交通工程学 PPT课件
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交通工程学课件-第八章--交通流理论
m 1)!
Pk
•时间t内到达车辆数小于k的概率P(K<k) •时间t内到达车辆数大于等于k的概率P(K≥k) •时间t内到达车辆数大于等于x但不超过y的概率
P(x≤K≤y)
第八章 交通流理论
• 该分布的均值M和方差D都等于m＝λt。
• 实际应用中，均值M=E(X)和方差D(X)可分别由其样本 均值和样本方差S2分别进行估计：
1、负指数分布
• 交通流到达服从泊松分布，则交通流到达的车头时距 服从负指数分布， 反之亦然
• 已知到达某交叉口的车流车头时距（单位：s）服从负
指数分布，且 P(h 10) 0.2
• 试求任意10s到达车辆数不小于2辆的概率
P0 0.2 et P1 t et P( X 2) 1 P0 P1
交通工程中，另一个用于描述车辆到达随机特性的度量 就是车头时距的分布，常用的分布有负指数分布、移位的 负指数分布、M3分布和爱尔朗分布
1、负指数分布（Exponential Distribution）
由泊松分布知 P( X 0) (T )0 eT eT
0!
四、连续性分布（continuous distribution)
第八章 交通流理论
一、概述
• 交通流理论是运用物理学与数学的定律来描述交 通特征的一门科学，是交通工程学的基础理论。 它用分析的方法阐述交通现象及其机理，从而使 我们能更好地掌握交通现象及其本质，并使城市 道路与公路的规划设计和营运管理发挥最大的功 效。
第八章 交通流理论
一、概述 当前交通流理论的主要内容： • 1、交通流量、速度和密度的相互关系及测量方法 • 2、交通流的统计分布特性 • 3、排队论的应用 • 4、跟驰理论 • 5、驾驶员处理信息的特性 • 6、交通流的流体力学模拟理论 • 7、交通流模拟
交通工程学电子课件第5章交通密度
地面上（高处）摄影观测法
航空摄影观测法
测定方法： 利用普通飞机或直升机从空中向下摄影。多用具有低速且能停在空中的旋转翼机，一般以在1000-1500m高空中能停留30min为极限。
在摄影后的胶卷或是照片上读取观测路段内存在的车辆数后，按上述两种交通密度计算与分析方法求得平均交通密度。 但是，采用航测方法时，其目的一般不仅限于观测交通密度，还要对各种交通现象进行调查，故不宜硬性规定用一种分析方法，通常都是根据各种调查目的综合考虑分析方法。
1
2
出入量法的数据分析与计算：
——在t0时刻，AB路段内的初始车辆数，辆； ——从t0到t1时段内通过B端处的车辆数，辆； ——试验车超越其它车的辆数，辆； ——其它车超越试验车的辆数，辆。
试验车在A端处的时刻为t0，到达B端处的时刻为t1，则自t0到t1的时段通过B端的车辆数q ，即为t0时刻AB路段的初始车辆数。
02
——t=t0时，AB路段内存在的初始车辆数； ——从t0到t这一时段内从A处驶入的车辆数； ——从t0到t这一时段内从B处驶出的车辆数； —— t时刻路段内存在的现有车辆数； —— t时刻AB路段上的交通密度，辆 /（km·车道）； —— AB路段的长度，km。
初始车辆数可通过试验车法、车牌号码法、照相观测法等方法取得
02
如果在测计车辆占用时间的同时，测计车辆的地点车速，计算地点车速的平均值即时间平均车速，则车辆的占用时间与该辆车的地点车速之乘积，为该辆车的占用长度，总观测时间与总观测时间内所有车辆地点车速的平均值即时间平均车速之乘积，为总观测时间相应的路段长度L.代入式（5-1）也可求得车辆的空间占用率。
5.3 车 流 密 度 资 料 的 应 用
空间占用率：指在单位长度车道上，汽车投影面积总和占车道面积的百分率。
航空摄影观测法
