1、第三章 城市道路交通基本知識 w交通流的基本概念w行人交通流特征第一節(jié) 交通流基本概念 將在道路上通行的車流和人流統(tǒng)稱為交通流。交通流必須具備兩個條件：一是在道路上，二是在通行中。一、交通流的分類w按交通主體的不同可分為車流、人流以及混合交通流。w按交通流輸送的對象可分為客流和貨流。 w按交通設(shè)施對交通流的影響分為連續(xù)流和間斷流。w按交通流的交匯流向可分為交叉、合流、分流和交織流。w按交通流內(nèi)部的運行條件及其對駕駛員和乘客產(chǎn)生的感受可分為自由流、穩(wěn)定流、不穩(wěn)定流和強(qiáng)制流。 第一節(jié) 交通流基本概念 二、交通流參數(shù) w交通流運行狀態(tài)的定性定量特征即稱為交通流特性。用以描述和反映交通流特性的一些物理

2、量稱為交通流參數(shù)。w三大參數(shù)：交通量（流量）、速度和密度。 w交通量（Q）：是指單位時間內(nèi)通過道路某一地點或某一斷面的車輛數(shù)量或行人數(shù)量。前者稱車流量，后者稱人流量。 w速度（V）：的一般定義是指車輛或行人在單位時間內(nèi)行駛或通過的距離。w密度（K）：是指在某一瞬時內(nèi)單位道路面積上分布的車輛數(shù)或行人數(shù)量。第一節(jié) 交通流基本概念 二、交通流參數(shù) w服務(wù)水平與通行能力w道路服務(wù)水平是交通流中車輛運行的以及駕駛員和乘客或行人感受的質(zhì)量量度。亦即道路在某種交通條件下所提供運行服務(wù)的質(zhì)量水平。道路的服務(wù)水平主要以道路上的運行速度和交通量與可能通行能力之比，綜合反映道路的服務(wù)質(zhì)量。 道路通行能力是指正常的氣

3、候和交通條件下，道路上某一路段或交叉口單位時間內(nèi)通過某一斷面的最大車輛數(shù)或行人數(shù)量，以veh/h，p/h或veh/d表示。 第一節(jié) 交通流基本概念 二、交通流參數(shù) 一般交通量均小于道路的通行能力。在小得多的情況下，駕駛員可以自由行駛，可以變更車速、轉(zhuǎn)移車道，還可以超車。交通量等于或接近于道路通行能力時，車輛行駛的自由度就明顯降低，一般只能以同一速度列隊循序行進(jìn)。當(dāng)交通量稍微超過通行能力時，車輛就會出現(xiàn)擁擠、甚至堵塞。 基本通行能力是指道路組成部分在道路、交通、控制和氣候環(huán)境均處于理想條件下，該組成部分一條車道或一車行道的均勻段上或某一橫斷面上，單位時間內(nèi)通過的車輛或行人的最大數(shù)量，也稱理論通行

4、能力。第一節(jié) 交通流基本概念 二、交通流參數(shù) w可能通向能力是指一已知道路的一組成部分在實際或預(yù)測的道路、交通、控制和氣候環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段上或某一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，單位時間內(nèi)所能通過的最大車輛或行人的最大數(shù)量。w設(shè)計通行能力是指一設(shè)計中的道路的組成部分在預(yù)測的道路、交通、控制和氣候環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段或某一橫斷面上，在所選用的設(shè)計服務(wù)水平下，單位時間內(nèi)能通過車輛或行人的最大數(shù)量。第一節(jié) 交通流基本概念 三、交通調(diào)查 w 交通調(diào)查的步驟 w選定觀測點w確定觀測日期和時間w統(tǒng)計表格的設(shè)計w

5、繪制統(tǒng)計分析圖表第一節(jié) 交通流基本概念 三、交通調(diào)查 w交通量調(diào)查的內(nèi)容 w不分流向調(diào)查：用于研究日交通量、繪制交通流量圖、確定交通量趨勢等。w分流向調(diào)查：用于分析通行能力、確定信號燈配時、為實行交通管理措施提供依據(jù)、制定道路改造規(guī)劃、獲得圈定范圍內(nèi)的車輛總數(shù)等。w轉(zhuǎn)向調(diào)查或交叉口調(diào)查：用于交通渠化設(shè)計、制定禁止轉(zhuǎn)向措施、計算通行能力、分析多發(fā)事故交叉口、評價交通擁擠等。第一節(jié) 交通流基本概念 三、交通調(diào)查 w交通量調(diào)查的內(nèi)容 w分車種調(diào)查：用于確定結(jié)構(gòu)設(shè)計和幾何設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)估從道路使用者處獲得的年收益，計算通行能力（受貨運車輛影響的）、確定機(jī)械計數(shù)法的修正系數(shù)等。w車輛占有調(diào)查：用于確定每車

