西安建筑科技交通工程学第二章交通特性

第二章交通特性分析2目录道路交通三要素特性1交通量的基本特性2行车速度特性3交通密度特性4交通流的基本特性及其相互关系53§2-1道路交通三要素特性人车路包括驾驶员、行人、乘客及居民。公路、城市道路、出入口道路及其相关设施包括客车、货车、非机动车4§2-1道路交通三要素特性在道路交通要素中，驾驶员具有特别重要的作用。一、驾驶员的交通特性1.驾驶员的职责和要求年份2005年2006年2007年交通事故次数(万次)4537.932.7死亡人数(万人)9.878.98.2受伤人数(万人)474338直接经济损失(亿元)18.814.91292.7%与驾驶员有关。5§2-1道路交通三要素特性一、驾驶员的交通特性2.驾驶员的反应操作过程信息视觉听觉其他感觉脑干网状束知觉中枢判断运动中枢操作汽车运动表现另一系统分路（习惯）可能输入的信息量109bit/s判断处理是一个通道，最高处理量为50bit/s意识能力可能输出的信息量107bit/s多路反馈系知觉——反应时间驾驶员（信息处理）汽车环境6§2-1道路交通三要素特性一、驾驶员的交通特性3.驾驶员的生理、心理特性生理心理特性(1)视觉特性(2)反应特性(3)心理和个性视力视野色感7§2-1道路交通三要素特性视力静视力：人体静止时的视力。动视力：汽车运动过程中驾驶员的视力。•动视力随速度的增大而迅速降低；•动视力随年龄的增大而降低。视力与亮度、色彩等因素有关•隧道•眩光8§2-1道路交通三要素特性视力隧道隧道照明要求9§2-1道路交通三要素特性视力高速公路防眩措施防眩板绿化10§2-1道路交通三要素特性视野视野：两眼注视某一目标，注视点两侧可以看到的范围称为视野。静视野：头不动、眼球不动。动视野：头不动、眼球动。•随着车速增大，驾驶员的视野明显变窄，注视点随之远移，两侧景物变模糊。11§2-1道路交通三要素特性色感红色刺激性强，易见性高，使人产生兴奋、警觉--禁止信号；黄色光亮度最高，反射光强度最大，易唤起人们的注意--警告信号；绿色光比较柔和,给人以平静、安全感--通行信号。指路标志指示标志禁止通行禁止驶入注意行人禁止机动车通行向左急弯路12§2-1道路交通三要素特性反应特性反应是由外界因素的刺激而产生的知觉——行为过程。知觉——反应时间十分重要。制动要求脚从油门踏板上开始运动脚移动到制动踏板上制动生效紧急制动开始t（时间）知觉-反应时间抬脚时间踏下时间制动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减速度(G)13§2-1道路交通三要素特性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14§2-1道路交通三要素特性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。二、乘客的交通特性1.乘客的交通需求心理15§2-1道路交通三要素特性横向力产生的不舒服感。行车振动强烈，乘客受颠簸之苦。在山区道路上或陡边坡或高填土道路上行车，乘客看不到坡脚，易产生恐惧心理。乘车时间过长，容易产生烦躁情绪。每个旅客都有一定的心理空间要求。二、乘客的交通特性2.乘车反应16§2-1道路交通三要素特性容易引起乘客纠纷，发生过激行为；使职工过分疲劳，劳动效率降低；影响家庭和睦；引起居民对公交服务系统的不满；影响居民对社会生活和公共事业的态度，或对政府产生不满。二、乘客的交通特性3.社会影响17§2-1道路交通三要素特性三、行人交通特性1.行人交通流特性18§2-1道路交通三要素特性三、行人交通特性1.行人交通流特性0.60.70.80.91.01.11.21.30.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.2S=1.313-0.266*D0.600.751.252.00Lo.s.ALo.s.BLo.s.CLo.s.C1Lo.s.C2Lo.s.D速度v（m/s）密度D（人/m2）19§2-1道路交通三要素特性三、行人交通特性2.行人交通特征及相关因素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。20§2-1道路交通三要素特性四、车辆交通特性1.设计车辆尺寸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。2.动力性能最高车速加速时间爬坡能力21§2-1道路交通三要素特性四、车辆交通特性3.制动性能制动距离)(2542ivLv--汽车制动开始时的速度；i--道路纵坡坡度，上坡+，下坡---轮胎与路面之间的附着系数22§2-1道路交通三要素特性四、车辆交通特性3.制动性能制动效能的稳定性制动时汽车的方向稳定性连续长下坡路段上设置的避险车道23§2-1道路交通三要素特性五、道路交通特性道路网体系公路网城市道路网高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路等外公路国家公路省公路县公路乡公路专用公路快速路主干路次干路支路技术等级行政等级24§2-1道路交通三要素特性五、道路交通特性道路服务性能量质形道路建设数量是否充分道路结构能否保证安全路网布局、道路线形是否合理25§2-1道路交通三要素特性路网密度一个区域的路网密度等于该区域内道路总长比该区域的总面积。一般地讲，路网密度越高，路网总的容量、服务能力越大。但这不是绝对的。niiidQFA100AF10niiidQ建设成本运输费用26§2-1道路交通三要素特性道路网布局典型城市道路网布局及其性能典型公路网布局形式及其性能三角形路网并列形路网树杈形路网放射形路网棋盘形带形放射形放射环形27§2-1道路交通三要素特性巴黎28§2-1道路交通三要素特性莫斯科29目录道路交通三要素特性1交通量的基本特性2行车速度特性3交通密度特性4交通流的基本特性及其相互关系530§2-2交通量的基本特性交通量是指在选定时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。