测定方法： 利用普通飞机或直升机从空中向下摄影。多用具有低速且能停在空中的旋转翼机，一般以在1000-1500m高空中能停留30min为极限。
在摄影后的胶卷或是照片上读取观测路段内存在的车辆数后，按上述两种交通密度计算与分析方法求得平均交通密度。 但是，采用航测方法时，其目的一般不仅限于观测交通密度，还要对各种交通现象进行调查，故不宜硬性规定用一种分析方法，通常都是根据各种调查目的综合考虑分析方法。
1
2
出入量法的数据分析与计算：
——在t0时刻，AB路段内的初始车辆数，辆； ——从t0到t1时段内通过B端处的车辆数，辆； ——试验车超越其它车的辆数，辆； ——其它车超越试验车的辆数，辆。
试验车在A端处的时刻为t0，到达B端处的时刻为t1，则自t0到t1的时段通过B端的车辆数q ，即为t0时刻AB路段的初始车辆数。
02
——t=t0时，AB路段内存在的初始车辆数； ——从t0到t这一时段内从A处驶入的车辆数； ——从t0到t这一时段内从B处驶出的车辆数； —— t时刻路段内存在的现有车辆数； —— t时刻AB路段上的交通密度，辆 /（km·车道）； —— AB路段的长度，km。
初始车辆数可通过试验车法、车牌号码法、照相观测法等方法取得
02
如果在测计车辆占用时间的同时，测计车辆的地点车速，计算地点车速的平均值即时间平均车速，则车辆的占用时间与该辆车的地点车速之乘积，为该辆车的占用长度，总观测时间与总观测时间内所有车辆地点车速的平均值即时间平均车速之乘积，为总观测时间相应的路段长度L.代入式（5-1）也可求得车辆的空间占用率。
5.3 车 流 密 度 资 料 的 应 用
空间占用率：指在单位长度车道上，汽车投影面积总和占车道面积的百分率。
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 PPT课件
贯彻以人为本、服务为本的思想，体现合理性和可操 作性相结合的原则。
(2)市区线路、郊区线路和对外交通线路应紧密衔接，并 协调各线路网的集疏能力。
(3)要考虑公交发展历史和线路的延续性，兼顾和利用已 有线路，综合协调新老线路之间的关系。
(4)公交线网还应对城市用地的发展具有较好的适应性， 其布局应与城市用地布局相协调，与城市用地规划范 围内主要客流的流向一致，促进城市发展。
公交枢纽站、首末站应根据其功能确定用地规模，取值可 参考表9-3。
4.中途停靠站规划
公交车辆的中途站点规划在公交车辆的起、终点及线路走 向确定以后进行，规划时应遵循以下原则。
⑴公交出行路径选择的多路径概率分配法
⑵公交客流容量限制分配法
公交线网的客流分配采用容量限制法，比较符合公交实 际运行情况：在实际公交网络经营中，由于公交线路 的运力有限、站点停车容量有限及路段上其他车流的 运行干扰因素，会出现公交留站客流，尤其在高峰小 时。容量的限制使公交乘客无法选择那些直达但异常 拥挤的线路，而不得不选择次优级别的线路或选择换 乘线路。这些出行特性均能在容量限制分配方法上得 到体现。
⑵公交线路重复系数
对全市或整个规划区而言，公交线路重复系数是指公共 交通营业线路总长度与线路网长度(即有公交线路经过 的道路中心线总长度)之比值，在公共交通发达的城市 一般在1.25～2.5之间。对某一路段而言，公共交通线 路重复系数是该路段上设置的公交线路条数，综合考 虑公交线路的分布均匀性及站点停靠能力，一条道路 上设置的公交线路条数不宜超过3～5条。
2）证优法，又称验算法，是对一个或几个线网备选方案 进行分析评价，证实或选择较优方案。通常采用“理 论与实践相结合”的方法进行公交线网规划方案设计 与优化。
(2)市区线路、郊区线路和对外交通线路应紧密衔接，并 协调各线路网的集疏能力。
(3)要考虑公交发展历史和线路的延续性，兼顾和利用已 有线路，综合协调新老线路之间的关系。