6、乘客數(shù)的分布、某一區(qū)域內(nèi)的累計人數(shù)、使用運輸設(shè)施的人所占的比例等。w6行人交通調(diào)查：用于估算步行道和人行橫道的需求量，為設(shè)置行人過街信號燈提供依據(jù)，確定交通信號配時等。第一節(jié) 交通流基本概念 三、交通調(diào)查 w交通量調(diào)查的內(nèi)容 w境界出入調(diào)查：在圈定的區(qū)域（中心商業(yè)區(qū)、購物中心、工業(yè)區(qū)等）的境界上進(jìn)行交通量調(diào)查。用于統(tǒng)計在一定時間內(nèi)進(jìn)入和離開該區(qū)域的車輛和（或）人員的數(shù)量，得到該調(diào)查區(qū)域內(nèi)聚集的車輛或人員的總數(shù)。w分隔查核線調(diào)查：在穿過分隔核查線的所有道路上進(jìn)行的分車種交通量調(diào)查。用于確定交通趨勢、擴(kuò)充城市出行數(shù)據(jù)、進(jìn)行交通分配等。 第一節(jié) 交通流基本概念 三、交通調(diào)查 w交通量計數(shù)方法 w人工

7、計數(shù)法、w浮動車法、w機(jī)械計數(shù)法、w錄像法、w利用車輛定位系統(tǒng)計量法。 第二節(jié) 行人交通流特征 一、行人交通速度、密度與流量的關(guān)系 w道路上行人的速度、密度與流量存在以下關(guān)系：w式中wQ單位時間內(nèi)單位人行道寬度內(nèi)通過的行人數(shù)量（人/min/m）；wV每分鐘步行距離（m/min）；wK單位面積行人數(shù)量（人/min）。VKQ第二節(jié) 行人交通流特征 一、行人交通速度、密度與流量的關(guān)系 w行人流的速度表示每分鐘行走的距離，速度是衡量服務(wù)水平的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。行人占有空間值的倒數(shù)就是行人密度，表示每平方米的行人數(shù)量。隨著行人密度增加，每人占有的空間減少，行人個人的機(jī)動性下降，速度隨之下降 。行人速度與密度

8、的關(guān)系第二節(jié) 行人交通流特征 一、行人交通速度、密度與流量的關(guān)系 w行人最大流量在很小的范圍內(nèi)下降，即在人流密度達(dá)1.3-2.2人/m時流量最大,或行人占用空間在0.46-0.8m/人時的流量可達(dá)最大。 行人流量與行人空間的關(guān)系 第二節(jié) 行人交通流特征 一、行人交通速度、密度與流量的關(guān)系 w當(dāng)人行道上有少量行人時，空間較大，行人可選擇較高的步行速度。當(dāng)流量增加時,由于行人間隔較近，速度下降。當(dāng)達(dá)到擁擠的臨界狀態(tài)時，行走變得很困難，流量和速度都下降了。 行人速度與流量的關(guān)系 第二節(jié) 行人交通流特征 二、人行道上的人流特征 w由于行人是隨機(jī)到達(dá)的，大多數(shù)不規(guī)則的人行交通流，總會出現(xiàn)短時間波動的現(xiàn)象

9、。在人行道上，由于有交通信號燈引起的人流受阻和排隊，進(jìn)一步擴(kuò)大了這些隨機(jī)的波動。公共交通站點也會在某個短時間內(nèi)擁出大量人流，緊跟著一段時間又是無人流出現(xiàn)。 w街道轉(zhuǎn)角處要比街道內(nèi)的人行情況復(fù)雜得多，因為在這里會出現(xiàn)相交的行人流、穿過街道的行人和等候信號燈的排隊人群，由于這些地方的人流特別集中，所以常成為行人特別擁擠的地方。 第二節(jié) 行人交通流特征 二、人行道上的人流特征 w行人過街有單人穿越和結(jié)群而過兩類。在過街時，第一種情況是待機(jī)而過，行人等待汽車停止或車流中有足以過街的空檔才過街，他們步伐均勻。第二種是適時過街，行人走到人行橫道起點正好車流中出現(xiàn)可穿越的空檔，行人隨即過街，他們多半是在過路

10、中后加快步伐。第三種情況是搶行過街，車流中本無可穿越的空擋，但行人快步搶行，在路中停步，再過街。w高峰時間、年輕人、路寬、車輛又多，過街行人往往缺乏耐心，先穿越一半路幅，在路中等候時機(jī)再過，所以在此設(shè)置行人安全島十分需要。 第二節(jié) 行人交通流特征 二、人行道上的人流特征 w人喜歡走捷徑。據(jù)調(diào)查為走橫道線而繞行20m以上，超越了很多人的心理接受范圍。所以要加強(qiáng)安全教育，采取必要的防范措施，使過街行人走橫道線。若行人沿人行橫道過街和經(jīng)天橋（或地道）過街的時間大致相同時，約有80的人愿意使用天橋和地道。若使用后者的時間大于直接過街，使用天橋或地道的人就大大減少，若超過一倍時間時，則幾乎無人使用天橋和

11、地道。天橋和地道相比，使用天橋的人，安全感較強(qiáng)。 第三節(jié) 車輛交通流特征 一、車流量 w道路車流量是指在單位時間段內(nèi)，通過道路某一斷面或某一條車道的車輛數(shù)，且常指來往兩個方向的車輛數(shù)。w由于統(tǒng)計車流量所得的結(jié)果是混合交通量。為計算交通量，應(yīng)將各種車種在一定的道路條件下的時間和空間占有率進(jìn)行換算，從而得出各種車輛間的換算系數(shù)，將各種車輛換算為單一車種，稱為當(dāng)量交通量（pcu/單位時間）。 大多以小型車為標(biāo)準(zhǔn)換算車輛。 一、車流量 第三節(jié) 車輛交通流特征 一、車流量 1、平均日交通量 平均日交通量依其統(tǒng)計時間的不同又可分為年平均日、月平均日和周平均日交通量，年平均日交通量在城市道路設(shè)計中是一項極其

