2第二章 交通特性分析
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交通工程学第2章 (2)
视力、视野、色感 ②驾驶员的反应特性
反应特性 制动反应时间 停车距离
2020/5/14
55
二、汽车的交通特性
车辆的设计外廓尺寸 车辆尺寸与道路设计、交通工程有密切关系。在 我国《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）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限。 动力性能 最高车速 加速度（加速时间） 最大爬坡能力 制动性能 制动距离 制动性能稳定性 方向稳定性
周变化：交通量的周变化是指一周内各天的交通 量变化，因此，也称周日变化。 ➢ 周变系数定义为：年平均日交通量除以某周日的 平均交通量。
年平均日交通量 K周日 某周日平均交通量
➢ 某周日的平均日交通量等于全年所有该周日的交 通量除以全年该周日的总天数。
2020/5/14
14 14
二、交通量的时间分布
2020/5/14
10 10
一、交通量的定义
交通量时刻在变化，在表达方式上通常取某一时 间段内的平均值作为该时间段的代表交通量。如 果以辆/d为单位，平均交通量表达式为:
平 均 交 通 量
1 n
n i1
Qi
按平均值所取的时间段的长度计,常用的平均交通 量有:
➢ 年平均日交通量（AADT）；
➢ 月平均日交通量（MADT）；
WADT
1 7
7
Qi
i1
2020/5/14
12 12
二、交通量的时间分布
月变化 ：一年内各月交通量的变化称为月变
化。年平均日交通量与月平均日交通量之比,称
为交通量的月变化系数(或称月不均衡系数，月
换算系数)，以K月表示 。
K月
AADT MADT
反应特性 制动反应时间 停车距离
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二、汽车的交通特性
车辆的设计外廓尺寸 车辆尺寸与道路设计、交通工程有密切关系。在 我国《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）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限。 动力性能 最高车速 加速度（加速时间） 最大爬坡能力 制动性能 制动距离 制动性能稳定性 方向稳定性
周变化：交通量的周变化是指一周内各天的交通 量变化，因此，也称周日变化。 ➢ 周变系数定义为：年平均日交通量除以某周日的 平均交通量。
年平均日交通量 K周日 某周日平均交通量
➢ 某周日的平均日交通量等于全年所有该周日的交 通量除以全年该周日的总天数。
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二、交通量的时间分布
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10 10
一、交通量的定义
交通量时刻在变化，在表达方式上通常取某一时 间段内的平均值作为该时间段的代表交通量。如 果以辆/d为单位，平均交通量表达式为:
平 均 交 通 量
1 n
n i1
Qi
按平均值所取的时间段的长度计,常用的平均交通 量有:
➢ 年平均日交通量（AADT）；
➢ 月平均日交通量（MADT）；
WADT
1 7
7
Qi
i1
2020/5/14
12 12
二、交通量的时间分布
月变化 ：一年内各月交通量的变化称为月变
化。年平均日交通量与月平均日交通量之比,称
为交通量的月变化系数(或称月不均衡系数，月
换算系数)，以K月表示 。
K月
AADT MADT
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。
交通工程学第2章交通特性
6
2.1 人-车-路基本特性
7
2.1 人-车-路基本特性
视力与视野
8
2.1 人-车-路基本特性
（2）反应特性
反应是外界因素的 刺激而产生的知觉-行 为过程；
知觉--反应时间 (Perception and Reaction Time)是控制 汽车行驶性能最重要 的因素，如图2-2。
9
2.1 人-车-路基本特性
最大爬坡能力
用汽车满载时I档在良好的路面上的最大爬坡度imax(%) 表示。
3．制动性能
主要体现在制动距离或制动减速度上。
19
2.1 人-车-路基本特性
（二）自行车基本特性
1. 基本特性： 短程 行进稳定性 动态平衡 动力递减 爬坡性能 制动性能
2. 自行车流交通特性 群体性 压缩与膨胀性 离散性 压缩与膨胀性 并排行驶 运行轨迹不易控制
43
2.2 交通量特性
六、设计小时交通量及其应用（续）
第30位最高小时交通量 ➢ 所谓第30位最高小时交通量就是将一年中测得的8700个小时交通量， 从大到小按序排列，排在第30位的那个小时交通量。 ➢ 设计小时交通量系数K ：设计小时交通量与年平均日交通量 （AADT）之比，研究表明，30位的K30值十分稳定 ，，一般在12 ％～18％之间。