(4)公交线网还应对城市用地的发展具有较好的适应性， 其布局应与城市用地布局相协调，与城市用地规划范 围内主要客流的流向一致，促进城市发展。
公交枢纽站、首末站应根据其功能确定用地规模，取值可 参考表9-3。
4.中途停靠站规划
公交车辆的中途站点规划在公交车辆的起、终点及线路走 向确定以后进行，规划时应遵循以下原则。
⑴公交出行路径选择的多路径概率分配法
⑵公交客流容量限制分配法
公交线网的客流分配采用容量限制法，比较符合公交实 际运行情况：在实际公交网络经营中，由于公交线路 的运力有限、站点停车容量有限及路段上其他车流的 运行干扰因素，会出现公交留站客流，尤其在高峰小 时。容量的限制使公交乘客无法选择那些直达但异常 拥挤的线路，而不得不选择次优级别的线路或选择换 乘线路。这些出行特性均能在容量限制分配方法上得 到体现。
⑵公交线路重复系数
对全市或整个规划区而言，公交线路重复系数是指公共 交通营业线路总长度与线路网长度(即有公交线路经过 的道路中心线总长度)之比值，在公共交通发达的城市 一般在1.25～2.5之间。对某一路段而言，公共交通线 路重复系数是该路段上设置的公交线路条数，综合考 虑公交线路的分布均匀性及站点停靠能力，一条道路 上设置的公交线路条数不宜超过3～5条。
2）证优法，又称验算法，是对一个或几个线网备选方案 进行分析评价，证实或选择较优方案。通常采用“理 论与实践相结合”的方法进行公交线网规划方案设计 与优化。
交通工程学课件041
4.1 交通流特性
4.1.4 信号交叉口的交通分析
第i路车流的红、绿、黄灯时长分别记为
R ,G ,Y
i i i
a G Y
i i i
即第i组信号灯显示绿、黄灯时，第i路车流获
得通行权，其他各路失去通行权。
一组信号灯按以上方式循环作出的红、绿、
黄三种颜色的显示，称为交叉口信号控制的一
个相位。
4.1 交通流特性
c) 每车平均时间延误d
一个周期内所通过的全部车辆的平均延误时间。
D D Cq
rS D 2CS q
2
4.1 交通流特性
交叉口定时信号控制
d) 排队率
——指排过队的车辆数占总车数的比率。
N rS Cq CS q
r ——红信比， C
r gs C
g ——绿信比 C
故：S=Q(t)，即：1400=1800sint
得：t0=0.8911h
A(t)=1800(1-cost)
开始坐标(t，A(t0))，即(0.8911，668.6) 点斜式： D(t)=1400*(t-0.8911)+668.6
4.1 交通流特性
例题讲解
在t1时刻，有: A(t)=D(t)，即：
1400*(t-0.8911)+668.6=1800(1-cost)
第四章
交通流理论
交通流理论概述
■交通流理论是交通工程学的理论基础；
■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
交通工程学电子课件第13章道路交通安全
英国：
事故相关性因素分析
式中： D─当年交通事故死亡人数； V ─当年汽车拥有量； P ─当年人口数。
13.3 道路交通安全评价
式中： Y ─公路每千米1年间事故次数； X ─公路某一路段平均日交通量或车公里数； ─参数。
事故原因分析模型
交通量模式
13.3 道路交通安全评价
13.3 道路交通安全评价
第十三章 道路交通安全
交通工程学
13.1 道路交通事故
交通事故的定义
美国国家安全委员会
交通事故是“在道路上所发生的意料不到的有害或危险的事件”。这些有害或危险的事件妨碍着交通行为的完成，其原因常常是由于不安全的行动或不安全的因素，或是两者的结合。
中国
由于车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件。
日本
由于车辆在交通中所引起的人的伤亡或物品的损坏
道路交通事故受伤情况分类（北京工业大学）
