第二章城市道路的基本知识

第二章城市道路交通基本知识课程学习内容城市交通的目的、层次和四大因素交通流理论交通调查分析交通规划方法1城市交通规划的目的和任务1、城市交通规划的目的和任务目的——设计一个科学合理的交通系统城市交通规划就是按系统工程的观点，应用科学的方法和手段综合地“组织”城市交通系统，使得城市的交通需求与交通供给之间达到动态平衡，实现城市内人和物的流动安全、通畅、节能、环保的目的。任务A.通过调查分析，评价现状交通系统，科学预测城市交通需求；B.提出交通系统发展目标，科学规划城市客货运系统和道路系统及相关设施；C.提出实现规划目标的政策措施和交通运输管理策略。•城市交通发展战略规划：20~50年•城市交通综合网络规划：5~20年•城市交通近期建设规划：3~5年2、城市交通规划的层次远中近宏观中观微观3、城市交通规划的主体内容和工作程序现状交通调查与交通问题诊断交通规划总体设计交通需求发展预测评价方案修订规划制订方案规划方案的分期实施计划编制交通系统规划的实施第二章城市交通规划•城市交通的四大因素•交通流理论•交通调查分析•交通规划方法2城市交通的四大因素一、城市交通的四大因素•用地•人•车•路用地•用地是产生交通和吸引交通的源和流•居住用地—交通产生源•商业用地—交通吸引源•交通生成指标是交通规划的基础数据用地做为交通源头，不同性质用地产生出不同的交通数量，这是研究的出发点。人（行人）•出行目的•出行方式•平均出行距离（或出行时间）•日平均出行次数2000年杭州市居民出行的特征1、居民出行次数据统计，有出行的居民占调查人数87.16%。居民日平均出行2.07次，与1997年相比，居民日平均出行次数有所上升（由2.0上升至2.07）。2.出行目的与1997年相比，以生活出行和风景区游览为目的的出行比例增幅较大，而上班出行和上学出行比例则有不同程度的下降。3.出行方式结构车车辆的保有量出行率空驶率平均出行距离车流速度密度流量路•道路是容纳城市交通的主要设施，包括路段和交叉口两个部分。3交通流的基本理论1、交通流基本概念TrafficFlow将在道路上通行的车流和人流统称为交通流。交通流必须具备两个条件：一是在道路上，二是在通行中。一、交通流的分类按交通主体的不同可分为车流、人流以及混合交通流。按交通流输送对象可分为客流和货流。按交通设施对交通流的影响分为连续流和间断流。按交通流的交汇流向可分为交叉、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可分为自由流、稳定流、不稳定流和强制流。交叉流合流分流交织流二、交通流参数交通流运行状态的定性定量特征即称为交通流特性。用以描述和反映交通流特性的一些物理量称为交通流参数。三大参数：交通量（流量）、速度和密度。交通量（Q）：是指单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。前者称车流量，后者称人流量。速度（V）：的一般定义是指车辆或行人在单位时间内行驶或通过的距离。密度（K）：是指在某一瞬时内单位道路面积上分布的车辆数或行人数量。车速地点车速、行驶车速、区间车速、临界车速设计车速：具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时能维持的最高安全速度，作为道路几何线形设计依据的车速。二、交通流参数服务水平与通行能力道路服务水平——即道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。反映道路的服务质量。道路通行能力——正常的气候和交通条件下，道路上某一路段或交叉口单位时间内通过某一断面的最大车辆数或行人数量，以veh/h，p/h或veh/d表示。交通量——指道路上某一路段或交叉口单位时间内通过某一断面的实际车辆数或行人数量。道路通行能力和交通量不一样，一个是最大值，一个是实际值。交通量不能超过通行能力，就会非常拥堵。A级F级E级D级C级B级我国目前将道路服务水平分为ABCDEF六个等级，一般以C-F居多，A是最理想状态。