比(v/c),就得到规划(设计)通
23
二、无信号控制的交叉口通行能力
十字形交叉口通行能力计算方法:当出现可插间隙时间α时,次要方 向的车流可以相继通过的随车时距为β,推导出下列计算公式:
K2 —系数:三路交叉口K2=150 (pcu/h), 四路交叉口K2=140 (pcu/h)。
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四、信号交叉口的通行能力
概述 交叉口信号是由红、黄、绿三色信号灯组成的,用以指挥车辆
的通行、停止和左右转弯,随信号灯色的变换使车辆通行权由一个方 向转移给另一个方向,根据信号周期长度及每个信号相所占时间的长 短,可以计算出交叉口的通行能力。
行能力,即:
C规划(设计) =Co× v/c
19
第三节 交叉口通行能力
20
一、概述
定义 两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉。两条
不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉,在平 交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是交叉口的通行能力。 分类:
无控制交叉口 环行交叉口 信号控制交叉口
7
管制条件:是指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次,交通信 号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键性管制条件,其它还有 停车让路标志、车道使用限制,转弯禁限等措施。 其它条件:有气候、温度、地形、风力、心理等因素。但其中直接影 响通行能力数值的主要因素有:车行道宽度及侧向净空,车行道数量、 交通组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距等。
18
三、规划(设计)通行能力
概念: 设计通行能力或称规划通行能力,是指道路根据使用要求的
不同,按不同服务水平条件下所具有的通行能力,也就是要求道路所 承担的服务交通量,通常作为道路规划和设计的依据。 计算:
只要确定道路的实际通行能力( Co),再乘以预先给定服务 水平的服务交通量与通行能力之比(v/c),就得到规划(设计)通
23
二、无信号控制的交叉口通行能力
十字形交叉口通行能力计算方法:当出现可插间隙时间α时,次要方 向的车流可以相继通过的随车时距为β,推导出下列计算公式:
交通工程学课件(完整版)-
§1-4 我国的交通工程 现状及发展趋势
一. 我国的交通现状
1. 综合运输 2. 公路交通 3. 城市交通
二. 我国交通工程学科的产生及面临的任务
1. 我国交通工程学科的产生 2. 我国交通工程学科面临的任务
(1) 城市交通规划理论与方法研究
①城市交通规划中规划化的交通调查内容、方法研究; ②城市交通需求预测理论与方法规范化的研究; ③城市交通网络计算机模拟技术的研究; ④城市交通网络规划理论与方法的研究; ⑤城市交通规划方案评价技术的研究; ⑥城市公共交通系统优化理论与技术的研究; ⑦城市交通规划快速反应系统的理论与方法的研究; ⑧现代先进科学方法在城市交通规划中应用的研究。
(3) 适应我国交通特点的交通控制理论与方法研 究
①区域交通控制软件系统开发与实施的研究; ②区域交通控制系统设备与配套技术的研究; ③高等级公路情报采集与信息传输、监控技术的研究; ④高等级公路与城市道路的交通管理体制、理论方法
与设施的研究; ⑤高等级公路立交规划设计与评价理论与方法的研究。
(4) 交通流理论方面基础研究
hs
V 3.6
ht
式中:V――汽车行驶速度(km/h)。
§2-2 交通量特性
一. 交通量的定义
交通量 是指在单位时间段内,通过道路某一地点、
某一段面或某一条车道的交通实体数。按交通类型分, 有机动车交通量、非机动车交通量和行人交通量,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。
1. 年平均日交通量(AADT)
AADT
1 365
365
KN L
K Q Vs
式中:K――车流密度(辆/km);
N――单车道路段内的车辆数(辆);
交通工程学——交通流理论
统中正在接受服务(收费)和排队的统称。
29
二、排队论的基本概念
排队系统的三个组成部分: 输入过程:是指各种类型的“顾客(车辆或行人)”按怎样的规律到达。 输入方式包括:
泊松输入、定长输入、爱尔朗输入 排队规则:是指到达的顾客按怎样的次序接受服务。排队规则包括:
等待制、损失制、混合制 服务方式: 指同一时刻多少服务台可接纳顾客,每一顾客服务了多 少时间。服务时间分布包括:
28
二、排队论的基本概念
“排队”与“排队系统” 当一队车辆通过收费站,等待服务(收费)的车辆和正在被服务
(收费)的车辆与收费站构成一个“排队系统”。 等候的车辆自行排列成一个等待服务的队列,这个队列则称为“排
队”。 “排队车辆”或“排队(等待)时间”都是指排队的本身。 “排队系统中的车辆”或“排队系统消耗时间”则是在指排队系
由λ=360/3600=0.1
P(ht ) e t 同样P,(h车10头) 时e距小0.1于1010s的0.概37率为:
P(ht) 1 et 0.63
19
二、连续性分布
由上例可见,设车流的单向流量为Q(辆/h),则λ=Q/3600,
于是负指数公式可改写成:
Qt
P(ht) e 3600
负指数M分布的1 均值M和方差D分别为:
基本公式:
P(k )
(t)k
k!
