交通工程(二)(交通系统分析)
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《交通工程》
关于交通系统
交通系统构成要素
人/物 交通 工具 交通 设施 交通 环境 交通 规则 信息
第二讲 交通系统分析
吴志周
交通运输工程学院 上海市曹安公路4800号 wuzhizhou@tongji.edu.cn
安全、通畅、便捷、环保、效率 协同/协和-先进的交通系统
协同/协和-先进的交通系统
2015年4月 Page 2 Tongji University 2015年4月
Page 5 Tongji University 百度文库015年4月
2.1交通系统中人的基本特征
2.1.1驾驶员基本特征
主要通过视觉特性、反应特性与选择特性 加以表现。另外注意到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。
Page 6
Tongji University
2015年4月
。分动视野和静视野。
– 与车速大小有关，静视野范围最大（设标志牌等的依据），车 速越高视野越小，但前方注意点越远；
– 与颜色有关（绿色最小，红色较大，蓝色更大，白色最大）； – ——视野与视力密切相关：最佳视力、清晰视力视锥角10度范 围内，标志、信号设在此范围内）
9 Tongji University 2015年4月 10 Tongji University 2015年4月
2.1.2非驾车出行者行为（续）
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“博弈”系统（game） 运营者的利润追求与服务水平的保障等
2015年4月
2.1交通系统中人的基本特征
2.1.1驾驶员基本特征 2.1.2非驾车出行者行为 包括乘车出行、自行车出行、步行等
2.1.2非驾车出行者行为
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；
我国不同规模城市居民的出行时耗建议
城市人口/万人 时耗/min >100 45 100~50 35 50~25 30 <25 25
-行人交通流特性：步频，步幅，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
、 人力车（自行车、三轮车）；
• 路：道路网（密度、等级、布局），道
路线形、道路结构等。
3
Tongji University
2015年4月
Page 4
Tongji University
2015年4月
2.1交通系统中人的基本特征
交通系统中人的组成
• 交通出行者：驾驶员、骑车人、乘车人及步行 者等，交通需求的产生本源； • 交通规划/设计与管理者：决定着交通系统的 科学性与适应性，受到理念、知识与科技水平 的影响； • 交通系统的决策者：影响着交通的政策与法规 以及系统的走向
2015年4月
40
Tongji University
2015年4月
平面人行过街设施介绍（6）
平面人行过街设施介绍（7）
41
Tongji University
2015年4月
42
Tongji University
2015年4月
7
平面人行过街设施介绍（8）
2.2 城市交通主要方式及其特征
2.2.1 交通方式与距离及运量 2.2.2 轨道交通系统 2.2.3 新交通系统 2.2.4 公共汽车交通系统 2.2.5 准公共交通系统 2.2.6 汽车交通特征
34 Tongji University 2015年4月
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
平面人行过街设施介绍（1）
35
Tongji University
2015年4月
32 Tongji University 2015年4月
31
Tongji University
2015年4月
行人交通特性
•行人过街状况 •行人过街的危险性 •过街等待时间：汽车交通量、道路宽 度、行人心理因素 •过街横道情况 •过街天桥和过街地道
33 Tongji University 2015年4月
Page 1
Tongji University
道路交通三要素
• 人：出行者、规划设计和管理者等； • 车：小汽车、公共汽车、卡车、摩托车
大 纲
——人/物、工具（车）、设施（路）、环境、规则、信息
• 2.1 交通系统中人的基本特征 • 2.2 城市交通主要方式及其特征 • 2.3车辆的特性 • 2.4 道路基本特征 • 2.5交通环境特征 • 2.6交通流基本特征
0.9 0 .8 0 .7 0.6 0.5 静止 3. 6 7.2 速度 1 9岁 21 24 32 1 0 . 8 14 . 4 ( k m /h )
Tongji University
2015年4月
