交通工程学课件第2章 交通特性

注：自行车的外廓尺寸采用宽0.75m，长1.9m。
2013-8-15
25
§2-1-2 车辆的交通特性 ——机动车的主要特性
1. 动力性能 汽车的动力性能主要体现在汽车的最高行驶 速度、加速能力和爬坡能力。
牵引力 空气阻力 车辆的重力 动力因数(D)=
20Leabharlann Baidu3-8-15
26
§2-1-2 车辆的交通特性 ——机动车的主要特性
2013-8-15 23
2. 摩托车的分类
摩托车属于L类，即少于四轮的机动 车辆。
2013-8-15
24
§2-1-2 车辆的交通特性 ——车辆的设计外廓尺寸
《公路工程技术标准》(JTJ001-1997)规定的设计车辆外廓尺寸 车辆类型 小客车 载货汽车 鞍式列车 项目（m）
总长
6 12 16
总宽
第二章 交通特性
2013-8-15
1
本章主要内容
2-1 人-车-路的交通特性 2-2 交通量特性 2-3 行车速度特性 2-4 交通密度特性
2013-8-15
2
2-1 人、车辆、道路的交通特性
道路交通系统的四个基本要素：

人 ——车辆(机动车和非机动车)驾驶员、乘客和行人


车辆——机动车、非机动车
和越过各种自然障碍的能力。主要考虑：汽车在 松软地面或泥浆、冰雪路面上所能得到的牵引力 和由汽车的外廓几何尺寸与道路条件之间引起的 通过性问题。
2013-8-15
29
§2-1-2 车辆的交通特性 ——机动车的主要特性
4. 机动性 指车辆在最小面积内调头和转弯的能力。城市道路交 叉口的转弯半径和公路设计中的弯道加宽等诸多交通工程 问题都要考虑汽车的机动性。
5. 操纵稳定性
指在驾驶者在不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车
能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且 当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能
力。
2013-8-15 30
§2-1-2 车辆的交通特性 ——自行车的交通特性
轨迹线呈蛇形，机动灵活．便于转向及制动， 但稳定性差，行驶距离在7公里以内最为适宜。爬坡 能力视人的体力不同而异。
2013-8-15 14
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
-交通出行与否的选择
-目的地选择
-交通方式的选择（选择汽车时）
-交通路径的选择 -出行时刻选择

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；嗜好
15
2013-8-15
二、 非驾驶员的交通特性
7
2013-8-15
一、 驾驶员的交通特性
3. 驾驶员的视觉特性

视觉是驾驶员信息输入最重要的感觉器官。 视力——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。 视觉适应——视觉器官对于光亮程度突然变化而引起的感 受性适应过程。由明亮处进入暗处，眼睛习惯后，视力恢 复，称为暗适应；反之称为明适应。
1.8 2.5 2.5
总高
2 4 4
前悬
0.8 1.5 1.2
轴距
3.8 6.5 4＋8.8
后悬
1.4 4 2
《城市道路设计规范》(CJJ37-1990)规定的设计车辆外廓尺寸 车辆类型 小客车 普通汽车 铰接车 项目（m） 总长 5 12 18 总宽 1.8 2.5 2.5 总高 1.6 4.0 4.0 前悬 1.0 1.5 1.7 轴距 2.7 6.5 5.8＋6.7 后悬 1.3 4.0 3.8

信息感知阶段——收集并理解信息；
分析判断阶段——与经验进行对照、分析，然后 判断； 操作反应阶段——进行具体操作，并产生效果。

2013-8-15
5
一、 驾驶员的交通特性
2. 驾驶员的心理特性

反应特性——感知-反应时间，反映信息处理过程的灵 敏程度；
制动力最大 减 速 度 危 险 信 息 出 现 移脚 动从 油 门 踏 板 开 始

2013-8-15
8
3. 驾驶员的视觉特性

眩目——视野内有强光照射，使人的眼睛产生不舒适感， 形成视觉障碍。 立体视觉——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。 视野——两眼注视某一目标，注视点两侧可以看到的范围。 色感——不同的颜色对驾驶员产生不同的生理心理作用。 视差——又称错觉，是对外界事物不正确的知觉。
2013-8-15 11
5. 驾驶员的个体差异 性别差异 年龄差异 气质差异 驾驶员的种族、民族，生活所在地区的习惯、平 均收入等

2013-8-15
12

驾驶员的交通特性主要通过视觉特性、反应特
性与选择特性加以表现。
另外,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。 驾驶员的视觉盲区


2013-8-15
9
4. 疲劳和饮酒对驾驶员特性的影响

疲劳的原因和种类
睡眠时刻—几点钟开 始睡眠 睡眠时间—几小时睡 眠 睡眠环境—能否睡熟
驾 驶 员 生 活 情 况
睡眠
车外环境
生活环境
居住环境—上班路程 远近 家庭环境—婚否、家 庭和睦情况 业余时间—下班后时 间的利用
行车情况
行驶条件
道路——公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村道路

环境——渗透在以上三个因素之中
2013-8-15
3
§2-1-1 人的交通特性
1.驾驶员的交通特性
2.非驾驶员的交通特性
乘车、骑自行车、步行等 3.交通规划、设计与管理及运营者特性
2013-8-15
4
一、 驾驶员的交通特性
1.驾驶员的信息处理过程
2013-8-15
19
2、行人的交通特性