交通事故的分类 1992年，公安部《关于修订道路交通事故等级划分标准的通知》，按死伤人数、经济损失等，将事故分为轻微事故、一般事故、重大事故、特大事故四类。 13.1 道路交通事故
13.2 道路交通事故原因分析
01
对驾驶员的教育
02
对骑自行车人的教育
03
加强道路交通安全管理
04
健全交通法制
05
加强交通安全设施建设
06
加强交通安全教育
13.4 提高道路交通安全的对策
交通事故损失研究方法
总产量法
法院裁决法
公共部门的不明确估算法
人生保险法
愿付费用法
净产量法
13.5 道路事故经济损失
道路交通事故损失的构成
交通工程学电子课件第15章道路交通环境的保护
例：1952年12月伦敦烟雾事件
第三节 汽车污染 物的危害与防治
二．汽车污染物及其危害
危害较大的几种污染物
○ 一氧化碳
二氧化
硫
○ 二氧化氮
碳氢化
合物
● 粉尘及烟雾
光化学
烟雾
第三节 汽车污染 物的危害与防治
三．汽车污染物的排放
规律：
○ 城市越大，人口越密，汽车越多， 则排出的污染物越多
○ 城市多于农村 ○ 城市中心区多于边缘区 ○ 商业区多于居民区
第四节 噪声污染
一、声波及有关概念
声波：机械波，在媒介中传播，来源于发声体的振动； 传入人耳时，耳鼓膜振动，刺激听神经而产生声的感 觉。
人耳听觉范围：20Hz-20000Hz
乐音与噪音
二、声压与距离的 关系
距声源距离越近，声压 越低，距离增加一倍， 声压减小6dB
第四节 噪声污染
交通噪声的传播
三．汽车污染物的排放
四．排气量与车辆运行状态的关系
○ 汽油、柴油汽车： ● 怠速时一氧化碳最多，减速次之，恒速最 小； • 碳氢化合物则减速时量最多，恒速最低
五．排放量同道路总坡的关系
○ 纵坡越大，耗油量越大，排污数量越大
第三节 汽车污染物的危害与防治
道路交通大气污染的防治 国外概况：
○ 明显改善，解除了城市上空烟雾弥漫的局面；但光化学烟雾有所发展，氮的氧化物仍有增 加的趋势
• 包括：大气污染、噪声、振动、妨碍日照和电磁波干扰，以及对非再生自然资 源的消耗
○ 交通运输干线（地上和地下）的影响 • 包括： • 对耕地的占用 • 对交通工程沿线文化、历史和古建筑等风景名胜造成的不利影响 • 对自然生态的破坏
一 ．
第
第三节 汽车污染 物的危害与防治
二．汽车污染物及其危害
危害较大的几种污染物
○ 一氧化碳
二氧化
硫
○ 二氧化氮
碳氢化
合物
● 粉尘及烟雾
光化学
烟雾
第三节 汽车污染 物的危害与防治
三．汽车污染物的排放
规律：
○ 城市越大，人口越密，汽车越多， 则排出的污染物越多
○ 城市多于农村 ○ 城市中心区多于边缘区 ○ 商业区多于居民区
第四节 噪声污染
一、声波及有关概念
声波：机械波，在媒介中传播，来源于发声体的振动； 传入人耳时，耳鼓膜振动，刺激听神经而产生声的感 觉。
人耳听觉范围：20Hz-20000Hz
乐音与噪音
二、声压与距离的 关系
距声源距离越近，声压 越低，距离增加一倍， 声压减小6dB
第四节 噪声污染
交通噪声的传播
三．汽车污染物的排放
四．排气量与车辆运行状态的关系
○ 汽油、柴油汽车： ● 怠速时一氧化碳最多，减速次之，恒速最 小； • 碳氢化合物则减速时量最多，恒速最低
五．排放量同道路总坡的关系
○ 纵坡越大，耗油量越大，排污数量越大
第三节 汽车污染物的危害与防治
道路交通大气污染的防治 国外概况：
○ 明显改善，解除了城市上空烟雾弥漫的局面；但光化学烟雾有所发展，氮的氧化物仍有增 加的趋势
• 包括：大气污染、噪声、振动、妨碍日照和电磁波干扰，以及对非再生自然资 源的消耗
○ 交通运输干线（地上和地下）的影响 • 包括： • 对耕地的占用 • 对交通工程沿线文化、历史和古建筑等风景名胜造成的不利影响 • 对自然生态的破坏
一 ．
第
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。