一、交通量的定义1．定义交通量是一个随机数，不同时间、不同地点的交通量都有变化。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。2．特性1小时、1天、1月、1年…31§2-2交通量的基本特性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。一、交通量的定义3．表示方法32§2-2交通量的基本特性33§2-2交通量的基本特性公路、城市道路的类型或等级。不同等级道路上交通量大小、构成差异很大。道路功能。城市间道路、乡村道路、旅游公路，城市内道路、通过性道路、生活性道路、商业性道路、公交或自行车专用道路等交通量特性差异很大。地区特征。沿海和内地、城市和乡村、工业区与生活区、市中心区与郊区等不同地域，交通量特性也都不同。时间特征。节日与平日、周末与周日、白天与夜晚、高峰与平峰，交通量变化也是很大的。一、交通量的定义4．影响交通量特性的因素3460708090100110120130123456789101112(%)月份§2-2交通量的基本特性定义：一年内各月交通量的变化称为月变化。表示：月变图月变化系数K月二、交通量的时间分布1．月变化月平均日交通量年平均日交通量月MADTAADTK35§2-2交通量的基本特性算例：二、交通量的时间分布1．月变化计算AADT计算MADT计算K月36§2-2交通量的基本特性定义：交通量的周变化是指一周内各天的交通量变化，因此也称日变化。表示：日变图日变化系数K周日二、交通量的时间分布2．周(日)变化某周日平均交通量周日AADTK观测日交通量周日WADTK(%)37§2-2交通量的基本特性算例：二、交通量的时间分布2．周(日)变化计算AADT周日平均交通量(WADT)计算K周日38§2-2交通量的基本特性定义：一天24小时中，每个小时的交通量的不断变化。表示：时变图以某一小时或某一时段交通量与全日交通量之比表示交通量的时变规律。二、交通量的时间分布3．时变化39§2-2交通量的基本特性二、交通量的时间分布3．时变化05101520024681012141618202224时段（%）40§2-2交通量的基本特性高峰小时交通量在城市道路上，交通量时变图一般呈马鞍形，上下午各有一个高峰，在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高峰小时交通量。高峰小时交通量与全天交通量之比称为高峰小时流量比(以%表示)。二、交通量的时间分布3．时变化41§2-2交通量的基本特性扩大高峰小时交通量一般将高峰小时划分为5min、6min、10min或15min的连续时段内统计交通量，此连续5、6、10或15min所计交通量中最大的那个时段，就是高峰小时内的高峰时段，把高峰时段的交通量扩大为1h的高峰小时交通量称为扩大的高峰小时交通量。二、交通量的时间分布3．时变化42§2-2交通量的基本特性扩大高峰小时交通量二、交通量的时间分布3．时变化01002003004000-1515-3030-4545-60交通量(辆)高峰小时交通量=304+375+311+287=1277辆/h扩大高峰小时交通量=375*(60/15)=1500辆/h37537537537530431128743§2-2交通量的基本特性高峰小时系数（PHF）高峰小时系数，是指高峰小时交通量与扩大的高峰小时交通量之比。二、交通量的时间分布3．时变化tt60PHFt通量时段内统计所得最高交高峰小时交通量扩大高峰小时交通量高峰小时交通量注意：高峰小时系数（PHF）与高峰小时流量比不要混淆。44§2-2交通量的基本特性由于城乡之间经济发展、生产活动、生活水平不平衡，造成城乡间交通量的显著差别，一般说来，城市道路的交通量大于农村公路的交通量。三、交通量的空间分布1.城乡分布由于路网上各路段的等级、功能、所处的区位不同，在同一时间内，路网上各路段的交通量有很大不同。2.在路段上的分布45§2-2交通量的基本特性一条道路往返两个方向的交通量，在很长时间内，可能是平衡的，但在某一短时间内，如一天中某几个小时，两个方向的交通量会有较大的不同。为了表示这种方向不平衡性，常采用方向分布系数Kd=主要行车方向交通量/双向交通量*100%三、交通量的空间分布3.交通量的方向分布§2-2交通量的基本特性3.交通量的方向分布46潮汐车道47§2-2交通量的基本特性多车道道路上，因非机动车的数量，车辆横向出入口的数量的不同，各条车道上交通量的分布也是不等的。在交通量不大的情况下，一般右侧车道的交通量比较大，随着交通量增大，左侧的比重也增大。三、交通量的空间分布4.交通量在车道上的分布48§2-2交通量的基本特性在高速公路、一级公路上，不允许拖拉机、摩托车、机动三轮车以及低性能汽车等车辆上路，行驶的车辆主要有小汽车、长途汽车、大中小货车、集装箱车等。在接近旅游区、中心城市的高速公路和机场高速公路上，客车的比例明显高于货车，而通往矿区、制造和加工工业区、农作物区、林区的高速公路上货车的比例一般要高一些。公路交通量中客车、公交车、自行车的数量和比例一般要比城市道路上要小，而货车和拖拉机交通量的比重要大于城市道路交通量中的比重。四、交通量的构成特性1．公路交通量构成的基本特性49§2-2交通量的基本特性城市出入口道路处于城郊结合部，是公路与城市道路衔接过渡的路段，其交通量构成特性兼有城市道路和公路的特性，但又与两者都不相同，公交车、小客车、自行车比例一般低于城市道路，高于公路。在上班早高峰时段，客流以进城为多，出城为少