驾驶人基本特征——视觉特性
• 视野：两眼注视某一目标时注视点两侧可以看到的范围
驾驶人基本特征——视觉特性
25 Tongji University 2015年4月
• 驾驶人个性分类
– – – – 谨慎 稳健型 冲动型 进攻型
• 疲劳、酗酒、争吵、斗殴等影响因素
26 Tongji University 2015年4月
驾驶人基本特征——选择特性
选择的基本行为：影响交通的需求量与时间和空
由此引出的思考
• 交通事故中人的因素和反应 • 道路设施特性与驾驶员的心理与行为 • 交通环境（包括自然环境与信息环境）
驾驶人基本特征——视觉特性
• 色彩感觉：
– – – – 红色——刺激性强，易见性高； 黄色——有最高的明亮度； 绿色——温柔、平静，有安全感 蓝色——寒冷感，使人镇静。
交通信息的类型
刺激信息：道路及其交通环境影响驾驶员的
（标志、信号设置的依据）
交通语言的基本元素之一
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
16 Tongji University 2015年4月
是否可统一 协调？
17
Tongji University
2015年4月
18
Tongji University
2015年4月
3
交叉口范围的基础设施
19 Tongji University 2015年4月 20 Tongji University
由汽 车性 能和 路面 状况决 定
Tongji University
2015年4月
4
驾驶人基本特征——个性
疲劳影响因素：复杂环境、单调环境 疲劳后的表现：生理方面，反应迟钝、动作不
驾驶人基本特征——个性
• 驾驶人的个性：驾驶人的心理特征。
– 情绪，个性特征；
准确，动作灵敏度低；心理方面，注意力不集 中、思维迟缓、反应慢、情绪急噪等（任何疲 劳皆同） 兴奋的影响因素：酗酒、争吵、斗殴及外界的 强烈刺激等 兴奋后的表现：脉搏和呼吸加快，血压升高， 注意力不集中等。
36
Tongji University
2015年4月
6
平面人行过街设施介绍（2）
平面人行过街设施介绍（3）
37
Tongji University
2015年4月
38
Tongji University
2015年4月
平面人行过街设施介绍（4）
平面人行过街设施介绍（5）
39
Tongji University
反 光 材 料 的 运 用
交 通 安 全 对 策
2015年4月
驾驶人基本特征——反应特性
• 反应：由外界的刺激而产生的知觉－行为过程。道路及其环境（
线形、宽度、路面质量、交叉口及交通流状况及标志、信号等） 影响驾驶人的反应。
• 刺激信息
– – – – – 早显信息——有提前量信息，驾驶人易判断 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，驾驶人易察觉 潜伏信息——不易直观察觉，易造成判断错误
– 由隧道外进入隧道，大约发生10S的视觉障 碍，因此在设计的时候要考虑这一因素。
15 Tongji University 2015年4月
视觉特性（小结）
视野：眼球注意一点所能看见的空间范围。也有动 视野与静视野之分，动视野比静视野约宽15度。
——与车速大小有关，静止时视野范围最大（设 标志牌等的依据），车速越高视野越小，但前方 注意点越远； ——与颜色有关（绿色视野最小，红色较大，兰 色更大，白色最大）； ——视野与视力密切相关：最佳视力、清晰视力 视锥角10度范围内，标志、信号设在此范围内 （视觉敏锐条件）
• 反应时间
– 知觉－反应；判断；操作；制动器产生作用；
21
Tongji University
2015年4月
22
Tongji University
2015年4月
驾驶人基本特征——反应特性
减 速 度 （G） 制 动 要 求 脚上 从开 油始 门运 踏动 板 脚动 移踏 动板 到上 制 制 紧动 动 急开 生 制始 效 后走 时间
驾驶人基本特征——反应特性
驾驶员驾驶行为分为三类： 认知（Cognitive ） 判断（Judgment） 控制（Operation） 驾驶安全需求分析
知觉-反 应时间 0.4s
踏下制动 抬脚 时间时间时间 0.2s 0.1s
走过 的固 定时 间 取决于 人 的操 作能 力
23
由人 的操 作能 力和 汽车 制动 性能 决定
的感知：位置越低越容易被发现 • 夜间对行人的感知 • 夜间对路面的感知
形） • 汽车的设计
13
Tongji University
2015年4月
14
Tongji University
2015年4月
视力适应
视力与亮度有关（眩目，光亮由暗到亮 或由亮到暗有一个适应过程） • 明适应：由暗处到明处 • 暗适应：由明处到暗处 • 明适应时间要远远快于暗适应
29
Tongji University