e t
式中: P(k) —在计数间隔t 内到达 k 辆车的概率; λ —平均到车率(辆/s) ; t —每个计数间隔持续的时间(s) 。
5
一、离散型分布
令mP=λ(kt,)则:mk!k e m
递推公式:
P(0) em
P( k 1)
m k 1
P( k )
29
二、排队论的基本概念
排队系统的三个组成部分: 输入过程:是指各种类型的“顾客(车辆或行人)”按怎样的规律到达。 输入方式包括:
泊松输入、定长输入、爱尔朗输入 排队规则:是指到达的顾客按怎样的次序接受服务。排队规则包括:
等待制、损失制、混合制 服务方式: 指同一时刻多少服务台可接纳顾客,每一顾客服务了多 少时间。服务时间分布包括:
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二、排队论的基本概念
“排队”与“排队系统” 当一队车辆通过收费站,等待服务(收费)的车辆和正在被服务
(收费)的车辆与收费站构成一个“排队系统”。 等候的车辆自行排列成一个等待服务的队列,这个队列则称为“排
队”。 “排队车辆”或“排队(等待)时间”都是指排队的本身。 “排队系统中的车辆”或“排队系统消耗时间”则是在指排队系
由λ=360/3600=0.1
P(ht ) e t 同样P,(h车10头) 时e距小0.1于1010s的0.概37率为:
P(ht) 1 et 0.63
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二、连续性分布
由上例可见,设车流的单向流量为Q(辆/h),则λ=Q/3600,
于是负指数公式可改写成:
Qt
P(ht) e 3600
负指数M分布的1 均值M和方差D分别为:
基本公式:
P(k )
(t)k
k!
e t
式中: P(k) —在计数间隔t 内到达 k 辆车的概率; λ —平均到车率(辆/s) ; t —每个计数间隔持续的时间(s) 。
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一、离散型分布
令mP=λ(kt,)则:mk!k e m
递推公式:
P(0) em
P( k 1)
m k 1
P( k )
交通工程学第5讲
➢ 其它条件:有气候、温度、地形、风力、心理等 因素。但其中直接影响通行能力数值的主要因素 有:车行道宽度及侧向净空,车行道数量、交通 组成、驾驶员特性、道路纵坡、横向干扰与视距 等。
30.05.2021
8
2、道路通行能力与服务水平
▪ 道路通行能力的作用:
➢ 通过道路通行能力和设计交通量的具体分析,可 以正确地确定新建道路的等级、性质、主要技术 指标和线形几何要素;
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15
3、路段通行能力
(3)影响通行能力的修正系数 ①道路条件修正
✓ 车道宽度修正系数fw ✓ 侧向净空受限修正系数fcw ✓ 纵坡度修正系数fHV ✓ 视距不足修正系数S1 ✓ 沿途条件修正系数S2
30.05.2021
16
3、路段通行能力
②交通条件修正 交通条件的修正主要是指车辆的组成,特别
➢ 通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定, 并与现有交通量对比,可以确定现有道路系统或 某一路段所存在的问题,针对问题提出改进的方 案或措施,作为老路或旧街改建的主要依据;
➢ 道路通行能力可以作为铁路、公路、水运、空运 等各种方式的方案比选与采用的依据;
30.05.2021
9
2、道路通行能力与服务水平
30.05.2021
12
2、道路通行能力与服务水平
▪ 道路服务水平分级 ➢ 我国分为四个等级:一、二、三、四级 ➢ 美国定为6个等级:A、B、C、D、E、F
30.05.2021
13
3、路段通行能力
(1)基本通行能力:
或称理想通行能力是指道路与交通处于理想
情况下,每一条车道(或每一条道路)在单位时 间内能够通过的最大交通量。
下,一设计中的道路的一组成部分的一车行道或 一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或 一端面上,在所选用的设计服务水平下,1h所能 通过的车辆的最大车辆数。
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2、道路通行能力与服务水平
▪ 道路通行能力的作用:
➢ 通过道路通行能力和设计交通量的具体分析,可 以正确地确定新建道路的等级、性质、主要技术 指标和线形几何要素;
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3、路段通行能力
(3)影响通行能力的修正系数 ①道路条件修正