44
2.2 交通量特性
六、设计小时交通量及其应用（续）
设计小时交通量的计算（不考虑方向不均衡性） D H AV A k/1 D0 T n 0 D C 单HW V W 1 n
➢ 式中：DHV — 设计小时交通量（辆/h）；
➢
K — 设计小时交通量系数（%）；
➢
N — 车道数;
➢
C单 — 每一车道设计通行能力（辆/h）；
2.1 人-车-路基本特性
7
2.1 人-车-路基本特性
视力与视野
8
2.1 人-车-路基本特性
（2）反应特性
反应是外界因素的 刺激而产生的知觉-行 为过程；
知觉--反应时间 (Perception and Reaction Time)是控制 汽车行驶性能最重要 的因素，如图2-2。
9
2.1 人-车-路基本特性
最大爬坡能力
用汽车满载时I档在良好的路面上的最大爬坡度imax(%) 表示。
3．制动性能
主要体现在制动距离或制动减速度上。
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2.1 人-车-路基本特性
（二）自行车基本特性
1. 基本特性： 短程 行进稳定性 动态平衡 动力递减 爬坡性能 制动性能
2. 自行车流交通特性 群体性 压缩与膨胀性 离散性 压缩与膨胀性 并排行驶 运行轨迹不易控制
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2.2 交通量特性
六、设计小时交通量及其应用（续）
第30位最高小时交通量 ➢ 所谓第30位最高小时交通量就是将一年中测得的8700个小时交通量， 从大到小按序排列，排在第30位的那个小时交通量。 ➢ 设计小时交通量系数K ：设计小时交通量与年平均日交通量 （AADT）之比，研究表明，30位的K30值十分稳定 ，，一般在12 ％～18％之间。
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2.2 交通量特性
六、设计小时交通量及其应用（续）
设计小时交通量的计算（不考虑方向不均衡性） D H AV A k/1 D0 T n 0 D C 单HW V W 1 n
➢ 式中：DHV — 设计小时交通量（辆/h）；
➢
K — 设计小时交通量系数（%）；
➢
N — 车道数;
➢
C单 — 每一车道设计通行能力（辆/h）；
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
2交通特性
一 驾驶员的交通特性
（7）色彩感觉 ） 绿色：最柔和，给人一种安全感（表示一种通行信号， 绿色：最柔和，给人一种安全感（表示一种通行信号， 如绿灯信号，指路标志等） 如绿灯信号，指路标志等） 黄色：亮度最大，易引起人民的注意（多用作警告信号， 黄色：亮度最大，易引起人民的注意（多用作警告信号， 如警告标志等） 如警告标志等） 红色：刺激性最强，易使人兴奋起来（多用作禁令信号， 红色：刺激性最强，易使人兴奋起来（多用作禁令信号， 如红灯时禁止通行，禁令标志等） 如红灯时禁止通行，禁令标志等）
第二章 人、车、道路的交通特性
驾驶员的交通特性 车辆的交通特性 道路的交通特性
一 驾驶员的交通特性
驾驶员的反应操作过程——首先通过自己的感觉器官（如 首先通过自己的感觉器官（ 驾驶员的反应操作过程
眼睛、耳朵等）从外界环境获取信息，产生感觉（ 眼睛、耳朵等）从外界环境获取信息，产生感觉（如视觉和听 ），然后通过大脑皮层一系列的综合反应产生知觉 然后通过大脑皮层一系列的综合反应产生知觉， 觉），然后通过大脑皮层一系列的综合反应产生知觉，在知觉的 基础上，形成深度知觉（主要体现在判断与前车之间的距离、 基础上，形成深度知觉（主要体现在判断与前车之间的距离、判 断前车的速度等等方面），最后在深度知觉的基础上形成判断， ），最后在深度知觉的基础上形成判断 断前车的速度等等方面），最后在深度知觉的基础上形成判断， 并指挥操作，如进行相应的加速、 并指挥操作，如进行相应的加速、减速或停车或变换车道等等操 作。
男驾驶员—适用于跑长途，反应快，注意力容易分散。 男驾驶员 适用于跑长途，反应快，注意力容易分散。 适用于跑长途 女驾驶员—适用于跑短途，如开公交。依赖性强， 女驾驶员 适用于跑短途，如开公交。依赖性强，事故处理能力差 适用于跑短途 老年驾驶员—经验丰富但反应迟钝 经验丰富但反应迟钝（ 岁以上 岁以上） 老年驾驶员 经验丰富但反应迟钝（45岁以上） 青年驾驶员—反应快但经验少（22岁以下） 青年驾驶员 反应快但经验少（ 岁以下） 反应快但经验少 岁以下 中年驾驶员—反应时间最短 反应时间最短（ 岁 中年驾驶员 反应时间最短（22岁—45岁） 岁
第二章 交通特性分析
一般来说动视力比静视力低10％~20％， 特殊情况下比静视力低30％~40％。例如，以 60km/h的速度行驶的车辆，驾驶员可看清前 方240m处的交通标志；可是当车速提高到 80km/h时，则连160m处的交通标志都看不清 楚。