2015年4月
30
Tongji University
2015年4月
5
2.1.2非驾车出行者行为
1. 乘客的交通需求心理
职业、收入、受教育程度对服务质量的要求不同；
2.1.2非驾车出行者行为（续）
行人交通特性
2. 乘车反应
不同出行目的的出行容忍时间不同
出行目的 就业 购物 游憩 理想出行时间/min 10 10 10 能忍受出行时间/min 45 35 85
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、舒适度等；
27 Tongji University 2015年4月
与驾驶员的心理与行为
• 人机界面与驾驶员的心理与行为
28
Tongji University
1
驾驶人基本特征——视觉特性
视力：静视力，动视力，夜视力。
驾驶人基本特征——视觉特性
• 视力：眼睛辨别物体大小、
远近等的能力
– 分为静视力，动视力； – 随着速度提高而降低； – 与驾驶人的年龄等生理条件 有关，年龄越大动视力越差 （驾驶人学驾驶年龄限制的 依据）； – 视力与亮度有关（眩目，光 亮由暗到亮或由亮到暗有一 个适应过程）
1.2 1. 1 1.0
动视 力
——静视力：与驾驶员的年龄等生理条件有关， 年龄越大动视力越差（驾驶员学驾驶年龄限 制的依据）； ——动视力：随着速度提高，而降低，限速的 重要依据之一。 ——夜视力：照度与视力成线性关系，即照度 减小，视力下降。
Page 7 Tongji University 2015年4月 8
2015年4月 12 Tongji University 2015年4月
11
Tongji University
2
夜视力
• 夜间对颜色的感知：白色，红色 • 夜间对高低、大小和明度对比不同物体
应用举例
• 交通标志标线的设置（颜色、位置） • 诱导标志的设置（字体、大小、内容等） • 弱视群体的考虑（色盲人群能否驾车？） • 交通安全的考虑及设计（交通设计、道路线
关于交通系统
交通系统构成要素
人/物 交通 工具 交通 设施 交通 环境 交通 规则 信息
第二讲 交通系统分析
吴志周
交通运输工程学院 上海市曹安公路4800号 wuzhizhou@tongji.edu.cn
安全、通畅、便捷、环保、效率 协同/协和-先进的交通系统
协同/协和-先进的交通系统
2015年4月 Page 2 Tongji University 2015年4月
Page 5 Tongji University 百度文库015年4月
2.1交通系统中人的基本特征
2.1.1驾驶员基本特征
主要通过视觉特性、反应特性与选择特性 加以表现。另外注意到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。
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2015年4月
。分动视野和静视野。
– 与车速大小有关，静视野范围最大（设标志牌等的依据），车 速越高视野越小，但前方注意点越远；
– 与颜色有关（绿色最小，红色较大，蓝色更大，白色最大）； – ——视野与视力密切相关：最佳视力、清晰视力视锥角10度范 围内，标志、信号设在此范围内）
9 Tongji University 2015年4月 10 Tongji University 2015年4月
2.1.2非驾车出行者行为（续）
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“博弈”系统（game） 运营者的利润追求与服务水平的保障等
2015年4月
2.1交通系统中人的基本特征
2.1.1驾驶员基本特征 2.1.2非驾车出行者行为 包括乘车出行、自行车出行、步行等
2.1.2非驾车出行者行为
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；
我国不同规模城市居民的出行时耗建议
城市人口/万人 时耗/min >100 45 100~50 35 50~25 30 <25 25
-行人交通流特性：步频，步幅，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
、 人力车（自行车、三轮车）；
• 路：道路网（密度、等级、布局），道
路线形、道路结构等。
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2015年4月
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2.1交通系统中人的基本特征
交通系统中人的组成
• 交通出行者：驾驶员、骑车人、乘车人及步行 者等，交通需求的产生本源； • 交通规划/设计与管理者：决定着交通系统的 科学性与适应性，受到理念、知识与科技水平 的影响； • 交通系统的决策者：影响着交通的政策与法规 以及系统的走向