✓ 车道宽度修正系数fw ✓ 侧向净空受限修正系数fcw ✓ 纵坡度修正系数fHV ✓ 视距不足修正系数S1 ✓ 沿途条件修正系数S2
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3、路段通行能力
②交通条件修正 交通条件的修正主要是指车辆的组成,特别
➢ 通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定, 并与现有交通量对比,可以确定现有道路系统或 某一路段所存在的问题,针对问题提出改进的方 案或措施,作为老路或旧街改建的主要依据;
➢ 道路通行能力可以作为铁路、公路、水运、空运 等各种方式的方案比选与采用的依据;
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2、道路通行能力与服务水平
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2、道路通行能力与服务水平
▪ 道路服务水平分级 ➢ 我国分为四个等级:一、二、三、四级 ➢ 美国定为6个等级:A、B、C、D、E、F
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3、路段通行能力
(1)基本通行能力:
或称理想通行能力是指道路与交通处于理想
情况下,每一条车道(或每一条道路)在单位时 间内能够通过的最大交通量。
下,一设计中的道路的一组成部分的一车行道或 一车行道对上述诸条件有代表性的均匀路段上或 一端面上,在所选用的设计服务水平下,1h所能 通过的车辆的最大车辆数。
交通工程学第七讲交通流理论排队论模型跟弛模型与交通波模型
到来的“顾客”按 怎样的规定次序接受 服务,主要有3种制 式损失制、等待制、 混合制
同一时刻有多少服务 设施可以接纳顾客,为 每一顾客服务了多少时 间,服务时间为定长分 布、负指数分布、厄尔 兰分布
交通工程学第七讲交通流理论排队论 模型跟弛模型与交通波模型
5.3 排队论及其应用
3.主要数量指标 等待时间 :从顾客到达时起到他开始接受
员总是根据前方密度来调整车速
该式表明:观测车随交通流的加速度是密度梯度()的函数, 它从理论上证明了车流的加速减速与车流前方 当前方的()小于零,即前方密度趋于减小时,车流开始加速
交通工程学第七讲交通流理论排队论 模型跟弛模型与交通波模型
交通流从高流量高密度低速度区进入低流量 低密度高速度区。下游交通状态变好,波阵 面向下游传播,并不改善上游交通状态
交通流从高流量低密度高速 度区进入低流量高密度低 速 度区。波阵面向后 传播, 上游的交通状态 受影响变差,如前方 遇到障碍时的情况
交通流从低流量高密度低速 度区进入高流量低密度高速
度区。波阵面向后传播, 上游的交通状态有所 改善,如前方阻碍解 除时会出现这种状况
交通工程学第七讲交通 流理论排队论模型跟弛
模型与交通波模型
2020/11/8
交通工程学第七讲交通流理论排队论 模型跟弛模型与交通波模型
统计分布特征
本
排队论及其运用
章
主 要
跟驰理论
内
容
交通波理论
可插车间隙理论
交通工程学第七讲交通流理论排队论 模型跟弛模型与交通波模型
5.3 排队论及其应用
1.概 述
解这是一个M/M/1排队系统
因出入道存车辆为6辆,如果超过6辆的概率很小(通常 取小于5%),则认为合适,反之则不合适。
通行能力分析(课堂PPT)
是指在理想的道路、交通、控制和环境条件下, 公路组成部分的一条车道或一车道的均匀段上或 一横断面上,不论服务水平如何,1小时所能通 过标准车辆的最大数量;
5
(2)可能通行能力(实际通行能力) 是指在实际或预测的道路、交通、控制及环境条
件下,一已知公路的一条车道或一车道对上述诸条件 有代表性的均匀段上或一横断面上,不论服务水平如 何,1小时所能通过的车辆(在混合交通公路上为标 准汽车)的最大数量; (3)设计通行能力
双车道公路
信号交叉口 无信号交叉口 市区干道
效率量度 交通密度(小客车辆/km/车道) 平均行程速度(km/h) 交通流率(小客车辆/h) 交通密度(小客车辆/km/车道) 时间延误(%) 平均行程速度(km/h) 平均单车停车延误(s/车) 储备通行能力(小客车辆/h) 平均行程速度(km/h)
美国道路通行能力手册15
实际的道路和交通状况,确定其修正系数,再以此 修正系数乘以前述的基本通行能力,即得到可能通 行能力;
而设计通行能力是指道路根据使用要求的不同, 按不同服务水平条件下所具有的通行能力,也就是 要求道路所承担的服务交通量。通常作为道路规划 和设计的依据。
只要确定道路的可能通行能力,再乘以给定服务 水平下的服务交通量与通行能力之比(V/C之比),就 得到设计通行能力。
5.1.2 服务水平概述(续)
(4)服务水平分级