•
ห้องสมุดไป่ตู้
值得注意的是，虽然静视力好是动视力 好的前提，但是静视力好的人不一定就会 有好的动视力。
自动传感器
自动控制器
显示
驾驶员能力、态度、经验、暂时损伤
道路 行人 自行车 其它车
驾驶员 感觉系 统
驾驶员感 知、注意 能力
驾驶员决 策、反应 选择
驾驶员反 应能力
车辆状态 控制
图1 驾驶员功能反馈图
3、驾驶员的生理、心理特性
驾驶员视觉特性
驾驶员反应特性
驾驶员心理特点和个性特点
• 1)视觉特性 眼睛是驾驶员在行车过程中最重要的生 理器官。因此,驾驶员的视觉机能直接影响 到信息获取,行车安全。
二、乘客交通特性
• 1.乘客的交通需求心理
• 2.乘车反应
• 3.社会影响
• 1.乘客的交通需求心理
•
人们总是抱着某种目的(如上班、上学、购物、 公务、社交、娱乐等)才去乘车的,为乘车而乘车的 旅客几乎是没有的。乘车过程本身意味着时间、体 力、金钱的消耗。因此,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、交通管理等都应考 虑到乘客的这些交通心理要求。
本部分从以下两个部分讲解：
•
• 1.行人交通流特性 • 2.行人交通特征及相关因素
• 1.行人交通流特性
• 相对于汽车交通来说,对行人交通特征的研究是很少的。不 过前人已经做了不少工作。
第2章 交通特性
交通密度：单位长度道路上一个车道（或单位宽度）内车辆 交通密度：单位长度道路上一个车道（或单位宽度） （或人、自行车）数。 或人、自行车）
N N t = Q K = = L V L t
车头时距：在同向行驶的一列车队中，两连续车辆的车头到 车头时距：在同向行驶的一列车队中， 达道路某断面的时间间隔。 达道路某断面的时间间隔。 平均车头时距： h t 平均车头时距：
流量（辆/h） Qm 不拥挤区 θ 拥挤区
Qm、Km、Vm是划分交通 拥挤得重要特征值： 当Q≤Qm，K>Km，V<Vm， 交通拥挤； 当Q≤Qm，K≤Km，V≥Vm，
不拥挤区
o
tgθ=Qm/Km=Vm
Vf 速度（km/h）
交通不拥挤； 当 Q≻Qm ，？
Vm 拥挤区
o
Kj Km 密度（辆/km）
o
2.4.5.1 交通流三参数基本关系
将三维空间曲线投影到二维空间
流量（辆/h） Qm 不拥挤区 θ 拥挤区
五个基本特征变量： 最大流量Qm 临界速度Vm
不拥挤区
o
tgθ=Qm/Km=Vm
Vf 速度（km/h）
畅行车速Vf 最佳密度Km 阻塞密度Kj
Vm 拥挤区
o
Kj Km 密度（辆/km）
o
Qm 流量（辆/h）
800
设计小时 交通量
20
K为第30位小时交通量与年平 均日交通量之比，一般在 12％～18％之间。
600
15
400
10
交通量（辆）
200
比值K（％）
5
0
50
100
150
200
250
0
50
100
N N t = Q K = = L V L t
车头时距：在同向行驶的一列车队中，两连续车辆的车头到 车头时距：在同向行驶的一列车队中， 达道路某断面的时间间隔。 达道路某断面的时间间隔。 平均车头时距： h t 平均车头时距：
流量（辆/h） Qm 不拥挤区 θ 拥挤区
Qm、Km、Vm是划分交通 拥挤得重要特征值： 当Q≤Qm，K>Km，V<Vm， 交通拥挤； 当Q≤Qm，K≤Km，V≥Vm，
不拥挤区
o
tgθ=Qm/Km=Vm
Vf 速度（km/h）
交通不拥挤； 当 Q≻Qm ，？
Vm 拥挤区
o
Kj Km 密度（辆/km）
o
2.4.5.1 交通流三参数基本关系
将三维空间曲线投影到二维空间
流量（辆/h） Qm 不拥挤区 θ 拥挤区
五个基本特征变量： 最大流量Qm 临界速度Vm
不拥挤区
o
tgθ=Qm/Km=Vm
Vf 速度（km/h）
畅行车速Vf 最佳密度Km 阻塞密度Kj
Vm 拥挤区
o
Kj Km 密度（辆/km）
o
Qm 流量（辆/h）
800
设计小时 交通量
20
K为第30位小时交通量与年平 均日交通量之比，一般在 12％～18％之间。
600
15
400
10
交通量（辆）
200
比值K（％）
5
0
50
100
150
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250
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交通工程第二章共47页文档
道 标，一个区域的路网密度等于该区域内道路总长
路 除以该区域的总面积。路网密度要与经济发展水
交 平和交通需求相适应。（交通规划）
通 特
2. 道路结构
性 基本部分：路基、路面、桥涵等
附属部分：边沟、挡墙、盲沟等
（路基路面工程、桥梁工程）
第一节 道路交通三要素特性
3. 道路线形
道路的空间三维结构，主要包括平面线形、
第二节 交通量基本特性
交 1. 地域分布
通 量 的