2015年4月
40
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2015年4月
平面人行过街设施介绍（6）
平面人行过街设施介绍（7）
41
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2015年4月
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平面人行过街设施介绍（8）
2.2 城市交通主要方式及其特征
2.2.1 交通方式与距离及运量 2.2.2 轨道交通系统 2.2.3 新交通系统 2.2.4 公共汽车交通系统 2.2.5 准公共交通系统 2.2.6 汽车交通特征
34 Tongji University 2015年4月
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
平面人行过街设施介绍（1）
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2015年4月
32 Tongji University 2015年4月
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2015年4月
行人交通特性
•行人过街状况 •行人过街的危险性 •过街等待时间：汽车交通量、道路宽 度、行人心理因素 •过街横道情况 •过街天桥和过街地道
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道路交通三要素
• 人：出行者、规划设计和管理者等； • 车：小汽车、公共汽车、卡车、摩托车
大 纲
——人/物、工具（车）、设施（路）、环境、规则、信息
• 2.1 交通系统中人的基本特征 • 2.2 城市交通主要方式及其特征 • 2.3车辆的特性 • 2.4 道路基本特征 • 2.5交通环境特征 • 2.6交通流基本特征
0.9 0 .8 0 .7 0.6 0.5 静止 3. 6 7.2 速度 1 9岁 21 24 32 1 0 . 8 14 . 4 ( k m /h )
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驾驶人基本特征——视觉特性
• 视野：两眼注视某一目标时注视点两侧可以看到的范围
驾驶人基本特征——视觉特性
25 Tongji University 2015年4月
• 驾驶人个性分类
– – – – 谨慎 稳健型 冲动型 进攻型
• 疲劳、酗酒、争吵、斗殴等影响因素
26 Tongji University 2015年4月
驾驶人基本特征——选择特性
选择的基本行为：影响交通的需求量与时间和空
由此引出的思考
• 交通事故中人的因素和反应 • 道路设施特性与驾驶员的心理与行为 • 交通环境（包括自然环境与信息环境）
驾驶人基本特征——视觉特性
• 色彩感觉：
– – – – 红色——刺激性强，易见性高； 黄色——有最高的明亮度； 绿色——温柔、平静，有安全感 蓝色——寒冷感，使人镇静。
交通信息的类型
刺激信息：道路及其交通环境影响驾驶员的
（标志、信号设置的依据）
交通语言的基本元素之一
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
16 Tongji University 2015年4月
是否可统一 协调？
17
Tongji University
2015年4月
18
Tongji University
2015年4月
3
交叉口范围的基础设施
19 Tongji University 2015年4月 20 Tongji University
由汽 车性 能和 路面 状况决 定
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2015年4月
4
驾驶人基本特征——个性
疲劳影响因素：复杂环境、单调环境 疲劳后的表现：生理方面，反应迟钝、动作不
驾驶人基本特征——个性
• 驾驶人的个性：驾驶人的心理特征。
– 情绪，个性特征；
准确，动作灵敏度低；心理方面，注意力不集 中、思维迟缓、反应慢、情绪急噪等（任何疲 劳皆同） 兴奋的影响因素：酗酒、争吵、斗殴及外界的 强烈刺激等 兴奋后的表现：脉搏和呼吸加快，血压升高， 注意力不集中等。
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2015年4月
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平面人行过街设施介绍（2）
平面人行过街设施介绍（3）
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平面人行过街设施介绍（4）
平面人行过街设施介绍（5）
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反 光 材 料 的 运 用
交 通 安 全 对 策
2015年4月
驾驶人基本特征——反应特性
• 反应：由外界的刺激而产生的知觉－行为过程。道路及其环境（
线形、宽度、路面质量、交叉口及交通流状况及标志、信号等） 影响驾驶人的反应。
• 刺激信息
– – – – – 早显信息——有提前量信息，驾驶人易判断 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，驾驶人易察觉 潜伏信息——不易直观察觉，易造成判断错误
– 由隧道外进入隧道，大约发生10S的视觉障 碍，因此在设计的时候要考虑这一因素。
15 Tongji University 2015年4月
视觉特性（小结）
视野：眼球注意一点所能看见的空间范围。也有动 视野与静视野之分，动视野比静视野约宽15度。
——与车速大小有关，静止时视野范围最大（设 标志牌等的依据），车速越高视野越小，但前方 注意点越远； ——与颜色有关（绿色视野最小，红色较大，兰 色更大，白色最大）； ——视野与视力密切相关：最佳视力、清晰视力 视锥角10度范围内，标志、信号设在此范围内 （视觉敏锐条件）
• 反应时间
– 知觉－反应；判断；操作；制动器产生作用；
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驾驶人基本特征——反应特性
减 速 度 （G） 制 动 要 求 脚上 从开 油始 门运 踏动 板 脚动 移踏 动板 到上 制 制 紧动 动 急开 生 制始 效 后走 时间
驾驶人基本特征——反应特性
驾驶员驾驶行为分为三类： 认知（Cognitive ） 判断（Judgment） 控制（Operation） 驾驶安全需求分析
知觉-反 应时间 0.4s
踏下制动 抬脚 时间时间时间 0.2s 0.1s
走过 的固 定时 间 取决于 人 的操 作能 力
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由人 的操 作能 力和 汽车 制动 性能 决定
的感知：位置越低越容易被发现 • 夜间对行人的感知 • 夜间对路面的感知
形） • 汽车的设计
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视力适应
视力与亮度有关（眩目，光亮由暗到亮 或由亮到暗有一个适应过程） • 明适应：由暗处到明处 • 暗适应：由明处到暗处 • 明适应时间要远远快于暗适应
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2.1.2非驾车出行者行为
1. 乘客的交通需求心理
职业、收入、受教育程度对服务质量的要求不同；
2.1.2非驾车出行者行为（续）
行人交通特性
2. 乘车反应
不同出行目的的出行容忍时间不同
出行目的 就业 购物 游憩 理想出行时间/min 10 10 10 能忍受出行时间/min 45 35 85
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、舒适度等；
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与驾驶员的心理与行为
• 人机界面与驾驶员的心理与行为
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驾驶人基本特征——视觉特性
视力：静视力，动视力，夜视力。
驾驶人基本特征——视觉特性
• 视力：眼睛辨别物体大小、
远近等的能力
– 分为静视力，动视力； – 随着速度提高而降低； – 与驾驶人的年龄等生理条件 有关，年龄越大动视力越差 （驾驶人学驾驶年龄限制的 依据）； – 视力与亮度有关（眩目，光 亮由暗到亮或由亮到暗有一 个适应过程）
1.2 1. 1 1.0
动视 力
——静视力：与驾驶员的年龄等生理条件有关， 年龄越大动视力越差（驾驶员学驾驶年龄限 制的依据）； ——动视力：随着速度提高，而降低，限速的 重要依据之一。 ——夜视力：照度与视力成线性关系，即照度 减小，视力下降。
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夜视力
• 夜间对颜色的感知：白色，红色 • 夜间对高低、大小和明度对比不同物体
应用举例
• 交通标志标线的设置（颜色、位置） • 诱导标志的设置（字体、大小、内容等） • 弱视群体的考虑（色盲人群能否驾车？） • 交通安全的考虑及设计（交通设计、道路线