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1、第一节 人、车、路的交通特性,第二节 交通量的基本特性,第三节 行车速度特性,第二章 交通特性分析,第四节 交通流的基本特性及其相互关系,交通系统各要素特性及交通流三参数之间相关特性,第一节 人、车、路的交通特性,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、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。,道路交通三要素：,第一节 人、车、路的交通特性,一、驾驶员的交通特性,驾驶人是交通系统中的最活跃的因素,1、驾驶员的职责（任务）和要求,要求：道德、素质、技术,职责（任务）：（1）选定路线，实现人和货物在空间上的转移。（2）遵守交通法规
2、，理解交通信息，遵守交通秩序。（3）及时处理突现信息，避免交通事故。,（Vision characteristics）,2、驾驶员的信息处理过程（The process of information disposal）,中枢神经,兴趣、情绪欲求等,环境,感觉器官,传入神经,传出神经,动作器官,车辆,身体条件（饮酒、疾病、疲劳等）,反馈,驾驶员的信息处理过程：（1）信息感知阶段（2）分析判断阶段（3）操作反映阶段,驾驶员感觉器官信息感知能力分布图,3、视觉特性（Vision characteristics）,1）视力,（1）静视力（12级）,3、视觉特性（Vision characteristi
3、cs）,眼睛辨别物体大小的能力,动视力随速度的增大而迅速降低，动视力越差。,1）视力,（2）动视力 主要指汽车运动过程中驾驶员的视力。,光照度在0.1lx-1000lx之间，光照度与视力之间近乎直线关系。,月夜大概0.2lx中午露天的地面100-500lx,（3）夜间视力,暗适应表现为个体由亮处转入暗处,在暗环境中的视觉适应性逐步提高的过程。,明适应表现为个体由暗处转入亮处,在亮的环境中视觉适应性逐步提高的过程。,2）视觉适应(ocular adaptability),暗适应过程比明适应所需的时间要长，一般需36分钟，完全适应要30分钟，而明适应则较短，不过数秒至一分钟。,视野内有强光照射，颜
4、色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感，形成视觉障碍。,3）炫目（Dazzle）,眩光对夜间行车安全影响：驾驶员在夜间行车时已经暗适应了的眼睛，一目遇到明亮光线就会感到晃眼，导致视力下降，此时，要恢复原来视力需要一定的时间。一般条件下，要恢复到遇明亮光线之前的视力要2min3min，恢复到安全视力(指夜间正常视力的14)需要10S，如果行车速度为40kmh，那么10S内汽车行驶距离111m，在此段距离内，汽车行驶非常危险。,黄昏,交通事故多发时段,静视野：在静止状态下，头部不动两眼注视前方时，眼睛两侧可以看到的范围。动视野：在运动的车辆中，头部不动但眼球可以转动，所能看到的范围。,4）视野（fiel
5、d of vision),4）视野（field of vision),5）色视觉（color vision）,标志、信号设置的依据,6）视差（parallex）,减速标线,减速标线,国外减速标线,国外减速标线,反映时间：刺激到反应动作之间的时距。,4.反应特征（Reaction characteristics）,制动反应时间，判断、操作、制动器产生作用；实验室假定：确认危险约0.4s，将脚从加速踏板移至制动踏板约0.2秒，脚接触到制动踏板和将踏板踩下0.1s。,减速度,事故次数与反应时间长短（美国）,反应时间影响交通安全,制动反应时间的分布（市内街道）,线形、宽度、路面质量、交叉口及交通流状况
6、及标志、信号等,复杂刺激下的反应时间,1）疲劳,5.疲劳与饮酒（Tiredness and drinking）,驾驶员在连续驾车后，产生生理、心理机能下降和驾驶操作效能下降的现象称为驾驶疲劳。,疲劳对安全行车的影响,不同年龄驾驶员疲劳前后的反应时间对比,（2）判断失误增多（3）操作能力下降,（1）反应时间显著增加,疲劳的种类,3）饮酒对行车安全的影响,饮酒对身体的影响:使中枢神经活动迟缓，判断力发生障碍，而后四肢活动变得迟缓。饮酒对精神和心理的影响:情绪不稳定、理性被麻木、意识变窄、信息处理能力下降、预测正确度和自制力下降、危机感被麻痹，脾气变大、记忆力下降等。,车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量
7、值与检验国家标准（2004年）规定：驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml属于酒后驾车行为；血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml就属于醉酒驾车。,3）饮酒对行车安全的影响,表1.血液中乙醇含量与症状、发生肇事可能性的关系,3）饮酒对行车安全的影响,乘客的交通需求心理：出于某种目的而出行，希望安全、便捷、舒适、省时、省力、经济等；乘车反应：道路条件（平整性、线形等）及车厢环境（卫生、整洁及人文环境等）会导致乘客不同反应；,二、乘客交通特性,社会影响：纠纷、劳动效率、乘客对公用事业的不满等,二、乘客交通特性,三、行人交通特性,行人交通特征：行人