东南沿海、南部－中部－西部之间交通量 有明显差别；
空 2. 城乡分布
间
特大城市－大城市－中小城市之间有明显
分
差别；
布
第二节 交通量基本特性
交 3. 方向分布
通 量
方向分布系数：主要方向交通量/双向交通量
的
空 间
4. 车道分布
分
超车道－行车道之间差别。
客 和睦、同事矛盾、和陌生人纠纷、对社会不满。
交
通
在世界范围内，现代大城市的交通拥
特 挤已经成为一个令人关注的社会问题。
性
第一节 道路交通三要素特性
1.行人交通流特性
行
行人速度、流量、密度、行人占有空间等。
人
交 通
2.行人交通特征及相关因素
特 性
年龄、性别、目的、文化素养、区域、心境、 街景、交通状况等
第二节 交通量基本特性
2. 交通量的周变化或日变化
交 通 量 的 时 间 分 布
第二节 交通量基本特性
3. 交通量的时变化
交 通 量 的 时 间 分 布
第二节 交通量基本特性
3. 交通量的时变化
交 （1）高峰小时交通量：一日内以小时计的交通 通 量的最高值，是影响道路交通畅通的一个重要因 量 素。常用高峰小时流量比来描述高峰小时交通量 的 的特征。 时 （2）高峰小时系数PHF：高峰小时交通量与高峰 间 小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通 分 量之比。（PHF5， PHF15） 布
路 除以该区域的总面积。路网密度要与经济发展水
交 平和交通需求相适应。（交通规划）
通 特
2. 道路结构
性 基本部分：路基、路面、桥涵等
附属部分：边沟、挡墙、盲沟等
（路基路面工程、桥梁工程）
第一节 道路交通三要素特性
3. 道路线形
道路的空间三维结构，主要包括平面线形、
第二节 交通量基本特性
交 1. 地域分布
通 量 的
东南沿海、南部－中部－西部之间交通量 有明显差别；
空 2. 城乡分布
间
特大城市－大城市－中小城市之间有明显
分
差别；
布
第二节 交通量基本特性
交 3. 方向分布
通 量
方向分布系数：主要方向交通量/双向交通量
的
空 间
4. 车道分布
分
超车道－行车道之间差别。
客 和睦、同事矛盾、和陌生人纠纷、对社会不满。
交
通
在世界范围内，现代大城市的交通拥
特 挤已经成为一个令人关注的社会问题。
性
第一节 道路交通三要素特性
1.行人交通流特性
行
行人速度、流量、密度、行人占有空间等。
人
交 通
2.行人交通特征及相关因素
特 性
年龄、性别、目的、文化素养、区域、心境、 街景、交通状况等
第二节 交通量基本特性
2. 交通量的周变化或日变化
交 通 量 的 时 间 分 布
第二节 交通量基本特性
3. 交通量的时变化
交 通 量 的 时 间 分 布
第二节 交通量基本特性
3. 交通量的时变化
交 （1）高峰小时交通量：一日内以小时计的交通 通 量的最高值，是影响道路交通畅通的一个重要因 量 素。常用高峰小时流量比来描述高峰小时交通量 的 的特征。 时 （2）高峰小时系数PHF：高峰小时交通量与高峰 间 小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通 分 量之比。（PHF5， PHF15） 布
第二章-交通特性分析(第二次课)
地域——西北地区、沿海地区、经济圈、产业带 城乡——城市、县城、乡镇 路线——路段所处的等级、功能、区位 方向——路段或交叉口的不同流向，方向分布系数
主 要 行 车 方 向 交 通 量 KD 双 向 交 通 量 100% 车道——里车道、中间车道、外车道
宁波市公路网
交通条件——交通量、交通组成、超车条件、交通 管理、交通环境
交通流基本特性及其 相互关系
交通流概述
交通流的基本概念：行人流、自行车流、机动
车流；
交通流特性：
约束（控制与管理）与自由（交通参与者选择 行为）的双重性、
时间平均车速与区间平均车速
时间平均车速：在单位时间内测得通过道路某断面
各车辆的地点速度的算术平均值。
空间平均车速：在某一瞬间，行驶于道路某一特定
长度内的全部车辆的车速分布的平均值。
公式
互算
影响车速变化的因素
驾驶员——性格、性别、情绪、年龄、婚姻等 车辆——车型、车龄 道路
街道类型与等级——等级高、车速高 平面线型——平曲线（大半径、小半径）、直线 纵断面线类型——上坡、下坡、平坡 车道数与车道位置——车道数多、有分隔带 视距——视距大则车速大 侧向净空——侧向净空受限，车速下降 路面——高等级路面车速高
公路交通量构成特性：与地域、道路等级、经济发 展、地区特征密切关系。
高等级公路：大中小客车、大中小货车、集装箱车。 普通公路：混合交通，大中小货车、大中小货车，大小
拖拉机、三轮车、摩托车、助力车、自行车、畜力车。
城市出入口道路交通量构成基本特性：兼有城市道 路和公路的特性。
城市道路交通量构成基本特性：混合交通严重，受 交通管制、道路等级和功能、城市分区。
年平均日交通量(AADT)
主 要 行 车 方 向 交 通 量 KD 双 向 交 通 量 100% 车道——里车道、中间车道、外车道