高速和一级公路主要以密度作为主要指标,其相应的服务水 平与运行状态,一级为自由流,二级为稳定流上限,三级为稳 定流下限,四级为饱和流。 双车道公路主要以车辆延误率作为服务水平分级的主要指标, 延误率在数值上等于排队行驶车辆数与总流量之比,其相应的 服务水平与运行状态应为一级自由流或较为自由,二级处于稳 定流中间范围自由受到限制,三级处于稳定流的下限,接近饱 和流,四级为处于不稳定的强制流状态。 在服务水平选用时原则上高速公路与一级公路应采用二级服 务水平设计,而其它公路一般应采用三级服务水平设计。
5
(2)可能通行能力(实际通行能力) 是指在实际或预测的道路、交通、控制及环境条
件下,一已知公路的一条车道或一车道对上述诸条件 有代表性的均匀段上或一横断面上,不论服务水平如 何,1小时所能通过的车辆(在混合交通公路上为标 准汽车)的最大数量; (3)设计通行能力
双车道公路
信号交叉口 无信号交叉口 市区干道
效率量度 交通密度(小客车辆/km/车道) 平均行程速度(km/h) 交通流率(小客车辆/h) 交通密度(小客车辆/km/车道) 时间延误(%) 平均行程速度(km/h) 平均单车停车延误(s/车) 储备通行能力(小客车辆/h) 平均行程速度(km/h)
美国道路通行能力手册15
实际的道路和交通状况,确定其修正系数,再以此 修正系数乘以前述的基本通行能力,即得到可能通 行能力;
而设计通行能力是指道路根据使用要求的不同, 按不同服务水平条件下所具有的通行能力,也就是 要求道路所承担的服务交通量。通常作为道路规划 和设计的依据。
只要确定道路的可能通行能力,再乘以给定服务 水平下的服务交通量与通行能力之比(V/C之比),就 得到设计通行能力。
5.1.2 服务水平概述(续)
(4)服务水平分级
高速和一级公路主要以密度作为主要指标,其相应的服务水 平与运行状态,一级为自由流,二级为稳定流上限,三级为稳 定流下限,四级为饱和流。 双车道公路主要以车辆延误率作为服务水平分级的主要指标, 延误率在数值上等于排队行驶车辆数与总流量之比,其相应的 服务水平与运行状态应为一级自由流或较为自由,二级处于稳 定流中间范围自由受到限制,三级处于稳定流的下限,接近饱 和流,四级为处于不稳定的强制流状态。 在服务水平选用时原则上高速公路与一级公路应采用二级服 务水平设计,而其它公路一般应采用三级服务水平设计。
交通工程学课件
如图4.11所示,当C=0.50 时,间距值的摆动衰减很快;当 C=0.80时,其罢动逐渐减小;C=1.57时,摆动停止衰减 ,其间距基本稳定;当C=1.60 时,摆动幅度逐渐增大 。可见,C=1.57为线性跟驰模型中车头间距从稳定到非 稳定的临界值。 渐近稳定:一列处于跟驰状态的车队仅当C<0.5时,才是 渐近稳定的。 与局部稳定相比较,这里C=0.50时,车头间距的摆动衰减 很快。头车运行中的扰动是以 1/λ(s/辆)的速率沿车队向后传播。当C>0.5时,将以增大变 动幅度传播,增大了车辆间的干扰,当干扰的幅度增大 到使车间距小于一个车长时,则发生追尾事故。图4.12 显示了一列有8辆车的车队,可知,前车改变运行状态后,后车也 要改变。但前后车运行状态的改变不是同步的,而是 延迟的。这是由于驾驶员对于前车运行状态的改变要 有一个反应的过程,这过程包括四个阶段: 感觉阶段——前车运行状态的改变被察觉; 认识阶段——对这一改变加以认识; 判断阶段—— 对本车将要采取的措施做出判断; 执行阶段—— 由大脑到手脚的操纵动作。 这四个阶段所需要的时间称为反应时间。假设反应时间 为△t,前车在t时刻的动作,后车要经过△t在(△t+t)时 刻才能作出相应的动作,这就是延迟性。
1.制约性 在一队汽车中,后车跟随前车运行,出于对旅行时间的考 虑,驾驶员总不愿意落后很多,而是紧随前车前进,这 就是“紧随要求”。从安全的角度考虑,跟驶车辆要满 足两个条件:一是后车的车速不能长时间大于前车的车 速只能在前车速度附近摆动,否则会发生碰撞,这是“ 车速条件”;二是前后车之间必须保持一个安全距离, 即前车刹车时,两车之间有足够的距离,从而有足够的 时间供后车驾驶员做出反应,采取制动措施,这是“间 距条件”。显然,车速高时,制动距离长,安全距离也 应加大。紧随要求、车速条件和间距条件构成了一队汽 车跟驰行驶的制约性,即前车的车速制约着后车的车速 和两车间距。
交通工程学 第2章 交通特性
• •
•
•
彩色路面
发热电缆融雪系统
小结
• 人、车、路及环境交通特性(了解)
• 人、车、路及环境的协调(了解)
§2-2 交通量特性
本节内容
• 交通量定义及时空分布 • 设计小时交通量 • 红线、绿线、蓝线和紫线的概念(补充)
2.2.1 交通量的定义
• 交通量(traffic volume)是指在选定时间段内,通过道
• 行人交通特性基本参数 • 行人过街行为特征
–距离短、速度慢; –绿色、占用交通资源少; –通达性强; –依个人意志选择路线与位置; –群体效应。
2.1.3. 车辆的交通特性
• 机动车的分类
