交通工程(修改)

2023/10/241第一章緒論2023/10/242一、交通工程的定義交通工程學(xué)的定義ITE（美國交通工程師協(xié)會，20世紀(jì)30年代）研究道路規(guī)劃、幾何設(shè)計及交通運行，研究道路網(wǎng)、車站及它們相鄰接的土地與交通工具的關(guān)系，以便使人和物的移動達到安全、有效和便利澳大利亞著名的交通工程學(xué)教授布倫敦的定義：關(guān)于交通旅行的測量學(xué)科，是研究交通流和交通發(fā)生基本規(guī)律的科學(xué)前蘇聯(lián)學(xué)者的定義：研究交通過程的規(guī)律和交通對道路結(jié)構(gòu)、人工構(gòu)造物的影響的科學(xué)2023/10/243一、交通工程的定義日本（渡邊新三、佐佐木綱等學(xué)者）結(jié)合客、貨運輸?shù)陌踩?、方便與經(jīng)濟。探討公路、城市道路及其相連接的整體用地規(guī)劃、幾何線性設(shè)計和運營管理等問題。我國《交通工程手冊》給出的定義：交通工程學(xué)是研究道路交通中人、車、路、環(huán)境之間的關(guān)系，探討道路交通規(guī)律，建立交通規(guī)劃、設(shè)計、控制和管理的理論方法，以及有關(guān)設(shè)施、裝備、法律和法規(guī)等，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適的一門技術(shù)科學(xué)。2023/10/244一、交通工程的定義

我國著名的交通工程學(xué)者給出的定義：交通工程學(xué)是研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運行及其規(guī)律，探討交通調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計、監(jiān)控、營運、管理、安全的理論、方法以及有關(guān)設(shè)施、裝備、法律和法規(guī)，協(xié)調(diào)道路交通中人、車、路與環(huán)境之間的相互關(guān)系,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適、方便、經(jīng)濟的一門工程技術(shù)科學(xué)。2023/10/245一、交通工程的定義

交通工程學(xué)的定義：

交通工程學(xué)是以人（駕駛員和行人等）為主體，以交通流為中心、以道路為基礎(chǔ)，將這三方面有關(guān)的內(nèi)容統(tǒng)一在道路交通系統(tǒng)中進行研究，綜合處理道路交通中人、車、路、環(huán)境之間的時間與空間的關(guān)系的科學(xué)。它尋求的是道路通行能力最大、交通事故最少、能源機件損耗與公害程度最低、運輸效率最高而費用最省的科學(xué)措施，從而達到安全、迅速、經(jīng)濟、舒適和低公害的目的。2023/10/246交通工程的特點：綜合性：交通工程學(xué)也稱為“5E”科學(xué)，即

工程（Engineering）

執(zhí)法（Enforcement）

教育（Education）

環(huán)境（Environment）

能源（Energy）

因此，交通工程又稱“五E”科學(xué)。2023/10/247交通工程的特點：系統(tǒng)性：系統(tǒng)科學(xué)是交通科學(xué)的核心，交通工程在分析和處理問題上，多運用系統(tǒng)的觀點和系統(tǒng)工程技術(shù)動態(tài)性：交通系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)，即交通系統(tǒng)狀態(tài)隨時而隨機的變動。因此，在交通狀態(tài)分析和控制中，應(yīng)以實踐為中心進行動態(tài)分析。實踐性：交通工程學(xué)面臨的問題，多來自于交通設(shè)計和交通管理的實踐。交通工程的理論的形成也正是反復(fù)實踐的結(jié)果。2023/10/248交通工程的性質(zhì)、目的、任務(wù)交通工程學(xué)科是一門發(fā)展中的綜合性學(xué)科，它從交通運輸?shù)慕嵌龋讶?、車、路、環(huán)境與能源作為統(tǒng)一的有機整體進行研究和應(yīng)用。就學(xué)科性質(zhì)而言，它既從自然科學(xué)方面研究交通的發(fā)生、發(fā)展、時空分布、分配、車輛運行、停駐的客觀規(guī)律，并作定量的分析計算、預(yù)測、規(guī)劃、設(shè)計與營運等，又從社會科學(xué)方面研究交通有關(guān)法規(guī)、教育、心理、政策、體制與管理等。因此，交通工程學(xué)是一門兼有自然科學(xué)與社會科學(xué)雙重屬性的綜合性學(xué)科。二、交通工程的性質(zhì)、研究內(nèi)容2023/10/249交通工程的研究內(nèi)容交通特性：人、車輛、道路時空分布規(guī)律與交通流的特性；交通調(diào)查：交通流量，交通速度,交通密度,客、貨流OD量，交通延誤，交通的時間與空間的分布，居民出行，通行能力，客、貨運流量，停車，交通環(huán)境，交通安全和事故等的調(diào)查；城市公共交通系統(tǒng)：公共交通的方式、公交交通車輛、公交線路規(guī)劃理論、方法及交通信號配時優(yōu)化等；二、交通工程的性質(zhì)、研究內(nèi)容2023/10/2410交通流理論：不同運行狀態(tài)的運行規(guī)律、流量、流速與密度等基本交通特性與主要參數(shù)之間的關(guān)系，目前使用的主要方法有:概率方法、流體力學(xué)方法、排隊論、跟馳理論和交通動力學(xué)等諸多方法，及宏觀與微觀的理論的表達模型與方法等；交通規(guī)劃的理論與方法：交通預(yù)測、分配、規(guī)劃理論與模型、城市道路與公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及線形設(shè)計理論與方法等；交通組織管理與監(jiān)控、誘導(dǎo)理論、技術(shù)與方法；交通事故的預(yù)測、預(yù)防，交通安全的評價、對策與違法處理；二、交通工程的性質(zhì)、研究內(nèi)容2023/10/2411停車需求與停車設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計、管理；交通環(huán)境保護；自行車交通的特性；道路交通立法、條例等；新交通體系及各種交通設(shè)施等。二、交通工程的性質(zhì)、研究內(nèi)容2023/10/2412三、交通工程的研究現(xiàn)狀、