宁波市公路网
交通条件——交通量、交通组成、超车条件、交通 管理、交通环境
交通流基本特性及其 相互关系
交通流概述
交通流的基本概念：行人流、自行车流、机动
车流；
交通流特性：
约束（控制与管理）与自由（交通参与者选择 行为）的双重性、
时间平均车速与区间平均车速
时间平均车速：在单位时间内测得通过道路某断面
各车辆的地点速度的算术平均值。
空间平均车速：在某一瞬间，行驶于道路某一特定
长度内的全部车辆的车速分布的平均值。
公式
互算
影响车速变化的因素
驾驶员——性格、性别、情绪、年龄、婚姻等 车辆——车型、车龄 道路
街道类型与等级——等级高、车速高 平面线型——平曲线（大半径、小半径）、直线 纵断面线类型——上坡、下坡、平坡 车道数与车道位置——车道数多、有分隔带 视距——视距大则车速大 侧向净空——侧向净空受限，车速下降 路面——高等级路面车速高
公路交通量构成特性：与地域、道路等级、经济发 展、地区特征密切关系。
高等级公路：大中小客车、大中小货车、集装箱车。 普通公路：混合交通，大中小货车、大中小货车，大小
拖拉机、三轮车、摩托车、助力车、自行车、畜力车。
城市出入口道路交通量构成基本特性：兼有城市道 路和公路的特性。
城市道路交通量构成基本特性：混合交通严重，受 交通管制、道路等级和功能、城市分区。
年平均日交通量(AADT)
第二章 交通特性——车辆、道路
T Rw δ dV D= =ψ + 其中(ψ = f + i ) G g dt
最终：D = ψ +
δ dV
g dt
汽车动力特性图
汽车的动力性能
最高车速：指在水平良好的路面上，汽车能达到 的最高行驶速度。
D= f
最快的车：福特SSCUltimateAero 437km/h
汽车的动力性能
加速时间：常用0-100km用的秒数来衡量。
dV δ = (D f ) dt g
新宝马M5 起动加速时间只需不到4.5秒
汽车的动力性能
爬坡性能：汽车满载时一档在良好路面上的最大爬 坡度.
i = D f
兰博基尼SUV
汽车的制动性能
评价汽车制动性能的主要指标 制动效能 制动效能的稳定性 制动时的方向稳定性
汽车的制动性
制动效能 汽车在行驶中能强制地降低行驶速度以至停车 汽车在行驶中能强制地降低行驶速度以至停车 或者下坡时维持一定速度的能力。其评价指标是制动距离 或者下坡时维持一定速度的能力。其评价指标是制动距离 制动减速度。 和制动减速度。 制动效能的恒定性 制动过程实际上是把汽车行驶的动能 通过制动器吸收转化为热能。 通过制动器吸收转化为热能。高速时制动或长时间下坡连 续制动要求制动效能保持良好， 续制动要求制动效能保持良好，否则制动器发热使制动失 效，易发生交通事故 制动的方向稳定性 制动时不产生跑偏、侧滑及失去转向 制动时不产生跑偏、 能力的性能
汽车行驶的基本原理
汽车从静止到开始运动，或是在正常行驶的过程中，都不 汽车从静止到开始运动，或是在正常行驶的过程中， 可避免地要受到外界的各种阻力，这些阻力有滚动阻力、坡度 滚动阻力、 可避免地要受到外界的各种阻力，这些阻力有滚动阻力 阻力、空气阻力和加速阻力。欲使汽车运动， 阻力、空气阻力和加速阻力。欲使汽车运动，必须有外界对汽 车施加驱动力，以克服汽车运动时所遇到的阻力。 车施加驱动力，以克服汽车运动时所遇到的阻力。
第二章 交通特性分析定
2、动力性能 汽车动力性能包括：最高车速，加速时间，最大爬坡能 力。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。
交通工程学（ Traffic Engineering ）
西南科技大学
2-1 道路交通三要素(人、车、路)特性
3.制动性能 (1)制动距离公式：
V2 L 254( i)
制 动 要 求
脚上 从开 油始 门运 踏动 板 知觉-反应时间
紧 急 制 动 开 始 踏下 制动 抬脚时间 时间 时间 脚动 移踏 动板 到上 制 制 动 生 效
t（时间）
加速 时间
走过的固定时间 取决于人 的反应速度 由人的操作能力和 汽车制动性能决定 由汽车性能和路面状况决定
图2-3 反映时间和制动操作示意图 驾驶人开始制动前最少需要0.4秒知觉-反应时间，产生制动效果需 0.3s时间，共计0.7s。判断时间为1.0s，作用时间为1s，从感知、判断、 开始制动，到制动发生效力全部时间为2.5—3.0s
交通工程学（ Traffic Engineering ）
西南科技大学
2-1 道路交通三要素(人、车、路)特性
三、行人交通特性
1、行人交通流特性： 步行速度、步行速度与密度基本关系等； 2、行人交通特性及相关因素： 行人交通特征表现在行人的速度，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。 交通特征： 行人速度(1.0-1.3/s); 行人空间(0.9-2.5m2 /人) ; 步行距离：可接受距离（一般越短越好）
关于交通系统中人的特性及其影响的小结
人是交通系统中最活跃的因素； 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。
第2章_交通特性分析
夜间视力：受光照度、背景亮度等影响，黄时间行车最不利。
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3. 驾驶员的视觉特性
视野——两眼注视某一目标，注视点两侧可以看到的范围静
视野：将头部与眼球固定，同时能看到的范围。动 视野：将头部固定，眼球自由转，同时看到的范围。 视野与车速密切相关，隧洞视，视野死角。视野与 年龄、视力有关。
捷克斯洛伐克的莫斯试验表明： 当血液中酒精的浓度为0.03%-0.09%时，其事故的发生 率比不饮酒者增加7倍，当酒精浓度为0.1%-0.14%是，事故 率为不饮酒的32倍，当酒精浓度为0.15%时，事故率竟增加 128倍。 美国Loomis认为：当血中酒精浓度为0.03%时，驾驶能力就 有低落；当为0.1%时，低落15%，为0.15%时，低落30%。 日本学者研究：当酒精含量达到0.5mg/ml时，驾驶机能受 到影响，辨色力降低，反应时间增加，错误反应增加46%.
色感——不同的颜色对驾驶员产生不同的生理心理作用。
红、黄、绿、蓝、黑、白。
视差——又称错觉，是对外界事物不正确的知觉。
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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。 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。
图2.1 制动动作和制动减速度
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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。
第二章 道路交通特性分析
第二章道路交通特性分析§2－1 道路交通三要素特性一、道路使用者的特性分析1．1 驾驶员的交通特性1．驾驶员的职责和要求2．驾驶员的反应操作过程3．驾驶员生理、心理特征1）视觉特性在行车过程中，驾驶员需要及时感知各种交通信息。
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分布如下：视觉占80％，听觉占14％，触觉占2％，味觉占2％，嗅觉占2％。
可见，视觉是最重要的。
因此，对视觉机能的考核和研究是驾驶员交通特性研究的重要内容。
（1）视觉人的眼睛注视目标时，由目标反射出来的光进入眼内，经过眼中间物质的屈折，投射于眼睛黄斑中心窝，结成物像，再由视神经经过视路传至大脑的枕叶视中枢，激起心理反应，形成视觉。
也就是说，所谓视觉，就是外界光线经过刺激视觉器官在大脑中所引起的生理反应。
视觉在辨别外界物体明暗、颜色、形状等待性以及对物体空间属性加大小、远近等的区分上起着重要作用。
（2）视力视力是人的眼睛分辨物体形状、大小的能力。
视觉敏锐度的基本特征就在于辨别两物点之间距离的大小。
视力有静视力、动现力和夜视力之分。
①静视力是待检人员站在视力图表前面，距视力表5m，依次辨认视标测定的视力。
②动视力汽车行驶时，驾驶员同车体一起按一定的速度前进，也就是说驾驶员与道路环境中的物体是相对运动的。
驾驶员观察物体运动的视力，称为动视力。
动视力与汽车行驶速度有关，随着车速的提高，视力明显下降。
此外，动视力随驾驶员年龄的不同而有所差异，年龄越高，动视力低落的幅度越大。
车辆以60km/h的速度行驶时，车内驾驶员能看清车前20m的标志，而以80km/h 的速度行驶时，则在接近10m处才能看清。
为保证驾驶员在发现前方有障碍物时，能有足够的时间辨认和采取相应的措施，希望车速提高时，视认距离能相应增加，可是由于生理条件的限制，结果恰恰相反。
③夜视力在黑暗环境中的视力称为夜视力。
据研究，照度与视力成线性关系，即照度减小，视力下降。
第2章交通特性交通工程学东南大学版ppt课件
成年人步行时个人空间为 0.9~2.5m2/人，儿童个人空间要 求比较小，老年人则要求比较大
男性大、女性小
受教育程度高的一人一般要求高， 为自己，也为别人。反之，则要 求低，也不太顾及他人 心情闲遐时个人空间要求正常， 心情紧张时要求较小，烦恼时要 求较大 街景丰富时个人空间小，单调时 个人空间大
成年人比较重视交通安全， 注意根据环境高速步伐和视 线，儿童喜欢任意穿梭
速 设计车速(Design speed)：在道路交通与气候条件良好的情况
下仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
行车速度的统计分布特性
1 n
流率（Rate of flow) Q n i 1 Q i
平均日交通量（Average Daily Traffic , ADT)
年平均日交通量 (Annual Average Daily Traffic , AADT)
1 365
AADT 365i1
Qi
月平均日交通量 (Monthly Average Daily Traffic , AADT)
三角形路网一般用于规模相当的重要城镇间的直达交 通联系。这种布局形式通达性好，运输效率高，但建 设量大
平行的几条干线分别联系着一系列城镇，而处于两条 线上的城镇之间缺少便捷道路连接，是一种不完善的 路网布局
树叉形的路网一般是公路网中的最后一级，是从干线 公路上分叉出去的支线公路，将乡镇，自然村寨与市、 县政府联接起来
乘客的交通特性
交通需求心理
安全、方便、快捷、舒适、经济
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典 型 公 路 网 布 局 形 式 及 其 性 能
9
图示
特点与性能 布局严整、简洁，有利于建筑布置，方向性好， 网上交通分布均匀，交叉口交通组织容易，但非 直线系数大，通达性差，过境交通不易分流，对 大城市进一步扩展不利 建筑物沿交通轴线两侧铺开，公共交通布置在主 要交通干道范围内，横向靠步行或非机动车，有 利于公共交通布线和组织，但容易造成纵向主干 道交通压力过大，不易形成市中心 交通干线以市中心为形心向外辐射，城市沿对外 交通干线两侧发展，形成“指状”城市，这种布 局具有带形布局的优点，同时缩短了到市中心的 距离。缺点是中心区交通压力过大，边缘区相互 间交通联系不便，过境交通无法分流 这种布局具有通达性好、非直线系数小、有利于 城市扩展和过境交通分流等优点，一般用于大城 市，但不宜将过多的放射线引向市中心，以免造 成市中心交通过分集中
载货车 总交通量
时段
工作日苏州新区－苏州东方向分时段交通量
0:00-1:00 1:00-2:00 2:00-3:00 3:00-4:00 4:00-5:00 5:00-6:00 6:00-7:00 7:00-8:00 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-11:00 11:00-12:00 12:00-13:00 13:00-14:00 14:00-15:00 15:00-16:00 16:00-17:00 17:00-18:00 18:00-19:00 19:00-20:00 20:00-21:00 21:00-22:00 22:00-23:00 23:00-24:00
4.3
流量与速度的关系
47
本章主要内容回顾
1、道路交通三要素特性 2、交通量的基本特性 3、行车速度特性
4、交通流的基本：
Q=vK
式中：Q-平均流量（辆/h）； v-区间平均车速（km/h）； K-平均密度（辆/km）。
36
4.1
37
4.1
交通量三参数基本关系
38
4.2
速度与密度的关系
39
4.1
一级服务水平（自由流）
车流密度≤7veh 平均间距150m
速度≥110km/h 车道交通需≤750(pcu/h/ln)
40
4.1
二级服务水平（稳定流）
车流密度≤ 18 平均间距 60 m
速度≥ 90 km/h 车道交通需求≤1600(pcu/h/ln)
41
4.1
三级服务水平（稳定流）
车流密度≤ 25 平均间距 40 m
速度≥ 78 km/h 车道交通需求≤1950(pcu/h/ln)
42
4.1
四级服务水平上半部（不稳定流）
1、道路交通三要素特性 2、交通量的基本特性 3、行车速度特性
4、交通流的基本特性及其相互关系
35
4.1
交通量三参数基本关系
交通量Q、行车速度v、车流密度K是表征交通流特性的三个基本参数。 车流密度是指某一瞬间内单位道路长度上的车辆数目。
式中：N-单车道路段内的车辆数（辆）； L-路段长度（km）。
30
3.2
行车速度的统计分布特性
1 中位车速
85%位车速 15%位车速与速率波动幅度
2
3
31
3.2
时间平均车速与区间平均车速
1 时间平均车速
32
3.2
时间平均车速与区间平均车速
2 区间平均车速
33
3.2
时间平均车速与区间平均车速
3 时间平均车速与区间平均车速之间的相互关系
34
Contents 目录
（2）高峰小时系数PHF 高峰小时系数就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时 段交通量扩大为高峰小时后的交通量之比。
20
2.2
统计 时间 5min交 通量(辆) 118
交通量的时间分布
8:00~ 8:05~ 8:10~ 8:15~ 8:20~ 8:25~ 8:30~ 8:35~ 8:40~ 8:45~ 8:50~ 8:55~ 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30 8:35 8:40 8:45 8:50 8:55 9:00 114 112 111 114 120 115 106 104 118 110 107
12.72
12.32
注：表中K值均为第30位小时交通量系数。
25
2.5
设计小时交通量
图2-10 我国部分地区设计小时交通量系数图
26
2.5
设计小时交通量
27
2.5
设计小时交通量
28
Contents 目录
1、道路交通三要素特性 2、交通量的基本特性 3、行车速度特性
4、交通流的基本特性及其相互关系
个人空间
行人注意力
成年人比较重视交通安全，注意 根据环境高速步伐和视线，儿童 喜欢任意穿梭
性别
出行 目的 文化 素养 心境 街景 交通 生活 区域
男性比女生快
工作、事务性出行，步行速度 较快，生活性出行较慢
男性大、女性小
大致相当
工作、事务性出行，注意力比较 集中，生活性出行注意力分散
受教育程度高的人一般要求高，为自 己，也为别人。反之，则要求低，也 不太顾及他人 心情闲遐时速度正常，心情紧 张、烦恼时速度较快 街景丰富时速度放慢，单调时 速度加快 拥挤时，速度放慢 城市人生活节奏快，步行速度 高；乡村人生活节奏慢，步行 速度慢 心情闲遐时个人空间要求正常，心情 紧张时要求较小，烦恼时要求较大 街景丰富时个人空间小，单调时个人 空间大 拥挤时，个人空间变小
典 型 公 路 网 布 局 形 式 及 其 性 能
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Contents 目录
1、道路交通三要素特性 2、交通量的基本特性 3、行车速度特性
4、交通流的基本特性及其相互关系
11
2.1
交通量的定义
交通量
是指在选定时间段内，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
16
2.1
交通量的定义
17
2.2
交通量的时间分布
1 月变化
18
2.2
交通量的时间分布
2 周变化
19
2.2
交通量的时间分布
3 时变化
一天24h中，每个小时的交通量亦在不断地变化。 （1）高峰小时交通量 高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量。高峰小时交
通量占该天全天交通之比称为高峰小时流量比(以%表示)。
29
3.1
基本定义
地点车速(Spot speed)：车辆通过某一地点时的瞬时车速。 行驶车速(Running speed)：从行驶某一区间所需时间（不包括停车时间） 及其区间距离求得的车速。 运行车速(Operating speed)：中等技术水平的司机在良好的气候条件、 实际道路状况和交通条件下能保持的安全车速。 行程车速(Overall speed)：车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（包 括停车时间）之比。 临界车速(Critical speed)：道路达到理论通行能力时的车速。 设计车速(Design speed)：在道路交通与气候条件良好的情况下仅 受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速。
交通量，且指来往两个方向的车辆数。
12
2.1
交通量的定义
江苏省高速公路日平均交通量
13
2.1
交通量的定义
沪宁高速公路断面日平均交通量
14
2.1
交通量的定义
江苏省高速公路交通量组成分析
15
2.1
交通量（辆）
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
交通量的定义
交通工程总论
1
Contents 目录
1、道路交通三要素特性 2、交通量的基本特性 3、行车速度特性
4、交通流的基本特性及其相互关系
2
1.1
人的交通特性
1 驾驶员的交通特性 1.驾驶员的职责和要求 2.驾驶员的反应操作过程 3.驾驶员的生理、心理特性 (1)视觉特性 ①视力 ②视野 ③色感
(2)反应特性 (3)驾驶员的心理和个性特点
受教育程度高的人一般对空间要 求高，也比较注意文明走路和交 通安全 心情闲遐时注意力容易分散，紧 张时比较集中 街景丰富时注意力分散，单调时 集中 拥挤时，注意力集中 城里人步行时注意力比较集中， 乡村人比较分散
6
1.2
车辆交通特性
7
1.3
道路交通特性
1 2 3 4 道路网体系 道路网布局 路网密度 道路线形
21
2.3
交通量的空间分布
1
2 3 4
城乡分布
在路段上的分布 交通量的方向分布 交通量在车道上的分布
22
2.4
交通量的构成特性
1 公路交通量构成的基本特性 城市出入口道路交通量构成基本特性 城市道路交通量构成基本特性
2
3
23
2.5
设计小时交通量
设计小时交通量即第30位最高小时交通。 所谓第30位最高小时交通(30HV)就是将一年中测 得的8760个小时交通量，从大到小按序排列，排在
3
1.1
人的交通特性
2 乘客的交通特性
1. 乘客的交通需求心理 2. 乘车反应 3. 社会影响
4
1.1
人的交通特性
3 行人交通特性
1. 行人交通流特性 2. 行人交通特征及相关因素
5
行人交通特征及相关因素分析
因素
年龄
行人速度
成年人正常的步行速度为1.0 ~1.3m/s之间，儿童的步行速 度随机性较大，老年人较慢
5
道路结构
8
图示