交通工程学道路通行能力课件
34
四、信号交叉口的通行能力
信号交叉口的运行特征 ： 交叉口是两条或两条以上道路相交的区域，车辆由此通过，并转换方 向，其运行路线必须相互交织或交叉， 由色灯信号控制指挥车辆前 进、停止或转向，这就不可避免地要减速、制动、停车或启动、加速、 转向，同时还由于红灯周期性地定时出现，所以必然要导致停车等候 和时间损失。 在交叉口范围内各种车辆混合行驶，转弯时相互穿插，当自行车高峰 时，机动车差不多处于非机动车的包围之中，要实现方向转换是困难 的。
354W W 3 QM—交织段上最大通1行能W力（辆/h）；
l—交织段长度（m）l ；
W—交织段宽度（m）；
e—环交入口引道平均宽度：
e=(e1+e2)/2 （m） ；
P—交织段内交织车辆与全部车辆之比(%)。
27
三、环行交叉口的通行能力
根据经验检验，一般设计通行能力应为沃尔卓普公式计算最大值的 80%，因此沃尔卓普公式应修改为：
8
二、道路通行能力与服务水平
道路通行能力的分类 较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，一般称为路段通行能 力，它是所有道路交通系统都必须考虑的; 在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流的通行能力，如具有平 面信号交叉口的城市道路的通行能力; 在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力，如各类匝道收费口及其 附近连接段的通行能力; 交织运行状态下的通行能力，如立体交叉的各类匝道、常规环道上车 流的通行能力。
6
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。
四、信号交叉口的通行能力
信号交叉口的运行特征 ： 交叉口是两条或两条以上道路相交的区域，车辆由此通过，并转换方 向，其运行路线必须相互交织或交叉， 由色灯信号控制指挥车辆前 进、停止或转向，这就不可避免地要减速、制动、停车或启动、加速、 转向，同时还由于红灯周期性地定时出现，所以必然要导致停车等候 和时间损失。 在交叉口范围内各种车辆混合行驶，转弯时相互穿插，当自行车高峰 时，机动车差不多处于非机动车的包围之中，要实现方向转换是困难 的。
354W W 3 QM—交织段上最大通1行能W力（辆/h）；
l—交织段长度（m）l ；
W—交织段宽度（m）；
e—环交入口引道平均宽度：
e=(e1+e2)/2 （m） ；
P—交织段内交织车辆与全部车辆之比(%)。
27
三、环行交叉口的通行能力
根据经验检验，一般设计通行能力应为沃尔卓普公式计算最大值的 80%，因此沃尔卓普公式应修改为：
8
二、道路通行能力与服务水平
道路通行能力的分类 较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力，一般称为路段通行能 力，它是所有道路交通系统都必须考虑的; 在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流的通行能力，如具有平 面信号交叉口的城市道路的通行能力; 在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力，如各类匝道收费口及其 附近连接段的通行能力; 交织运行状态下的通行能力，如立体交叉的各类匝道、常规环道上车 流的通行能力。
6
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。
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。
交通工程学第二版 第8章 交通流理论.ppt
ix i!