8、速度(1.0-1.3/s)、行人空间2/人)、行人注意力 步行距离：可接受距离（一般越短越好）影响因素：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；,行人交通流特性：步行速度与密度基本关系等；,交通系统中人的特性（小结）,人是交通系统中的最活跃的因素；人是交通需求之源；人是影响交通安全的关键；人是改善交通系统之主；,交通系统应以人为本,二、车辆的交通特性,车辆设计外廓尺寸,机动车的分类,动力性能,制动性能,The Running Characteristic of Vehicle,中华人民共和国道路交通管理条例（以下简称条例）中所称的车辆包括：（一）机动车是指各种汽车、电
9、车、电瓶车、摩托车、拖拉机、轮式专用机械车；（二）非机动车是指自行车、三轮车、人力车、畜力车、残疾人专用车。,一、机动车的分类,二、车辆的交通特性,1、汽车的分类（types of cars）,根据国家标准GB9417-88汽车产品型号编制规则，汽车分为类，载货汽车、越野汽车、自卸汽车、专用汽车、客车、轿车和半挂车及专用半挂车。交通工程中，通常按运输任务分为两大类：客车，货车。,客车的分类,微型客车3.米以下,轻型客车3.7m,天津三峰客车,客车的分类,中型客车710m,大型客车1012m,特大型客车大于12m,货车的分类,总质量小于吨,重型大于吨,轻型1.86吨,中型6吨,另外还有：汽车列车
10、、特种车辆等。,二、车辆的设计外廓尺寸,公路工程计术标准（JTG B01-2003）中规定的车辆外廓尺寸见下：,二、车辆的设计外廓尺寸,城市道路设计规范（CJJ37-90）中规定的车辆外廓尺寸见下：,三、机动车的主要特性,、动力性能（Driving characteristics）,、动力性能（Driving characteristics）,动力因数,机动车行驶方程：,传动系统的回转质量换算系数,滚动阻力系数,坡度阻力系数,动力因数：单位车重的有效牵引力,无论车辆的自重等参数有什么不同，只要其动力因数相同，便能克服同样的坡度，产生同样的加速度。,、动力性能（Driving character
11、istics）,1）最高行驶车速,动力特性图,D（%）,2）加速能力,在良好的水平路段上（）确定车辆的加速能力：,3）爬坡能力,汽车的爬坡能力是指汽车满载时在良好路面上等速行驶时克服了其它行驶阻力后所 能爬上的纵坡度。因，,坡度阻力：汽车爬坡时，重力的分力对行车的阻力。,由于公路纵坡较小(5)所以,2、制动性能,制动的热稳定制动的水稳定制动的方向稳定性,制动减速度,制动力,三、道路的交通特性,道路服务性能的好坏体现在量、质、形三方面,道路结构与道路线性质 1、道路结构（路基、路面、桥涵、隧道、附属结构）2、道路等级（高速、一级、二级、三级、四级、等外）3、道路线形（平面、纵断面、横断面，视觉分
12、析）路网密度量 1、总里程与当量里程（等效里程）2、路网面积密度（路网人口密度、路网车辆密度）3、合理路网密度（并非越大越好）由国道标识符路网布局形 1、公路网布局（三角形、并列形、放射形、树叉形）2、城市道路网布局（棋盘形、放射形、环形放射）,三、道路的交通特性,公路：城市及郊区以外的道路。城市道路：位于城市范围以内的道路,道路的交通特性,城市道路类别等级,公路的类别和等级,路网密度,路网布局,公路主线几何特征,城市道路的组成特征,道路交叉,（Types and grades of highways）,1、公路的类别和等级,公路工程技术标准按照交通量、任务及性质分：,1）技术等级,专供汽车分
13、向、分车道行驶,公路管理条例实施细则：国道（G）、省道（S）、县道（X）、乡道（Y）、专用公路。,2）行政等级,国道编号国道放射线编号，由国道标识符“G”、放射线标识“1”和两位数字顺序号组成，以北京为起始点，放射线止点为终点，按路线的顺时针方向排列编号，如G101北京至沈阳（简称京沈线）。国道南北纵线的编号，由国道标识符“G”、南北纵线标识“2”（偶数）和两位数字顺序号组成，如G204 烟台至上海（简称烟沪线）。国道东西横线的编号，由国道标识符“G”、东西横线标识“3”（奇数）和两位数字顺序号组成，如G318上海至聂拉木（简称沪聂线）。,2、城市道路的类别与等级（Types and grad
14、es of streets),城市道路设计规范 CJJ37-90依据在城市中的地位、功能及其交通服务特性，将城市道路分为：快速路、主干路、次干路、支路,1）城市道路的分类,路网等级结构：城市快速路、主干路、次干路、支路在长度上的比例，衡量道路网的结构合理性。城市快速路、主干路、次干路、支路的比例约为大城市1:2:3:6。中小城市比例约为1:2:6。,3、路网密度（Density of road networks）,路网密度：该区域内道路总长比该区域的总面积。,：道路网密度(km/km2)；L：道路长度(km)；M：用地面积(km2)。,城市规模划分：特大城市100万以上人口大城市50100万人
