2-2交通特性分析-2
超详细版王炜交通工程课后习题
第一章:绪论●1-1简述交通工程学的定义、性质、特点、与发展趋势定义:交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停住规律, 探讨交通调查、规划、设计、监管、管理、安全的理论以及有关设施、装备、法律与法规。
协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系。
使道路交通更加安全、高校、快捷、舒适、方便、经济的一门工程技术学科。
性质:是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。
特点:系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性发展趋势:智能化和系统化●1-2简述我国的交通现状与交通工程学科面临的任务现状:综合运输六点;公路交通三点;城市交通四点任务:即重点研究的那些领域●1-3简述城市交通畅通工程的目标和重点任务目标:提高城市交通建设与管理科学化水平。
重点任务:改善道路条件,优化交通结构,强化科学管理,规范交通行为●1-4简述交通工程学科的研究范围、重点及作用。
范围:交通特性分析技术、交通调查方法、交通流理论、道路通行能力分析技术、道路交通系统规划理论、交通安全技术、道路交通系统管理技术与管理规划、静态交通系统规划、交通系统的可持续发展规划、交通工程的新理论新方法新技术作用:良好的交通条件与高效的运输系统能促进社会的发展,经济的繁荣,和人们日常生活的正常进行以及城市各项功能的发挥、山区开发、旅游开展。
经济方面能扩大商品市场与原材料的来源, 降低生产成本与运输费用,促进工业、企业的发展与区域土地的开发,提高土地价格与城市的活力,交通的发展还可实现运输的专业化、便捷化、批量化与运费低廉化。
从而有可能更大的范围内合理配置生产要素, 同时也可促进全国或地区范围内人口的合理流动。
第二章:交通特性●2-1交通特性包括那几个方面?为什么要进行分析?意义如何?分析中要注意什么问题?特性:人-车-路基本特性、交通量特性、行车速度特性、交通密度特性、交通流本特性及其相互关系、交通要素与环境之间的相关关系。
分析原因:是交通工程学的基础部分,是进行合理的交通规划、设计、营运、管理与控制的前提。
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。
2-3交通特性分析
vs 1
1
n
1
n i1 vi
vs
1 n
l
n
i 1
ti
l —行驶路段的长度 ti —第i辆车行驶 l 距离所用的时间
2
3．时间平均车速与空间平均车速的关系
由时间平均车速推算空间平均车速
vs
vt
t2
vt
t ——时间平均车速观测值的均方差
t
(vi vt )2 n
由空间平均车速推算时间平均车速
1．驾驶员对车速的影响 2．车辆对车速的影响 3．道路对车速的影响
（1）街道类型及等级 （2）平面线型 （3）纵断面 （4）车道数及车道位置 （5）视距 （6）侧向净空 （7）路面
4．交通条件对车速的影响 （1）交通量 （2）交通组成 （3）超车条件 （4）交通管理 （5）交通环境
13
第二章 交通流特性
几个特征量 自由流速度 （Free-flow Speed）vf 阻塞密度 （Jam Density） Kj 临界密度 （Critical Density）Km 临界速度 （Critical Speed）vm 最大流量Qm 0流量
二、速度－密度关系
1、格林希尔茨（Greenshields）模型—线性模型 在通常的交通流密度条件下
图 2-15 京哈路速度分布概率曲线
10
高速公路交通流分布特性
三、行车速度的统计分布特性
表征车速统计分布特性的特征车速*常用： 1．中位车速
也称50％位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度 以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50％位车速等于平均车速。 2．85％位车速
在该路段行驶的所有车辆中，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，只有 15％的车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制 车速。 3．15％位车速与速率波动幅度
交通运输习题
一、一、填空（23分）1、交通工程学是一门研究、、、及其相互关系的科学。
2、非自由行驶状态下的车队表现出下列特性，即、、。
3、排队系统的三个主要数量指标是：、、。