行人的行走特性——步频(80～150次/分钟)、步 幅(67厘米—男性、60厘米—女性)、步速(我国采 用1～1.2m/s作为自由步行速度 )；

行人的空间需求——静态空间、动态空间 行人的心理特性——主要关心步行的注意力和横 过街道时的心理特点；
20

2013-8-15


制动效能——制动距离和制动减速度；
制动性能的恒定性——即制动的抗衰退性能，指制动 性能不因制动器摩擦条件改变而恶化的性能，可分为 热稳定性和水稳定性。
2013-8-15 28
§2-1-2 车辆的交通特性 ——机动车的主要特性
3. 通过性
指机动车不用其它辅助措施能以足够高的平
均速度通过各种路面(潮湿、冰、雪)、无路地段
三、 交通规划、设计与管理及运营者特性
-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
2013-8-15
21
交通系统中”人”的特性及其影响小结
2013-8-15
32
深圳首条绿色自行车道
东莞的自行车道
2013-8-15
厦门的自行车道
香 港 的 自 行 车 道
33
§2-1-2 车辆的交通特性
——智能车
什么是智能汽车？
智能汽车指的是利用多种传感器和智能公 路技术实现的自动驾驶的汽车，一般其组 成包括：
2013-8-15
34
§2-1-2 车辆的交通特性


2013-8-15
13
驾驶员的反应特性

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）， 大致可分为：
-早显信息——有提前量信息，驾驶员易判断 -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，驾驶员易察觉 -潜伏信息——不易直观察觉，易造成判断错误
31
§2-1-2 车辆的交通特性
——自行车的交通特性
短程性 ——一般在5～6km以内(或20min左右)；
行进稳定性—横向力干扰不能过大；
动态平衡——借助于人体的变位或重心倾斜维持平衡状态；
动力递减性—一般自行车出行不宜超出10km；
爬坡性能——对于北方冰雪地区，其坡度与坡长更应减小； 制动性能——与反应时间一起决定纵向安全间距——纵向动 态净空。
信息感知分析
车辆停止
脚 移 动 至 制 动 踏 板
制动器起作用时间 持续制动时间
动作时间
判断时间 知觉－反应时间 非机动区间
图2.1 制动动作和制动减速度
2013-8-15 6
一、 驾驶员的交通特性
2. 驾驶员的心理特性

注意 ——心理活动对一定事物的指向 和集中；

动态判断——指动态条件下对距离和速度 的知觉。例如车头间距、被超车的速度、 对面来车速度、道路宽度、选择可插间隙 等。
休息间隙——应沿线布设多处休息场地，使需要停驻的车 辆能稍事休息。


2013-8-15
18
2、行人的交通特性
-行人交通流特性：步行速度、步行速度与密度基 本关系等； -行人交通特征及其基本影响因素 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/s)、行人空间 (0.9~2.5m2 /人) 、行人注意力 步行距离：可接受距离（一般越短越好）

横向力要求——横向力系数大于0.2时，乘客有不稳定感； 横向力系数大于0.4时，乘客站立不住，有倾倒的危险；

加速度变化——德国学者通过试验得到这样的结果：横向 加速度为1.8m/s2时，感觉不显著；为3.6m/s2时，能感觉 到，可以忍受；大于5.0m/s2时，不能忍受； 周边景观条件——山区道路、陡边坡高填土道路、风景区 道路等；

优点：价格便宜、操纵灵便、无需燃料、无废气、无噪音、 停放面积小；

缺点：与机动车混合行驶时不安全；与公共汽车相比，人均 占用街道面积大；不适用于长距离和大坡度的道路；遇雨， 雪天气及结冰季节，行驶极为不利，易出事故；当与机动车 在无分隔的道路上混合行驶或通过交叉口时，相互干扰严重。
2013-8-15
乘车出行 自行车出行 步行
……
2013-8-15
16

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）会导致 乘客的不同反应；
2013-8-15
17
乘客的需求可以归纳为安全、迅速、舒适。
——智能车

导航信息资料库：存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各 种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料； GPS定位系统：利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资 料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向； 道路状况信息系统：由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息， 如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；
行车时间—白天、黄昏、 夜间 气 候—晴、雨、雪、 雾 道路条件—道路线形、坡 度、 市区、郊区、山区等 交通条件—通畅或拥挤 运行条件—长距离行车或短距 道路安全设施—完善或不 离行车 完善 时间限制—到达目的地的时间 是否充足
行 车 情 况
车内环境
车内温度 —温度是否合适； 车内湿度—湿度是否合适； 噪声及振动— 是否过大 ； 车内仪表 —是否易于观察； 座椅—乘坐是 否舒适； 与 同乘者的关系 —融洽或 紧 张
牵引力 空气阻力 动力因数(D)= 车辆的重力
图2-10 CA10B动力特性图
2013-8-15
图2-10 某轿车动力特性图
27
§2-1-2 车辆的交通特性 ——机动车的主要特性
2. 制动性能 指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方 向稳定和在长下坡时能维持一定车速的能力，以及汽 车在一定坡道上能长时间停住不动的驻车制动性能。
驾驶员本人情况
身体条件—体力与健康状况 经验条件—技术是否熟练 年 龄—青年、中年、老年 性 别—男、女 性 格—内向或外向
2013-8-15
10
4. 疲劳和饮酒对驾驶员特性的影响 疲劳驾驶超速行驶 交通安全头号杀手 疲劳对安全行车的影响

反应时间显著增长


操作能力下降
判断失误增多
饮酒对行车安全的影响

人是交通系统中的最活跃的因素； 人是交通需求之源；
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。
2013-8-15
22
§2-1-2 车辆的交通特性 ——机动车的分类
机动车是指各种汽车、电车、电瓶车、摩托车、 拖拉机、轮式专用机械车。下面主要介绍汽车和摩托 车的分类。 1. 汽车的分类 根据国家标准GB9417-89，可将汽车分为八类， 即载货汽车、越野汽车、自卸汽车、牵引汽车、专用 汽车、客车、轿车和半挂车。通常是按所担负的运输 任务将汽车划分为三大类，即载货汽车、载客汽车和 轿车。