15、口中等城市2050万人口小城市20万以下人口P30表2-11 城市道路分类及主要技术指标,大、中城市道路网规划指标 GB50220-1995,4、道路网的布局（Layout of road networks）,（1）放射形路网,1）公路网的布局模式（Layout of highway networks）,一般用于中心城市与外围郊区、周围城镇的交通联系，对于促进中心城市政治、经济、科技、文化对周围地区的辐射和影响有重要的作用。,（2）三角形路网,一般用于规模相当重要城镇间的直达交通联系。这种布局形势通达性好运输效率高，但建设量大。,（3）并列形路网,平行的几条干线分别联系着一系列城镇，而处于两条
16、线之间的城镇缺少便捷道路连接，是一种不完善的路网布局,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,（4）树杈形路网,1）公路网的布局模式（Layout of highway networks）,国道主干线,“五纵七横”国道主干线系统规划1992年得到国务院认可，总规模约3.5万公里,2007年底，规模约3.5万公里的“五纵七横”国道主干线基本贯通,“五纵七横”国道主干线系统规划1992年得到国务院认可，总规模约3.5万公里,道路组成：这12条主干线全部是二级以上的高等级公路，其中高速公路占总里程的76%，一级公路占总里程的4.5%，二级公路
17、占总里程19.5%。,覆盖范围：连接了首都、各省省会、直辖市、经济特区、主要交通枢纽和重要对外开放口岸，覆盖了全国所有人口在100万以上的特大城市和93%的人口在50万以上的大城市，是具有全国性政治、经济、国防意义的重要干线公路。,国家高速公路网规划“7918网”2004年国务院审议通过，总规模约8.5万公里,国家高速公路网规划“7918网”,路网布局：采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横贯东西、纵贯南北的大通道。,编号结构：由国家高速公路标识符“G”加1位或2位数字顺序号组成，“G#”或“G#”。,覆盖范围：“东部加密、中部成网、西部连通”；连接全国所有的省会级
18、城市、目前城镇人口超过50万的大城市以及城镇人口超过20万的中等城市，覆盖全国10多亿人口；实现东部地区平均30分钟上高速，中部地区平均1小时上高速，西部地区平均2小时上高速。,2）城市道路网的布局模式（layout of streets networks）,（1）棋盘形（方格形）,布局严整、简洁，有利于建筑布局，方向性好。网上交通分布均布，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。,方格网式：北京旧城，西安，洛阳，开封,（2）带形,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
19、纵向主干道交通压力过大，不易形成市中心。,（3）放射型,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。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。,2）城市道路网的布局模式,（4）放射环型,这种布局具有通达性好、非线性系数小，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，造成市中心交通过分集中。,2）城市道路网的布局模式（layout of streets networks）,（5）混合式（北京，上海，南京，合肥）,特点：扬长避短，并能够很好地组织城市市内交通，我国有不少大城市和特大城市都属这种类型
20、。,北京以老城区棋盘式路网为核心先建设了四条环状干道。一环在市中心区内，二环环绕市中心区，三环沿着城市建成区。以二环路为起点，已形成9条主干放射路，14条次要放射路，并逐步以立交取代平交路口。首都现代化道路系统已初步形成。,（6）自由式（青岛，九江，南宁）,优点：能结合自然地形，节省工程造价。缺点：不规则街坊多，道路非常直线系数较大。,组团式路网结构是结合城市多变的地形地貌，采用灵活的布局形式。其特点是城市地形起伏，用地分散，城市总体规划中采用分片布局，在各分区之间用干路连接。,（7）组团式路网系统,5、公路主线的几何特征,汽车行驶轨迹：（1）汽车运行轨迹是连续的、圆滑的，即在任何一点不出现错头和破折；（2）其曲率是连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率值；（3）其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率的值。,1）平面线形,在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线就是缓和曲线,缓和曲线,
