1、第二章 交通系統(tǒng)基本特征 人、車、路、交通流,2.1 人的基本特征 2.2 車輛特征 2.3 道路基本特征 2.4 交通流基本特征,上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院,2.1 交通系統(tǒng)中人的基本特征,駕駛員基本特征 非駕駛員基本特征,2.1交通系統(tǒng)中人的基本特征,2.1.1駕駛員基本特征 駕駛員是交通系統(tǒng)中最活躍的因素之一，是影響交通安全與效率的關(guān)鍵要素。 主要通過視覺特性、反應(yīng)特性與選擇特性加以表現(xiàn)。,視覺特性,視力：靜視力，動視力（隨著速度提高，而降低）。 與駕駛員的年齡等生理?xiàng)l件有關(guān)，年齡越大動視力越差（駕駛員學(xué)駕駛年齡限制的依據(jù)）； 視力與亮度有關(guān)（眩目，光亮由暗到亮或由亮到暗有一個適應(yīng)過程

2、）,視覺特性（續(xù)）,視野：眼球注意一點(diǎn)所能看見的空間范圍。也有動視野與靜視野之分，動視野比靜視野越寬15度。 與車速大小有關(guān)，靜止時視野范圍最大（設(shè)標(biāo)志牌等的依據(jù)），車速越高視野越小，但前方注意點(diǎn)越遠(yuǎn)； 與顏色有關(guān)（綠色視野最小，紅色較大，蘭色更大，白色最大）； 視野與視力密切相關(guān)：最佳視力、清晰視力視錐角10度范圍內(nèi).,視覺特性（續(xù)）,色彩感覺： 紅刺激性最強(qiáng)，易見性最高，因此交通中將紅色光作為禁行信號 黃最高的明亮度，反射光的強(qiáng)度最大（紅黃兩色稱為前進(jìn)色），黃色光作為警告信號 綠溫柔、平靜、有安全感，綠色光作為通行信號 藍(lán)安靜、緩和，藍(lán)色牌面作為交通的指示標(biāo)志,交通安全對策,反光材料的運(yùn)用

3、,交通安全對策,反光材料及標(biāo)識的運(yùn)用,降低行駛速度,交通安全對策,交通標(biāo)志與廣告,反應(yīng)特性,刺激信息：道路及其交通環(huán)境影響駕駛員的反應(yīng)（線形、寬度、路面質(zhì)量、交叉口及交通流情況與標(biāo)志、信號等），大致可分為： -早顯信息有提前量信息，駕駛員易判斷 -突顯信息外界信息來之突然、易出事故 -微弱信息刺激信息量小，易造成判斷錯誤 -先兆信息有先兆，駕駛員易察覺 -潛伏信息不易直觀察覺，易造成判斷錯誤,駕駛員疲勞與興奮,疲勞影響因素：復(fù)雜環(huán)境、單調(diào)環(huán)境 疲勞后的表現(xiàn)：生理方面，反應(yīng)遲鈍、動作不準(zhǔn)確，動作靈敏度低；心理方面，注意力不集中、思維遲緩、反應(yīng)慢、情緒急噪等（任何疲勞皆同） 興奮的影響因素：酗酒、

4、爭吵、斗毆及外界的強(qiáng)烈刺激等 興奮后的表現(xiàn)：脈搏和呼吸加快，血壓生高，注意力不集中等。,視距不良的道路交叉,駕駛員選擇特性,選擇的基本行為：影響交通的需求量與時間和空間分布 -交通出行與否的選擇 -目的地選擇 -交通方式的選擇（選擇汽車時） -交通路徑的選擇 -出行時刻選擇 影響出行選擇的要素：綜合效用，如時間、費(fèi)用、體力消耗、舒適度、欲望等；嗜好,交通關(guān)聯(lián)信息提供,道路上的實(shí)時交通信息顯示標(biāo)志牌,交通管理信息服務(wù)系統(tǒng),停車場誘導(dǎo),突發(fā)事故時交通管制信息提供系統(tǒng),事故影響下駕駛員出口匝道選擇示意,提供異常事件信息條件下 高速道路上駕駛員的路徑選擇行為,駕駛員的繞行現(xiàn)象,在得知前方某處路段發(fā)生事