4、衡量某个地区交通事故的严重与否，可用事故的绝对指标和相对指标两种方式；相对指标一般用事故率表示，事故率根据使用基数的不同，常用的有和两种。
5、单点定时信号的三个基本参数是、和。
6、四阶段交通流预测是指、、和。
7、交通控制与管理的主要手段有、、和。
二、名词解释（20分）1、集散波：2、交通事故：3、饱和流量：4、出行：5、高峰小时系数：三、问答题（20分）1、如何进行车速分布的拟合优度检验？2、简述交通感应信号控制参数及原理。
四、计算题1、已知某规划区域的OD表如下：（7分）10 8 127 40 26012 260 200问：1、该规划区域有几个小区？2、计算各小区的交通发生量与吸引量。
3、出行总量有多大？2、某公路与铁路平交，平交道口上铁路每天来往通过84辆火车，每次平均关闭栅栏时间为3分钟，公路上交通流到达道口平均流入率为320辆/小时，栅栏开启后车辆通过路口平均流出率450辆/小时，试分析该道口排队情况。
（15分）3、已知q16=1000辆/日，试用多路径随机配流方法配流。
（15分）（配流参数 =1）① 4 ② 4 ③3 4 4④ 4 ⑤ 2 ⑥一．一．名词解释（18分）1、1、OD调查2、2、交通分配3、3、有效绿灯时间4、4、车头时距5、5、连续车流6、6、交通密度二．二．填空题（23分）1、驾驶员驾车过程中的反映特性可由、、来体现。
2、进口匝道的常用控制方式有、、和。
3、排队系统的主要数量指标有、、。
4、感应信号控制的基本参数是、、和。
5、非自由行驶状态下的车队表现出下列特性，即、、。
6、排队系统的状态是指；当时系统是稳定的。
7、在等时线图中，相邻等时线相隔较近则说明交通。
8、根据误差理论，测定值与真值两者之间存在误差。
交通流的特性
二. 连续流特征
1. 总体特征
交通量Q、行车速度 V s 、车流密度K是表征交通流 特性中：Q——平均流量(辆/h)； V s ——空间平均车速(km/h); K—平均密度(辆/km)。
能反映交通流特性的一些特征变量：
(1)极大流量Qm，就是Q－V曲线上的峰值。
例 4-1 V=88-1.6K ，如限制 车流的实际流量不大于最大流量的 0.8 倍，求速度的最低 值和密度的最高值?(假定车流的密度＜最佳密度Km)
解：由题意可知：
当K=0时，V=Vf=88km/h,当V=0时，K=Kj=55辆/km。 则：Vm=44Km/h,Km=27.5辆/km,Qm=VmKm=1210辆/h。 由Q=VK和V=88-1.6K，有Q=88K-1.6K2 (如图)。当Q=0.8Qm时， 由88K-1.6K2=0.8Qm=968，解得：KＡ＝15.2，ＫＢ＝39.8。 则有密度 KA和KB与之对应，又由题意可知，所求密度小于 Km， 故为KA。 故当密度为KA=15.2辆/km，其速度为： VA=88-1.6KA =88-1.6×15.2 =63.68km/h 即KA=15.2辆/km，VA=63.68km/h为所求密度最高值与速度最低值。
V V f (1 Kj )
当交通密度很大时，可以采用格林柏(Grenberg)提 出的对数模型： K
V Vm ln
j
K
式中：Vm—对应最大交通量时速度。 当密度很小时，可采用安德五德 (Underwood) 提出 K 的指数模型：
V Vf e
Km
式中：Km—为最大交通量时的速度。
(2)临界速度Vm，即流量达到极大时的速度。
(3)最佳密度Km，即流量达到极大时的密量。
交通工程学-第2章-交通特性
1第二章交通特性2第二章交通特性■内容介绍一、主要内容2.1 人-车-路基本特性2.2 交通量特性2.3 行车速度特性2.4 交通密度特性二、基本要求1．熟悉交通系统三个基本要素的交通特性2．掌握交通流三参数的基本概念、基本特性三、重点与难点1．驾驶员的交通特性2．交通流三参数的基本概念与特性32.4 交通密度特性2.3 行车速度特性2.2 交通量特性2.1 人-车-路基本特性本章主要内容第二章交通特性42.1 人-车-路基本特性环境小汽车、大客车、公共汽车、卡车、摩托车、人力车（自行车、三轮车）出行者、规划设计和管理者等5一、人的交通特性对人的交通特性的研究是以交通心理学为理论基础，研究驾驶员及行人在交通环境中的心理、生理和行为特征。
2.1 人-车-路基本特性（一）驾驶员(Drivers)的交通特性1．驾驶员的职责和要求社会责任感、职业道德、身体素质、心理素养、驾驶技术。
高度的社会责任感——安全意识、遵纪守法良好的职业道德——爱岗敬业、踏实工作良好的身体素质——体质、视力、判断力良好的心理素质——心平气和、文明礼貌熟练的驾驶技术——得心应手62.1 人-车-路基本特性•2004年5月31日起，国家《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》（GB19522-2004）标准正式出台。