–汽车(Motor Vehicle)
由动力驱动,具有四个或四个以上车轮的 非轨道承载的车辆,主要可用于:载运人员和/ 或货物;牵引载运人员和/或货物的车辆;其它 特殊用途,如急救、殡仪等。
是乘客、行人、道理维护管理人员等 ;
车:大、中、小型客、货车、常规公交车、BRT车辆以及轨 道车辆等; 路:人与车的载体,空间网状结构; 环境:外界影响与力量总和。
2.1.1 驾驶员交通特性
图2-1 驾驶员驾驶反应行为模式
• 驾驶员交通特性
–驾驶员驾驶反应模式 –驾驶员生理基础
• 人眼在驾驶中的作用
• 道路的功能
–道路功能是指道路能为道路使用者提供交通服务的特 性,它包括通过功能和通达功能。
• 道路的功能 • 道路的分类与分级
–公路的分类与分级 国道
按其重要性 和使用性质
省道
高速 一级
按技术标准
县道
专用公路
二级 三级 四级
• 道路的功能 • 道路的分类与分级
05交通工程学 第五讲 交通流理论-流密速三参数基本关系
它是运用物理学和数学的方法来描述交通特性 的理论,它用分析的方法阐述交通现象及其机 理,使我们能更好地理解交通现象及本质;
研究交通流理论的意义 ——把握交通流运动机理与规律,科学地分析 交通设施设计效果与运营管理系统
4.1 交通流特性
4.1.1 交通设施种类
连续流设施
间断流设施
4.1 交通流特性
拥挤区 不拥挤区 Vm 速度V(Km/h) E
A
Vf
4.1 交通流特性
4.1.3 间断流特征
1. 信号间断处交通流特征
1 车头时距 2 3 4 5 6 7 8
h
t1
t2
t3
t4
t5
车队中的车辆
4.1 交通流特性
4.1.3 间断流特征
2. 关键变量及其定义
饱和车头间距 饱和交通量比率(饱和流率) 启动损失时间:Σ超时 净损失时间:最后一辆车越过停车线至下一 次绿灯启亮之间的时间。
4.1.1 交通设施种类
连续流设施
间断流设施
无外部因素导致周期 性中断 高速公路、限制出入 的一般公路路段。
由于外部设备导致 交通流周期性中断 一般道路交叉口
4.1 交通流特性
4.1.2 连续流特征
4.1 交通流特性
4.1.2 连续流特征
几个特征变量
(1) (2) (3) (4) (5) 极大流量Qm 临界速度Vm 最佳密度km 阻塞密度kj 畅行速度Vf
交通工程学基础
Traffic Engineering
叶彭姚 博士
交通运输与物流学院 西南交通大学 2011.3
研究交通流理论的意义 ——把握交通流运动机理与规律,科学地分析 交通设施设计效果与运营管理系统
4.1 交通流特性
4.1.1 交通设施种类
连续流设施
间断流设施
4.1 交通流特性
拥挤区 不拥挤区 Vm 速度V(Km/h) E
A
Vf
4.1 交通流特性
4.1.3 间断流特征
1. 信号间断处交通流特征
1 车头时距 2 3 4 5 6 7 8
h
t1
t2
t3
t4
t5
车队中的车辆
4.1 交通流特性
4.1.3 间断流特征
2. 关键变量及其定义
饱和车头间距 饱和交通量比率(饱和流率) 启动损失时间:Σ超时 净损失时间:最后一辆车越过停车线至下一 次绿灯启亮之间的时间。
4.1.1 交通设施种类
连续流设施
间断流设施
无外部因素导致周期 性中断 高速公路、限制出入 的一般公路路段。
由于外部设备导致 交通流周期性中断 一般道路交叉口
4.1 交通流特性
4.1.2 连续流特征
4.1 交通流特性
4.1.2 连续流特征
几个特征变量
(1) (2) (3) (4) (5) 极大流量Qm 临界速度Vm 最佳密度km 阻塞密度kj 畅行速度Vf
交通工程学基础
Traffic Engineering
叶彭姚 博士
交通运输与物流学院 西南交通大学 2011.3
交通工程134536283.pptx
交通问题的主要成因
城市规划的不当:土地使用性质、人口的分布不当;
交通规划不当:交通设施规模、设施分布(空间分布)、 设施结构(不同规格的设施)、交通系统结构(公共交通和 个体交通、大容量交通和小容量交通系统结构)不当;
交通设施的设计不当:不重视交通功能的交通设施设计, 土木工程为主的设施设计;
交通设施的使用不当:城市管理和交通管理的技术和手 段迟后;
交通政策的不当:不当的决策过程和建设与投资政策, 影响上述工作的合理化,影响投资与运营效益的发挥。
二.交通的发展时代 1.步行交通时代 2.马车交通时代 3.汽车交通时代 4.智能交通时代
三.交通工程学科的建立与发展 • 一般以美国交通工程师学会成立(1930年)作为交通工程
§1-2 交通工程学科的内涵、外延、性质与特点
一.交通工程学科的内涵(范围)
1.交通特性分析技术 2.交通调查方法 3.交通流理论 4.道路通行能力分析技术 5.道路交通系统规划理论 6.道路交通管理技术 7.交通安全技术 8.静态交通系统规划 9.交通系统的可持续发展规划 10.交通工程的新理论、新方法、新技术
为什么学?