8.1 交通流的概率统计分布
均值和方差
P( X x) (m) x em x!
x 0,1,2,
在实际应用中:
n
n
xi fi
xi fi
m i1
i1
n
fi
N
i 1
E(X )
m xem x
m
m x1e m
m
x0
x!
x1 (x 1)!
Var( X ) (x m)2 m xem m
计数间隔较小时，也会出现大流量时段与小流 量时段，可用负二项分布拟合观测数据。
S2 1 时，可考虑使用负二项分布拟合观测数据。
m
8.1 交通流的概率统计分布
连续型分布
交通工程中，车头时距的分布也可被作为描述 车辆到达随机特性的度量。
连续型分布
负指数分布 移位的负指数分布 M3分布 爱尔兰分布
8.1 交通流的概率统计分布
8.1 交通流的概率统计分布
二项分布
P( X
x)
C
x n
p
x
(1
p) n x
x 0,1,2,
Cnx
n! x!(n
x)!
p, n ——二项分布参数，0<p<1,n为正整数。
E(X ) np
Var(X ) np(1 p)
Var( X ) np(1 p) (1 p) 1
E(X )
np
车头时距H≧t的概率曲线(T=1)
0
t / T 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
车头时距H<t的概率曲线(T=1)
8.1 交通流的概率统计分布
负指数分布广泛地被应用于描述车头时距分布。 但其往往适用于车流密度不大，车辆到达随机性较大 的情况。
8.1 交通流的概率统计分布
均值和方差
P( X x) (m) x em x!
x 0,1,2,
在实际应用中:
n
n
xi fi
xi fi
m i1
i1
n
fi
N
i 1
E(X )
m xem x
m
m x1e m
m
x0
x!
x1 (x 1)!
Var( X ) (x m)2 m xem m
计数间隔较小时，也会出现大流量时段与小流 量时段，可用负二项分布拟合观测数据。
S2 1 时，可考虑使用负二项分布拟合观测数据。
m
8.1 交通流的概率统计分布
连续型分布
交通工程中，车头时距的分布也可被作为描述 车辆到达随机特性的度量。
连续型分布
负指数分布 移位的负指数分布 M3分布 爱尔兰分布
8.1 交通流的概率统计分布
8.1 交通流的概率统计分布
二项分布
P( X
x)
C
x n
p
x
(1
p) n x
x 0,1,2,
Cnx
n! x!(n
x)!
p, n ——二项分布参数，0<p<1,n为正整数。
E(X ) np
Var(X ) np(1 p)
Var( X ) np(1 p) (1 p) 1
E(X )
np
车头时距H≧t的概率曲线(T=1)
0
t / T 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
车头时距H<t的概率曲线(T=1)
8.1 交通流的概率统计分布
负指数分布广泛地被应用于描述车头时距分布。 但其往往适用于车流密度不大，车辆到达随机性较大 的情况。
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根据环境质量基准、各地大气污染状况、国民经济发展规划和大气环境 的规划目标，按照分级分区管理的原则，规定我国大气环境质量标准分 为三级：
一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任 何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动植物，在长期和短期的接 触情况下，不发生伤害的空气质量要求。
10.3 噪声污染
一、交通噪声的产生机理及危害 1.声波与噪声 （1）响度（音量） （2）声强与贝尔 ：分贝（dB） （3) 声压与声压标准 （4）等效声级 （5）声压与距离的关系
10.3 噪声污染
2、噪声来源 工业噪声、交通噪声、生活噪声
3、噪声的危害 1）听力机构损伤 2）对睡眠的干扰 3）对人体的生理影响 4）心理影响
10.3 噪声污染
二、交通噪声及其传播 1、道路交通噪声的特点 2、交通噪声的传播
1）声能随距离的衰减 2）声传播过程中的附加衰减 3）声波的衍射现象