存在問題與發(fā)展趨勢交通工程學(xué)創(chuàng)立的初期主要是交通管理，諸如給駕駛員發(fā)執(zhí)照，設(shè)立交通標(biāo)志,安裝手動信號機，進行路面畫線等，以減少交叉路口的阻塞。2023/10/2413三、交通工程的研究現(xiàn)狀、

存在問題與發(fā)展趨勢近期交通工程的發(fā)展先進的車輛控制系統(tǒng)AVCS：（AdvancedVehicleControlSystem）；先進的交通管理系統(tǒng)ATMS：（AdvancedTrafficManagementSystem）；先進的交通信息系統(tǒng)ATIS：（AdvancedTrafficInformationSystem）；其他系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建智能交通系統(tǒng)（ITS）。2023/10/2414三、交通工程的研究現(xiàn)狀、

存在問題與發(fā)展趨勢交通工程發(fā)展的中期20世紀(jì)60年代：開始在一個地區(qū)或一個城市做交通規(guī)劃,并按照規(guī)定的格式，做出行調(diào)查，用出行產(chǎn)生、交通分布、交通方式劃分、交通分配的程式進行交通預(yù)測；從供需平衡的角度布設(shè)路網(wǎng)、樞紐、場站等交通設(shè)施。20世紀(jì)70年代：研究大眾捷運系統(tǒng),倡導(dǎo)步行，對公共交通實行優(yōu)惠政策，推行合乘方式,減少不必要的客流、車流，保護環(huán)境，挖掘現(xiàn)有交通設(shè)施的潛力等。2023/10/2415三、交通工程的研究現(xiàn)狀、

存在問題與發(fā)展趨勢20世紀(jì)80至90年代：交通工程的研究問題，多集中于交通管理方面。研究采用高新技術(shù)以提高公路交通的安全度和通行能力，改善日益惡化的公路交通，就成為大家公認(rèn)的惟一可行的途徑。2023/10/2416第二章