5、故的情況下，有44.1%的駕駛員選擇了先離開高速道路在下一入口再進(jìn)入高速道路，以避開事故路段。,駕駛員的繞行現(xiàn)象：,2.1交通系統(tǒng)中人的基本特征,2.1.1駕駛員基本特征 2.1.2非駕車出行者基本特征 包括乘車出行、自行車出行、步行等,2.1.2非駕車出行者基本特征,乘客的交通特征 -乘客的交通需求心理：出于某種目的而出行，希望便捷、省時、省力、舒適、安全等； -乘車反應(yīng)：道路的條件（平整性、線形等）及車廂環(huán)境（衛(wèi)生、整潔及人文環(huán)境等）會導(dǎo)致乘客的不同反應(yīng)；,2.1.2非駕車出行者行為（續(xù)）,行人交通特征及其基本影響因素 交通特征：行人速度(1.01.3m/s)、行人空間(0.92.5m2

6、/人) 、行人注意力 因素：年齡、性別、出行目的、文化素養(yǎng)、心境、街景、交通狀況、生活區(qū)域等；,行人入地,讓行人“上天入地”,行人“上天”（1）,讓行人“上天入地”,行人上 冰天,讓行人上天入地,交通流渠化需完善(2),交叉口內(nèi)部的積水,交叉口內(nèi)部的積水,危險(xiǎn)的行人道,導(dǎo)向障礙物的盲道,夾縫中等待過街的行人,綠化與交通,交通設(shè)施如何以人為本問題,行人橫道上的障礙物,改善行人交通的設(shè)計(jì)（上海延安路）,關(guān)于修建行人天橋或地道,關(guān)于交通系統(tǒng)中人的特性及其影響的小結(jié),人是交通系統(tǒng)中的最活躍的因素； 人是交通需求之源； 人是影響交通安全之關(guān)鍵； 人是改善交通系統(tǒng)之主； 交通系統(tǒng)應(yīng)以人為本。,2.2 車輛

7、的特征,車輛的類別：汽車、自行車 車輛的幾何條件 -長、寬、高及軸距（影響道路的幾何設(shè)計(jì)與資源分配） 車輛的動力性能（影響道路的通行能力） -啟動性能；-加速性能；-爬坡性能 -排隊(duì)車流物理特性,智能汽車,1991年運(yùn)輸省先進(jìn)安全汽車ASV計(jì)劃，開發(fā)出防止瞌睡駕駛等的警報(bào)系統(tǒng)、提供堵車/交通事故/路面狀況等交通情報(bào)的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、車間距警報(bào)系統(tǒng)、事故發(fā)生時自動報(bào)警系統(tǒng)等20個項(xiàng)目、88項(xiàng)實(shí)用化技術(shù)，1998年底實(shí)際裝有ASV的車間距自動維持駕駛系統(tǒng)、防止瞌睡系統(tǒng)、輪胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)等技術(shù)的車輛已達(dá)到591288臺。,智能化汽車,自行車流的交通特性,離散性； 壓縮與膨脹性 靈便性（關(guān)于選擇自行車的

8、解釋）,非機(jī)動車大交通量的渠化問題（不成功例）,適用于自行車流量大的交叉口渠化島方案 （唐山市模式）,唐山實(shí)例,唐山實(shí)例,2.1.3道路基本特征,道路構(gòu)造 -路基、路面、線形：交通量、速度、載運(yùn)量等； -幾何構(gòu)造：紅線、橫斷面、車道寬、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑等、節(jié)點(diǎn)間距、車道數(shù) 道路功能（速度及交通量決定） -高速道路（高速公路、城市快速道路）主干道、次干道、支路、生活區(qū)道路,一塊板道路,兩塊板道路斷面,三塊板道路難以充分利用,道路斷面問題,交通發(fā)展回顧,延安路高架,實(shí)例,漕溪路立交,2.3道路基本特征（續(xù)）,道路網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)與文化、歷史） -道路網(wǎng)與交通網(wǎng)的不統(tǒng)一性與統(tǒng)一性； -道路網(wǎng)絡(luò)對交通的影響：