12、重要的控制性指標(biāo)，用作道路交通設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計、管理等的依據(jù)，是確定車行道寬度、人行道寬度和道路橫斷面的主要依據(jù)。 (pcu/d)36513651iiQ年平均日交通量第三節(jié) 車輛交通流特征 一、車流量 2、小時交通量 將觀測統(tǒng)計交通量的時間間隔縮短，能更加具體反映觀測斷面的交通量變化情況。因此，常用到以下概念： 小時交通量是指一小時內(nèi)通過觀測點的車輛數(shù)；高峰小時交通量是指一天內(nèi)的車流高峰期間連續(xù)60min的最大交通量。 第三節(jié) 車輛交通流特征 第三節(jié) 車輛交通流特征一、車流量 城市道路上的交通量有明顯的高峰現(xiàn)象。一定時間內(nèi)（通常指一日或上午、下午）出現(xiàn)的最大小時交通量成為高峰小時交通量。在一天中

13、，工作上下班前后有早高峰和晚高峰，通常以早高峰為最大，時間最集中，晚高峰次之，但持續(xù)時間長，中午的峰值較小。 某市居民全日出行時辰分布第三節(jié) 車輛交通流特征一、車流量設(shè)計交通量作為道路規(guī)劃和設(shè)計依據(jù)的交通量，成為設(shè)計交通量。一般取一年的第30小時交通量作為設(shè)計交通量。即將一年中8760小時的交通量按大小次序排列，從大到小序號第30位的那個小時交通量 。第30位最高小時交通量示意圖第三節(jié) 車輛交通流特征二、行車速度 車速是泛指各種車輛的速度，是單位時間t內(nèi)行駛的距離S。按S和t的取值不同，可定義為各種不同的車速。w （1）、地點車速w 它是車輛通過某一地點斷面時的瞬時車速，用作道路交通管理和規(guī)劃

14、設(shè)計時參考用。第三節(jié) 車輛交通流特征二、行車速度（2）、行駛車速 它是指駛過某一區(qū)間距離與所需時間(不包括停車時間)求得的車速，用于評價該路段的線形順適性和通行能力分析，也可用于進(jìn)行道路使用者的成本效益分析。（3）、行程車速 它是車輛行駛路程與通過該路程所需的總時間(包括停車時間)之比。行程車速是一項綜合性指標(biāo)，用以評價道路的通暢程度，估計行車延誤情況。要提高運輸效率歸根結(jié)底是要提高車輛的行程車速。第三節(jié) 車輛交通流特征二、行車速度（4）、設(shè)計車速道路幾何設(shè)計所依據(jù)的車速，稱為計算行車速度，也稱設(shè)計車速。它是指在氣候良好、交通密度低的條件下，一般駕駛員在路段上能保持安全、舒適行駛的最大速度。第

15、三節(jié) 車輛交通流特征一、車流量第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度車流密度是指在某一瞬時內(nèi)一條車道的單位長度上分布的車輛數(shù)，它表示車輛分布的密集程度，其單位為pcukm，于是有： (pcu/km) 式中：K車流密度(pcu/km)； N單車道路段內(nèi)的車輛數(shù)(pcu)； L路段長度(km)。LNK 第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度 車頭間距w 在同向行駛的車流中，前后相鄰兩輛車的車頭之間的距離稱為車頭間距，計算公式如下：w w 式中 車身長度（m）； 行車速度（km/h） 司機(jī)反應(yīng)時間（s），駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方問題后到采取措施的反應(yīng)時間內(nèi)行駛的距離，一般取1.2s；安制車LStVLhs6 . 3安

16、制車LStVLhs6 . 3安制車LStVLhs6 . 3車LVt（m/pcu）第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度式中 車身長度（m）； 行車速度（km/h） 司機(jī)反應(yīng)時間（s），駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方問題后到采取措施的反應(yīng)時間內(nèi)行駛的距離，一般取1.2s； 后車正常制動剎車與前車緊急剎車的制動距離之差值（m）； 安全距離（m），車輛距前車的最小距離，一般取5m。車LVt制S安L第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度w 制動距離的大小取決于制動效率和行車速度，制動力取決于輪胎與道路表面之間的道路阻力系數(shù)、路面的附著系數(shù)之和。根據(jù)能量守恒定律，制動力與停車距離的乘積應(yīng)當(dāng)?shù)扔谲囁購膙降到零時的動能消耗，下式

17、成立：w 22221)(vgGMvSifG制第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度w 式中w 附著系數(shù)；w 滾動阻力系數(shù)；w 道路坡度，上坡取正號，下坡取負(fù)號；w 車輛重量。w 公式整理后，代入重力加速度數(shù)值。另外，從安全角度考慮，由于剎車受到制動性能影響，制動距離需要乘上安全系數(shù)，所以制動距離最終計算公式整理如下：fiG第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度其中的計算公式如下： （m） w 式中w 前車剎車安全系數(shù)；w 后車剎車安全系數(shù)；w 附著系數(shù)，一般取0.3；w 滾動阻力系數(shù)，可取0.02；w 道路坡度，上坡取正號，下坡取負(fù)號。2126 . 32VifgKKS制1K2Kfi第三節(jié) 車輛交通流特