10.3 噪声污染
三、交通噪声的控制 1、制订切实可行的环境噪声法令条例 2、合理的城市规划与道路建设 3、绿化
10.4 振动污染
一、振动的产生 当汽车行驶于凹凸不平或有较深车辙的路面上，汽
三类区：大气污染程度比较重的城镇和工业区，以及城市交通 枢纽、干线等。
10.2 大气污染
三、道路交通大气污染的控制方法
各国防治大气污染的具体措施如下： 1．制定严格的排放标准和环境法 2．建立空气质量监测系统 3．控制汽车排污昼，发展无公害汽车 4．加强道路养护中的环保对策 5．加强交通管理
三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动植物（敏感着 除外）正常生长的空气质量要求
10.2 大气污染
根据各地区地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度，确 定大气环境质量分为三类区：
一类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗 养地等。
二类区：城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文 化区、名胜古迹和广大农村包区。
10.2 大气污染
一、大气污染物的形成及其危害 1、大气的结构和组成 2、大气污染物的发生 大气污染物质的来源可分成天然污染源和人为污染源： （1）天然污染源 ①火山喷发 ②森林火灾 ③自然尘：风沙、土壤尘等。 ④森林植物释放。
10.2 大气污染
（2）人为来源 大气的人为污染源可概括为四方面： ①燃料燃烧 ②工业生产过程排放 ③交通运输过程排放 ④农业活动排放
10.2 大气污染
3、主要大气污染物 1）气溶胶状态污染物 2）硫氧化合物 3）氮的氧化物 4）碳的氧化物 5）碳氢化合物 6）光化合烟雾
10.2 大气污染
4、大气污染类型 5、道路交通产生的大气污染物及其主要影响因素 6、大气污染物的扩散 7、道路交通大气污染物的危害
10.2 大气污染
二、大气污染监测
第十章 道路交通与环境保护
主讲：曹从咏 教授
10.1 概述
一、道路交通的发展与环境影响
1、环境的定义 指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工
改造的自然因素的总和，包括大气、水、海洋、土地、 矿藏、森林、草原、野生牛物、自然遗迹、人文遗迹、 自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
10.1 概述
车产生上下、左右或前后颠簸、摇动，这种不断变换 方向的冲击力量作用于车体的各部，作用于车上的乘 客，作用于路面，路面又将这巨大的外力传给路基， 路基土壤又传给道路两侧房屋设施，于是沿线一带就 产生不同程度的振动。
பைடு நூலகம்、振动的感觉 振动对人体的作用方式有三种情况：
①振动时作用于人体的主表面或基本部分 ②振动只是通过支撑面传递给人(如站立或坐在汽车上） ③振动作用在人的某一部分或器官(振动的手柄或头枕) 从人体受害程度划分又可分为： ①降低人的舒适 ②低人的工作效率(增加人的疲劳) ③降低人的健康素质。
10.4 振动污染
三、防护措施 1．道路规划设计时要尽量预防。 2. 对振源的措施。 3.加强交通管理 4.加宽两侧用地，使两旁的房屋远离道路，绿化等。
2、道路交通环境的范畴 目前，道路交通的环境影响主要划分为两大类 1）对社会环境的影响 2）对自然环境的影响
3、我国道路交通环境的现状 1）公路交通环境的现状 2）城市道路交通环境的现状
10.1 概述
二、道路交通污染的种类与危害 1、生态环境方面 2、大气环境方面 3、声环境方面 4、社会环境方面
一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任 何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动植物，在长期和短期的接 触情况下，不发生伤害的空气质量要求。
10.3 噪声污染