• 交通需求迅速增加,交通问题日益严重,表现为 道路拥挤、交通秩序混乱、交通安全问题严重、 交通污染增强等。 • 了解、熟悉、掌握关于公路交通中人-车-路的关 系,人-车-路与环境、能源等问题之间的关系, 是学生从事专业的必备基础条件。学习交通工程 学有助于加强对交通实体特性、交通流理论、交 通调查、管理控制和规划等问题的理解程度,为 后续专业课程打下良好的专业基础。
• 交通工程学是交通工程学科研究与发展的基本 理论,是从道路工程学科派生出来的一门较年 轻学科,它把人、车、路、环境及能源等与交 通有关的几个方面综合在道路交通这个统一体 中进行研究,以寻求道路通行能力最大、交通 事故最少、运行速度最快、运输费用最省、环 境影响最小、能源消耗最低的交通系统规划、 建设与管理方案,从而达到安全、迅速、经济、 方便、舒适、节能及低公害的目的。
交通工程学(电子课件)第6章 延误
6.1 延误
引 道 延 误
车辆在引道上实际消耗时间与车辆畅行行驶越 过引道延误段的时间之差。 引道延误段:在入口引道上,从车辆因前方信 号或已有排队车辆而开始减速行驶之断面至停车线 的距离。 是控制设施引起的延误,对信号交叉口而言是车 辆通过交叉口的实际行程时间和车辆以畅行速度通过 交叉口时间之差;控制延误包括车辆在交叉口范围内 的停车延误和加减-速损失时间。
调查方法
–测定从交叉口前某一点至交叉口之后某 一点的行程时间,各车辆的平均行程时间 减去这段行程的车辆畅行行驶时间就是交 叉口的延误,分为试验车法、车牌照法等。
行程 时间法
–分为点样本法和分间断航空摄影法等。
停车 时间法
6.3 交叉口延误调查方法
车牌照法
表6-3
通过记录一定车辆的牌照号码、特征和通过交 叉口延误调查段两端的时刻,进而获得在交叉口实 际耗误
驾驶员和行人
交通管理 与控制 车辆
行车延误 的影响因素
交通负荷 交通条件 道路条件
6.2 路段行车延误调查
跟车法 用跟车法调查行车延误,可同时获得行驶时 间、行驶车速、行程时间、行程车速和延误时间 等完整资料。
两名观测员,两块秒表。 一人读表,一人记录。车辆驶过调查起点时,观测员启动第一 只秒表记录沿路程经过各控制点时间。当车辆停止或被迫缓行 时,观测员启动第二只秒表,测量每一次延误持续时间。记录 员记录延误时间、地点和原因。车辆恢复正常行驶时,观测员 将第二只秒表及时回零。最后,车辆驶过调查路线终点时,停 止第一只秒表,并记录运行的总时间。
( SK ) 2 N E2
S——样本标准差,单位为s,通常取S=10-20s;
E——容许误差,s,通常取E=2-5s; K——与所要求置信度相应的常数; N——调查的最小车辆数。
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6
3.2 交通量调查
一、交通量调查的目的(续)
◎ 4、在交通研究中通过交通量调查掌握交通实态 与变化的规律。 ◎ 5、用于推算道路通行能力、预测与计算事故率 及道路运输成本和效益等为制定交通政策法规与 科学理论研究提供基础数据。
7
3.2 交通量调查
二、交通量调查的种类
8
3.2 交通量调查
三、交通量调查方法
3
3.1 交通调查的意义、内容及要求
二、交通调查的主要内容
4
3.1 交通调查的意义、内容及要求
三、交通调查的基本要求
■ 1、交通调查总是在对应于某些条件下进行的,这些 条件在调查中必须予以注明。 ■ 2、不论何种调查目的或使用何种调查分析方法,都 应本着实事求是的原则,切忌主观臆断,甚至弄虚。 ■ 3、调查人员要有较好的素质,包括技术水平、分析 能力、工作态度。要有广泛的协作和良好的组织。
■普查性观测——用于估算整个道路网的日平均 交通量。
22
3.2 交通量调查
六、交叉口流向流向调查
1、交叉口流量流向观测
■ 原理和方法同路段交通量观测; ■ 通常在高峰时段观测; ■ 车型分类、车道分别记、人流、车流 ■ 观测数据的校验
2、交叉口观测点的布置
■ 常规十字交叉口; ■ 环形交叉口(“环岛”、“转盘”)。
不同类型车辆的换算
在交通流中不同车型的车辆由于其占 有的空间与时间的不同,同一车道的通过 数量也不同,而在交通运营中常常需要将 其换算成某种单一车型的数量。
28
3.2 交通量调查
不同类型车辆的换算
29
3.3 车速调查
3.3 车速调查
一、速度调查目的(P45) 二、速度调查的主要方法 三、调查数据的分析与应用
5
3.2 交通量调查
一、交通量调查的目的
◎ 1、在某一地点作周期调查,了解交通的组成、分布,掌握 交通量随时间推移的变化规律,据此可预测交通量及其发展 趋势 ◎ 2、为道路规划、建设及交通营运管理与控制,提供交通 流量流向、车速、延误、停车等数据。 ◎ 3、为道路几何设计及交通控制设计提供依据交通量。通 过事前、事后的交通量调查,评价道路服务水平与交通管理 措施的效果。
17
在交通控制中心或想要运行视频检测系统的其他地点安装仪器设备 ●编辑视频检测系统(包括:大小、方向和位置以检测精度等) ●通过视频显示装置实时检测 ●数据采集,视频输出数据(包括:流量、占有率、速度、车辆类 型以及其他特定时间段上的交通数据) ●数据处理 ●分析并得出结论
18
四、调查时间
3.2 交通量调查
13
3)浮动车法
3.2 交通量调查
14
3)浮动车法
3.2 交通量调查
优点: 可用较少人力测定较长区间内的平均 通过交量,并可在测定交通量的同时求取 区间速度密度。 缺点(局限性) 仅适应于短通量调查
16
5)视频观测仪
3.2 交通量调查
是一种具有高分辨率彩色影象侦查和变焦镜头 的监视系统。以简单的设定、配置,和视频压缩为 特色工作原理是结合视频图象和电脑化模式识别 技术,通过视频录像和计算机模仿人眼功能,模 拟各种检测器来获取各种交通信息。系统由摄像 机、通信系统和中央控制系统组成。