人、車、路的交通特性2023/10/2417一、人的交通特性道路交通系統(tǒng)中的人包括駕駛員、騎自行車的人、行人和乘客。人是交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素。駕駛員操縱汽車在道路上運行，構(gòu)成人機系統(tǒng)。2023/10/2418一、人的交通特性駕駛員的交通特性駕駛員的視覺特性駕駛員的生理特性駕駛員的差異駕駛員的操縱特性駕駛員的駕駛疲勞飲酒與駕駛2023/10/2419駕駛員的視覺特性視覺：外界光線經(jīng)過刺激視覺器官在大腦中所引起的生理反應(yīng)。視覺在辨別外界物體明暗、顏色、形狀等特性以及對物體空間屬性如大小、遠近等的曲風(fēng)上起著重要作用。2023/10/2420駕駛員的視覺特性視力：人的眼睛分辨物體形狀、大小的能力。視覺敏銳度的基本特征就在于分辨兩物體之間的距離的大小。視力可分為靜視力、動視力和夜視力。1、靜視力：待檢人員站在視力表前面，距視力表5m，依次辨認(rèn)視標(biāo)測定的視力。2、動視力：駕駛員觀察物體運動的視力。3、夜視力：在黑暗環(huán)境中的視力，夜視力受很多因素影響。2023/10/2421駕駛員的視覺特性視力適應(yīng)：人眼對周圍環(huán)境亮度變化的適應(yīng)過程，分為明適應(yīng)（由暗處到明處）和暗適應(yīng)（由明處到暗處）。例如：由隧道外進入沒有照明條件的隧道內(nèi)大約要經(jīng)歷10s的暗適應(yīng)時間。因此，在隧道入口應(yīng)設(shè)有緩和照明，以減少視覺障礙，或在路旁設(shè)立“隧道內(nèi)注意開燈”的標(biāo)志，以喚起駕駛員注意。2023/10/2422駕駛員的視覺特性炫目：俗稱晃眼。指視野內(nèi)有強光照射，顏色不均勻，使人的眼睛產(chǎn)生不舒適感，所形成的視覺障礙。與眩光有關(guān)的另一種現(xiàn)象是“消失現(xiàn)象”，即當(dāng)某一物體因同時受到對向車與自己車燈照射，而在某一相對距離內(nèi)完全看不清該物，呈消失狀態(tài)。一般站在路中心線的行人當(dāng)雙向車距約50m時，呈現(xiàn)消失現(xiàn)象，駕駛員將辨認(rèn)不出行人。2023/10/2423駕駛員的視覺特性視野：兩眼注視某個目標(biāo)，注視點兩側(cè)可以看到的范圍叫視野。視野分靜視野和動視野。隨著車速的增加，駕駛員的注意視點前移、視野變窄，只注意景象的中心而置兩側(cè)不顧的現(xiàn)象叫“遂洞視”。隧洞視的發(fā)生易導(dǎo)致道路催眠，使交通安全不利。因此在道路設(shè)計時，限制直線長度，加入曲線，強制的促使駕駛員變換視點，避免打盹肇事。2023/10/2424駕駛員的視覺特性視覺敏銳度和視差：視覺敏銳度，是指分辨細小的或遙遠的物體細部的能力。視差，是對外界事物的不正確的知覺。錯覺可能是生理和心理原因引起的。當(dāng)前的知覺與過去的經(jīng)驗相矛盾，或者思維推理上的錯誤，不同分析器提供的信號不一致等等，都是造成錯覺的原因。我們可以從錯覺產(chǎn)生的機理出發(fā)，利用錯覺為提高道路交通安全服務(wù)。2023/10/2425駕駛員的視覺特性色視覺：在可見光波長范圍內(nèi)，不同波長的感覺閥限不同，故而不同顏色對駕駛員產(chǎn)生不同的生理和心理作用。我國交通標(biāo)志使用六種顏色：紅、黃、藍、綠、黑、白。紅波長最長，傳播最遠，對人的視覺和心理產(chǎn)生一種危險感和強烈刺激，多用于禁令標(biāo)志。黃有明亮和警戒的感覺，用于注意危險的警告類標(biāo)志。藍、綠使人產(chǎn)生寧靜、和平與舒適的感覺，多用于指示、指路標(biāo)志。2023/10/2426駕駛員的生理特性駕駛員的生理特性是指聽覺、觸覺和平衡覺特性。聽覺給駕駛員提供14%的交通信息。觸覺是通過機械振動引起人體皮膚的刺激反應(yīng)。平衡覺是以此保持正確的行進方向，判斷車速、加速和減速。2023/10/2427駕駛員的差異性別差異一般而言，男性為外傾型，女性為內(nèi)傾型。年齡差異不同年齡段的駕駛員對于不同情況的處理有一定的差別氣質(zhì)差異氣質(zhì)是人典型的穩(wěn)定的心理特點，表現(xiàn)在各種各樣活動中因人而異心理活動的動力上，不以活動的內(nèi)容、目標(biāo)和動機為轉(zhuǎn)移。2023/10/2428駕駛員的操縱特性注意在操縱汽車時，對行將出現(xiàn)的交通情況產(chǎn)生方向性意識叫注意。注意是駕駛員的一項基本指標(biāo)動態(tài)判斷討論在動態(tài)條件對距離和速度的知覺，隨經(jīng)驗增加而逐漸提高。時間和距離知覺對駕駛汽車很重要。反應(yīng)反應(yīng)時回答某種刺激所產(chǎn)生的動作。反應(yīng)有簡單反應(yīng)與復(fù)雜反應(yīng)之分。2023/10/2429駕駛員的駕駛疲勞駕駛疲勞是指駕駛員在駕駛車輛時，由于駕駛作業(yè)（長距離行駛、睡眠不足、景觀單調(diào)等）而引起的生理機能或心理機能的失調(diào)，造成動作遲緩，反應(yīng)下降。疲勞的產(chǎn)生機理由于駕駛員的生理和心理長時間處于緊張中，從而引起身體組織疲勞、中樞神經(jīng)疲勞和心理疲勞。疲勞的分類：一般分為身體疲勞和精神疲勞。影響疲勞的因素：可分為駕駛?cè)藛T的生活因素、駕駛中因素和駕駛?cè)藛T條件。2023/10/2430駕駛員的駕駛疲勞駕駛疲勞事故的特點事故地點特征多發(fā)生在道路平直沒有任何障礙或較長的上坡道上。事故類型特征大多數(shù)是駛出路外或翻車事故。事故時間特征：多發(fā)生在深夜23時至第二天凌晨6時和中午12時至16時這兩個時間內(nèi)。2023/10/2431行人的交通特性行人的事故狀態(tài)行人的交通特性乘客的交通特性2023/10/2432行人交通事故狀態(tài)我國道路交通的特點是混合交通，自行車、行人占很大比例。在人車混行，快慢不分的情況下，行人死亡率相當(dāng)高，占交通死亡人數(shù)的30%左右。行人事故的統(tǒng)計規(guī)律