18、征三、車流密度 可得： 車頭間距安車LVifgKKtVLhs2126 . 326 . 3安車LVifgKKtVLhs2126 . 326 . 3 第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度w 觀測路段上所有車輛的車頭間距平均值，稱為平均車頭間距。平均車頭間距（m/pcu）與密度(pcu/km)之間的關(guān)系為w （m/pcu） Khs/1000第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度車頭時距w 在同向行駛的車流中，前后相鄰兩輛車駛過道路某一斷面的時間間隔稱為車頭時距。車頭時距可通過車頭間距除以行駛速度求得。觀測道路上所有車輛的車頭時距的平均值為平均車頭時距。平均車頭時距（s/pcu）與交通量之間的關(guān)系為：w （

19、s/pcu） Qht/3600第三節(jié) 車輛交通流特征三、車流密度w 車頭時距、車頭間距、與速度的關(guān)系為：w tshVh6.3第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、行車速度和車流密度之間的關(guān)系w 基本關(guān)系w 在一條車道上，車流量Q、行車速度V、車流密度K存在以下關(guān)系：w 式中：Q平均流量(pcu/h)； w V平均車速(km/h)；w K平均車流密度(pcu/km)。VKQ第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、行車速度和車流密度之間的關(guān)系w 速度與密度的關(guān)系圖速度與密度的關(guān)系圖 w 1963年，格林希爾茨(Greenshields)提出了速度-密度線性關(guān)系模型，如下圖：第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、

20、行車速度和車流密度之間的關(guān)系圖中： 最大流量； 暢行速度，車流密度趨于零、車輛可以暢行無阻時的最大速度； 臨界速度，流量達(dá)到 時的速度； 最佳密度，流量達(dá)到 時的密度； 阻塞密度，車流密集到所有車輛無法移動時的密度mQfVmVmKjKmQmQ 速度-密度關(guān)系曲線圖第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、行車速度和車流密度之間的關(guān)系w w )1 (jfKKVV)1 (fjVVKK第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、行車速度和車流密度之間的關(guān)系w 式中: w 暢行速度；w 阻塞密度。w 研究表明，平均車速與車流密度是直線關(guān)系，并且模型與實測數(shù)據(jù)擬合良好。當(dāng) 趨近0時， ，即在車流密度很少的情況下，車輛可以

21、自由速度行駛。當(dāng) 趨近 時， ，即在車流密度很大時，車輛速度就趨向于零，出現(xiàn)交通阻塞。fVjKKfVV KKjK0V第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、行車速度和車流密度之間的關(guān)系速度、密度與流量的關(guān)系速度、密度與流量的關(guān)系w ww 上式可用一條拋物線表示，圖中斜率為車流密度K（如下圖 ）。 )(2fjVVVKQ第三節(jié) 車輛交通流特征四、車流量、行車速度和車流密度之間的關(guān)系 圖2-3-5 速度-密度-流量關(guān)系曲線圖 第三節(jié) 車輛交通流特征五、汽車在城市道路上的行駛特征由于城市道路有不同等級，車輛在行駛過程中歸納起來可分為連續(xù)流和間斷流。 連續(xù)流連續(xù)流連續(xù)流一般出現(xiàn)在無平面交叉口的城市道路上。連續(xù)

22、流一般出現(xiàn)在無平面交叉口的城市道路上。在城市快速路上，車輛可以不間斷地連續(xù)行駛，它在道路上的分布是隨機(jī)的、離散型的。在車流密度不大時，后面的快車要超越前面比它慢的車，可以自由變換車道超車，然后交匯到前面的車流中去。到了立體交叉口，或路側(cè)出入的匝道口，也很容易分流、合流，自由出入。 第三節(jié) 車輛交通流特征五、汽車在城市道路上的行駛特征當(dāng)車流密度增加，車輛行駛的自由度就受到前車的制約，尤其是在不穩(wěn)定流的狀態(tài)，車速時快時慢、變化又突然，容易發(fā)生交通事故。所以，在整個行駛過程中道路上的車流密度是決定車輛能否自由交織、變換車道、出入車道，能否按規(guī)定的車速安全、舒適行駛的關(guān)鍵。國外常用道路上每車道的車流密

23、度值來確定其分級的服務(wù)水平。第三節(jié) 車輛交通流特征五、汽車在城市道路上的行駛特征w 間斷流間斷流w 間斷流一般出現(xiàn)在有平面交叉口的城市道路上 。w 在城市主干路上，若縱橫兩個方向行駛的車輛都較快又多，這時就要用信號燈管理交通，藉著紅綠燈的不同相位，將縱橫兩個方向的車流在時空上錯開通過。這時道路網(wǎng)上各個流向的車流就被切成一段段、間斷式地向前行駛。最理想的是使它們在到達(dá)交叉口時，橫向的車流正好駛過交叉口。這時道路上的車流大都能在綠燈中通過，使道路發(fā)揮最大的效能。 第三節(jié) 車輛交通流特征五、汽車在城市道路上的行駛特征這時城市道路上可用于分布車輛的道路面積最多只能占道路總面積的一半（如下圖），這是理想

24、的綠波交通狀況。 理想狀態(tài)的綠波交通第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征公交車輛運行的典型特征公交車輛運行的典型特征 w 公共交通車輛是按固定線路行駛、沿途?？空军c的。所以，它的速度變化就受到站距的限制，與道路上其它車輛的行駛特征不同。w 公交車輛在兩個?？空局g的典型運行情況，可分為五個過程：第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征w 啟動加速車速從0啟動，經(jīng)變換排檔逐漸加速，經(jīng)t1 秒后達(dá)到V1 ，圖中A點。OA的斜率就是車輛的加速度，與車輛的動力裝置有關(guān)，通常電車的啟動性能比公共汽車好。w 加速行駛隨著車速加快，加速度逐漸減少至0，經(jīng)t2秒后，速度達(dá)到V2