23
3.2 交通量调查
24
3.2 交通量调查
七、交通数据的分析应用
■ 1.绘制交通流量图 ■ 2.绘制交通量变化图 ■ 3.交叉口交通流量图 ■ 4.计算交通量特定参数 ■ 5.交通量中不同类型车辆的换算
25
网络交通流量图
3.2 交通量调查
26
3.2 交通量调查
交叉口的流量流向图
27
3.2 交通量调查
1、调查方案设计
■ 确定调查内容 ■ 确定调查时间、时段、地点 ■ 选择计数方式、设计调查表格 ■ 确定数据处理方法; ■ 实施。
21
五、调查方案
3.2 交通量调查
2、公路交通量调查
■ 每类道路上设十个控制性观测站 ■ 所有公路路段都设普查性观测站
3、城市道路交通量观测
■ 控制性观测——对通常调查的交通量数据进行 必要的控制;
■ 逆测定方向行驶时对向的会车数量; ■ 顺测定方向行驶时超越试验车的车辆数; ■ 顺测定方向行驶时被试验车超越的车辆数; ■ 试验车通过测试区间所需时间(min)(往返)。
12
3)浮动车法
3.2 交通量调查
——路段待测定方向上的交通量(单向),辆/min; ——测试车逆测定方向行驶时,朝测试车对向行驶(即顺测定方向) 来车数,辆; ——测试车在待测定方向上行驶时,超越测试车的车辆数减去被测试 超越的车辆数(即相对测试车顺测定方向上的交通量),辆; ——测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间,min; ——测试车顺待测定车流方向行驶时的行驶时间,min。
30
3.3 车速调查
一、速度调查的目的
车速是交通流理论研究中的重要参数,是交通运 行情况的基本量度。
第三章 交通调查与分析
1
本章内容
■ 3.1交通调查的意义、内容及要求 ■ 3.2交通量调查目的、内容与方法 ■ 3.3行车车速与密度的调查 ■ 3.4行车时间与延误调查 ■ 3.5其他交通调查简介
2
3.1 交通调查的意义、内容及要求
一、交通调查的目的与意义
■ 为了科学研究和道路规划建设管理的需要,人们用客 观的手段,测定道路交通流以及与其有关现象的数据并进 行分析,从而了解与掌握交通流的规律。以便向交通城建 规划与环保以及公安交通管理部门提供改善、优化道路交 通的实际参考资料和数据。
1、常用调查时间
■ 24h(周一~周五任一天,周二~周四最佳) ■ 16h(6:00~22:00) ■ 12h(7:00~19:00) ■ 高峰交通量 ■ 周末
19
四、调查时间
3.2 交通量调查
2、注意事项
■ 应避开特殊活动和节日 ■ 异常气候条件 ■ 特殊交通管制
20
五、调查方案
3.2 交通量调查
9
1)人工计数法
3.2 交通量调查
10
1)机械计数法
■ 气/液压管 ■ 电接触 ■光电检测器 ■ 雷达检测器 ■ 磁性检测器 ■ 感应线圈 ■ 超声波 ■ 红外 ■ 电容式 ■ 其他
3.2 交通量调查
11
3)浮动车法
3.2 交通量调查
■ 驾驶实验车在测试区间内与区间大部分车辆均衡的速度反 复行驶测定,实验车内坐调查人员3~4人,在试验车行驶过程中 分别记测如下数据:
3.2 交通量调查
一、交通量调查的目的(续)
◎ 4、在交通研究中通过交通量调查掌握交通实态 与变化的规律。 ◎ 5、用于推算道路通行能力、预测与计算事故率 及道路运输成本和效益等为制定交通政策法规与 科学理论研究提供基础数据。
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3.2 交通量调查
二、交通量调查的种类
8
3.2 交通量调查
三、交通量调查方法
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3.1 交通调查的意义、内容及要求
二、交通调查的主要内容
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3.1 交通调查的意义、内容及要求
三、交通调查的基本要求
■ 1、交通调查总是在对应于某些条件下进行的,这些 条件在调查中必须予以注明。 ■ 2、不论何种调查目的或使用何种调查分析方法,都 应本着实事求是的原则,切忌主观臆断,甚至弄虚。 ■ 3、调查人员要有较好的素质,包括技术水平、分析 能力、工作态度。要有广泛的协作和良好的组织。
■普查性观测——用于估算整个道路网的日平均 交通量。
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3.2 交通量调查
六、交叉口流向流向调查
1、交叉口流量流向观测
■ 原理和方法同路段交通量观测; ■ 通常在高峰时段观测; ■ 车型分类、车道分别记、人流、车流 ■ 观测数据的校验
2、交叉口观测点的布置
■ 常规十字交叉口; ■ 环形交叉口(“环岛”、“转盘”)。
不同类型车辆的换算
在交通流中不同车型的车辆由于其占 有的空间与时间的不同,同一车道的通过 数量也不同,而在交通运营中常常需要将 其换算成某种单一车型的数量。
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3.2 交通量调查
不同类型车辆的换算
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3.3 车速调查
3.3 车速调查
一、速度调查目的(P45) 二、速度调查的主要方法 三、调查数据的分析与应用
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3.2 交通量调查
一、交通量调查的目的