9、節(jié)點(diǎn)間距、車道數(shù)、網(wǎng)絡(luò)的空間分布、網(wǎng)絡(luò)的密度、不同功能道路的匹配性、網(wǎng)絡(luò)的形狀等,網(wǎng)絡(luò)形狀,棋盤狀網(wǎng)絡(luò),環(huán)加放射狀網(wǎng)絡(luò),串狀網(wǎng)絡(luò),道路網(wǎng)絡(luò)與交通網(wǎng)絡(luò),道路網(wǎng)絡(luò),交通網(wǎng)絡(luò),交通流的基本概念：行人流、自行車流、機(jī)動車流；交通流具有約束（控制與管理）與自由（交通參與者選擇行為）的雙重性、車輛/道路及其他交通影響的局限性、時空變化性 交通流特征參數(shù)：交通流量、交通密度、速度（地點(diǎn)速度、空間速度、時間速度）、車頭時距、車頭空距,2.4交通流基本特征,2.4.1 交通特征參數(shù)的定義 1、交通量Q（Traffic volume）：指在特定時間段內(nèi)通過道路上某一地點(diǎn)的車輛或行人數(shù)。 2、交通密度K (Traf

10、fic density)在單位長度路段上，一個車道上某一瞬時的車輛數(shù)。 密度也有動靜態(tài)之分（隨時間變化）,3、行車速度（v=s/t） （1）地點(diǎn)車速(Spot speed)車輛通過道路某一地點(diǎn)時的車速。 （2）行駛車速（Running speed）車輛行駛的距離除以行駛時間（不包括停止時間），可用于道路設(shè)計(jì)。 （3）行程車速（Overall speed）車輛行駛的距離除以行程時間（包括停止時間），可用于評價分析道路的交通質(zhì)量。 （4）運(yùn)行速度（Operating speed）指中等技術(shù)水平的司機(jī)在良好的氣候條件、實(shí)際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車速。 （5）臨界車速（Critical s

11、peed）指道路理論通行能力達(dá)到最大時的車速。 （6）設(shè)計(jì)車速（Design speed）指在道路交通與氣候條件良好的情況下僅受道路物理?xiàng)l件限制時所能保持的最大安全車速。,4、時間平均車速（Time mean speed）道路上某一斷面車速分布的平均值，即斷面上各車輛的地點(diǎn)車速的算術(shù)平均值。 5、空間平均車速（Space mean speed）在給定的路段上，在同一瞬間，車速分布的平均值。,vi第i輛車在AA斷面的瞬時車速（m/s） si第i輛車在t時間內(nèi)行駛的距離,7、平均車頭時距與平均車頭空距,6、車頭時距與車頭空距 車頭空距（Time headway）在同向行駛的一列車隊(duì)中，兩連續(xù)車輛車

12、頭間的距離，稱為車頭空距。 車頭時距(Space headway)在同向行駛的一列車隊(duì)中，兩連續(xù)車輛的車頭到達(dá)道路某斷面的時間間隔。,（1）平均車頭時距 ht,（2）平均車頭空距 hs,（3）二者之間的關(guān)系,t,時間t,距離s,L,時間平均速度vt =(vi)/n,斷面A,空間平均速度vs =(si)/(nt ),車頭時距,車頭空距,1,2.4.2 交通流特征參數(shù)間的基本關(guān)系,1、交通流基本模型 K=Q / Vs 速度與密度的基本關(guān)系 Vs=Vf(1-K/Kf) 自由車速Vf：當(dāng)密度接近于零時的空間車速； 阻塞密度Kf：車速接近于零時的密度。,2.4.2 交通流特征參數(shù)間的基本關(guān)系,流量與密度的關(guān)系： Q=Vf(K-K2/Kf) 流量與速度的關(guān)系：,1）連續(xù)流：道路上行駛的交通流不因外界因素干擾而停駛的流動體； 連續(xù)流的排隊(duì)與離駛：到達(dá)曲線與排放曲線（延誤與排隊(duì)現(xiàn)象）；,2.4.3 連續(xù)流與間斷流特征,2）間斷流：道路