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Chp1绪论§1·1交通运输学与交通工程学一·交通运输工程学1·交通工程学→研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系，探讨道路交通的规律，建立交通规划、设计、控制和管理的理论方法，以及有关设施、装备、法律和法规等，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。2·交通运输系统由五种运输方式组成：铁路公路水路航空管道3·完成交通运输任务3个基本要素:路线实有路线：轨道道路管道运输带管线虚有路线：航海路线航空路线载运工具轮船飞机汽车火车；传送带缆车管道枢纽站→出行和运货的起终点，转换运输方式的中间站点载运工具的停放地点等4·各种运输方式用3个属性来评价：普遍性系统的可达性路线的直接性处理各种需求的适应性机动性处理运量的能力(载运能力)敏捷性(速度)效率系统的生产率二·交通工程学※5个E学科：工程Engineering教育education法规enforcement环境environment能源energy*国家高速公路网采用放射线与纵横网格相结合布局方案，由7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线组成，简称为7918网，总规模约8.5万公里*哈尔滨三环路建设标准为城市快速路，设计时速80公里，三环路建成后，哈市城市道路“两轴、四环、十射”的交通骨架基本形成。两轴是指东西大直街与中山路、红军街、经纬街；四环是指内环、二环、三环、公路环。十射是哈伊、哈大、哈双北线、哈双中线、哈双南线、京哈公路、哈五公路、哈阿公路、哈成公路、哈同公路。*步行时代马车时代汽车时代高速公路与快速路时代智能交通时代*美国交通工程师协会AmericanInstituteofTrafficEngineering*TSMTransportationSystemManagement交通系统管理TDMTransportationDemandManagement交通需求管理ITSIntelligentTransportationSystem智能交通系统IVHSIntelligentVehicleHighwaySystem智能车路系统AVCSAdvancedVehicleControlSystem先进的汽车控制系统ATMSAdvancedTrafficManagementSystem先进的交通管理系统ADISAdvancedDriverInformationSystem先进的驾驶员信息系统交通信号区域控制系统：TRANSYTSCOOTSCATS§1·2交通工程学的主要内容及其作用一·交通工程学的内容1·交通特性trafficcharacteristics人(驾驶员行人乘客)的交通特性(criticalcharacteristicsofroadusers)车辆(机动车非机动车)的交通特性(criticalcharacteristicsofvehicles)道路(公路城市道路交叉口及交通枢纽)的交通特性(criticalcharacteristicsofhighways)交通流的交通特性(traffic-streamcharacteristics)2·交通调查trafficstudies3·交通流理论trafficflowtheory4·道路的通行能力和服务水平capacityandlevel-of-service5·交通规划transportationplanning6·交通事故与安全transportationaccidentandsafety7·交通管理与控制trafficmanagementandcontrol8·停车场及服务设施parkingandservicefacilities9·公共交通publictransportation10·交通系统的可持续发展规划persistentdevelopmentplanning