•新标准对车辆驾驶人员血液酒精含量临界值作了调整，饮酒驾车由原来的≥30mg/100ml 调整为≥20mg/100ml ，醉酒驾车由原来的100mg/100ml 调整为≥80mg/100ml ，新国家标准的出台无疑加大了处罚的力度。
•据专家估算：20mg/100ml 大致相当于一杯啤酒；80mg/100ml 则相当于3两低度白酒或者两瓶啤酒；而100mg/100ml 就大致相当于半斤低度白酒或者3瓶啤酒。
72.1 人-车-路基本特性2．驾驶员的反应操作过程感官（接受外界信息）→感觉（大脑）→知觉（判断）→操作。
82.1 人-车-路基本特性3．驾驶员的生理、心理特性（1）视觉特性(Visual Acuity)根据统计分析，各种感觉器官给驾驶员提供交通信息数的比例是：视觉是驾驶员信息输入最重要的感觉器官。
第二章 交通要素特性
式，摩托车又分为5类（即L1～L5）。
按车辆的动力性能，以热力发动机气缸排量为50mL和最 高设计车速不超过50km/h为界限，对L类车辆进行了划分。
一、驾驶员的交通特性
4．立体视觉（Three-Dimensional Vision）
立体视觉是人对三维空间各种物体远近、前后、 高低、深浅和凸凹的感知能力。 立体视觉缺乏者称为立体盲。
研究表明，患立体盲的驾驶员的肇事率明显高于 正常驾驶员，其中以对纵向距离判断不准引发肇事最 为突出。
一、驾驶员的交通特性
一、驾驶员的交通特性
（三）驾驶员的视觉特性
根据统计分析，在行车过程中各种感觉器官给驾 驶员提供交通信息的比例如下： 视觉80％；
听觉10％； 触觉2％，味觉2％，嗅觉2％。 对驾驶员的视觉特性主要研究以下几个方面：
一、驾驶员的交通特性
1.视力（Eyesight）
视力就是眼睛分辨两物点之间最小距离的能力。 根据眼睛所处的状态和时间不同，又有静视力、动视 力和夜间视力之分。
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。
一、驾驶员的交通特性
一、驾驶员的交通特性
一、驾驶员的交通特性
一、驾驶员的交通特性
7．视差（Parallex） 错觉可能是生理和心理原因引起的。
视差又称错觉，是对外界事物不正确的知觉。
一、驾驶员的交通特性
（四）疲劳和饮酒
1．疲劳的原因和种类
三、行人的交通特性（Pedestrian Characteristics）
2.行人的空间需求
静态空间：国外把成年男性的身体横截面看作一个长轴
为61cm短轴为45.7cm的椭圆，面积约为0.21m2，我国稍小。
第二章 第一节交通流特性
各个平均日交通量间的关系：
平均日交通量（ ADT ）
1 n ADT Qi n i 1
周平均日交通量（ Week Average Day Traffic, WADT）
月平均日交通量（ Month Average Day Traffic, MADT）
1 7 WDAT Qi 7 i 1
地点车速 行程车速 车辆通过道路特定地点 的瞬时速度。 路段长度除以通过该路段 在道路交通与气候条件 的行程时间，又叫区间车速 良好的情况下，仅受道 路条件限制所能保持 在不超过路段设计车速 的最大安全车速。 的情况下，车辆在给定交 通流中能够达到的最大 安全车速
车速
设计车速 运行车速
2 时间平均速度和区间平均速度
11%-15% 间，平均 13.3% 。《规范》中将 K 取设计高峰小时交通 量与AADT的比值，9%-14%，取11%
DDHV＝AADT×K×D
DDHV——具有方向性的设计小时交通量（辆／h）；
AADT——年平均日交通量（辆／天）；
K D ——设计小时交通量系数,K随着道路周围地区人口密度的增加而减少. ——方向不均匀系数。在高峰小时内的总交通量中，高峰方向所占的 比例（%）.变化由交通量的方向分布特性决定。
7.交通量资料的应用
1)交通规划
2）道路设计 3）交通管理 4）交通事故评价 5）经济分析
1 2
概述 交通量和流率
3
4
速度
交通流密度
5
6 7
车头间距和车头时距
连续流特性 间断流特性
2.1.3 速度
1 几种速度的定义
设行驶距离为s，所需时间为t，则车速可用s/t表示。 按s和t的取值不同，可定义不同的车速。
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（4）高峰小时系数（PHF）
高峰小时交通量与高峰小时内最高某一时段的交 通量扩大为高峰小时的交通量之比。
高峰小时交通量 PHtF（t时段内统计所得通最量高 ） 6交 0
t
高峰小时交通量
PHF15
（15mi统 n 计所得最高交通 6量 0 ）
15
（5）高峰小时系数（PHF）的意义
20
三、交通量的空间分布特性