25、，在圖中的曲線上由A點到B點。w 等速行駛這時車輛的行駛速度最穩(wěn)定也最高，與道路上其它車輛的車速相近。在圖中的曲線上由B點到C點。第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征w 淌車車輛的發(fā)動機(jī)已熄火（或離合器已脫開），車輛靠慣性向前行駛，車速受到各種行車阻力影響逐漸降低，經(jīng)t4秒后降到V3 ，在圖中的曲線上由C點到D點。w 制動車輛臨近?？空?，駕駛員踩下制動器，使車輛的減速度更大，直到車輛剎停。在圖中的曲線上由D點到E點。第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征w 從曲線圖可知：車輛在兩站之間以V2高速行駛只有一小部分時間，其余部分的速度都是比較低的，平均行駛速度要比

26、最高速度低許多，圖中尚未計及道路交叉口紅燈及其他交通干擾車速的影響情況。 公交車運行情況第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征行駛速度行駛速度w 由于一條公交線路所經(jīng)過的道路和街道情況比較復(fù)雜，由于一條公交線路所經(jīng)過的道路和街道情況比較復(fù)雜，站距也不等，各站間的行駛速度會有較大差別。所以，站距也不等，各站間的行駛速度會有較大差別。所以，通常用的平均行駛速度是按整條線路計的通常用的平均行駛速度是按整條線路計的 。w 行V行線行tlV式中l(wèi)線線路長度；t行車輛在線路兩站間行駛的時間；t行車輛在線路各站間行駛時間之和。第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征 公交行駛速

27、度第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征運送速度運送速度 w 它是公交車輛運送乘客的速度，是衡量乘客在旅途消耗時間多少的一個重要指標(biāo)。送V 公交運送速度第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征 w 式中wl線線路長度；wt行車輛在線路各站間行駛時間之和；wt停車輛在線路各站上?？繒r間之和。停行線送ttlV第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征運營速度運營速度它是公交車輛在線路上來回它是公交車輛在線路上來回周轉(zhuǎn)的速度。是衡量整個周轉(zhuǎn)的速度。是衡量整個客運企業(yè)或某條線路上車客運企業(yè)或某條線路上車輛運營情況好壞的指輛運營情況好壞的指 標(biāo)。標(biāo)。營V 公交運

28、營速度第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征 w 式中w t首末停車輛在線路兩端首末站上停歇的時間，其余符號同前，式中的分母表示車輛在線路上一個來回的周轉(zhuǎn)時間。首末停停行線營tttlV2第三節(jié) 車輛交通流特征六、 城市公共交通車輛行駛的特征上述三種速度是逐個減少的，其中主要的影響者是行駛速度。這三種速度在各個城市、一年四季或一天各小時中也是不同的，影響它的主要是天氣、道路與街道上交通和線路上客流的擁擠程度?？瓦\出租汽車沒有沿途停站情況，行駛速度和運送速度要比公共汽車高得多。若在郊區(qū)線路上使用長站距、優(yōu)先通過交叉口的公交專用道，也能大大提高車速。第三節(jié) 車輛交通流特征七、城市貨運

29、車輛行駛的特征城市貨運車輛行駛的特征城市中的貨運車輛大都是門到門的運輸，沒有沿途停站的城市中的貨運車輛大都是門到門的運輸，沒有沿途停站的情況，所以，行駛速度要比公交車高，并且行駛速度和情況，所以，行駛速度要比公交車高，并且行駛速度和運送速度是一樣的。運送速度是一樣的。w 貨運車輛的運營速度是表示貨運車輛運貨時周轉(zhuǎn)速度的貨運車輛的運營速度是表示貨運車輛運貨時周轉(zhuǎn)速度的重要指標(biāo)。重要指標(biāo)。w 裝卸行營tVLLV/ )/(/第三節(jié) 車輛交通流特征七、城市貨運車輛行駛的特征城市貨運車輛行駛的特征w 式中式中wLL車輛運貨時的載貨行程（車輛運貨時的載貨行程（kmkm）；）；w有效載貨行程系數(shù)，它是載貨行

30、程與為完成運貨有效載貨行程系數(shù)，它是載貨行程與為完成運貨任務(wù)所行駛的總行程之比。任務(wù)所行駛的總行程之比。值的大小取決于貨運調(diào)度值的大小取決于貨運調(diào)度工作的好壞和所承運的貨物，一般為工作的好壞和所承運的貨物，一般為0.50.50.60.6；wt t裝卸裝卸車輛裝車輛裝貨和卸貨的時間，它在車輛整個貨和卸貨的時間，它在車輛整個運貨時間中占的比重很大。所以裝卸作業(yè)機(jī)械化是很需運貨時間中占的比重很大。所以裝卸作業(yè)機(jī)械化是很需要的。要的。第三節(jié) 車輛交通流特征八、自行車行駛特征自行車行駛特征一般自行車在路段上占用道路面積約為一般自行車在路段上占用道路面積約為410m410m/ /車，但在交車，但在交叉口停

31、車線前擁擠堵塞時，其密度很大，一般為叉口停車線前擁擠堵塞時，其密度很大，一般為24 24 m m/ /車，有時甚至更大。在南京市珠江路觀測，自行車車，有時甚至更大。在南京市珠江路觀測，自行車的密度平均值高達(dá)的密度平均值高達(dá)0.630.63輛輛/ m/ m。而北京市對。而北京市對8 8個路口的個路口的觀測，自行的密度最高可達(dá)觀測，自行的密度最高可達(dá)0.540.54輛輛/ m/ m。第三節(jié) 車輛交通流特征八、自行車行駛特征自行車行駛特征 有資料統(tǒng)計，不同速度下自行車占用道路面積是不同的。有資料統(tǒng)計，不同速度下自行車占用道路面積是不同的。自行車以自行車以5km/h5km/h騎行時，占用道路面積約為騎

32、行時，占用道路面積約為4.1 m4.1 m；10km/h10km/h時占用道路面積為時占用道路面積為5.2 m5.2 m；12km/h12km/h時，占用道路時，占用道路面積面積6.2 m6.2 m；15km/h15km/h時占用道路面積為時占用道路面積為8.1 m8.1 m；20km/h20km/h時占用道路面積時占用道路面積10 m10 m；25km/h25km/h時，占用道路面積時，占用道路面積12 m12 m；30km/h30km/h時占用道路面積為時占用道路面積為16 m16 m。第三節(jié) 車輛交通流特征八、自行車行駛特征自行車行駛特征w 自行車的特征與機(jī)動車相比有很大的不同：自行車的

33、特征與機(jī)動車相比有很大的不同：w 一、搖擺性一、搖擺性w 自行車轉(zhuǎn)向靈活、反應(yīng)敏捷，正常行駛時，橫向擺動自行車轉(zhuǎn)向靈活、反應(yīng)敏捷，正常行駛時，橫向擺動0.4m0.4m寬，但在行進(jìn)中常因超車、讓車或加速而常偏離原寬，但在行進(jìn)中常因超車、讓車或加速而常偏離原騎行車道線，甚至有時突然偏離或沖出原騎行車道線。騎行車道線，甚至有時突然偏離或沖出原騎行車道線。w 二、成群性二、成群性w 自行車交通流在路段上不嚴(yán)格保持有規(guī)則的縱向行列，自行車交通流在路段上不嚴(yán)格保持有規(guī)則的縱向行列，而是成群行進(jìn)，交叉口信號燈的控制是而是成群行進(jìn)，交叉口信號燈的控制是這種現(xiàn)象的原因之一，另一方面是由于騎車人喜歡成群結(jié)隊，這是

34、同機(jī)動車交通流顯著不同的一個特點。第三節(jié) 車輛交通流特征八、自行車行駛特征自行車行駛特征w 三、單行性三、單行性w 與成群性相反，有些騎車人不愿在陌生人群中騎行，也與成群性相反，有些騎車人不愿在陌生人群中騎行，也不愿緊緊尾隨別人之后，往往沖到前面?zhèn)€人單行，或滯不愿緊緊尾隨別人之后，往往沖到前面?zhèn)€人單行，或滯后一段單行。后一段單行。w 四、多變性四、多變性w 由于自行車機(jī)動靈活，愛走近路，又易于轉(zhuǎn)向、加速或由于自行車機(jī)動靈活，愛走近路，又易于轉(zhuǎn)向、加速或減速，因而騎車速度和自行車流向常常突然變化，還有減速，因而騎車速度和自行車流向常常突然變化，還有在車流中你追我趕的現(xiàn)象。在車流中你追我趕的現(xiàn)象。

35、第四章城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計w 第一節(jié) 平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容 道路線形指道路路幅中心線（又稱中線）的立體形狀。道路線形指道路路幅中心線（又稱中線）的立體形狀。道路平面線形指道路中線在平面上的投影形狀。在城市道路平面線形指道路中線在平面上的投影形狀。在城市道路規(guī)劃設(shè)計中，由于經(jīng)常會碰到山體、丘陵、河流和道路規(guī)劃設(shè)計中，由于經(jīng)常會碰到山體、丘陵、河流和需要保留的建筑，有時還因地質(zhì)條件差而需要避開不宜需要保留的建筑，有時還因地質(zhì)條件差而需要避開不宜建設(shè)的地方，所以無論城市道路還是公路不可避免要發(fā)建設(shè)的地方，所以無論城市道路還是公路不可避免要發(fā)生轉(zhuǎn)折，因此就需要在平面上設(shè)置

36、曲線，所以平面線形生轉(zhuǎn)折，因此就需要在平面上設(shè)置曲線，所以平面線形是由直線和曲線組合而成的。是由直線和曲線組合而成的。 平曲線通常由圓曲線及兩端緩和曲線組成。當(dāng)圓曲線半平曲線通常由圓曲線及兩端緩和曲線組成。當(dāng)圓曲線半徑足夠大時可以使直線與圓曲線直接銜接（相切）；當(dāng)徑足夠大時可以使直線與圓曲線直接銜接（相切）；當(dāng)設(shè)計車速較高、圓曲線半徑較小時，直線與圓曲線之間設(shè)計車速較高、圓曲線半徑較小時，直線與圓曲線之間以及圓曲線之間要插設(shè)緩和曲線。以及圓曲線之間要插設(shè)緩和曲線。第一節(jié) 平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容 如果城市道路轉(zhuǎn)折角度不大，可把轉(zhuǎn)折點設(shè)在交叉口，如果城市道路轉(zhuǎn)折角度不大，可把轉(zhuǎn)折點設(shè)在交叉口，使道

37、路線形呈折線狀，這樣可以減少道路上的彎道，便使道路線形呈折線狀，這樣可以減少道路上的彎道，便于道路施工和管線埋設(shè)，也有利于道路兩側(cè)建筑的布置。于道路施工和管線埋設(shè)，也有利于道路兩側(cè)建筑的布置。如果轉(zhuǎn)折點必須設(shè)置在路段上，則需要根據(jù)車輛運行要如果轉(zhuǎn)折點必須設(shè)置在路段上，則需要根據(jù)車輛運行要求設(shè)置成曲線，曲線又可分為曲率半徑為常數(shù)的圓曲線求設(shè)置成曲線，曲線又可分為曲率半徑為常數(shù)的圓曲線和曲率半徑為變數(shù)的緩和曲線。和曲率半徑為變數(shù)的緩和曲線。第一節(jié) 平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容 城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計的主要任務(wù)為：根據(jù)道路網(wǎng)城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計的主要任務(wù)為：根據(jù)道路網(wǎng)規(guī)劃確定的道路走向、道路之間的方

38、位關(guān)系，以道路中規(guī)劃確定的道路走向、道路之間的方位關(guān)系，以道路中線為準(zhǔn)，考慮地形、地物、城市建設(shè)用地的影響，根據(jù)線為準(zhǔn)，考慮地形、地物、城市建設(shè)用地的影響，根據(jù)行車技術(shù)要求確定道路用地范圍內(nèi)的平面線形，以及組行車技術(shù)要求確定道路用地范圍內(nèi)的平面線形，以及組成這些線形的直線、曲線和它們之間的銜接關(guān)系；對于成這些線形的直線、曲線和它們之間的銜接關(guān)系；對于小半徑曲線，還應(yīng)當(dāng)考慮行車視距、路段的加寬和道路小半徑曲線，還應(yīng)當(dāng)考慮行車視距、路段的加寬和道路超高設(shè)置等要求。超高設(shè)置等要求。第一節(jié) 平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容 城市道路平面線形規(guī)劃可劃分為總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃城市道路平面線形規(guī)劃可劃分為總體規(guī)劃、詳細(xì)

39、規(guī)劃兩個階段?？傮w規(guī)劃階段的城市道路平面線形規(guī)劃主要兩個階段?？傮w規(guī)劃階段的城市道路平面線形規(guī)劃主要是根據(jù)城市主要交通聯(lián)系方向確定城市主要道路中心線是根據(jù)城市主要交通聯(lián)系方向確定城市主要道路中心線的走向的走向, ,并進(jìn)一步確定城市路網(wǎng)。詳細(xì)規(guī)劃階段的城市并進(jìn)一步確定城市路網(wǎng)。詳細(xì)規(guī)劃階段的城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計，一般是在上一層次已經(jīng)確定的道路平面線形規(guī)劃設(shè)計，一般是在上一層次已經(jīng)確定的城市道路網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行的，需要進(jìn)一步詳細(xì)確定用城市道路網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行的，需要進(jìn)一步詳細(xì)確定用地范圍內(nèi)各級道路主要特征點的坐標(biāo)、曲線要素等內(nèi)容，地范圍內(nèi)各級道路主要特征點的坐標(biāo)、曲線要素等內(nèi)容，便于進(jìn)一步的道

40、路方案設(shè)計。便于進(jìn)一步的道路方案設(shè)計。第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計 在城市道路規(guī)劃設(shè)計中，一般采用圓弧曲線連接直線路在城市道路規(guī)劃設(shè)計中，一般采用圓弧曲線連接直線路段，為了使線形平順，必須是切點相連。段，為了使線形平順，必須是切點相連。w 1、圓曲線的半徑與長度、圓曲線的半徑與長度w 汽車在彎道上行駛時，駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，使汽車作圓汽車在彎道上行駛時，駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，使汽車作圓周運動。由于離心力的作用，車上的乘客與貨物同樣受周運動。由于離心力的作用，車上的乘客與貨物同樣受到離心力的作用，同時汽車也可能產(chǎn)生橫向滑移。汽車到離心力的作用，同時汽車也可能產(chǎn)生橫向滑移。汽車在彎道上行駛時，作用在汽車橫截面

41、上的力，有垂直向在彎道上行駛時，作用在汽車橫截面上的力，有垂直向下的汽車重力和水平方向的離心力，以及輪胎和路面之下的汽車重力和水平方向的離心力，以及輪胎和路面之間的橫向摩阻力，如下圖所示：間的橫向摩阻力，如下圖所示： 第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計（a）彎道內(nèi)側(cè)（b）彎道外側(cè) 汽車行駛受力分析第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 作用在汽車上的離心力為：w 3-2-1w 式中w 汽車的質(zhì)量（kg）；w 汽車的重量（N）；w 重力加速度（9.8m/s2）；w 計算行車速度（m/s）；w 計算行車速度（km/h）；w 平曲線半徑（m）。 RGVgRGvRvmC127222mGgvVR第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 把作用在