◎ 1、在某一地点作周期调查,了解交通的组成、分布,掌握 交通量随时间推移的变化规律,据此可预测交通量及其发展 趋势 ◎ 2、为道路规划、建设及交通营运管理与控制,提供交通 流量流向、车速、延误、停车等数据。 ◎ 3、为道路几何设计及交通控制设计提供依据交通量。通 过事前、事后的交通量调查,评价道路服务水平与交通管理 措施的效果。
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在交通控制中心或想要运行视频检测系统的其他地点安装仪器设备 ●编辑视频检测系统(包括:大小、方向和位置以检测精度等) ●通过视频显示装置实时检测 ●数据采集,视频输出数据(包括:流量、占有率、速度、车辆类 型以及其他特定时间段上的交通数据) ●数据处理 ●分析并得出结论
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四、调查时间
3.2 交通量调查
13
3)浮动车法
3.2 交通量调查
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3)浮动车法
3.2 交通量调查
优点: 可用较少人力测定较长区间内的平均 通过交量,并可在测定交通量的同时求取 区间速度密度。 缺点(局限性) 仅适应于短通量调查
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5)视频观测仪
3.2 交通量调查
是一种具有高分辨率彩色影象侦查和变焦镜头 的监视系统。以简单的设定、配置,和视频压缩为 特色工作原理是结合视频图象和电脑化模式识别 技术,通过视频录像和计算机模仿人眼功能,模 拟各种检测器来获取各种交通信息。系统由摄像 机、通信系统和中央控制系统组成。
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3.2 交通量调查
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3.2 交通量调查
七、交通数据的分析应用
■ 1.绘制交通流量图 ■ 2.绘制交通量变化图 ■ 3.交叉口交通流量图 ■ 4.计算交通量特定参数 ■ 5.交通量中不同类型车辆的换算
25
网络交通流量图
3.2 交通量调查
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3.2 交通量调查
交叉口的流量流向图
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3.2 交通量调查
1、调查方案设计
■ 确定调查内容 ■ 确定调查时间、时段、地点 ■ 选择计数方式、设计调查表格 ■ 确定数据处理方法; ■ 实施。
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五、调查方案
3.2 交通量调查
2、公路交通量调查
■ 每类道路上设十个控制性观测站 ■ 所有公路路段都设普查性观测站
3、城市道路交通量观测
■ 控制性观测——对通常调查的交通量数据进行 必要的控制;
■ 逆测定方向行驶时对向的会车数量; ■ 顺测定方向行驶时超越试验车的车辆数; ■ 顺测定方向行驶时被试验车超越的车辆数; ■ 试验车通过测试区间所需时间(min)(往返)。
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3)浮动车法
3.2 交通量调查
——路段待测定方向上的交通量(单向),辆/min; ——测试车逆测定方向行驶时,朝测试车对向行驶(即顺测定方向) 来车数,辆; ——测试车在待测定方向上行驶时,超越测试车的车辆数减去被测试 超越的车辆数(即相对测试车顺测定方向上的交通量),辆; ——测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间,min; ——测试车顺待测定车流方向行驶时的行驶时间,min。
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3.3 车速调查
一、速度调查的目的
车速是交通流理论研究中的重要参数,是交通运 行情况的基本量度。
第三章 交通调查与分析
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本章内容
■ 3.1交通调查的意义、内容及要求 ■ 3.2交通量调查目的、内容与方法 ■ 3.3行车车速与密度的调查 ■ 3.4行车时间与延误调查 ■ 3.5其他交通调查简介
2
3.1 交通调查的意义、内容及要求
一、交通调查的目的与意义
■ 为了科学研究和道路规划建设管理的需要,人们用客 观的手段,测定道路交通流以及与其有关现象的数据并进 行分析,从而了解与掌握交通流的规律。以便向交通城建 规划与环保以及公安交通管理部门提供改善、优化道路交 通的实际参考资料和数据。
1、常用调查时间
■ 24h(周一~周五任一天,周二~周四最佳) ■ 16h(6:00~22:00) ■ 12h(7:00~19:00) ■ 高峰交通量 ■ 周末
19
四、调查时间
3.2 交通量调查
2、注意事项
■ 应避开特殊活动和节日 ■ 异常气候条件 ■ 特殊交通管制
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五、调查方案
3.2 交通量调查
9
1)人工计数法
3.2 交通量调查
10
1)机械计数法
■ 气/液压管 ■ 电接触 ■光电检测器 ■ 雷达检测器 ■ 磁性检测器 ■ 感应线圈 ■ 超声波 ■ 红外 ■ 电容式 ■ 其他
3.2 交通量调查
11
3)浮动车法
3.2 交通量调查
■ 驾驶实验车在测试区间内与区间大部分车辆均衡的速度反 复行驶测定,实验车内坐调查人员3~4人,在试验车行驶过程中 分别记测如下数据: