第二章 道路交通特性分析

第二章  道路交通特性分析
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。

太阳落山前,公路上的照度较高,日落后的黄昏时刻照度明显降低,在由明转暗的情况下,眼睛看东西主要靠视杆细胞起作用。而视杆细胞的感受性增加缓慢,需要30~40min的时间,才能稳定在一个水平上。由于天黑得较快,而暗适应还没充分形成,加之打开前灯,恰与周围的光度相等,不能形成对比,因此黄昏时最难驾驶并易出事故。

入夜光线更暗,在天然照明情况下,视力可降至白天视力的4%~10%,这是全靠视杆细胞活动的结果。下面介绍一下与夜间驾驶有关的视觉规律:

ⅰ夜间对颜色的感知在车灯照明的条件下,能发现各种颜色的距离,如表2—1所示。

m

离车42.9m左右,能肯定有一个人;若离车19m,则他的动向也能看清楚了。若是穿黑衣服的行人,则要离车9.6m左右,驾驶员才能看清他是横穿马路,还是在路边行走。交通标志自然是希望驾驶员能尽早发现,故以白色、红色为最好。

ⅱ夜间对高低、大小和明度对比不同物体的感知由于汽车前照灯光线较低,所以物体在车前的位置越低,夜间超容易被发现。交通标志牌的柱子应刷白漆,并应经常清洗和补刷,以使驾驶员容易发现,从而向上观察交通标志。大的物体,白天从远处就能发现,夜间因距离越远,光线越暗,所以即使远处的庞大物体,夜间有时也感知不到。明度对比大的物体,夜间较易发现,但距离比白天短53%。

ⅲ夜间对行人的感知如前所述,夜间可借行人衣着的颜色及动态来判断行人与车辆的距离。白天,公路中间的行人极易发现,路旁行人易被忽略。但在夜间会车时,情况与此不同,因两车都开示宽灯,照度低,而此时驾驶员的视线是沿道路右侧巡视的,为的是防止开出可行路面,因此道路中间的行人反而不易看到,常常会发生事故。这一事实告诉驾驶员夜间会车时,不要忘记观察道路中间。

ⅳ夜间对路面的观察由于车灯直射,路面凸出处显得明亮,凹陷处感到很黑,驾驶中可根据路面明暗来避让凹坑。不过由于灯光晃动,有时判断不准。若远处发现的黑影,汽车驶近时消失,可能是小的凹坑;若黑影仍然存在,可能凹坑较大、较深。月夜路面为灰白色,积水的地方为白色,而且反光、发亮。有人概括为“亮水、白石、黑泥巴”,无月亮的夜晚,路面为深灰色。若行驶中前面突然发黑,则是公路转弯处。

(3)视力适应

人的眼睛对于光亮程度的突然变化,要经过一段时间才能适应。由明亮处进入暗处,瞳孔放大,需6s或更长,眼睛习惯、视力恢复,称为暗适应;由暗处到明亮处,瞳孔收缩,需3s或更长,眼睛习惯、视力恢复,称为明适应。

一般,由隧道外进入没有照明条件的隧道内大约发生10s的视觉障碍;在城区和郊区交界处,内于夜晚照明条件的改变都会使驾驶员产生视觉障碍,从而影响行车安全。因此,在隧道人口处和与郊区公路连接的城区道路上应设有缓和照明,以减少视觉障碍,保证交通安全。

此外,在黄昏时路面的明亮度急速降低(特别是秋天的黄昏),而天空还较明亮,暗适应性较困难,而此时正值驾驶员和行人都感到疲劳的时候,事故也较多,应引起重视和警惕。

还应注意,在夜间,每个人的视力适应速度是各不相同的。从20岁到30岁,人的暗适应能力往往是不断提高的;而40岁以后则开始逐渐下降;60岁时,暗适应能力仅仅为20岁人的1/8。每个驾驶员都应掌握这种视力适应的变化特性,因为这对于行车安全来说,是非常重要的。

(4)眩目

眩目是由于刺目光源对眼球中角膜及视网膜问介质中所产生的散乱现象,这种现象有连续与间歇之分。夜间行驶的汽车多半是间歇性的眩目。当受到对向车灯强烈照射时,不禁要闭目或是移开视线,这种现象称之为生理性眩目。另一种是由于路灯照明反射所产生的眩目,它只使驾驶者有不愉快的感觉,这种现象称之为心理性眩目。

在暗淡光亮下的眼睛,受到强光刺激后.要产生眩感,而使视力下降。况下视力恢复时间的一个试验例子。按此静止视力由于眩目视力下降至0.4,恢复到1.1需要20s,动视力需要40s,而且只是恢复到0.6左右。但实际对向车的前照灯灯光,一般并不一定正射在驾驶者眼睛的正中心,而且驾驶者也可以转动眼球避开直射的强光,为此如果把眩目视力降低25%看作是安全视力,则恢复视力的时间约需3—4s。

(5)视野

驾驶视野就是驾驶员在行车时能够看到的外界范围。除摩托车以外,一般交通运输车辆都带有驾驶室,驾驶视野受到驾驶室结构的限制。驾驶员通过车窗直接看到的外界范围称为直接驾驶视野,包括前方视区和两侧视区,其中前方视区最为重要。对车辆后方情况需要借助后视镜观察。通过后视镜看到的后方视区称为间接驾驶视野。

① 汽车前上方视区界限 汽车前方视区的上限是前窗上部窗框。前方视区上限应能保证驾驶员在交叉口前看见红灯信号后,来得及把车停在停车线之前。根据图5—1,前上方视区界限可由下式确定:

α=tg -1((H-h )/(S+L))

式中: α——前上方最小视角(度);

A ——驾驶员眼睛距路面的高度(m)

S ——可能的制动距离(m)(该值可用人的反应时间为 0.65s ,制动减速度,0.3g 根据车速求出);

L ——驾驶员眼睛与车头之间的距离(m); H ——信号灯的安装高度(m)。

汽车前上方视区界限扩展过大,虽有利于驾驶员对信号灯的观察,但会因太阳光线直射使驾驶员眩目,妨碍对前方情况的观察。因此要把前上方视区界限控制在适当范围。

②汽车前下方视区界限 汽车前下方视区界限取决于前窗下部窗框的位置。对于长头型的汽车,则取决于发动机罩的位置和形状,如图5—2。一般来讲,降低前下方视区界限可扩大前方视区,有利于驾驶员观察前方情况。但如果过分向下方扩大前方视区,则会对驾驶员产生不良的心理影响,反而不利于安全行车。

经试验研究发现随着车速的提高,驾驶员眼睛对路面的注视点会逐渐移向远方。这时如果汽车的前下方视区界限过低,会使驾驶员感到精神紧张,甚至产生恐惧感,加速驾驶员的疲劳过程。

汽车前下方视区界限过高会使驾驶视野变小,前方盲区扩大,不利于驾驶员对前方障碍物的观察,且合使驾驶员的速度感变差,密易不自觉地增大行车速度。实际确定汽车前下方视区界限时,要综合考虑各方面的影响因素。

③汽车左右视野

人的双眼注视某一目标,注视点两侧可以看到的范围叫汽车左右视野视野。在静态

时,人的双眼左右方视野约160。,但受挡风玻璃框架的限制,而有缩小,缩小的程度取决于驾驶室的结构。

行车速度越高,驾驶员越注视远方,视野越窄,注意力随之引向景像的中心而置两侧于不顾,结果形成所谓隧洞视,与引起瞌睡的限制相类似。因此,在设计道路时,应在平面线形中限制道路直线段的长度,强制地促使驾驶员变换注视点的方向,避免打盹肇事。此外.在汽车行驶的过程中,靠近路边的景物相对于驾驶员眼睛的回转角速度若大于72。/s时,景物在视网膜上就不能清晰的成像,感到模糊不清,所以,车速越高就越看不清路边近处的景物。因此,交通标志的设置要与驾驶员有一定的距离。根据试验,当车速为64km/h时,能看清车辆两侧24m以外的物体;而如90km/h时,仅能看清明33m以外的物体。小于这个距离,无法识别物体。

驾驶员年龄大,周边视力要减退,识物能力下降,戴眼镜的,视野略窄些。

④汽车的间接视野汽车的间接视野指通过后视镜看到的汽车例后方的区域。在汽车超车、倒车、转弯、制动等行驶状态下,保证汽车有良好的间接视野很重要。

影响汽车间按视野的因素主要有三项,后视镜曲率、安装位置和尺寸。一般汽车的车外后视镜都使用凸面镜,因为在同样外形尺寸条件下,用凸面镜可比平面谈看到的范围大。但凸面镜反射的影象失真,容易引起驾驶员对速度、距离别断的错误。为兼顾可视范围和不失真两方面的要求,一般后视镜镜面的曲率半径为500~600mm左右。

汽车上后视镜的安装位置主要有两种方式,一种是安装于挡泥板上,另一种是安装于两侧车门上。当人的头部不动,只转动眼球时,人眼的视线移动范围为向左右各45。左右,所以第一种安装方式便于驾驶员观察,驾驶员无需转动头部即可看到左右两个后视镜中的影象。对于第二种安装方式,如果驾驶员想要观察助手席一则的后视镜时,必须转动头部,不如第一种方式便利,但是,第一种方式的后视镜跃离驾驶员较远,对后方的可视范围小于第二种安装方式。

2)反应特性

驾驶员的反应特性也是其最重要的交通特性之一,通常用反应时间来表示。

人的机体接受刺激,认知到这种刺激,并尽快作出反应动作,这个从接受刺激,到作出反应动作所需要的时间,称为反应时间(又称反应潜伏期)。就车辆驾驶而言,对一个特定刺激产生感知并对它作出反应,应包括四个性质截然不同的心理活动。①感知:对需要作出反应的刺激的再认识和了解;②识别:对刺激的辨别和解释;③判断:对刺激作出反应的决策:④反应;由决策引起的肢体反应。这一系列连续活动所用的总时间称为感知——反应时间。

对于驾驶员来说,特别重要的是制动反应时间。以紧急制动为例来说明这个问题。驾驶员从发现紧急情况到把右脚移到制动踏板上去所需要的时间,称为制动反应时间;从开始踏制动踏板到出现最大制动力的时间(包括制动系统传递的延滞时间和制动力增长时间),称为制动器作用时间;从出现最大制动力到使车辆完全停住的时间,称为持续制动时间。这三个时间内汽车运行的距离,称为汽车制动非安全区。因为缩短制动器作用时间和持续制动时间涉及到设计和制造技术问题,所以,这里最关键的是如何缩短和控制制动反应时间。

对于制动反应时间,试验室里的假定是,确认危险(反射时间)0.4s.将脚从加速踏

板那到制动踏板0.2s,脚接触到制动踏板和将踏板踩下0.1s,共计0.7s。实际的行驶情况是,外界刺激进人眼中,眼球转动需要时间,人的思维判断是否危险也需要时间。这种动作过程的必要时间,随着条件不同而异。这些动作可以看成是判断危险的一个过程。

驾驶员的制动反应时间与事故率呈正比关系,即,制动反应时间长的人,事故次数多。

反应时间的长短取决于驾驶员自身的个性、年龄、对反应的准备程度、信息的强弱、刺激时间的长短、刺激次数的多寡等。主要的影响因素有以下几个:

(1)刺激信息驾驶员的信息来自道路和交通环境,它包括道路线型、宽度、路面质量、横断面组成、坡度、交叉口及车辆类型、交通量、行车速度、机动车与非机动车的行驶情况及相互干扰情况、行人情况、交通信号、交通标志和交通标线等。在驾驶车辆的过程中,交通环境不断变换,驾驶员就随时接受外界信息,并作出相应的反应。驾驶员所遇到的外界信息大致分为五种情况:

①早显信息信息出现有一定的时间提前量,如各种交通标志预告的各种交通信息。

②突显信息指突发信息。例如,在行车中,行人或自行车突然例于车前;儿童的“跳出”事故中的信息。

③潜伏信息指驾驶员不能直接观察到的信息。这种信息的特点就是它的“隐蔽性”。如没有被驾驶员发现的车辆带病行驶、与宽阔的公路连接的“羊肠小路”,以及弯道超高不够或反超高等。

④微弱信息指外界信息刺激量过小,难以为驾驶员所接受的信息。这种信息被驾驶员的感觉器官反映到大脑以后,往往辨别不清、容易产生犹豫、疏忽,甚至错觉。如黄昏时,一驾驶员误将蹲在路中间系鞋带的小孩当成垃圾筐而轧死。

⑤先兆信息指信息到来之前具有某种征兆的信息。如在行车中已发现有事故的苗头,违章驾驶、超速行车、酒后驾驶等。对于早显信息和先兆信息都是在驾驶员有思想准备的情况下发生的,故驾驶员比较容易作出正确的判断和决策。微弱信息和潜伏信息都需要驾驶员集中注意力来捕捉和发现信息,如果疏忽大意,就会产生犹豫或错觉,造成动作迟缓,甚至作出错误判断。最困难的是突显信息,要求驾驶员在极短的时间内采取措施,如果驾驶员反应迟钝或注意力不集中,必然会措手不及,造成事故。

(2)分析和判断是大脑的思维活动过程。对于驾驶员来说一般分为三种情况:一种是驾

驶员接受外界信息后,能够迅速地分辨真伪,得出正确的结论,一般有经验的驾驶员由于大脑中储存很多信息,遇到外界情况变化时,反应迅速,判断正确;第二种是对外界信息分辨不出真伪,思维混乱,以致造成判断错误;第三种是对外界信息归纳缓慢或考虑欠周,造成分析失时或犹豫不决。对于后两种情况,都是造成交通事故的重要因素,应力求避免。

(3)年龄与性别同一个人,随着年龄的增长,反应时间增大,年龄为10~17岁,人的比较与判断能力和反应速度均未达到90%;18~29岁,人的比较与判断能力和动作与反应速度达到了最大值;这样年龄的人,尤其是20~25岁这段时间,反应速度是人生中最快的。30岁以后开始有下降的趋势。从40岁开始,反应时间均匀增加,一直到50岁,比平均反应时间增加25%。50岁以后,反应时间开始明显增加。

特别对反应时间的影响是男性驾驶员比女性驾驶员反应快。日本的交通心理学家宇留野让年龄及驾驶经历相同的男、女两组驾驶员在干燥的沥青路上,驾驶相同的小汽车作紧急制动试验,结果男性驾驶员比女性驾驶员的制动距离平均短4M。

(4)交通环境随着客观情况的复杂程度的增加,反应时间增长。在有信号控制的交叉路口的入口街道上,自由行驶的车辆对红灯制动反应时间平均为0.5s.在车流量很大,行人很多的街道上,由于驾驶员要进行观察,故对相同信号的制动反应时间增加到

1.2~1.5s的

此外,驾驶员饮酒、疲劳等也影响其反应时间。若反应时间增加0.2s,在紧急制动时,汽车多走2.8~3.4m。据一些交通事故分析指出,在大多数情况下,只要有零点几米的安全距离,就可以避免事故的发生。

美国各州公路工作者协会建议,对所有车速在确定安全停车距离时,反应时间用2.5s;在确定交叉口视距时,用2.0s,实际上,因人而异,总的反应时间在0.5~4.0s之间。

3)驾驶员的事故倾向性

交通事故倾向性(亲和性、反复性),在同样的环境条件下驾驶车辆,某些驾驶员易反复出现交通事故,而另一些驾驶员却很少出现事故。交通事故倾向性已被世界各国的心理学家肯定。1988年吉林工业大学作此方面的研究。

虽然驾驶员的性格倾向与肇事频率不是显著相关的(此项调查外向型责任肇事率仅比内向型高4%),但驾驶员性格倾向与违章性质、事故类型显著相关。外向型趋于主动违章,呈攻击性肇事倾向;内向型趋于被动违章,呈防御性肇事倾向。

4)驾驶员的心理特点和个性特点

(1)动机。驾驶员因出于某种原因(赶飞机)或需要(多载客)而争抢速度、节省时间,诱发事故。

(2)素养。包括遵纪守法、珍惜生命、关怀他人。

(3)注意力。沿路的非交通活动、同他人讲话、自身烦恼,可能分散注意力。

(4)智力。对行车速度、视距及其他信息的反应准确性和判断能力有差异。

(5)情绪。急躁或愤怒,导致超速、闯红灯、不守交通规则。

(6)成熟性。年轻人的炫耀、侥幸、冒险、求刺激,往往造成事故。

(7)知识。过去的经验、培养的技术、习惯和对交通环境做出正确反应能力。

(8)条件反应。习惯产生的条件反应,如保持车速、遵循车道线等。条件反应有时有利,有时不利,如改双向行驶为单向行驶。

1.2 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

1.3 行人的交通特性

1.行人交通流特性

2.行人交通特征和相关因素

行人负主要责任的约占10%左右、其中80%是行人不遵守交通规则乱穿道路造成的。行人事故中的受害者以60岁以上的老年人为最多,其次是中小学生和学龄前儿童。行人在横穿道路时,有以下各种特性:

1)行人决定是否开始横穿道路的主要依据是自己与驶近的汽车间的距离。根据国外的调查,如果车速为30-39km/h,与驶近的汽车平均距离为45m,行人开始横穿道路,当车速为40~49km/h时,平均距离为50m。

行人横穿道路时的平均步行速度与年龄与性别有关。在一般情况下,13~19岁行人的平均步行速度为2.7m/s,20~49岁为1.8m/s,50岁以上为1.5m/s。从全体来看,男性平均为1.57m/s,女性平均为1.53m/s。

2.行人在横穿道路时,有70~80%是个人单独步行,其余20%~30%是二人或

三人以结伴步行。调查表明,三人以上结伴步行比个人或二人同行的事故危险性大。

3.多数行人横过道路时,只注意右方交通而忽视左方交通,往往使自己闯入了驾驶员的空间导致交通事故。

据日本桔田氏调查,行人不遵守交通规则随便乱穿道路时

的心理活动如下表

行人不走人行横道随便穿越道路时的心理活动

心理活动所占比例(%)心理活动所占比例(%)

0.9

嫌麻烦48.6 不知道附近有人

行横道

平时的习惯22.0 到对面有急事0.9

想走近路16.5 汽车不敢撞人0.9

路上汽车不多、没关系 1.8 其他8.1

4—2—2 儿童及老年行人的行为特点

1.儿童行为特点

1)儿童穿越道路时,不懂得观察和确认交通安全。

成人在穿越道路时,注意观察和确认穿越时的安全并不困难,但儿童却很难做到,需要随着年龄和智力的增长远渐学习。一般儿童到9—12岁左右,才能基本上达到和成人一样对道路交通情况进行观察和判断。

2)儿童常常跑步穿越道路。

在穿越道路时,儿童的心理负担比成人大,往往急于到达道路的另一例而跑步穿越。如果机动车驾驶员对此没有思想准备,就可能来不及避让而发生事故。

3)有成人带领时,儿童对成人有依赖性,认为有成人保护可任意行动。如果成人忽视了对儿童的照管,容易造成交通事故。

4)儿童身体矮小、眼睛距地面高度低,视野比成人狭窄,对交通状况的观察受到限制。另一方面,儿童的目标小,不易引起机动车辆驾驶员的注意,这对儿童的交通安全是不利的。

5)儿童常常在道路玩耍

美国机动车引起的死亡事故的5~10岁儿童,8.6%是在道路上玩耍时发生的。

2.老年行人的行为特点

1)老年人生理机能衰退,感觉和行为都显得迟钝,发现和躲避车辆的能力下降。

2)对机动车辆速度和炬离判断的误差大,有时因判断不清而与机动车辆争道抢行。

3)交通安全意识低.对于安全主要靠自己来保证认识不足,往往认为老年人应受到照顾,汽车应该停下来让老年人先行。

4)老年人喜欢穿深颜色的衣服,在夜间或傍晚时,不易被发现。

5)老年人在横穿道路时,有突然折回的现象。

日本的一项分析表明,55岁以上老年人,在人行横道上等待穿越的平均时间29s,比13~19岁少年等待时间长4s。

二、车辆特性分析

(一)汽车基本特性

1车辆的使用要求

道路上的车辆按其使用性能分为客运车辆和货运车辆,前者主要包括公共汽车、无轨电车、有轨电车、大客车和小轿车;后者主要包括载货卡车、拖挂车、平板车等。近年来国外一些大城市,为了增加运量、降低成本、减少交通拥挤状况,增设了轻轨列车。轻轨列车是对原来的有轨电车进行技术改造而开发出的一种新型交通工具。交通运输对车辆的使用要求:

1.交通效率高;

2.行驶性能和安全性能好;

3.乘载方便、舒适;

4.营运成本低;

5.对环境的污染少。 2 车辆设计尺寸 3 动力性能

1)最高车速V max

在良好的水平路段上,汽车所能达到的最高行驶速度(km/h)。此时坡度阻力和加速阻力为零,此车速即牵引力克服空气阻力和滚动阻力时所能达到的车速。

2)加速时间t

分为原地起步加速时间和超车加速时间。原地起步加速时间是指汽车由第I 挡起步以最大的加速度逐步换至高档后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。超车加速时间大多是用高档或次高档由30 km/h 或40 km/h 全力加速至某一高速度所需的时间来表示。

3)最大爬坡能力

用满载时汽车在良好的路面上可能行车的最大爬坡度i max (%)表示。在汽车变速器挂第I 挡是达到最大,小汽车i max 的大于载货车的i max 。

汽车的牵引力:发动机产生扭矩,传动系统把扭矩传至驱动轮上,得到驱动轮的扭矩,并转换成一对对地面的圆周力,地面对驱汽车行驶除了受驱动条件的制约外,还受轮胎与地面附着条件的限制,附着条件好,附着力就大,附着力是牵引力的极值,如果牵引力大于附着力,则驱动轮必然打滑。

汽车的行驶阻力包括空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和加速阻力。前两种阻力在任何行驶条件下均存在,坡度阻力在上、下坡时产生,加速阻力则发生于变速行驶时。 4.汽车安全性

是指汽车以最小的交通事故概率和最少的公害适应使用条件的能力。 1)制动性 汽车强制降低行驶速度和停车的能力。包括:

制动效能 是指在良好的道路、交通条件下,汽车以一定初速度制动到停车的制动距离、制动时间、制动减速度或制动力。

)

(2546.32

min

i V t V L ++

=? 式中 V ——汽车制动开始时的速度(km /h);

t ——制动器作用时间(驾驶员踏制动踏板到制动力增长至最大值的时间) i ——道路纵坡度(%),上坡为正,下坡为负, Φ——轮胎与路面之间的附着系数。

制动性能稳定性 指制动效能不因制动器摩擦条件改变而恶化的性能。包括热稳定性(连续制动使制动器温度后保持冷态制动效能的能力)和水稳定性(不同制动器侵水而使制动效能衰退的性能)。

制动时方向稳定性 汽车制动时保持按给定轨迹行驶的能力。

2)稳定性 汽车根据驾驶员的意愿按照规定的方向行驶,且不产生侧滑或倾翻的能力。主要因素:轴距和轮距、重心位置、转动惯量、轮胎特性、转向系的结构和性能、车身的动力学性能。

3)驾驶员座位的视野 直接视野(前档风玻璃面积和倾角、座位高低等)、间接视野、恶劣天气的视野保持(刮水器、除雾器)、夜间视野(照明工具)。

4)驾驶操作性 汽车驾驶操作方便程度的性能(驾驶员与操纵杆件、踏板、仪表的位置)。

5)发生碰撞时的安全性

车内防碰撞结构:软化内饰和仪表盘、避免突出物(手柄内陷)、吸能转向盘、动态安全系统(奥迪连锁式动态安全系统,拉紧安全带)。

乘员约束:安全带、气囊、头枕。

车外防碰撞结构:前、后吸能式保险杠、前、中、后柱等

6)防火安全性车身采用阻燃材料、防火壁分隔发动机、消防设施。

7)防公害的安全性噪声、废气排放等。

5.燃料经济性

燃料经济性指汽车用最低燃料消耗量完成一定功能的能力。

1)在一定运行工况下、汽车行驶一定里程的燃料消耗量。如常用的百公里耗油量(L/100km)。(30~40)

2)一定的燃料消耗量能使汽车行驶的里程,如每升油行驶公里数(km/L)。

3)单位运输工作量的燃油消耗量,如L/100tkm(货车)、L/1000pkm(客车)。

三、道路特性分析

1.路网密度

2.道路结构

3.道路线形

4.道路网布局

§2-2交通流的基本特性

一、交通流的概念

1、交通流在道路上通行的车流和人流通称为交通流。

2、分类

按交通流中不同成分:车流、人流以及混合流;

按交通流输送的对象:客流和货流;

按交通设施对交通流的影响:连续流、间断流;

按交通流的交汇流向:交叉、合流、分流和交织流;

按交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的感受:自由流、稳定流、不稳定流和强制流。

3、交通流特性概述

交通流的定性和定量特征,称为交通流特性。观测和研究发现,由于在交通过程中人、车、路、环境的相互联系和影响作用,道路交通流具有以下基本特性:1)双重性对道路上的机动车的控制既取决于驾驶员,又取决于道路系统。一方面,驾驶员为避免与其它车辆相撞,必然受到限制。另—方面,驾驶员又能自由地改变车速和其它车辆的相对位置。

2)局限性由于机动车和道路的物理尺寸所限,车辆运行中可能会相互妨碍。仅由于道路通行能力的限制和车辆间的相互制约,就有可能引起交通拥挤。此外,车速也是有限的,并且视车辆的时、间条件而异。

3)时空性由于车速的随机变化的,机动车在时间和空间上的状态都不相同,因此,交通流呈现时间和空间上的变化规律。

道路交通流的以上三个特性进一步说明:道路交通是一个复杂的动态系统。由这三个特性出发,将道路上的交通流用交通量(当量)、速度、密度三个基本参数加以描述。观测、整理和研究这些参数的变化规律以及它们之间的相互关系,可以为分析道路上的运营状况、交通规划、路网布设、线形设计、运输调度与组织、运力投放与调控以及为现有道路交通综合治理提供起决定作用的论证数据。

二、交通流参数的定义

1.交通量Q

交通量是指在单位时间段内,通过道路某一地点、某一断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。

交通量是一个随机数,不同时间、不同地点的交通量都是变化的。交通量随时间和空间而变化的现象,称之为交通量的时空分布特性。研究或观察交通量的变化规律,对于进行交通规划、交通管理、交通设施的规划、设计方案比较和经济分析以及交通控制与安全,均具有重要意义。

平均交通量包括:年平均日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量。 2.行车速度V

设行驶距离为s ,所需时间为t ,则车速可用s/t 形式表示。按s 和t 的取值不同,可定义各种不同的车速。

1)地点车速(Stop speed)

是车辆通过某一地点时的瞬时车速,因此观测时s 取值尽可能短,通常以20~25m 宜,用作道路设计、交通管制和规划资料。

2)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。用于评价该路段的线形顺适性和通行能力分析,计算道路使用者的成本效益分析。

3)运行车速(Operating speed)

这是指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所能保持的安全车速,用于评价道路通行能力和车辆运行状况。

4)行程车速(Overall speed)

行程车速又称区间车速.是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。行程车速是一项综合性指标,用以评价道路的通畅程度,估计行车延误情况。要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行程车速。

5)临界车速(Critical speed)

指道路理论通行能力达到员大时的车速,对于选择道路等级具有重要作用。 6)设计车速(Design speed)

指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。用作道路线形几何设计的标准。

3.交通密度K

指一条车道上车辆的密集程度,即在某一瞬时内单位长度一条车道上的车辆数,又称车流密度,常以K 表示,其单位为辆/km(如为多车道,则应除以车道数换算成单车道的车辆数然后再计算),于是有:

L

N K =

式中 K ——车流密度(辆/km );

N ——单车道路段内的车辆数(辆) L ——路段长度(km )。 车流密度还可以用下式计算:

s

V Q K =

式中 Q ——单车道上交通量(辆/h ); s V ——区间平均车速(km/h)。

三、交通流三参数的特性分析

3.1 交通量的特性分析 1、交通量的表达方式 1)日交通量(辆/d )

(1)平均日交通量(ADT )将观测期内统计的交通量在总和除以观测总天数所得的平均值。

∑==n

i i Q n ADT 1

1

式中 Q i ——观测期内第i 日的交通量(辆/d ) n ——观测的天数(d )

(2)年平均日交通量(AADT ) 将一年内观测的交通量总和除以一年的总天数所得的平均值。

∑==365

1

3651i i Q AADT

(3)月平均日交通量(MADT ) 将一月内观测的交通量总和除以该月的总天数(k )所得的平均值。

∑==k

i i Q k MADT 1

1

(4)周平均日交通量(WADT ) 将一周内观测的交通量总和除以7d 所得的平均值。

∑==7

1

71i i Q WADT

某些情况下,还常用周的年平均交通量表示,即将全年中每周某日(如周三)点交通量除以全年周三点总日数而得。

2)小时交通量(辆/h ) 可更加具体的反映观测断面的交通量变化情况。 (1)小时交通量 一小时内通过观测站的车辆数。

(2)高峰小时交通量(PHT ) 指一天内的车流高峰期间连续60min 的最大交通量(辆/h )

(3)第30位小时交通量 将一年当中8760小时的交通量按大小次序排列,从大到小序号中第30位的那个小时的交通量。

从图上可以发现:从第1到第30位左右的小时交通量减少的比较显著,即曲线斜率大;而从第30位以后,交通量减少得非常缓慢,曲线较为平直,即曲线斜率小。据此规律,美国和日本等选取第30位小时交通量为设计小时交通量。这样,便道路设计既满足了99.67%时间内的交通需求,将交通拥挤时间保持在最低限度(只占0.33%),又大大降低了公路建设费用,经济合理。

3)不足1小时的时段交通量(流率) 指对不足1小时的时间间隔(如取5min 、15min )内观测到的交通量,换算为1小时车辆数称为流率。

n

n 60

?分钟内观测到的车辆数流率=

2、交通量在时间上的变化 1)月变化

例一:已知某年全月交通量,求各月份的k 月,并画出月交通量变化图(以1/k 月为纵坐标)。

例二:已知某年各月的月平均日交通量MADT ,求各月份的k 月,并画出月交通量变化

(1) 月变量在公路比城市道路上显示出受季节性影响较大;

(2) 月变量在主要为旅游服务的公路比主要为生产运输服务的公路上显示出受季节性影响较大;

(3) 一年中二月的月变系数最大,因为该月处于全年最寒冷时期,又逢春节,出车少,交通量低。

2)周变化

例3:1984年全年共有52个星期一,全年星期—的交通量总和为1557922辆,1984年星期一的平均日交通量为:

ADT =155792/52=2996(辆/d )

1984年星期一的日交通量变化系数K d : K d =AADT/ADT=3025/2996=1.010

例4:已知全年某周日交通量总和,求周日不均匀系数。

乡区公路和旅游道路上,高峰交通流出现在周末,而主要为业务出行的市区高速公路上,周末交通量较低。

3)时变化

例5:已知某日全天各小时交通量,求各小时K h ,并画出交通量小时变化图,求出早、

昼夜16h(或12h)的交通量占日交通量之比,称为昼间流量比。夜间8h(或12h)的交通量占日交通量之比称为夜间流量比。由于夜间调查交通量工作量大,但年平均日交通量是一天24h 的交通量。若已知昼间或夜间流量比,则只需观测昼间流量而推算出日交通量。

昼间16h 通常指早6:00~22:00点;夜间8h 交通量22:00至次晨6:00点。

%交通量之和全日交通量之和

夜间=

夜间流量比夜100h 24h 8P ?

%交通量之和

全日交通量之和

昼间=

昼间流量比昼100h 24h 16P ?

一般夜间8h 交通量占昼夜24h 交通量的比例变化在 1.9%~5.3%之间,平均为2.8%;昼间16h 交通量占昼夜24h 交通量的流量比一般在95%以上,平均为97.2%,非常接近全日交通量。夜间流量的另一特点是季节性规律较明显, 7、8、9三个月是盛夏季节,白天炎热,夜间行车增多,流量比最高。1、2月天气寒冷,夜间行车减少,流量比最低,春秋两季的比例介于冬夏之间。

根据这一规律,并为减少换算误差,分别取4~6月、7~9月、10~12月和1~3

月流量比的平均值作为季节夜间流量比以换算各月的观测值。

3、交通量在空间上的变化

1)城乡分布2)路段分布

3)方向分布

国外数据:上下班路线K D=0.7,主要干道K D=0.6,市中心K D=0.5。

国内数据,上下班路线K D=0.6~0.7,郊区主要干道变化不大,机动车K D=0.52~0.56,非机动车K D=0.54~0.59。

4)车道分布

靠中心线为第1车道a L=1,第2车道a L=0.8~0.89,第3车道a L=0.65~0.78。

4、设计小时交通量

研究表明,第30位小时交通量与年平均日交通量之比的k

值十分稳定。据美国《道

路通行能力手册》,按道路类别及所在地区不同,k

值分布在12%~18%范围内。

我国20世纪80年代开始进行了大量的观测统计。根据对我国国家干线公路的观测

统计,k

值分布在0.11~0.15,平均为0.133,设计小时交通量与年平均日交通量的比

值称为设计小时交通量系数k

设,k

的特性:

1)AADT增大,k设减小;2)高k设值比低的减小更快;3)K(密度)增加,k设减小;4) 最高的k

值发生在旅游道路。

3.2 行车速度的特性分析

车速的变化特性是反映交通流特性的一个重要方面,它能说明车速在人、车、路和环境等因素影响和交通流作用下所产生的变化。主要因素有如下几项:1.驾驶员对车速的影响

汽车行驶速度除众所周知的与驾驶员的技术水平、开车时间长短有关外,还与驾驶员的个性、性别、年龄和婚姻状况有关。一般开新车、长途旅行、无乘客时、青年、男性、单身驾驶员要开得快。

2.车辆对车速的影响

车型和车龄对地点车速有显著影响,小汽车>专用大客车>货车,新车快于旧车。单辆车和组合车的平均车速随总重的增加而降低。

3.道路对车速的影响

驾驶员采用的实际车速不是根据街道的等级,而是根据街道的实际状况,如街道类型、平纵线型、坡长、车道数和路面类型等对汽车行驶的影响。另外,街道所处的地理位置、视距条件、车道位置、侧向净空、交通标淮和交叉口间距等对车速也有很大的影响。

4.交通条件对车速的影响

交通量、交通组成、交通管理。

5.交通环境对车速的影响

道路所经地理位置、气候、季节和时间,以及沿线的街道化程度影响V。

3.3 车流密度的特性分析

1.密度变化的特征值

道路上交通量较小时,车辆间距较大,密度小,驾驶员可以自由地选择车速行驶;交通量增多时,车辆间距缩小,密度加大,车辆行驶产生相互制约;随着密度的进一步增大,车辆拥挤,车速下降,交通量因而减少,直到车辆处于停驶状态,此时交通量趋于零,密度却趋于最大值。

1)临界密度K m交通量由零逐渐增大,接近或达到道路通行能力时的车流密度称为临界密度,相应车速称为临界速度(V m)。临界密度反映交通流量最大时(Q m)的密度,故又称为最佳车流密度。

2)阻塞密度K j 当密度继续增大,达到导致所有车辆无法通行时,速度趋近于零,

密度、交通量和速度的一般变化图

2.车头间距与车头时距

车头间距是指同向行驶的一列车队中,两连续行驶的车辆车头之间的距离。车头间距的平均值,称为平均车头间距d n ,单位为m/辆。交通密度和车头间距互为倒数,即:

h d =1000/ K

在交通流的不同车头间距中,可以保证行车安全的最短车头间距,称为极限车头间距。是同向行车运行安全的重要依据。

与车头间距相对应,在同向行驶的一列车队中,两连续行驶的车辆之车头驶过某一点时的时间间隔,称为车头时距(s/辆)。能够保证行车安全的最短车头时距称为极限车头时距。Q (辆/h )

h t =3600/ Q

d t h V

K V VK h ?=?==6.310006.33600

例 在一段500m 长的公路上,于起点断面5min 内测得通过车辆为30辆、车速为36km/h ,车流为连续均匀流,求平均车头时距、平均车头间距、交通密度以及第一辆车通过该路段所需时间。

解 Q =30×(60/5) =360 (辆/h)

h t =3600/360=10 (s/辆) h d =36/3.6×10=100 (m/辆) K =1000/100=10 (辆/km)

T=S/V=500/1000/36×3600=50 (s) 3.车道占有率

由于交通密度是瞬时值,随观测的时间或区间长度的变化而变化,而且反映不出车辆长度与速度的关系,尤其当车辆混合行驶时,交通密度的高低,并不能明确地表不出交通流的状态,所以在交通工程中又引用了车道占有率的概念来表示交通密度。车道占有率包括空间占有率和时间占有率两种。

1)空间占有率 公路的单位面积中各车辆所占面积的总和。在实际观测中,一般将公路一定路段上的车辆总长度与路段长度之比的百分数作为空间占有率。车流密度只能表示车流的密集程度,而空间占有率则能反映某路段上车队的长度。其表达式如下:

∑==n

i i s l L R 1

1

式中:R s ——空间占有率(%); L ——观测路段总长度(m)

l i ——第i 辆车的长度(m) n ——该路段的车辆数。

2)时间占有率 在公路的任一短路段上,车辆通过时间的累计值与观测时间的比,即为时间占有率R t 。其表达式如下:

∑==n

i i t t T R 1

1

T 一观测时问(s);

t i ——第j 辆车通过观测路段所用的时间(s); n ——在观测时间内通过观测路段的车辆数。 道路上交通量较小时,车头间距较大,交通密度小,驾驶员可以自由选择行驶车速;当交通量增大时,车头间距缩小,密度加大,车辆行驶时相互制约。随着交通密度进一步增大,车辆拥挤,车速下降,驾驶自由度根小,车辆走走停停,直到车辆趋于停驶状态。因此,从车流密度的大小、可以判定交通拥挤情况,从而决定应采取何种管理措施。

研究交叉口信号灯的配时、高速道路监侧控制系统设计和服务水平分级等均需要交通密度资料,德国将交通密度及作为划分快速干道服务水平的标准,将交通密度划分五个区:I 区K 为0-10辆/km ,Ⅱ区K 为10-20辆/h ,Ⅲ区K 为20-30辆/Lm ,Ⅳ区K 为30—40辆/Lm ,Ⅴ区是大于40辆/km 。交通密度在I —Ⅲ区范围内,车流稳定,趋出此区则车流不稳,故Ⅲ区作为设计范围。美国对服务水平划分亦提出密度指标:对高速公路,I 级K ≯19辆/Lm ,Ⅱ级K ≯32辆/Lm ,Ⅲ级K ≯48辆/Lm ,Ⅳ级K ≯67辆/Lm ,V 级是K ≯107辆/Lm.

四、交通流三参数的相互关系

1.交通流参数的基本关系 1)瞬时形态(微观形态)的分析

车流由右向左流动的示意图如用所示

在时刻t 1截取包含n 个车尾空距的一段距离s ,图中n =3。在时刻t1+Δt 这三辆车位置用虚线画在图的上方。图下方的那根直线上的A 、B 、C 标出时刻t 1三辆车车尾的位置,A 1,B 1,C 1标出时刻t1+Δt 这三辆车车尾的位置。时间增量Δt 充分小,使得在此Δt 之内,在s 内无车辆进出。下面考察时刻t 1的密度、K 、Δt 这个瞬间的空间平均速度V s 以及s 距离内所有断面的平均流量Q 。

∑===

n

i i

s

n

s

n K 1

把这n 辆车在Δt 瞬间内所行驶的距离分别记为l 1,l 2,……l n ,则:

t

n l

t l n

i i

n

i i

??∑∑

====

11

n

1V s BC B C C B A A C C B B A A l

n

i i

+++=++=∑=11111111

2

在Δt 之内,路段s 中各个断面的车辆通过数是不同的,若以车尾作为一辆车通过

某个断面的标推,那么,在OA 1,AB 1这两段距离内的任何一个断面,流量为零,在A 1A ,B 1C 1,BC 这三段之内的流量为1/Δt , 而在C 1B 这一段的流量为2/Δt ,很自然应当把整个路段s 上的平均流量定义为各分段不同流量按这些分段的长度为权作的加权平均值,应有

()s

i KV t

s l t s BC B C B C C B A A t

B C BC C B A A AB OA B C BC C B A A AB OA Q =?=

?++++=?++++++++++=

∑)()(21)(0)(11111111111111111(1)

例 在一150m 路段足够高的上方对车流进行摄影,拍摄第一张相片,隔3s 再拍第二张,构成一组照片。在第一张照片上截取8个连续的车尾空距,共长150u 。这组照片上

)(2413)(81)(13

1

3

1311∑∑∑∑===-=-=?-=i i i i i i n i i i s x y x y t x y n V

=(673-502)/24=7.125m/s

从第一张照上求初始密度 K =8/150=0.053辆/s

Q =VsK ×3600=1368辆/h

上例那种摄影方法来测定路段上的车流密度是相当费时费钱的,很难推广。 (2)时段形态(宏观形态)的分析

仍采用上图,考察时刻t 1在长为s 的路段上的车流密度K 、访路段上的尾车(即第n 辆)在s 上的行驶速度Vs 、行驶时间t 以及在t 内左端断面的流量Q

K=n/s V E =s/t E Q=n/t E

Q=V E K

此式的物理意义是:路段下游端断面上的流量等于起始时刻的密度与该时刻上游端那辆车的路段行驶速度的乘积。公式(2)与公式(1)中的密度K 的物理含义是相同的,但流量Q 的含义有较大差别,前者的Q (空间平均流量)指的是路段s 内所有断面瞬时流量的平均值,后者的Q (时间平均流量)是指路段下游端断面在较长时段内的流量,即一般意义下的在固定断面上的流量。两个公式中的速度的含义也很不相同。前者的

V s 是空间平均速度,是一个瞬时量,而后者的V E 是车队尾车的路段行驶速度。

例 用电子秒表在高峰小时内于路段(长度L =AB =200m)两端断面A 和B 同步连续观测

段内的在A 断面的流量、相应的密度如下:第i 辆车的行驶速度为

)/(s m t t AB

V Bi

Ai i -=

在22.5秒这一时刻,第一辆车已通过A 断面,而第九辆车也进入到路段中来,此时刻的密度为

K 22.5秒=8×1000/200=40(辆/km )

此时刻路段中的8辆车开始依次通过A ,最后一辆(即序号为9的那辆)通过的时刻为43秒,所以这一段时间的流量为

Q 22.5~43秒=(8×3600)/(43-22.5)=1405辆/h

第九辆车的速度为

V 9=Q/K=1405/40=35.13(km/h)

同样可算第二组流量、密度和对应尾车速度

302001000

)511(4.32=?-=K (辆/km )

12863

.321.493600

5111.493.32=)(=秒秒~-?-Q (辆/h)

V 11=Q/K=1286/30=42.9(km/h)

路段下游端点在时段T 内的流量与T 内各个瞬间的路段流量的关系非常密切;而车队尾车的路段行驶速度也与它前面各车的空间平均速度息息相关。因此,无论用例1的摄影法,还是采取例2的同步秒表对车号法,都能客观地反映车流在所观测的路段内三个参数的量值及变化规律。

2.交通流参数的之间相互关系 1)线性模型(速度和密度的关系)

)/1(j K K f

V V -= …………速密关系

)()1(2

j f j f K K K V K K KV KV Q -=-== …………流密关系

0)21(=-=??j

f K K

V K Q 时达到最大流量,即K=K j /2、V m =V f /2、Q m =V m ×K j /2 )()1(2f j f j V V V K V V V K KV Q -=-== …………流速关系

例在线性车流模型中,如K

)/11(5.0m f Q Q V V -+= 解:j

f j

f f f K V K Q V V V K /2/42-±=

由Q m =V m K m =0.5V f 0.5K j =V f K j /4,可得K m =4Q m /V f

)/11(5.0m j Q Q K K -±=

K

(1)Greenberg 模型——适合交通流拥挤

(2)Underwood 模型——适合交通密度低的情况

三、连续流和间断流

1、连续流行车特征

1)连续流:道路上行驶的车流不因外界因素干扰而停车,谓之连续流。

2)连续流的拥挤:连续交通流不一定是不拥挤的,因为它受到内部的干扰。连续交通流的拥挤可以分为两种类型:①周期性的拥挤。在同一地点和同一时间,例如每个工作日的早晨或夏季的每个星期日,重复出现的交通拥挤。②非周期性的拥挤。是由某种偶然事件造成的,例如交通事故或关闭一条道路所引起的交通拥挤。

3)连续车流的排队与驶离 连续车流在通过道路瓶颈(即通过能力突然变低的地段或卡口断面)时,如果到达车辆数大于能驶离的车辆数,则在瓶颈入口处就会发生车辆集结或排队。所谓排队并不一定是停车,车流从高速度低密度状态转变到低速度高密度状态也称之为发生排队。如果把车辆简化为质点,则可用图来阐明车队的集结和消散的过程。图中曲线A(t)表示至时刻t 为止到达车辆的累计数,曲线D(t)表示至时刻t 为止驶离的车辆累计数。曲线D(t)中间那段直线的斜率表示能够驶离的最大流量,即瓶颈的通行能力。在时刻t 1之前,因到达流量(即曲线A(t)的切线的斜率)低于瓶颈的通行能力,所以到达的车辆都能即时通过瓶颈,即到达的车辆累计数等于驶离的累计数.曲线A(t)与D(t)重合。从时刻t 1到t 2,到达流量大于通行能力,到达的车辆不能及时通过瓶颈而产生集结或排队,而且集结车辆数不断增加。过了时刻t 2,到达流量低于通过能力,集结的车辆数不断减少,直至时刻t 3,集结车辆全部消散。过了时刻t3又恢复到时刻t1以前那种行车状态,即到达的车辆能即时通过的通畅行驶状态,A(t)、D(t)两曲线又重合。t 1至t 3是车流集结排队的时间,其中t 1至t 2是排队车数增加时段,t 2至t 3是排队消散时段。Q(t)=A(t)-D(t)是t 时刻排着队的车数,而A(t)与D(t)的水平距离W(t)是t 时刻到达的第n 辆车的排队花费时间。B 点与C 点之间的垂直距离是排过队的车辆总数。A(t)和D(t)两条曲线所包围曲面积等于排队花费的总延误,单位为辆·小时或辆·秒。时刻t 2是一个转折点,到达流量从大于通行能力转入到小于通行能力,此时刻排着队的车数最多,刚到达的那辆车排队花费的时间最长。

①车辆排队在t 1时开始形成,直至t 3开始消散。②在t 1至t 3间的任一时刻t ,排队长度Q(t)=A(t)-D(t)。③时刻t 到达的车辆经过W(t)时间后才离去。④t 2时,排队长度达到最大,此时来车率恰好等于q m 。⑤排队总延误等于曲线A(t)和D(t)之间的面积。

交通流理论第二章

第二章 交通流特性 第一节 交通调查 交通调查:在道路系统的选定点或选定路段,为了收集有关车辆(或行人)运行情况的数据而进行的调查分析工作。 意义:交通调查对搞好交通规划、道路设施建设和交通管理等都是十分重要的。 调查方法: (1)定点调查; (2)小距离调查(距离小于10m ); (3)沿路段长度调查(路段长度至少为500m ); (4)浮动观测车调查; (5)ITS 区域调查。 图2—1中,纵坐标表示车辆在行驶方向上距离始发点(任意选定)的长度,横坐标表示时间。图中的斜线代表车辆的运行轨迹,斜率为车速,直线相交表示超车。 穿过车辆运行轨迹的水平直线代表定点调查; 两条非常接近的水平平行直线表示小距离调查; 一条竖直直线表示沿路段长度调查(瞬时状态,例如空拍图片); 车辆的轨迹之一就可代表浮动车调查; ITS 区域调查类似于在不同时间、不同地点进行大量的浮动车调查。 图2—1 几种调查方法的时间—距离图示 时间(s ) 距离(m ) 高速公路车道

一、定点调查 定点调查包括人工调查和机械调查两种。 人工调查方法即选定一观测点,用秒表记录经过该点的车辆数。 机械调查方法常用的有自动计数器调查、雷达调查、摄像机调查等。 自动计数器调查法使用的仪器有电感式、环形线圈式、超声波式等检测仪器,它几乎适用于各种交通条件,特别是需要长期连续性调查的路段。 雷达调查法适用于车速高、交通量密度不大的情况。 摄像机调查法一般将摄像机安装在观测点附近的高空处,将镜头对准观测点,每隔一定的时间,如15s、30s、45s或60s,自动拍照一次,根据自动拍摄的照片上车辆位置的变化,清点出不同流向的交通量。这种方法可以获得较完全的交通资料,如流量、流向、自行车流及行人流和行驶速度、车头时距及延误等。 除这些方法以外,还有航空摄影调查法、光电管调查法等。 定点调查能直接得到流量、速度和车头时距的有关数据,但是无法测得密度。 二、小距离调查 这种调查使用成对的检测器(相隔5m或6m)来获得流量、速度和车头时距等数据。 目前常用的点式检测器,如感应线圈和微波束。调查地点车速时,将前后相隔一定距离(如5m)的检测器埋设地下,车辆经过两个检测器时发出信号并传送给记录仪,记录仪记录车辆通过两个检测器所使用的时间,那么用相隔的距离除以时间就得到地点车速。 这种调查方法还能得到占有率,占有率是指检测区域内车辆通过检测器的时间占观测总时间的百分比。由于占有率与检测区域的大小、检测器的性质和结构有关,因此同样的交通状态下,不同位置测得的占有率可能不同。 小距离调查同样无法测得密度,但可获得流量、速度、车头时距和占有率等数据。 三、沿路段长度调查 沿路段长度调查主要是指摄像调查法,适用于500m以上的较长路段。 摄像调查法首先对观测路段进行连续照像,然后在所拍摄的照片上直接点数车辆数,因此这种方法是调查密度的最准确途径。但是,由于拍摄

浅析城市道路与交通工程系统分析

浅析城市道路与交通工程系统分析 发表时间:2018-11-09T14:42:03.797Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:付丽娜 [导读] 机动车在市场上的保有量的增加,在我国许多大城市交通拥堵现象已成为正常现象,交通问题的产生也越来越多。 黑龙江省宏盛建筑工程有限公司黑龙江省肇东市 151100 摘要:城市道路与交通工程复杂而精细,本文简要介绍了道路与交通工程分析的作用、目的和步骤,对模型的建立和运行以及如何进行定性定量分析进行了阐述,总结了道路与交通工程系统分析的主要内容,为城市道路交通系统分析提供理论依据。 关键词:城市道路;交通工程;分析;总结;依据 前言 机动车在市场上的保有量的增加,在我国许多大城市交通拥堵现象已成为正常现象,交通问题的产生也越来越多。引起城市交通拥堵的原因是多方面的,根本原因是城市的交通需求和交通供给失衡,所以需要针对交通系统进行分析和解决。 1 基本概念 1.1 城市道路与交通工程复杂而庞大,在规划、设计和修建时往往要涉及数以亿计的资金投入,而营运管理中每天都关联着数千辆车辆直接或问接的运行效率和经济性。工程系统分析是探讨规划、设计、修建和营运管理工程系统的方法,其任务就是为管理部门提供合理配置和使用资源、选择最佳方案的分析工具。城市道路与交通工程系统就是针对道路与交通工程规划、设计、修建和营运管理问题的特点综合系统分析方法论、优化技术、微观经济概念预测方法和决策理论等学科知识,进行资源配置和方案选择的方法。 1.2 工程系统分析的步骤。系统分析作为决策者的一个有力工具,对决策者改善政策、制定质量以及实施有效领导等方面有重要影响,其基本步骤如下: (1)明确目标:在进行系统分析时,第一步要做的就是对系统和系统范畴进行明确定义,清楚了解系统的环境以及系统各个组成部分之间的关系等;接着就是对反映系统行为、性能或者性状的数据进行大量采集,选择相应的评价标准和评价指标,对现有系统的性能和状态进行定性描述和定量评价时,通过数据分析的利用加以实现;完成评价后,应该调查并预测现有系统当下和将来的需求,并与现有的系统实际状态和使用系能进行类比,进一步使得现有系统存在问题的内容和范围都有所确定。根据这些分析依据来对现有系统开展价值分析,讨论后确定接受度高且实现性强的系统整改的目标和目的。 (2)可选方案的提出:按照系统的问题和所定的目标及目的对多个可能的方案进行可行性分析和筛选,多次进行系统分析和系统评价,从众多改进法方案中筛选出可行性较高的方案。 (3)选择方案的分析评价:在上一个步骤中已经完成了各项方案的分析,因此这时应该依据按照表征系统的行为、性状和特征模拟所得到的一个或数个模型细致的技术、经济政治可行性分析,对系统实施后的各种状态进行计算分析。 (4)方案的选择与决策:完成系统分析后,系统分析员需要将结构化分析结果用概述的形式传给决策者,说明评定指标和标准,表明系统目的和目标的确立依据,提供可行的参考方案并对各方案实施的效果进行比较分析,在讨论中系统分析员可以提出自己的一些建议和看法。 (5)方案实施和反馈:系统分析结果的验证是在确定方案实施过程中和结束后需要进行的基本步骤,验证的结果是分析方法和分析选用参数修整完善的基本依据,后期新方案和性政策推荐可以以此为构建基础并适时推出。 1.3 城市道路与交通工程系统。道路与交通工程的规划、设计、修建和后期运作管理是城市道路与交通工程系统分析的主要对象。这些问题的基本特征与微观经济概念预测法、系统分析方法论、技术优化、决策理论等相结合就是实现资源优化配置和最佳方案的选择的依据基础。城市道路与交通工程庞大而复杂,投入甚大,各管理部门的资源优化配置和最佳解决方案的选择是工程系统分析工作的主要内容。 2 模型的建立与运行 模型是将系统和问题的全貌以立体直观的方式呈现给决策者的一种工具,通过直观的呈现各种问题来加强决策者的决策能力,在城市道路与交通工程系统的分析过程中模型是必不可少的。模型的一个重要作用就是使分析员能够根据具体模型来分析各种各样的变量、因素以及关系之间是如何相互依赖、相互作用的,通过分析来推测可能对系统产生影响的各种行为、性状、性能等,进一步对方案的效果进行评价,对方案进行必要的完善。所以,模型的建立是城市道路与交通系统分析的重中之重,其建立和运行步骤如下:初步设计、根据现有数据初步证实、通过模型预测新情况、根据实际偏差改进模型。 3 城市道路与交通系统分析的主要内容 3.1 线性规划与图论。线性规划是运筹学中的一个分支,运筹学会通过运用图解法、人工变量法、单纯形法等求解方法来将所分析的问题具体呈现出来。通常情况下,使用线性规划有两个目的:一个目的是根据任务要求,采用最省资源的方式完成工作;第二个目的是根据被限定的资源,采用最佳方案经济有效地完成任务。 同时,作为运筹学另一个分支的图论则是以“图”的形式来反映庞大而复杂的工程系统以及管理问题,其最优结果通过数学方法求得。通过情况下,要分析完成某项任务的最少时间、最省费用、最短距离等,都可以通过图论的方法来进行。 3.2 网络技术。这里所说的网络技术跟我们日常生活中所理解的网络技术不同,作为图论的一个分支,其主要的表示方法有箭线图和顺序图,主要工作第一步是对承接的工作展开项目分析,并依据分析结果绘制出与预期要求相符的网络图,若通过分析绘制得到的网络没有达到预期要求目标,分析人员就可以结合时间、资源、费用等因素的影响对原图进一步调整优化,以达到最终的满意效果,在施工组织和施工计划管理的过程中往往会用到网络技术。 3.3 预测与决策。预测与决策是两个不同的概念,预测是以某件事物的历史资料为依据,采取科学的方法和逻辑推来对该事物的发展趋势进行预测分析,并对估计结果进行客观评价,然后再调对人们的行动进行调节引导;而决策则是指在众多可选方案中选择出可行性最佳的执行方案。 3.4 技术经济分析与评价。在道路工程中,在可行性研究阶段需要用到技术经济评价,技术经济评价是对成本和效益动态计算并最终得出定量评价依据的一种手段,所采用的研究方法包括有工程经济学的理论和方法,通过分析来说明某个方案的优劣。

当前我国交通的特点分析(通用版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 当前我国交通的特点分析(通用 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

当前我国交通的特点分析(通用版) 道路交通安全受到人-车-路以及交通环境这四位一体的因素影响,而中国的交通安全环境虽有所改善,但也不容乐观。具体表现在: (1)混合交通状态严重 对交通事故产生的交通特点分析可知,混合交通条件下发生的交通事故占总数的5.9%,同时还是主要的死亡原因(占67.2%);当混合交通且缺少交通控制时,造成的交通事故占总数的50.8%,死亡人数占62.4%(1998)。 (2)车辆性能差 车辆是现代道路交通得以实现的主要因素,车况的好坏、车辆的性能等直接影响着道路交通的安全。与发达国家相比,我国交通运输中的车辆总体特征表为:耐用好修,适应炎热、严寒的气候,无装饰,车辆只具备基本性能。目前国内车辆普遍不适应持续高速行驶的工况,因此在高速公路上表现不佳;机动车的性能不佳、机件失灵或零

部件损坏,均可成为直接导致交通事故的因素。 (3)机动车辆组成结构畸形 国内机动化水平低但交通事故率高。国际经济合作和发展组织(OECD)的研究报告还表明,发达国家(这里指OECD成员国)的交通事故和机动化水平与亚洲和其他发展中国家相比较,亚洲国家的机动化水平最低,但交通事故率最高。2002年,全国在用机动车保有量为79756763辆,其中,汽车21417279辆,占机动车保有量的26.85%,而农用运输车、拖拉机、挂车等则占73.15%,因此,车辆整体性能较差。而由这些车辆组成的混合交通流将对交通安全构成致命的威胁。对各种交通方式责任事故的分析可知,驾驶摩托车、拖拉机、农用运输车等肇事比率占总数的21.15%,事故死亡率占总数的27.79%。 (4)非职业驾驶员肇事情况有上升的趋势 2000年和2001年由于非职业驾驶人员肇事所占事故总数的比例分别为35.6%、38.4%,随着私家车数量的增加,大量非职业驾驶员的出现,必然导致交通事故量的增加。 (5)道路等级低

交通工程学名词解释(1)

名词解释 1.交通量:是指在选定时间段内,通过道路某一点,某一断面或某一条车道的交通实体数。 2.设计小时交通量:工程上为了保证道路在规划期内满足大多数小时车流能够顺利通过,不造成严重堵塞,同时避免建成后车流量很低,投资效益不高,规定要选择第30位最高小时交通量作为设计小时交通量。 3.行驶车速:从行驶某一区间所需要的时间(不包括停车时间)及其区间距离求得的车速,用于评价路段的线形的顺适性和通行能力分析,也可用于计算道路使用者的成本效益分析。 4.行程车速:又称区间车速,是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,是一项综合指标,用以评价道路的通畅程度估计行车延误情况,要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行驶车速。 5.车流密度:车流密度是指一瞬间内单位道路长度上的车辆的数目:K=N/L 6.最佳密度Km:即流量达到最大时的密度,密度小于Km即为稳定交通流量,大于即为强迫交通流量。 7.交通规划:确定交通目标并设计达到交通目标的策略或行动的过程。 8.服务水平:道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。 9.通行能力:道路上某一点,某一车道或某一断面处,单位时间可能通过的最大交通实体数(辆/H)。分类:基本通行能力、实际通行能力、设计通行能力。 10.交通事故的定义:车辆驾驶人、行人、乘车人以及其他在道路上进行与交通活动有关的人员,因违反《中华人民共和国道路交通安全法》和其他道路交通管理法规、章程的行为过失造成人身伤亡或财产损失的事故。 11. 85%位车速:在该路段形式的所有车辆中,有85%的车辆行驶速度在此速度之下,此速度作为该路段的最高限制车速。 12. 15%位车速:有15%的车辆行驶速度在此速度之下,此速度作为该路段的最低限制车速。 13.行车延误:车辆在行驶中,由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通设施等的阻碍所损失的时间,行车延误分类:固定延误、停车延误、行驶延误、排队延 误、引道延误。 14.交通调查:是一种用客观的手段,测定道 路交通流以及与其有关的现象的数据,并进行 分析,从而了解掌握交通流的规律的工作过 程。 15.跟驰理论:运用动力学的方法,研究在无 法超越的单一车道上车辆排队行驶时,后车跟 随前车的行驶状态,并且借用数学模型表达的 一种理论。 16.交通工程:是研究道路交通中人,车,路 及环境之间的关系,探讨道路交通的规律,研 究交通规划、设计、管理和控制的理论、方法 及有关设施、设备及法律、法规学,使道路交 通更加安全、高效、舒适和快捷的一门综合性 科学技术。 17.高峰小时交通量: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 交通小时交通量。 填空判断: 1.交通工程学的特点:系统性、综合性、交叉 性或复合性、社会性、超前性、动态性。 2.5E指:engineering,enforcement,education, environment,energy。 3.交通工程学的产生和发展:基础理论的形 成,交通规划理论,交通管理技术形成,智能 化交通时期。 4.交通调查的主要内容:交通流要素调查,交 通出行调查,交通事故调查,交通环境调查。 5.交通量调查法:人工观测法,试验车移动法, 车辆感应器测定法,仪器自动测定方法,摄影 法。地点车速调查方法:人工测定法,使用测 速仪器测定速度,车辆感应器测速方法。区间 车速调查方法:试验车观测法,车牌号对照法, 驶入驶出测量法。 交通密度调查方法:出入量法和摄影法。交 叉口延误调查:行车时间调查,停车延误调查。 6.道路交通三要素:人(驾驶人,行人,乘客, 居民),车(客车,货车,非机动车)路(公 路,城市道路,出入口道路及相关设施) 7.交通量按交通类型分有:机动车交通量,非 机动车交通量,行人交通量。交通量分析的三 个方面:1交通量的时间分布特性2交通量空 间分布特性3交通量的构成特性。 8 .0.5

交通流特性

第三章交通流的基本特性 第一节概述 道路上的行人或运行的车辆构成行人流或车流,人流和车流统称为交通流。一般交通工程学研究中,有特指时的交通流是针对机动车交通流而言的。 交通流的定性和定量特征,称为交通流特性。观测和研究发现,由于在交通过程中人、车、路、环境的相互联系和影响作用,道路交通流具有以下三个基本特性。 1.两重性 对道路上运行车辆的控制既取决于驾驶员,又取决于道路及交通控制系统。一方面,驾驶员为避免与其他车辆发生冲突,必然受到道路条件及交通控制系统的制约;另一方面,驾驶员又可以在一定的时空条件下,依据自己的意志自由地改变车速和与其他车辆的相对位置。 2.局限性 由于机动车和道路的物理尺寸所限,车辆运行中相互之间可能会相互妨碍。仅由于道路通行能力的限制和车辆间的相互制约,就有可能引起交通拥挤;另外,车速也是有限的,并因车辆和时空条件而异。 3.时空性 由于车速是随机变化的,机动车在时间上和空间上的状态都是不相同的,因此,交通流既是现有时间变化规律,又有其空间变化规律。道路交通流的以上三个特性进一步说明:道路交通是一个复杂的动态系统。由这三个特性出发,将道路上的交通流用交通量、速度、密度三个基本参数加以描述。观测、整理和研究这些参数的变化规律以及它们之问的相互关系,可以为分析道路上的运营状况、交通规则、路网布设、线形设计、运输调度与组织、运力投放与调控以及为现有道路交通综合治理提供起决定作用的论证数据。

第二节交通量的基本特性 交通量是指单位时间内,通过道路某一地点或某一断面的实际交通参与 者(含车辆、行人、自行车等)的数量,又称交通流量或称流量。如果不加说明时,通常是指单位时间内通过道路某一地点或某一断面往来两个方向的车辆数,亦称为车流量。 在交通量观测和统计分析及实际应用中,常见的交通量有以下几种: 1.平均交通量 交通量不是一个静止的量,它是随时间变化的,在表达方式上通常取某一时段内的平均值作为该时段的代表交通量。如年平均日交通量就是将一年内的交通量总数除以当年的总天数所得出的平均值。常用的有平均日交通量,还有月平均日交通量,周平均日交通量以及任意期间(依特定分析目的而定)的平均日交通量等。以上平均交通量可以概括成如下的表达式 平均日交通量 (ADT)=1/n{∑Q (3—1) 式中 Q i——计算期内各单位时间的交通量; n——计算期内的单位时间总数。 如果计算年平均日交通量(A A D T)时,n为365或366,则 年平均日交通量 (AADT)= (3—2) 由此类推:

道路交通工程系统分析方法实验1

实验一网络技术在道路交通工程应用 一、实验目的 通过实验,使学生掌握网络技术在道路交通工程中的实际应用;掌握WinQSB软件绘制计划网络图,计算时间参数,求关键路线;同时,学会计算机技术的应用。 二、实验原理 根据工期及工序关系,为每个工序定义最早开始和结束日期、最迟开始和结束日期,形成顺序的网络逻辑图,找出关键路径。通过对关键路径的时间压缩和对非关键工序的资源调配,达到压缩工期和资源平衡的目的。 三、实验内容 网络技术在道路交通工程中的应用。 四、实验仪器、设备及材料 每人一台计算机、WinQSB软件 五、实验步骤 例题1:某项工程由11项作业组成(分别用代号A,B,……,J,K表示),其计划完成时间及作业间相互关系如表7-1所示,要求编制该项工程的网络计划并计算其时间参数。 表7-1 实验操作步骤 1、运行“PERT_CPM”,出现图1所示界面 图1 2、运行file菜单下的new problem 命令,出现图2所示界面。

图2中各项目含义: Problem Type(问题类型)如下: Deterministic CPM : 确定型关键路线法 Probabilistic PERT : 概率型网络计划技术 Data Entry Format ——选择数据输入是以矩阵或图形输入 Select CPM Data Field ——Normal Time 正常时间 Crash Time 赶工时间 Normal Cost 正常费用 Crash Cost 赶工费用 3、求例1,则①Problem Title 后给文件命名,Number of Activities 后给出作业数‘11’,Time Unit 后给出时间单位‘day ’,②Problem Type 选择’Deterministic CPM ’,③ Select CPM Data Field 选’Normal Time ’,④ 输入界面如图3所示,OK 确定后出现输入矩阵如图4 所示, 图2 图3

道路交通安全试题与答案

道路交通安全试题与答案

一、填空题: 1、构成道路交通事故应的7要素:车辆、、在运动中、发生事态、违章、过失、有后果。(P3在道路上) 2、道路交通事故可以分为轻微事故、、重大事故和特大事故。(P5一般事故) 3、交通事故具有、突发性、频发性、社会性及不可逆性等特点。(P6随机性) 4、道路交通系统是一个由人、和车构成的动态系统。(P13路) 5、在人和视标都不动的状态下检查的视力是。(P19静视力) 6、知觉可分为空间知觉、时间知觉、。(P27运动知觉) 7、是指驾驶员长时间连续驾驶所产生的疲劳。(P35驾驶疲劳) 8、驾驶员在道路上能够清楚看到的前方道路某处的距离 为。(P82视距) 9、道路交通事故调查按照调查的先后顺序可分为 和事后调查。(P127事故现场勘查) 10、任何道路交通事故现场必须具备、地点、人、车、物五个要素。(P128时间) 11、我国规定道路交通事故两方当事人的违章行为在交通事故中作用基本相当的。两方负。(P147同等责任)

12、导通事故引起的人员伤亡和公私财产的损失,称之 为。(P150交通事故损害) 13、在一条道路的多个路段或某一区域的多个路口上,交通事故发生的频率是不同的,确实存在着事故频率突出的路段或路口, 即。(P209事故多发点) 14、当驾驶员由行车条件好的路段进入条件差的路段时,由于惰性原因,使得实际车速道路条件允许的车速,这就可能导致交通事故。(P211大于) 15、制动防抱系统又称,该系统能在制动时使车轮始终维持在有一定量滑移的滚动状态下减速以至停车,而不会像通常的行车制动会把车轮完全抱死。(P57 ABS) 16、又称积极安全技术,它是汽车上避免发生交通事故的各种技术措施的统称。(P65汽车主动安全技术)17、纵向坡度的一般值,按小客车大致以平均行车速度可以爬坡,普通载货车大致按设计速度的能够爬坡的原则来确定。(P80 1/2) 18、所谓交通标志,就是将交通指示、交通警告、交通禁令和交通指路等交通管理和控制法规,用文字、或符号形象地表示出来,设置于路侧或道路上方的交通管理设施。(P91 图形) 19、道路交通标线按设置方式可分为、横向标线和其他标线。(P91纵向标线) 20、道路交通标线按功能可分为指示标线、和警告标

《交通工程基础》习题及参考答案

《交通工程基础》 习题及参考答案 第一章绪论 1、交通工程学的定义是什么? 简单讲,是对所有与道路交通有关的容(人、物、现象、规律等)进行研究,并将其研究成果应用到解决道路交通系统规划、建设、管理中的问题的一门学科。 是把人、车、路、环境、能源等与道路交通有关的几个方面综合在道路交通这个系统中进行研究,以寻求道路通行能力最大、交通事故最小、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,达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的。 2、交通工程学科的主要研究容有哪些? 交通特性分析,交通调查方法,交通流理论,道路通行能力分析,道路交通系统规划理论,交通管理与控制技术,交通安全技术,静态交通系统规划,公共交通,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。 3、交通工程学科的特点? 系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性。 4、交通工程学科是哪年诞生的?其发展经历了哪几个阶段? 1930年美国成立了世界上第一个交通工程师协会,并正式提出了交通工程学的名称,标志着交通工程学科的诞生。其发展经历了以下四个阶段:(1)基础理论形成阶段(20世纪30年代初——40年代末) (2)交通规划理论形成阶段(20世纪50年代初——70年代初) (3)交通管理技术形成阶段(20世纪70年代初——90年代初) (4)智能化交通系统研究阶段(20世纪90年代中期开始) 第二章道路交通三要素特性

1、道路交通的三要素是什么? 人、车、路。 2、驾驶员的信息处理包括哪几个过程? 信息感知→分析判断→操作反应 3、驾驶员的交通特性主要体现在哪几个方面?它与交通安全有何关系? (1)视觉特性。信息的感知80%来自视觉;视力的大小决定看清事物的能力,直接影响行车安全;立体视觉良好是安全行车的重要条件;错觉容易引发交通事故;红绿色盲患者不能驾驶车辆。(2)反应特性。反应特性用反应时间度量,制动反应时间与事故率成正比关系。(3)疲劳与饮酒。疲劳可引起反应时间显著增长、操作能力下降、判断失误增多;饮酒可对人的生理和心理产生严重的负面影响。(4)注意特性。注意的广度、稳定性和分配能力不强容易引起交通事故。(5)动态判断。在运动中正确判断距离和速度对保持行车安全、保持车辆顺畅行驶非常重要。 4、驾驶员的交通特性对道路交通的规划设计提出了哪些要求? 针对视觉适应的特点,道路照明设置应予以考虑;为防止眩目,可在道路中央设置防眩板、植树等;为驾驶员提供足够开阔视野围;利用不同颜色对人产生不同的生理、心理作用的特点,不同的标志、标线采用不同的颜色;利用错觉产生机理来进行交通管理;在道路规划设计时,各项规标准的取值至少应满足85%驾驶员的需要;道路沿线的各种交通和非交通信息不应过于复杂。 5、行人的主要交通特性是什么? 要求省力、省时、独立、安全。多数人喜欢走捷径;为与人保持一定距离而避开走,并保持一定速度;有从众心理,易受别人影响而产生强行斜穿和闯红灯等行为;因绕行距离远,而不愿意走过街地道、天桥、人行横道线。 6、乘客的交通特性对道路交通的规划设计提出了哪些要求? 需对平曲线最小半径进行限制;由直线进入曲线(或反之),需设缓和曲线,并对其长度进行限制;路面要平整;在高路堤、陡边坡的路段,应设置护栏或放

道路交通工程系统分析.

课程设计 课程名称道路交通工程系统分析设计题目交通系统分析应用程序设计姓名 专业年级交通工程2009级 学号 指导教师 成绩 日期2012 年7 月6 日

评语 指导教师: 2012年月日目录

1 线性归划 (3) 1.1 模型及分析 (3) 1.2 Matlab求解方法 (3) 1.3 Lingo求解方法 (4) 2 运输规划 (6) 2.1 模型及分析 (6) 2.2 Lingo求解方法 (8) 3 整数规划 (9) 3.1 模型及分析 (9) 3.2 Lingo求解方法 (9) 4 图与网络分析 (11) 4.1 模型及分析 (11) 4.2 Matlab求解方法 (11) 5 预测分析 (12) 5.1 模型及分析 (12) 5.2 R软件求解方法 (16) 5.3 Excel求解方法 (17) 6 参考资料 (18) 1 线性规划

实例:某桥梁工地用一批长度为8.4m 的角钢(数量充分多)制造钢桁架,因构造要求需将角钢截成三种不同规格的短料:2m 、3.5m 、4m 。这三种规格短料需求量分别为100根、50根、50根。试问怎样截料才能使废料最少。 1.1 模型分析 这个问题是线性规划中的截料优化问题,经过分析后可以知道该批角钢有六种截法如表1所示 钢材截取方法 表1 长度 根 数 截法 一 二 三 四 五 六 2m 2 2 0 0 0 4 3.5m 1 0 1 0 2 0 4.5m 0 1 1 2 0 0 废料长(m ) 0.9 0.4 0.9 0.4 1.4 1.4 所以上述问题下列数学模型来表达: x x x x x x z 4.04.14.09.04.09.0min 654321+++++= ?? ???????≥=+ +=++=++且为整数0 ,,,,,502502100422s.t.654321432531321.x x x x x x x x x x x x x x x 该问题为线形规划问题,为求得最优解,下面分别用Matlab 和Lingo 求解。 1.2 用Matlab 方法求解 该问题化为标准模型如下所示。 cx z =min ?? ?? ???≤≤=≤UB LB b x A b Ax x 11s.t.. 用命令:[x ,fval]= =linprog (c ,A ,b ,A1,b1,LB ,UB )在MATLAB 中

交通工程第二章.ppt.Convertor

第二章交通特性分析 The Analysis of Traffic Characteristics 1 交通特性分析是交通工程学的一个基本部分,是进行合理的、科学的交通规划、设计、运营、管理的前提和基础。主要包括两部分:交通系统各要素自身特性和交通流特性。 2 1.驾驶员的任务和要求 任务:实现人员和货物空间上的转移; 要求:高度的社会责任感,良好的职业道德、身体素质、心理素养,熟练的驾驶技术。 2.驾驶员的信息处理过程 第一节道路交通三要素特性 驾驶员的交通特性 3 第一节道路交通三要素特性 驾驶员的交通特性 4 第一节道路交通三要素特性 驾驶员的交通特性 3.驾驶员的生理、心理特性 (1)视觉特性:视力、视野、色感。 (2)反应特性:从感知-判断-开始制动,到制动发生效力全部时间通常按2.5~3.0s计算。(3)心理特点和个性特点:动机、素养、注意力、智力、情绪、成熟性、知识性、条件反应等 4.疲劳驾驶与酒后驾驶 5 第一节道路交通三要素特性 乘客交通特性 1.乘客的交通需求心理 省时、省钱、省力、安全、方便、舒适 2.乘客反应 (1)横向力系数:最小圆曲线半径和缓和曲线长度; (2)路面状况:产生晕车(头晕、恶心); (3)道路美学:消除时间长产生的烦躁情绪; (4)时间和空间:乘车拥挤和出行时间。 6 第一节道路交通三要素特性 乘客交通特性 1.乘客的交通需求心理 省时、省钱、省力、安全、方便、舒适 2.乘客反应 (1)横向力系数:最小圆曲线半径和缓和曲线长度; (2)路面状况:产生晕车(头晕、恶心); (3)道路美学:消除时间长产生的烦躁情绪; (4)时间和空间:乘车拥挤和出行时间。

城市道路与交通工程系统分析论文

浅析城市道路与交通工程系统分析摘要:城市道路与交通工程复杂而精细,文章简要介绍了道路与交通工程分析的作用、目的和步骤,对模型的建立和运行以及如何进行定性定量分析进行了阐述,总结了道路与交通工程系统分析的主要内容,为城市道路交通系统分析提供理论依据。 关键词:城市道路;交通工程;系统 abstract: urban roads and traffic engineering complex and delicate, this paper briefly introduces the roads and traffic engineering analysis function, the purpose and the steps, the model set up and run and how to qualitative and quantitative analysis were introduced, summarizes the roads and traffic engineering system analysis, the major content of urban road traffic system for analysis to provide the theory basis. key words: the city road; the traffic engineering; system 中图分类号:u412.37文献标识码:a 文章编号: 1概述 1.1城市道路与交通工程 城市道路与交通工程复杂而庞大,在规划、设计和修建时往往要涉及数以亿计的资金投入,而营运管理中每天都关联着数千辆车辆直接或问接的运行效率和经济性。工程系统分析是探讨规划、设计、修建和营运管理工程系统的方法,其任务就是为管理部门提供

交通流理论第二章

第二章 交通流特性 第一节 交通调查 交通调查:在道路系统的选定点或选定路段,为了收集有关车辆(或行人)运行情况的数据而进行的调查分析工作。 意义:交通调查对搞好交通规划、道路设施建设和交通管理等都是十分重要的。 调查方法: (1)定点调查; (2)小距离调查(距离小于10m ); (3)沿路段长度调查(路段长度至少为500m ); (4)浮动观测车调查; (5)ITS 区域调查。 图2—1中,纵坐标表示车辆在行驶方向上距离始发点(任意选定)的长度,横坐标表示时间。图中的斜线代表车辆的运行轨迹,斜率为车速,直线相交表示超车。 穿过车辆运行轨迹的水平直线代表定点调查; 两条非常接近的水平平行直线表示小距离调查; 一条竖直直线表示沿路段长度调查(瞬时状态,例如空拍图片); 车辆的轨迹之一就可代表浮动车调查; ITS 区域调查类似于在不同时间、不同地点进行大量的浮动车调查。 图2—1 几种调查方法的时间—距离图示 时间(s ) 距离(m ) 高速公路车道

一、定点调查 定点调查包括人工调查和机械调查两种。 人工调查方法即选定一观测点,用秒表记录经过该点的车辆数。 机械调查方法常用的有自动计数器调查、雷达调查、摄像机调查等。 自动计数器调查法使用的仪器有电感式、环形线圈式、超声波式等检测仪器,它几乎适用于各种交通条件,特别是需要长期连续性调查的路段。 雷达调查法适用于车速高、交通量密度不大的情况。 摄像机调查法一般将摄像机安装在观测点附近的高空处,将镜头对准观测点,每隔一定的时间,如15s、30s、45s或60s,自动拍照一次,根据自动拍摄的照片上车辆位置的变化,清点出不同流向的交通量。这种方法可以获得较完全的交通资料,如流量、流向、自行车流及行人流和行驶速度、车头时距及延误等。 除这些方法以外,还有航空摄影调查法、光电管调查法等。 定点调查能直接得到流量、速度和车头时距的有关数据,但是无法测得密度。 二、小距离调查 这种调查使用成对的检测器(相隔5m或6m)来获得流量、速度和车头时距等数据。 目前常用的点式检测器,如感应线圈和微波束。调查地点车速时,将前后相隔一定距离(如5m)的检测器埋设地下,车辆经过两个检测器时发出信号并传送给记录仪,记录仪记录车辆通过两个检测器所使用的时间,那么用相隔的距离除以时间就得到地点车速。 这种调查方法还能得到占有率,占有率是指检测区域内车辆通过检测器的时间占观测总时间的百分比。由于占有率与检测区域的大小、检测器的性质和结构有关,因此同样的交通状态下,不同位置测得的占有率可能不同。 小距离调查同样无法测得密度,但可获得流量、速度、车头时距和占有率等数据。 三、沿路段长度调查 沿路段长度调查主要是指摄像调查法,适用于500m以上的较长路段。 摄像调查法首先对观测路段进行连续照像,然后在所拍摄的照片上直接点数车辆数,因此这种方法是调查密度的最准确途径。但是,由于拍摄

交通工程学笔记1

交通工程学笔记 1第一章绪论 1.1交通工程学的定义、作用及发展 1.2学科内涵、外延、性质与特点 1.3交通工程学的发展 2第二章交通特性分析 2.1道路交通三要素特性 1.驾驶人的职责和要求 2.驾驶人的反应操作过程1.视力 1.视觉 2.视野 3.色感 2.反映特性 3.驾驶人的生理心理特征 1.动机 驾驶人的交通特性 2.素养 3.驾驶人的心理和个性特色3.注意力

4.智力 5.情绪 6.成熟性 7.知识性 8.条件反射

2.2交通量基本特性 2.2.1交通量的定义 交通量:是指在选定时间内,通过道路某一地点或某一断面或者某条车道的交通实体数。 按交通类型分为:a.机动车交通量;b.非机动车交通量;c.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。 Qi——各规定时间内的日交通量(辆/d) n——各规定时间段内的时间(d) [1]年平均日交通量: 365 1 112 36512 i AADT Qi = == ∑个月的月平均日交通量总和 [2]月平均日交通量: 1 MADT= 个月的交通量总和 本月的天数

[3]周平均日交通量: 7 1 1 7 i WADT Qi = =∑ 2.2.2交通量的时间分布 [1]月变化 [2]周变化 [3]时变化 2.2.3交通量的空间分布 [1]城乡分布 [2]在路段上的分布 [3]交通量的方向分布 [4] 2.2.4交通量的构成特性 2.2.5设计小时交通量(及其应用1)1摘自《交通工程学》王炜过秀成等编著

2.3行车速度特性 2.3.1基本定义 [1]地点速度(Spot speed) [2]行驶速度(Running speed) [3]运行速度(Operating speed) [4]行程速度(Overall speed) [5]临界速度(Critical speed) [6]设计速度(Design speed) 2.3.2行程速度的统计分布特性 [1]中位速度 [2]85%位速度 [3]15%位速度与速率波动幅度 2.3.3时间平均车速与区间平均车速 [1]时间平均车速 [2]区间平均车速 [3]两者之间的换算

《交通流理论》课程教学大纲

《交通流理论》课程教学大纲 课程名称:交通流理论(Traffic flow theory) 课程编号:022039 总学时数:32学时讲课学时:32学时 学分:2学分 先修课程:《交通工程学》等 教材:《交通流理论》(王殿海主编,人民交通出版社,2002年9月第一版) 参考书目:丹尼尔.L.鸠诺夫等编著,《交通流理论》,人民交通出版社,1983年 课程内容简介: 本课程介绍交通流理论的历史沿革、主要内容、理论体系、思想方法、发展趋势等,讲授交通流特性、驾驶员的交通特性、跟驰理论与加速度干扰、宏观交通流模型、交通流研究最新进展。 一、课程性质、目的和要求 本课程是交通工程专业的主要基础课程之一。通过本课程的学习,使学生了解和掌握交通流理论的主要内容及每一种理论的研究方法和思路。 二、教学内容、要点和课时安排 学习本课程应达到以下的要求: 1、了解交通流特性的三要素。 2、掌握驾驶员的交通特性。 3、掌握跟驰理论与加速度干扰。 4、深刻理解及掌握宏观交通流模型。 5、掌握交通流研究最新进展。 本课程的重点:交通流特性及其统计分布理论;驾驶员特性及其对交通流特性的影响;车辆跟驰理论等。 本课程的教学内容共分六章。 第一章:绪论 主要内容是:交通流理论的历史沿革、主要内容、理论体系、思想方法、发展趋势等。 重点、难点: 第二章:交通流特性 主要内容是:交通调查、交通流参数、交通流统计分布特性、交通流参数关系 重点、难点:交通流特性及其统计分布理论 第三章:驾驶员交通特性 主要内容是:驾驶任务、离散驾驶行为、连续驾驶模型、驾驶员交通特性应用 重点、难点::驾驶任务、离散驾驶行为、连续驾驶模型、驾驶员交通特性应用 第四章:跟驰理论与加速度干扰 主要内容是:线性跟驰模型、稳定性分析、稳态流分析、加速度干扰

当前交通的特点分析

当前交通的特点分析集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

当前我国交通的特点分析道路交通安全受到人-车-路以及交通环境这四位一体的因素影响,而中国的交通安全环境虽有所改善,但也不容乐观。具体表现在: (1)混合交通状态严重 对交通事故产生的交通特点分析可知,混合交通条件下发生的交通事故占总数的5.9%,同时还是主要的死亡原因(占67.2%);当混合交通且缺少交通控制时,造成的交通事故占总数的50.8%,死亡人数占62.4%(1998)。 (2)车辆性能差

车辆是现代道路交通得以实现的主要因素,车况的好坏、车辆的性能等直接影响着道路交通的安全。与发达国家相比,我国交通运输中的车辆总体特征表为:耐用好修,适应炎热、严寒的气候,无装饰,车辆只具备基本性能。目前国内车辆普遍不适应持续高速行驶的工况,因此在高速公路上表现不佳;机动车的性能不佳、机件失灵或零部件损坏,均可成为直接导致交通事故的因素。 (3)机动车辆组成结构畸形 国内机动化水平低但交通事故率高。国际经济合作和发展组织(OECD)的研究报告还表明,发达国家(这里指OECD成员国)的交通事故和机动化水平与亚洲和其他发展中国家相比较,亚洲国家的机动化水平最低,但交通事故率最高。2002年,全国在用机动车保有量为79756763辆,其中,汽车21417279辆,占机动车保有量的26.85%,而农用运输车、拖拉机、挂车等则占73.15%,因此,车辆整体性能较差。而由这些车辆组成的混合交通流将对交通安全构成致命的威胁。对各种交通方式责任事故的分析可知,驾驶摩托车、拖拉机、农用运输车等肇事比率占总数的21.15%,事故死亡率占总数的27.79%。

道路交通分析

第一章城市道路交通分析 §1. 城市道路交通流特性 1.1 概述 ①城市交通分为两类:一类是市际交通(对外交通);另一类是城市内部交通,(城市交通)。市际交通是指城市与城市、城市与城市以外地区之间的交通,由设在市区内的市际交通设施,如铁路站场、港口码头、机场、长途客货运车站及出入城市的道路系统来完成;城市内部交通是指城市市区内部交通,主要由各种交通设施如城市道路、地下铁道、高架桥以及交通控制设施等完成。 ②一个城市的交通运输系统,是由各种相对独立的交通形式相互协调组成的,城市道路只是其中一部分。城市交通,要高效率、低消耗地为城市服务,必须对城市交通统一规划、统一建设、 统一管理,用系统工程的理论和方法解决城市交通问题,诱导和促进城市的发展。 ③城市内部交通又可分为客运交通和货运交通。客运交通又可分为公共客运交通、私人 个体客运交通以及地铁交通等形式,货运交通亦可分为专业运输单位和私人个体运输等形 式。 ④道路交通是由人、车、路及环境组成的一个大系统,现代城市的道路交通问题,需要综合研究在道路上行驶的车辆特征、行人及驾驶员的心理生理状况、道路的技术标准以及交通管理与控制等多方面的问题,以便协调解决。 ⑤与此相关的专门学科“交通工程学” ,就是描述道路交通体系中所容纳的车流与人流的定性和定量特征。本节着重介绍交通量、车速、交通密度以及三者之间的关系,这对城市道路交通规划、设计及管理工作是必不可少的基础知识。 1.2 有关概念 交通体系——道路、在道路上通行的车辆和行人以及道路交通所处环境的统称。交通流——某一时段内,连续通过道路某一断面的车辆或行人所组成的车流或人流的统称。 交通流特性——某一交通体系中,交通流的定性或定量特征,以及在不同时空条件下的变化规律和它们之间的关系。亦称为交通流特征或交通流性质。 交通参数一-描述和反映交通流特性的一些物理量。如交通量、车速、交通密度、通行能力、行程时间、车头时距等。能从不同角度说明交通流的性质,交通流特性的变化均能从这些交通参数数值上的变化反映出来。其中交通量、车速和交通密度可以反映交通流的基本性质,称它们为基本交通参数。 1.3 交通量 1.3.1 交通量的定义与分类 ①交通量是指单位时间内通过道路某一断面(一般为往返两个方向)的车辆数或行人数。又称交通流量或流量。 ②按研究的目的不同,交通量可分为以下四类:▲按交通组成分为: 1)机动车交通量。包括汽车、摩托车、拖拉机等各类机动车辆。 2)非机动车交通量。这是目前我国交通的重要组成部分。一般有自行车、人力车和畜力车。 3)折算交通量。将机动车交通量(或非机动车交通量)按一定的折算比例换算成某种标准车型的交通量。 4)混合交通量。机动车折算交通量与非机动车折算交通量之和。 5)行人交通量。 ▲按单位时间分,有最常用的小时交通量(辆/小时),日交通量(辆/日)等。 ▲按交通量变化分类:由于交通量时刻在变化,为了表示代表性交通量,一般常用平均交通量、最大交通量、高峰小时交通量和第30 位小时交通量等表示方法。 1)平均交通量:取某一时间间隔内交通量的平均值作为某一期间交通量的代表。如平均日交通量(ADT)、周平均日交通量(WADT,月平均日交通量(MADT),年平均日交通量(AADT), 年平均月交通量(AAMT)等; 2)最高小时交通量:以小时为单位进行观测时所得结果中最高的交通量,可作为道路几

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