一、交通噪声的产生机理及危害 1.声波与噪声 （1）响度（音量） （2）声强与贝尔 ：分贝（dB） （3) 声压与声压标准 （4）等效声级 （5）声压与距离的关系
10.3 噪声污染
2、噪声来源 工业噪声、交通噪声、生活噪声
3、噪声的危害 1）听力机构损伤 2）对睡眠的干扰 3）对人体的生理影响 4）心理影响
10.3 噪声污染
二、交通噪声及其传播 1、道路交通噪声的特点 2、交通噪声的传播
1）声能随距离的衰减 2）声传播过程中的附加衰减 3）声波的衍射现象
10.3 噪声污染
三、交通噪声的控制 1、制订切实可行的环境噪声法令条例 2、合理的城市规划与道路建设 3、绿化
10.4 振动污染
一、振动的产生 当汽车行驶于凹凸不平或有较深车辙的路面上，汽
三类区：大气污染程度比较重的城镇和工业区，以及城市交通 枢纽、干线等。
10.2 大气污染
三、道路交通大气污染的控制方法
各国防治大气污染的具体措施如下： 1．制定严格的排放标准和环境法 2．建立空气质量监测系统 3．控制汽车排污昼，发展无公害汽车 4．加强道路养护中的环保对策 5．加强交通管理
三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动植物（敏感着 除外）正常生长的空气质量要求
10.2 大气污染
根据各地区地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度，确 定大气环境质量分为三类区：
一类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗 养地等。
二类区：城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文 化区、名胜古迹和广大农村包区。
10.2 大气污染
一、大气污染物的形成及其危害 1、大气的结构和组成 2、大气污染物的发生 大气污染物质的来源可分成天然污染源和人为污染源： （1）天然污染源 ①火山喷发 ②森林火灾 ③自然尘：风沙、土壤尘等。 ④森林植物释放。
10.2 大气污染
（2）人为来源 大气的人为污染源可概括为四方面： ①燃料燃烧 ②工业生产过程排放 ③交通运输过程排放 ④农业活动排放
10.2 大气污染
3、主要大气污染物 1）气溶胶状态污染物 2）硫氧化合物 3）氮的氧化物 4）碳的氧化物 5）碳氢化合物 6）光化合烟雾
10.2 大气污染
4、大气污染类型 5、道路交通产生的大气污染物及其主要影响因素 6、大气污染物的扩散 7、道路交通大气污染物的危害
10.2 大气污染
二、大气污染监测
第十章 道路交通与环境保护
主讲：曹从咏 教授
10.1 概述
一、道路交通的发展与环境影响
1、环境的定义 指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工
改造的自然因素的总和，包括大气、水、海洋、土地、 矿藏、森林、草原、野生牛物、自然遗迹、人文遗迹、 自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
10.1 概述
车产生上下、左右或前后颠簸、摇动，这种不断变换 方向的冲击力量作用于车体的各部，作用于车上的乘 客，作用于路面，路面又将这巨大的外力传给路基， 路基土壤又传给道路两侧房屋设施，于是沿线一带就 产生不同程度的振动。
பைடு நூலகம்、振动的感觉 振动对人体的作用方式有三种情况：
①振动时作用于人体的主表面或基本部分 ②振动只是通过支撑面传递给人(如站立或坐在汽车上） ③振动作用在人的某一部分或器官(振动的手柄或头枕) 从人体受害程度划分又可分为： ①降低人的舒适 ②低人的工作效率(增加人的疲劳) ③降低人的健康素质。
10.4 振动污染
三、防护措施 1．道路规划设计时要尽量预防。 2. 对振源的措施。 3.加强交通管理 4.加宽两侧用地，使两旁的房屋远离道路，绿化等。
2、道路交通环境的范畴 目前，道路交通的环境影响主要划分为两大类 1）对社会环境的影响 2）对自然环境的影响
3、我国道路交通环境的现状 1）公路交通环境的现状 2）城市道路交通环境的现状
10.1 概述
二、道路交通污染的种类与危害 1、生态环境方面 2、大气环境方面 3、声环境方面 4、社会环境方面