二、交通流参数服务水平与通行能力道路服务水平——即道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。反映道路的服务质量。道路通行能力——正常的气候和交通条件下，道路上某一路段或交叉口单位时间内通过某一断面的最大车辆数或行人数量，以veh/h，p/h或veh/d表示。交通量——指道路上某一路段或交叉口单位时间内通过某一断面的实际车辆数或行人数量。道路通行能力和交通量不一样，一个是最大值，一个是实际值。交通量不能超过通行能力，就会非常拥堵。通行能力＞交通需求无交通拥挤通行能力＜交通需求交通拥挤发生都市中早晚交通拥挤交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？10％？、20％？30％………倍以上？交通需求超过通行能力的5～10％的程度交通拥挤发生严重交通拥堵时变日变月变年变某座城市的客车流量时变图交通量的时间变化规律交通量的作用•交通规划•道路设计•交通管理•事故评价•经济分析通行能力的种类基本通行能力（理想条件）可能通行能力（实际条件下任何情况）设计通行能力（根据道路）指定服务水平下2019/12/19交通工程交通调查的意义——对象就是交通流科学决策和科学研究的基础提供依据：交通规划交通设施建设交通控制与管理交通流理论研究正确决策来源于科学的预测，科学预测的基础是准确的调查数据2、交通调查2019/12/19交通工程交通调查的对象交通设施居民特性运行参数其他调查对象公路网城市道路网交通控制设施道路条件出行者特性驾驶员特性流量速度密度延误交通事故停车行人货运流向1、交通量调查2019/12/19交通工程交通量调查的目的搜集交通量资料了解交通量在时间、空间上的变化和分布规律为交通规划、道路建设、交通控制与管理、工程经济分析等提供必要的依据交通调查的步骤选定观测点确定观测日期和时间统计表格的设计绘制统计分析图表人工观测法仪器自动计测法录像观测法调查方法2019/12/19交通工程人工观测法交通量观测记录表日期年月日星期上下午天气（晴、多云、雨）地址时间点分～点分方向观测员___________________________小计合计车种时刻人工观测法2019/12/19交通工程仪器自动测法JQ-14-1手按系列型计数器GF型计数器(6单元、12单元)四位手动计数器五位手动式电子计数器录像法2019/12/19交通工程4行人交通流特征行人交通流特征一、行人交通速度、密度与流量的关系道路上行人的速度、密度与流量存在以下关系：Q——单位时间内单位人行道宽度内通过的行人数量（人/min/m）；V——每分钟步行距离（m/min）；K——单位面积行人数量（人/min）。VKQ城市居民出行，往往人流量比较密，所以一定要充分考虑行人的安全问题。比如交通信号灯、道路斑马线、行人过街天桥，地下通道，道路围栏等。道路边沿隔栏，可以很好地形成隔离式行人交通流，道路中央的隔栏防止行人乱穿马路。行人穿越马路，在道路交叉口都有专门的斑马线道路和信号灯，正常情况下，红绿灯时间不能过长或过短，一般不小于30s。交通流越密集，绿灯时间就相对要加长。如果不在道路交叉口，过街天桥和地下通道就是现代化都市中协助行人穿过道路的一种建筑，可以使穿越道路的行人和道路上的车辆完全分离，保证车行通畅和行人安全。5车辆交通流特征一、车流量道路车流量是指在单位时间段内，通过道路某一断面或某一条车道的车辆数。用公式表示：车流量公式为：车流量=单位时间*车速/（车距+车身长）。一、车流量城市道路上的交通量有明显的高峰现象。一定时间内（通常指一日或上午、下午）出现的最大小时交通量成为高峰小时交通量。在一天中，工作上下班前后有早高峰和晚高峰，通常以早高峰为最大，时间最集中，晚高峰次之，但持续时间长，中午的峰值较小。某市居民全日出行时辰分布二、行车速度车速是泛指各种车辆的速度，是单位时间t内行驶的距离S。按S和t的取值不同，可定义为各种不同的车速。