交通量构成指交通量中各种交通工具(机动车、 非机动车、客车、货车；大、中、小客货车；公交车、
出租车、摩托车等等)所占数量和比重。分析交通 量构成特性是确定道路功能、性质和制定交通 管制策略措施的重要依据。 • 公路交通量构成 • 城市道路交通量构成 • 城市出入口交通量构成
25
五、设计小时交通量*
–周平均日交通量WADT ， n=7
–平均日交通量ADT
• 影响交通量的因素—特性
–道路等级和功能、地区特征、时间特征
（二）交通量的时间分布特性
1、交通量的月变化
一年内各月交通量的变化称为月变化。
1 365
• •
交通量月变系数＝ 交通量月变图
M AAADDTT月 年平 平均 均日 日交 交通 通 31k65i i量 k量 11QQ i i
• 城乡分布
21
三、交通量的空间分布特性
• 城乡分布 • 路段分布
路网交通量分布图
22
三、交通量的空间分布特性
• 城乡分布 • 路段分布 • 方向分布
主要方向交通量 KD 双向交通量100%
23
三、交通量的空间分布特性
• 城乡分布 • 路段分布 • 方向分布 • 车道分布
24
四、交通量的构成特性
一周某日交通量 年平均日交通量
日
一
二
三
四
五
六
13
14
3、交通量的时变化
• 一天24h中，每个小时的交通量亦在不断变化。 表示各小时交通量变化的曲线称为交通量的日 变图，亦有采用直方图表示。 –交通量时变图
–高峰小时交通量（Peak Hour Volume）
–高峰小时系数（Peak Hour Factor）
• 2、参照城市规划资料 • 3、参照其它类似城市规模的道路交通量资料
改建道路根据1，参考2；新建道路根据2，参考3。
设计小时交通量的修正
1、方向分布不均匀系数 2、车辆换算系数
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• 设计小时交通量的作用 –对于多车道公路，运用设计小时交通量可确定车 道数和路幅宽度，取得良好的经济效益。 –对于双车道公路，由于车道数已定，设计小时交 通量主要用于计算各不同时期的高峰小时和交通 量，并据以评价道路服务水平、使用品质等。 有了较准确的预测交通量、设计通行能力及设 计小时交通量，则可以用下列公式计算车道数及 路幅宽度。
– 短时段的流量，等效换算得到的单位时间交通 量。
• 交通量和流率的区别
• 交通量的表达
–平均交通量—交通量的随机性＝ • 常用的平均交通量
1
n
n
Qi
i1
–年平均日交通量AADT（Annual Average Daily Traffic），n=365,366
–月平均日交通量MADT ， n=28,29,30,31
月平均日交通量 年平均日交通量
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份
10
11
2、交通量的周变化
指一周内各天的交通量变化，也称日变化。
1 365 1 7
• •
交通量周变系数＝ 交通量日变图
某 年周 平日 均平 日均 交 交 3k1通 6i 5i k 11通 QQ i量 i 量 7Q i 1iQi
（1）交通量时变图、直方图
交交通通量量小变时化变直化方曲图线图
（2）高峰小时交通量（PHV） 在城市道路上，交通量时变图一般呈现马鞍形，上下午
各有一个高峰，在交通量呈现高峰的那个小时，称为高峰小 时，高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量。
高峰小时的方向和存在条件。
（3）高峰小时流量比
高峰小时交通量占该天全天交通量之比。
交通量的随机性对道路设施的规划设施 的影响： –既不要造成严重阻塞 –也不能造成建成后流量很低 • 设计小时交通量 • 设计小时交通量的取得：第三十位最高小时 交通量 • 第30位小时交通量 –K值稳定，K值的意义？ 设计小时交通量系数
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设计小时时位
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•设计小时交通量的其它方法
• 1、取高峰小时交通量作为设计小时交通量 不是全年中最大的小时交通量。应是在全年中经常出现并且 具有代表性的交通量，而不是偶然出现的最大小时交通量。 在选定观测日期时，应尽可能兼顾到不同季节、月份和一周 中的不同工作日。
第二节 交通量特性
（一）交通量的基本概念 （二）交通量的时间分布特性 （三）交通量的空间分布特性 （四）交通量的构成特性 （五）设计小时交通量
（一）交通量的基本概念
• 交通量的概念
– 指单位时间内，通过道路（或某一条车道）某 一地点、某一断面的交通实体数。
• 交通实体的概念 • 流率的概念