42、汽車上（通過重心）的汽車重力和水平方向的離心力沿垂直于路面方向和平行于路面方向進(jìn)行分解，可以把離心力所提供的、指向運動軌跡外側(cè)的水平力稱為橫向力。則橫向力為：w 由于 很小，故 , 。w 于是有：w sincosGCY0sinitg0 . 1cos02127GiRGVY第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 式中w 道路橫坡，“”表示車輛在彎道內(nèi)側(cè)車道上行駛；“+”表示車輛在未設(shè)超高的曲線外側(cè)車道上行駛。w 單位車重的橫向力稱為橫向力系數(shù)，表示汽車在做圓周運動時，每單位車輛總重所受的橫向力即汽車、乘客、車上裝載物所受到的橫向力與其自身重量的比值。 0i02R127ViGY 第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 如果橫向

43、力系數(shù)為0.1，那么就相當(dāng)于體重為50kg的人，有5kg的橫向力在推他，如果橫向力繼續(xù)增加，那么，人會感覺不舒服、橫向不穩(wěn)定。因此，橫向力系數(shù)的大小是判定道路設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑是否符合要求的基本條件，若橫向力系數(shù)的大小對汽車不產(chǎn)生橫向滑移或傾覆，說明道路轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)計符合基本要求。第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 圓曲線半徑的計算公式：w 式中w 計算行車速度（km/h）；w 橫向力系數(shù)；w 道路橫坡，“”表示車輛在未設(shè)超高的曲線外側(cè)車道上行駛；“+”表示車輛在曲線外內(nèi)車道上行駛。)127(02iVR（m） V0i第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 汽車所受的橫向力使汽車向彎道外側(cè)滑動，而輪胎和路

44、面之間的摩阻力阻止汽車滑移，因此，汽車不產(chǎn)生橫向滑移的必要條件是：w 式中w 橫向摩阻系數(shù)，與車速、路面種類及狀態(tài)、輪胎狀況等有關(guān)。w 由于，上式可寫成：橫GY 橫橫第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計 由于輪胎在縱向和橫向的剛度和輪胎花紋等的影響不同，橫向摩阻系數(shù)與縱向摩阻系數(shù)的數(shù)值不同，它們與第一章所述的附著系數(shù)有著如下的關(guān)系： 222縱橫）（縱8 . 00.7）（橫7 . 00.6第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 圓曲線半徑分為不設(shè)超高的最小半徑，極限最小半徑和一般最小半徑。)127(02iVR橫（m） 第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 不設(shè)超高的最小半徑：指道路半徑較大，離心力較小時，汽車若沿雙向路拱外側(cè)行駛時，路

45、面的摩擦力足以保證汽車安全行駛所采用的最小半徑。在計算過程中，公路一般采用0.035，城市道路一般采用0.067。在城市建成區(qū)，城市道路兩側(cè)建筑物已經(jīng)形成，故盡可能不設(shè)超高，以免與建筑物標(biāo)高不協(xié)調(diào)，影響街景美觀。w 極限最小半徑：指圓曲線半徑采用的極限最小值，當(dāng)?shù)匦卫щy或條件受限制時方可使用。采用極限最小半徑時，設(shè)置最大超高。城市道路在郊區(qū)的超高橫坡度可采用2%6%，一般采用0.15。第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 一般最小半徑：指設(shè)超高時的推薦半徑，其數(shù)值介于不設(shè)超高的最小半徑和極限最小半徑之間。超高值隨半徑增大而按比例減少。w 由式 算出的R值，稱為圓曲線不設(shè)超高容許的最小半徑。w 選用圓曲線的

46、半徑值，應(yīng)與當(dāng)?shù)氐匦巍⒔?jīng)濟(jì)等條件相適應(yīng)，并應(yīng)盡量采用大半徑曲線以提高道路使用質(zhì)量。一般只有在設(shè)計條件比較苛刻的情況下才通過計算確定彎道半徑。但最大半徑不宜超過10000m。 )127(02iVR橫第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 2 2、小半徑彎道路面的超高與加寬、小半徑彎道路面的超高與加寬w 超高設(shè)置超高設(shè)置w 如果因為地形、地物的原因，道路實際允許的最大轉(zhuǎn)彎如果因為地形、地物的原因，道路實際允許的最大轉(zhuǎn)彎半徑小于上述不設(shè)超高的圓曲線的最小半徑時，車輛在半徑小于上述不設(shè)超高的圓曲線的最小半徑時，車輛在彎道外側(cè)行駛就要減速，否則就會產(chǎn)生過大的橫向力。彎道外側(cè)行駛就要減速，否則就會產(chǎn)生過大的橫向力。為了減少橫向力，就需要把彎道外側(cè)橫坡做成與內(nèi)側(cè)同為了減少橫向力，就需要把彎道外側(cè)橫坡做成與內(nèi)側(cè)同向的單向橫坡，這就稱為超高橫坡度向的單向橫坡，這就稱為超高橫坡度 （% %）。）。w 超高橫坡度超高橫坡度 計算公式如下：計算公式如下： 超i超iRVi1272超（%） 第二節(jié) 平曲線規(guī)劃設(shè)計w 式中w 計算行車速度（km/h）；w 圓曲線半徑（m）；w 橫向力系數(shù)。w 當(dāng)計算所得到的超高橫坡度小于路拱橫坡時，宜選用等于路拱橫坡的超高，以利于測設(shè)。w 設(shè)置超高使重力的水平分力與離心力方向相反，橫向力將減少。但是超高不能無限增大，因為如果碰到雨雪等天氣，