•（1）、地点车速•它是车辆通过某一地点断面时的瞬时车速，用作道路交通管理和规划设计时参考用。（2）、行驶车速它是指驶过某一区间距离与所需时间(不包括停车时间)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，也可用于进行道路使用者的成本效益分析。（3）、行程车速它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。（4）、设计车速道路几何设计所依据的车速，称为计算行车速度，也称设计车速。它是指在气候良好、交通密度低的条件下，一般驾驶员在路段上能保持安全、舒适行驶的最大速度。第三节车辆交通流特征三、车流密度车流密度是指在某一瞬时内一条车道的单位长度上分布的车辆数，它表示车辆分布的密集程度，其单位为pcu／km，于是有：(pcu/km)式中：K——车流密度(pcu/km)；N——单车道路段内的车辆数(pcu)；L——路段长度(km)。LNK第三节车辆交通流特征三、车流密度车头间距•在同向行驶的车流中，前后相邻两辆车的车头之间的距离称为车头间距，计算公式如下：••式中——车身长度（m）；——行车速度（km/h）——司机反应时间（s），驾驶人员发现前方问题后到采取措施的反应时间内行驶的距离，一般取1.2s；安制车LStVLhs6.3车LVt（m/pcu）三、车流密度车头间距车头时距•在同向行驶的车流中，前后相邻两辆车驶过道路某一断面的时间间隔称为车头时距。车头时距可通过车头间距除以行驶速度求得。观测道路上所有车辆的车头时距的平均值为平均车头时距。第三节车辆交通流特征三、车流密度车流量、行车速度和车流密度之间的关系•基本关系•在一条车道上，车流量Q、行车速度V、车流密度K存在以下关系：•式中：Q——平均流量(pcu/h)；•V——平均车速(km/h)；•K——平均车流密度(pcu/km)。•tshVh6.3第三节车辆交通流特征四、汽车在城市道路上的行驶特征汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。稳定性：纵向、横向表现：滑移、倾覆绿波交通——最理想的汽车出行状态所谓“绿波”交通，就是在一系列道路交叉口上，安装定期的自动控制信号，每条主干道上的车流到达前方各交叉口时，均会遇上绿灯。这种理想的“恰好绿灯”交通形式可以减少车辆在交叉口的停歇，提高了平均行车速度和通行能力。第三节车辆交通流特征五、城市公共交通车辆行驶的特征公交车辆运行的典型特征•公共交通车辆是按固定线路行驶、沿途停靠站点的。所以，它的速度变化就受到站距的限制，与道路上其它车辆的行驶特征不同。第三节车辆交通流特征公交车行驶速度•由于一条公交线路所经过的道路和街道情况比较复杂，站距也不等，各站间的行驶速度会有较大差别。所以，通常用的平均行驶速度是按整条线路计的。•行线行tlV式中：l线—线路长度；t行—车辆在线路两站间行驶的时间；Σt行—车辆在线路各站间行驶时间之和。第三节车辆交通流特征公交车运送速度••它是公交车辆运送乘客的速度，是衡量乘客在旅途消耗时间多少的一个重要指标。送V公交运送速度第三节车辆交通流特征六、城市货运车辆行驶的特征城市中的货运车辆大都是门到门的运输，没有沿途停站的情况，所以，行驶速度要比公交车高，并且行驶速度和运送速度是一样的。•货运车辆的运营速度是表示货运车辆运货时周转速度的重要指标。•第三节车辆交通流特征七、自行车行驶特征一般自行车在路段上占用道路面积约为4~10m²/车，但在交叉口停车线前拥挤堵塞时，其密度很大，一般为2~4m²/车，有时甚至更大。自行车速度越快，占用道路面积就越大。第三节车辆交通流特征八、自行车行驶特征自行车的特征与机动车相比有很大的不同：•一、摇摆性•自行车转向灵活、反应敏捷，正常行驶时，横向摆动0.4m宽，但在行进中常因超车、让车或加速而常偏离原骑行车道线，甚至有时突然偏离或冲出原骑行车道线。•二、成群性•自行车交通流在路段上不严格保持有规则的纵向行列，而是成群行进，交叉口信号灯的控制是这种现象的原因之一，另一方面是由于骑