11·交通工程的新理论新方法新技术newtheoryandtechnology二·交通工程学的特点系统性-大系统子系统综合性-五E学科工程engineering教育education法规enforcement环境environment能源energy交叉性-多学科交叉社会性超前性--交通系统规划建设必须考虑几十年后的交通需求及社会经济状况动态性-动态随机系统交通状况的实时动态特点交通系统规划建设的动态特点三·交通工程领域存在的问题安全问题能源问题土地问题环境问题：车祸频繁停车困难废气、噪声污染严重能源危机交通拥堵严重四·我国的交通问题1·城市路网不完善道路功能结构不合理2·城市道路基础设施投资力量比较弱道路建设与车辆增长速度不相适应3·对交通管理控制重视不够管控不力4·交通拥挤已成为制约城市经济发展的瓶颈问题缓解城市交通拥挤改善交通环境刻不容缓5·交通安全6·交通流构成复杂混合交通严重各种车辆在道路上混行相互干扰严重7·汽车污染严重8·公共交通发展缓慢9·任意占用道路现象十分严重10·交叉口交通混乱通行能力低下11·城市总体规划中土地利用规划和交通规划不相协调*交通工程研究目的：提高道路通行能力(通畅)提高运输速度(快速)减少交通事故(安全)提高交通舒适和方便程度减少交通污染(环保)节省能源消耗(节能)§1·3道路交通系统道路交通系统→一个由人车路环境(含交通控制装置)组成的整体每个组成部分都有其独立的功能或特性按照特定的方式有规律地运行由此实现安全通畅道路交通系统研究对象：交通流目标：安全通畅道路交通特点：动态系统中的各要素随空间时间的推移而发生变化开式不仅道路系统内部人车路环境相互联系密切而且系统本身受国家政策人民生活方式文化水平经济条件等影响Chp2人车辆道路的交通特性§2·1人的交通特性A·驾驶员的交通特性一·驾驶员的任务1·沿着选定的路线驾驶车辆完成从起点到终点的运输过程实现人员和货物在空间上的转移2·遵守交通法规正确理解信号标志标线的含义服从交通警察的智慧自觉维护交通秩序以保证交通的安全和通畅3·遇到不利情况及时调整车速或改变车辆的位置和方向甚至停车以避免交通事故的发生后两项决定着车辆运行可靠性和安全程度二·驾驶员的信息处理过程信息→可被人直接或间接感知到的各种刺激：眼睛可以看见车内仪表车外道路车辆行人交通信号和标志耳朵可听见发动机和喇叭的声音鼻子可闻到异常气味手脚可感觉到震动信息处理过程→车辆在行驶过程红驾驶员通过视听触觉器官从交通环境中获取信息经过大脑进行处理作出判断和反应再支配手脚(运动器官)操纵汽车使其按驾驶员的意志在道路上行进：信息感知阶段收集并理解信息的阶段感觉器官获取的信息在头脑中的反映*发生感知迟缓或感知错误的原因除了刺激方面的原因以外主要是驾驶员心理和生理方面的原因分析判断阶段驾驶员把感知到的情况与自己的知识经验进行对照分析判断出道路前后车行人等情况并根据自驾车辆的技术状况本人的健康状况及心理机能等决定采取相应的措施*驾驶员的判断中对距离的判断非常重要操作反应阶段肢体的操作反应阶段即手脚按照大脑决策后的指令进行具体操作总之，感知、判断、操作是有机地结合的。感知是判断的前提，为判断提供材料。分析判断又为操作反应提供指令。操作是感知和判断的结果。操作的结果，反馈到感觉器官，对操作进行修正、调整。如果没有反馈，难以保证动作的准确性。其中任何一项错误，都将导致整个信息处理过程的失败，这一信息处理过程通过反馈．进行循环往复。驾驶过程实质上就是不断地进行信息处理的循环过程。三·视觉特性视觉→外界光线经过刺激视觉器官在大脑中引起的生理反应。：视力→眼睛分辨两物点之间最小距离的能力：近视力→站在视力表前5m处依次辨认视标测定的视力标准为两眼的视力在0.7以上动视力→处在运动中观察物体的视力随车速提高明显下降夜间视力→受光照度、背景亮度等诸多因素的影响视觉适应→视觉器官对于光亮程度突然变化引起的感觉性适应过程：暗适应→由明亮处进入暗处眼睛习惯后视力恢复明适应→由暗处到明亮处眼睛习惯后视力恢复眩目→视野内有强光照射颜色不均匀使人的眼睛产生不舒适感形成视觉障碍。有连续与间断之分取决于光源的强度实现与影响光之间的夹角光源周围的亮度眼的适应性：生理性眩目当受到对向车灯强烈照射不禁要闭目或移开视线的现象心理性眩目由于路灯照明反射所产生的眩光使驾驶员有不愉快的感觉立体视觉→人对三维空间各种物体远近前后高低深浅和凹凸的一种感知能力双眼视觉→两眼视差产生的二维物像融合为一个单一完整的具有三维立体感的三维物像的能力深度立体感知视野：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→头部不动但眼球可以转动时所能看见的范围两眼视野大约有120°重合，驾驶员视野与行车速度有密切关系山洞视→汽车行驶速度提高驾驶员注视点前移视野变窄注意力集中于景象中心而置两侧于不顾色视觉：驾驶员对不同颜色的辨认和感觉是不一样的。视差→对外界事物的不正确的知觉。错误可能是生理和心理原因引起的。四·反应特性反应时间(反应潜伏期)：感觉器官感知的时间大脑加工的时间神经传导的时间肌肉反应的时间感知-反应时间：感知识别判断反应制动反应时间→驾驶员从发现紧急情况到把右脚移到制动踏板上所需时间→感知-反应时间制动器作用时间→从开始踏制动踏板到出现最大制动力的时间持续制动时间→从出现最大制动力到使车辆完全停住的时间汽车制动非安全区→制动反应时间制动器作用时间持续制动时间内汽车驶过的距离五·疲劳驾驶疲劳→驾驶员在连续驾驶车辆后产生生理心里机能下降和驾驶操作效能下降的现象疲劳生理表现：感觉迟钝动作灵敏度下降心理表现：注意力不集中思维迟缓反应慢严重时进入睡眠状态疲劳：身体疲劳精神疲劳：一次性疲劳积蓄疲劳慢性疲劳B行人的交通特性表现：行人的速度对个人空间的要求步行时的注意力C乘客的交通特性共同要求：安全迅速舒适人在乘车过程中总希望：省时省钱省力同时希望安全方便舒适§2·2车辆的交通特性公共汽车、火车的尺寸重量以及其他一些特性决定了车道宽度竖向净空路面桥梁荷载等。1·设计尺寸2·动力性能：汽车的最高行驶速度→在良好的水平路段上汽车所能达到的最高行驶车速(km/h)加速能力(加速度或加速时间)爬坡能力用汽车满载时第I档在良好路面上可能行车的最大爬坡度imax(%)表示3·制动性能主要体现：制动距离制动减速度。还体现在：制动效能的稳定性制动时汽车的方向稳定性制动距离→从踏着制动踏板开始到汽车停住为止车辆所驶过的距离。方向稳定性→制动时不产生跑偏侧滑及失去转向能力的性能。制动跑偏与侧滑特别是后轴侧滑是造成事故的主要原因。4·通过性→机动车不用其他辅助措施能以足够高的平均速度通过各种路面无路地段和越过各种自然障碍的能力。1)轮廓通过性：最小离地间隙→车辆的最低点与路面间的距离。表征机动车无碰撞越过障碍物的能力。间隙失效顶住失效接近角和离去角→从车身前后突出点向前后轮引切线该切线与路面间的夹角。触头失效托尾失效纵向通过半径→机动车侧视图上所作的前后车轮及两轴间轮廓线最低点相切的圆的半径。表征汽车无碰撞通过弧形凸起障碍的能力横向通过半径→在机动车正视图上所作的与驱动桥两车轮及桥壳最低点相切的圆的半径最大横坡→车辆中立通过一侧车轮中心而另一侧车轮的地面法向反作用力等于零时路面的横向坡度。2）支承通过性：附着质量→驱动轮承载的质量GΨ附着系数→附着质量对总质量Ga的比值KΨ车轮接地比压→车轮对地面的单位压力5·机动性→车辆在最小面积内转向和转弯的能力。6·稳定性→机动车根据驾驶员的意愿按照规定的方向行驶不产生侧滑或倾翻的能力。*驾驶证管理制度，经考试合格领取驾驶证以后才准驾驶，还对驾驶员进行技术教育、法制教育、道德教育等日常安全教育，禁止酒后驾车。*我国交通标志使用六种颜色：红黄蓝绿黒白。将红色作为禁行信号黄色作为警告信号绿色作为通行信号红色刺激性强易见性高使人产生兴奋警觉多用于禁令标志黄色光亮度最高具有明亮和警觉感觉用于注意危险的警告类标志绿色蓝色比较柔和使人产生宁静和平和舒适感觉多用于指示指路标志*制动过程实际上是汽车行驶的动能通过制动器转化为热能。所以温度升高后能否保持在冷状态时的制动效能对于高速时制动或上下坡连续制动都是至关重要的。§2·3道路的交通特性道路→供行人步