道路分布路段多，交叉口少

時間分布每天下午、黃昏至夜間是高發(fā)時間

年齡分布老年人、兒童居多

職業(yè)分布農(nóng)民占得比例最大2023/10/2433行人的交通特性行人的交通需求在交通過程中省力、獨立、連續(xù)行人的心理特性包括行人交通行為的動機、目的和交通行為習(xí)慣等行人道路設(shè)施使用特性指行人使用過街天橋和地下通道情況行人的過街特性三種情況待機而過、搶行而過、適時而過四種類型均勻步速中途停駐中途加速中途放慢2023/10/2434乘客的交通特性乘客旅行的共同要求安全、迅速、舒適出行目的理想出行時間不計較出行時間能容忍出行時間就業(yè)102545購物103035休憩1030852023/10/2435復(fù)習(xí)思考題1.駕駛員的可靠性主要取決于哪些因素？2.理解視覺特性的重要性，掌握有關(guān)視覺特性的基本概念及其駕駛員安全行車的影響？3、什么是駕駛疲勞？導(dǎo)致駕駛疲勞的因素主要有哪些？疲勞對駕駛員安全行車會帶來哪些影響？聯(lián)系實際，談?wù)勅绾斡行У谋ＷC駕駛員安全行車？2023/10/2436二、車輛的交通特性設(shè)計車輛尺寸汽車行駛的基本原理汽車的動力性汽車的制動性2023/10/2437設(shè)計車輛尺寸車輛特性在確定交通工程的某些任務(wù)中起著重要作用。車輛的尺寸會影響到道路線形、交通結(jié)構(gòu)物的凈空、停車場等交通設(shè)施的設(shè)計車輛主要分為機動車和非機動車兩大類2023/10/2438交通運輸隊車輛的使用要求

運輸效率高行駛性能和安全性好乘載方便、舒適運營成本低對環(huán)境的污染少2023/10/2439汽車行駛的基本原理汽車從靜止到開始運動，或是在正常行駛的過程中，都不可避免地要受到外界的各種阻力，這些阻力有滾動阻力、坡度阻力、空氣阻力和加速阻力。欲使汽車運動，必須有外界對汽車施加驅(qū)動力，以克服汽車行駛過程中所受到的阻力。2023/10/2440汽車行駛的基本原理汽車的行駛阻力包括：滾動阻力車輪在地面上滾動時，由于輪胎和路面的變形，輪胎與地面之間的滑移，路面不平引起的震動和沖擊，從動輪軸承間的摩擦力所產(chǎn)生的阻力。G—汽車總重；f—滾動阻力系數(shù)2023/10/2441滾動阻力系數(shù)路面種類f水泥混凝土和瀝青混凝土路面0.01—0.02表面平整的黑色碎石路面0.02—0.025碎石路面0.03—0.05干燥平整的土路0.04—0.05潮濕不平整的土路0.07—0.152023/10/2442坡度阻力汽車爬坡時，汽車重力沿平行路面方向產(chǎn)生的分力，該力阻止汽車前進，成為坡度阻力，其數(shù)值與汽車總重力和道路的縱坡有關(guān)。2023/10/2443空氣阻力汽車爬坡時，空氣與汽車表面相互摩擦，同時車身前部受到迎面空氣流的壓力，而車身后部因空氣渦流而產(chǎn)生真空吸力，這樣就形成了阻礙汽車行駛的空氣阻力。加速阻力汽車加速行駛時，需要克服其質(zhì)量加速運動時的慣性力，其數(shù)值與汽車總質(zhì)量、行駛加速度和汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)有關(guān)。2023/10/2444汽車行駛驅(qū)動條件汽車行駛必要條件要使汽車正常行駛，必須使驅(qū)動力不小于行駛狀態(tài)所遇到道路阻力和空氣阻力之和。即：2023/10/2445汽車行駛驅(qū)動條件汽車行駛驅(qū)動附著條件要使汽車正常行駛而不出現(xiàn)車輪滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象，驅(qū)動力應(yīng)補大于附著力（附著力即為地面對車輪切向反作用力的極限），即：2023/10/2446汽車的動力性汽車動力性有以下三個評判指標(biāo)最高車速汽車在水平良好的水泥或瀝青路面上所能達到的最高行駛速度加速時間分為原地起步加速時間和超車加速時間

最大爬坡度汽車滿載時一檔在良好路面上的最大爬坡度2023/10/2447汽車的制動性評價汽車制動性能的主要指標(biāo)制動效能、制動汽車的方向穩(wěn)定性和制動效能的恒定性。制動效能汽車在行駛中能強制地降低行駛速度以至停車或者下坡時維持一定速度的能力。其評價指標(biāo)是制動距離和制動力。2023/10/2448制動的方向穩(wěn)定性制動時不產(chǎn)生跑偏、側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向能力的性能制動效能的恒定性制動過程實際上是汽車行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)化為熱能。高速時制動或長時間下坡連續(xù)制動要求制動效能保持良好，否則制動器發(fā)熱使制動失效，易發(fā)生交通事故2023/10/2449復(fù)習(xí)思考題1.在我國設(shè)計車輛的幾何尺寸的規(guī)定，是按照哪幾類制定的？2.請說明汽車行駛原理，并指出汽車行駛滿足的條件有哪些？3.汽車的動力性用哪些指標(biāo)衡量？4.汽車的制動性用哪些指標(biāo)衡量？2023/10/2450三、道路的交通特性“道路是指公路、城市街道和胡同，以及公共廣場等供車輛、行人通行的地方。其中供車輛行駛的為車行道，供行人通行的地方為人行道?！?摘自《中華人民共和國道路交通管理條例》）2023/10/2451城市道路的交通特性車輛種類多，速度差異大，交通復(fù)雜車流沖突點多交通的吸引點多城市道路車輛多，行人量大公交車流、自行車流、人流高度集中大量的附屬設(shè)施2023/10/2452城市道路的分類按照道路在城市的位置、作用、交通功能、以及沿線建筑物服務(wù)功能等進行分類，分為：快速路、主干路、次干路、支路按照交通功能和交通性質(zhì)分為：快速干道、主要干道、一般干道、商業(yè)文化大街、主要支路、一般支路按城市道路橫斷面的形式分：一塊板、兩塊板、三塊板、四塊板2023/10/2453道路橫斷面基本形式見課本2023/10/2454城市道路主要技術(shù)指標(biāo)建議值道路級別及名稱紅線寬度（m）設(shè)計車速（km/h）機動車的車道線數(shù)量（條）每條機動車道線的寬度（m）每側(cè)機動車道的寬度（m）每側(cè)人行道的寬度（m）快速路—60~80≥43.5或3.75——主干路40~10050~60≥43.5或3.75≤5≤4.5次干路30~6040~502或43.5或3.75≤5≤4.5支路20~4030~40≤23.5≤3≤3注：機動車道線條數(shù)中不包括超車線、停車線等專用車道線2023/10/2455公路分級根據(jù)交通量及其使用性質(zhì)、任務(wù)，公路可分為二類五級。

汽車專用路—高速公路

—一級公路—二級公路

一般公路

—二級公路—三級公路—四級公路2023/10/2456公路分級按其重要性和公路管理特點又可分為：國家干線公路（簡稱國道，用G表示）、省級干線公路（簡稱省道，用S表示）、縣級公路（簡稱縣道，用X表示）、鄉(xiāng)級公路（簡稱鄉(xiāng)道），以及專用公路。2023/10/2457公路分級公路網(wǎng)的組成我國公路網(wǎng)按行政體制由國道、省道、縣道和鄉(xiāng)道組成。其中，國道網(wǎng)方案于1964年開始編制，1981年由國家經(jīng)委、國家計委和交通部頒發(fā)試行。改方案共有國家干線公路70于條，全長10.92萬公里，布局分為三類。由首都向四周各省放射，共12條，2.35萬公里由南北走向的總線組成，共28條，3.78萬公里由東西走向的橫線組成，共30條，4.79萬公里2023/10/2458公路分級國道主干線系統(tǒng)國道主干線系統(tǒng)是國道網(wǎng)的一部分，由高速公路組成，是全國公路網(wǎng)的主骨架，也是全國綜合運輸大通道的組成部分。這個系統(tǒng)形成后，車輛行駛度可提高一倍，大城市間400～500km的公路運輸可當(dāng)日往返，800～1000km的可一天到達，這將標(biāo)志著我國現(xiàn)代化公路運輸網(wǎng)絡(luò)的建成。國家主干線總體布局為“五縱七橫”12條路線。2023/10/2459城市道路系統(tǒng)棋盤式（方格式）對角方格式環(huán)形放射式自由式混合式2023/10/2460非直線系數(shù)衡量道路便捷程度的一個重要指標(biāo)干道網(wǎng)密度服務(wù)區(qū)路線干道總長度與城市用地面積之比2023/10/2461道路的橫斷面特性道路橫斷面是垂直于道路中心線方向的斷面，由車道（一個或幾個車道）、分離帶（包括隔離帶和側(cè)帶）、停車帶、路肩（包括側(cè)帶）、自行車道賀人行道等部分構(gòu)成公路的橫斷面通常由行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道等組成高速公路還有變速車道、爬坡車道、緊急停車帶、停車道及路上設(shè)施2023/10/2462道路的平面特性基本線形—直線、圓曲線、緩和曲線隨著車速的提高及交通量的增長，對于高級公路已趨于以曲線為主的設(shè)計。高速公路線形以圓曲線及回旋線（緩和曲線）為主，其間插入適當(dāng)長度的直線。2023/10/2463道路的平面特性彎道超高當(dāng)汽車在彎道上沿著雙向橫坡的外側(cè)道行駛時，由于車重的水平分力與離心力的方向相同，且均指向曲線外側(cè)，影響行車的橫向穩(wěn)定。故在彎道設(shè)計時，當(dāng)采用平曲線半徑在規(guī)定的最小平曲線半徑與不設(shè)超高的平曲線半徑之間時，常將外側(cè)車道升高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)車道同坡度的單坡橫斷面。2023/10/2464道路的平面特性彎道加寬車輛在曲線上行駛時，所占有的行車部分寬度較在直線段上行駛時為寬。為保證行駛車輛在轉(zhuǎn)彎時不侵占相鄰車道，需將行車部分加寬。一般是利用減小內(nèi)側(cè)路肩寬度來設(shè)置2023/10/2465道路的平面特性行車視距為了保證駕駛員行車安全，能隨時看到前方的道路和道路上出現(xiàn)的障礙，或迎面駛來的車輛，以能采取安全措施，避免事故發(fā)生的最短距離行車視距分為停車視距、會車視距、超車視距、交叉視距、彎道視距和縱坡視距2023/10/2466道路的平面特性視距限界車輛在道路上行駛時，要求道路及道路兩旁提供一定的視距空間以保證行車安全，稱為視距限界。視距限界可分為平面彎道視距限界、道路縱向視距限界、交叉口視距限界。2023/10/2467平面彎道視距限界按照車輛行駛軌跡及停車視距，畫出駕駛員所應(yīng)保證的視線。彎道上諸條視線組合成行車應(yīng)保證的視距空間，諸視線的包絡(luò)線即為彎道的視距限界。2023/10/2468道路縱向視距限界車輛翻越坡頂時，與對面行駛來的車輛之間應(yīng)保證必要的安全視距，約等于兩車的停車視距之和。2023/10/2469交叉口視距限界在保證兩條相交道路上直行車輛都有安全的停車視距的情況下，還必須保證駕駛員的視線不受遮擋，由兩相交叉車輛的停車視距和視線組成了交叉口視距空間和限界，又稱視距三角形。2023/10/2470道路的縱斷面特性道路縱斷面特性指通過道路中線的豎向剖面，公路縱斷面的線形要素為坡度和豎曲線。2023/10/2471坡度最大縱坡各級公路允許采用的最大坡度值，決定因素為汽車的動力特性、道路等級和自然因素。平均坡度在一定長度范圍內(nèi)，路線在縱向所克服的高差和水平距離之比。坡長限制包括最短坡長限制和最大坡長限制2023/10/2472豎曲線包括凸曲線和凹曲線，在邊坡點設(shè)豎曲線保證行車的順暢及安全。2023/10/2473平面線形組合與銜接公路曲線類型

圓曲線（同向曲線、反向曲線、復(fù)曲線），緩和曲線、回頭曲線元素連接在場長距離順直的路段上以及在長坡道的下端，都不應(yīng)連接小半徑曲線曲線相連，包括圓曲線、復(fù)曲線的連接，平、縱線形的組合2023/10/2474復(fù)習(xí)思考題1.城市道路如何分類？我國城市道路系統(tǒng)有哪些類型？2.我國公路是如何分類的？3.道路橫斷面的構(gòu)成要素有哪些？4.什么是視距？有幾種類型？它對交通安全有何影響？5.為什么彎道需超高與加寬？如何超高與加寬？2023/10/2475第三章交通流基本特性第一節(jié)流量(交通量)Q

2023/10/2476一、交通量的定義

交通量是指在選定時間段內(nèi),通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的交通實體數(shù)。按交通類型分,有機動車交通量、非機動車交通量和行人交通量,一般不加說明則指機動車交通量，且指來往兩個方向的車輛數(shù)。2023/10/2477一、交通量的定義交通量時刻在變化，在表達方式上通常取某一時間段內(nèi)的平均值作為該時間段的代表交通量。如果以輛/d為單位，平均交通量表達式為:按平均值所取的時間段的長度計,常用的平均交通量有:

年平均日交通量（AADT）；月平均日交通量（MADT）；周平均日交通量（WADT）。2023/10/2478一、交通量的定義年平均日交通量（AADT）：月平均日交通量（MADT）：

k：為當(dāng)月的天數(shù)。周平均日交通量（WADT）：2023/10/2479二、交通量的時間分布月變化：一年內(nèi)各月交通量的變化稱為月變化。年平均日交通量與月平均日交通量之比,稱為交通量的月變化系數(shù)(或稱月不均衡系數(shù)，月?lián)Q算系數(shù))，以K月表示。2023/10/2480二、交通量的時間分布周變化：交通量的周變化是指一周內(nèi)各天的交通量變化，因此，也稱周日變化。周變系數(shù)定義為：年平均日交通量除以某周日的平均交通量。某周日的平均日交通量等于全年所有該周日的交通量除以全年該周日的總天數(shù)。2023/10/2481二、交通量的時間分布

時變化：一天24小時中，每個小時的交通量亦在不斷變化。一天24小時中，流量最大的那個小時的交通量稱為高峰小時交通量。高峰小時系數(shù)：就是高峰小時交通量與高峰小時內(nèi)某一時段的交通量擴大為高峰小時的交通量之比。

一般t=5min或t=6min或t=10min，最常用t=15min2023/10/2482二、交通量的時間分布如：

t=15（min）

t=10（min）

城市中短時間的高峰交通量造成交通阻塞。2023/10/2483三、交通量的空間分布主要包括：交通量的城鄉(xiāng)分布交通量的路段分布交通量的方向分布交通量在車道上的分布2023/10/2484四、設(shè)計小時交通量含義及作用：交通量具有隨時間變化和出現(xiàn)高峰小時的特點，因此，在進行道路設(shè)施規(guī)劃設(shè)計時，必須考慮這個特點。工程上為了保證道路在規(guī)劃期內(nèi)滿足絕大多數(shù)小時車流能順利通過，不造成嚴(yán)重阻塞，同時避免建成后車流量很低，投資效益不高，規(guī)定必須選擇適當(dāng)?shù)男r交通量作為設(shè)計小時交通量。根據(jù)美國的研究、認(rèn)為第30位最高小時交通量作為設(shè)計小時交通量是最合適的。2023/10/2485四、設(shè)計小時交通量第30位最高小時交通量所謂第30位最高小時交通量就是將一年中測得的8700個小時交通量，從大到小按序排列，排在第30位的那個小時交通量。研究表明，第30位小時交通量與年平均日交通量（AADT）之比的K值十分穩(wěn)定。據(jù)國外觀測，按道路類別及所在地區(qū)不同K值分布在12%～18%范圍內(nèi)。2023/10/2486四、設(shè)計小時交通量設(shè)計小時交通量的計算（不考慮方向不均衡性）

式中：DHV—設(shè)計小時交通量（輛/h）；

K—設(shè)計小時交通量系數(shù)（%）；

N—車道數(shù);

C單—

每一車道設(shè)計通行能力（輛/h）；

AADT—規(guī)劃年的年平均日交通輛量（輛/d）；

W—路幅寬度（m）；

W1—一條車道寬度（m）。2023/10/2487四、設(shè)計小時交通量設(shè)計小時交通量的計算（考慮方向不均衡性）式中：DDHV——單向設(shè)計小時交通量；

K—設(shè)計小時交通量系數(shù)（%）；

KD—方向不均勻系數(shù)（%）2023/10/2488第二節(jié)速度V

2023/10/2489一、基本定義地點車速：這是車輛通過某一地點時的瞬時車速，因此觀測時L取盡可能短，通常以20~25m為宜，用做道路設(shè)計、交通管制、交通規(guī)劃資料。行駛車速：這是從行駛某一區(qū)間所需時間（不包括停車時間）及其區(qū)間距離求得的車速，用于評價該路段的線形順適性和通行能力分析，也可用于計算道路使用者的成本效益分析。運行車速：是指中等技術(shù)水平的駕駛員在良好的氣候條件、實際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車速：用于評價道路通行能力和車輛運行狀況。2023/10/2490一、基本定義行程車速：行程車速又稱區(qū)間車速，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。要提高運輸效率必須提高車輛的行程車速。臨界車速：這是指道路達到理論通行能力時的車速，對于選擇道路等級具有重要作用。設(shè)計車速：是指在道路交通與氣候條件良好的情況下僅受道路物理條件限制時所能保持的最大安全車速，用作道路線形幾何設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。2023/10/2491二、行車速度的統(tǒng)計分布特性常用以下特征車速表示車速的統(tǒng)計分布特性：中位車速：也稱50%位車速，是指在該路段上在該速度以下行駛的車輛數(shù)與在該速度以上行駛的車輛數(shù)相等。85%位車速：在該路段行駛所有車輛中，有85%的車輛行駛速度在此速度以下，只有15%的車輛行駛速度高于此值。15%位車速：意義與前亦同。車速分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差S與85%位車速和15%車速之差存在著下列近似關(guān)系:

2023/10/2492三、時間平均車速與區(qū)間平均車速時間平均車速：在單位時間內(nèi)測得通過道路某斷面各車輛的點車速，這些點速度的算術(shù)平均值，即為該斷面的時間平均車速，即:

式中：—時間平均車速（km/h）；

—第i

輛車的地點車速（km/h）；

n—單位時間內(nèi)觀測到車輛總數(shù)（輛）。2023/10/2493三、時間平均車速與區(qū)間平均車速區(qū)間平均速度：是指某路段的長度與通過該路段所有車輛的平均行程時間之比（以后講到速度如果不加說明即為區(qū)間平均速度）。當(dāng)觀測長度一定時，其數(shù)值為所有車輛行程車速的調(diào)和平均值，計算公式為:式中：—區(qū)間平均速度（km/h）；s—路段長度（km）；ti—第i輛車的行駛時間（h）；n—觀測到的車輛數(shù)；vi—第i輛車行程車速（km/h）。2023/10/2494時間平均速度與區(qū)間平均速度之間的互換關(guān)系由時間平均速度可以推算出區(qū)間平均速度：式中：

—時間平均速度觀測值的方差。由區(qū)間平均速度同樣可以推算出時間平均速度：式中:—區(qū)間平均速度觀測值的均方差。2023/10/2495第三節(jié)密度k、車道占有率

車頭間距hs

、車頭時距ht2023/10/2496一、密度K交通流（車流）密度：是指某一瞬間內(nèi)單位道路長度上的車輛數(shù)目。

式中：N—路段內(nèi)的車輛數(shù)(輛);

L—路段長度(km)。2023/10/2497二、車道占有率由于密度是瞬時值，隨觀測時間和區(qū)間長度而變化，且反映不出車輛長度和速度的關(guān)系，尤其是在車輛混合行駛時密度的大小并不能明確表示交通流的狀態(tài)，這就要引入車道占有率的概念表示密度。車道占有率包括空間占有率和時間占有率兩種。2023/10/2498二、車道占有率空間占有率：是指在一定路段上，車輛總長度與路段總長度之比（%），表達式為：式中：Rs

—空間占有率；

S—觀測路段總長度；

si

—第i輛車的長度；

n—觀測路段內(nèi)的車輛數(shù)。2023/10/2499二、車道占有率空間占有率示意圖：Ss1s2s3s42023/10/24100二、車道占有率時間占有率：在道路的任意路段上，車輛通過時間的累計值與觀測總時間之比（%），其表達式為：式中：Rt

—時間占有率；

T—觀測總時間；

ti

—第i

輛車的長度；

n—觀測時間內(nèi)通過該路段的車輛數(shù)。2023/10/24101三、車頭間距

hs

、車頭時距

ht前述Q、K、V（這里V是指什么？）均屬于宏觀交通流參數(shù)，而車頭間距和車頭時距屬于微觀交通流參數(shù)。其定義為：車頭間距：是指一條車道上前后相鄰兩車（用前保險杠等具有代表性的點測量）之間的距離。車頭時距：是指連續(xù)行駛的前后兩輛車（具有代表性的點）通過行車道上某一點（或某一斷面）的時間差。對觀測路段上所有的車頭間距和車頭時距取平均值稱為平均車頭間距與平均車頭時距。2023/10/24102三、車頭間距

hs

、車頭時距

ht平均車頭間距與平均車頭時距與宏觀交通流參數(shù)Q、K、V存在以下關(guān)系：式中：—平均車頭間距（m）;—平均車頭時距（s）。2023/10/24103第四節(jié)交通流的基本特性

及其相互關(guān)系2023/10/24104一、交通流三參數(shù)基本關(guān)系交通流三參數(shù)之間的基本關(guān)系式為：

式中：Q—流量（輛/h）；

V—速度（區(qū)間平均速度）（km/h）；

K—密度（輛/km）。2023/10/24105一、交通流三參數(shù)基本關(guān)系流量、密度、速度三者之間的關(guān)系見下圖：2023/10/24106一、交通流三參數(shù)基本關(guān)系2023/10/24107一、交通流三參數(shù)基本關(guān)系交通流特性的一些特征變量:極大流量Qm

—Q-V曲線上的峰值；臨界速度Vm

—即流量達到極大時的速度；最佳密度km

—即流量達到極大時的密度；阻塞密度Kj

—車流密集到所有車輛基本上無法移動（V=0）時的密度；暢行速度Vf

—車流密度趨于零,車輛可以暢行元阻時的平均速度。2023/10/24108二、速度與密度的關(guān)系1933年，格林希爾茨（Greenshields）提出了速度—密度線性關(guān)系模型，且模型與實測數(shù)據(jù)有良好的吻合性。

K=0→V=VfK=Kj→V=0K=Km→V=Vm

Q→Qmax2023/10/24109二、速度與密度的關(guān)系1959年，格林柏（Greenberg）提出了用于密度很大時對數(shù)模型：格林柏模型的適用范圍2023/10/24110二、速度與密度的關(guān)系1961年安德伍德（Underwood）提出了用于密度很小時的指數(shù)模型：安德伍德模型的適用范圍2023/10/24111三、流量與密度的關(guān)系交通流的流量-密度關(guān)系是交通流的基本關(guān)系，根據(jù)格林希爾茨公式及三參數(shù)的基本關(guān)系式可得：

2023/10/24112三、流量與密度的關(guān)系上式對Q求導(dǎo)，并令：2023/10/24113四、流量與速度的關(guān)系交通流的流量-速度關(guān)系是交通流的基本關(guān)系，根據(jù)格林希爾茨公式及三參數(shù)的基本關(guān)系式可得到：2023/10/24114結(jié)論綜上所述，按格林希爾茨的速度-密度模型、流量-密度模型、速度-流量模型可以看出，Qm

、Vm和Km

（流量·速度關(guān)系曲線圖）是劃分交通是否擁擠的重要特征值。當(dāng)Q≤Qm

、K＞Km

、

V<Vm時，屬于擁擠狀態(tài)；當(dāng)Q≤Qm

、K≤Km、

V≥Vm時，則屬于不擁擠狀態(tài)。2023/10/24115第四章交通調(diào)查第一節(jié)概述2023/10/24116一、交通調(diào)查的定義

交通調(diào)查是指一種用客觀的數(shù)值，測定道路交通流以及與其相關(guān)現(xiàn)象的片斷，并進行分析的工作。2023/10/24117二、交通調(diào)查的目的與意義交通調(diào)查是指通過統(tǒng)計、實測與分析判斷，掌握交通狀態(tài)發(fā)展趨勢及有關(guān)交通現(xiàn)象的工作過程。交通流特性是通過實際交通流中某些特定的交通流參數(shù)，如：交通量、行車速度、交通密度等的大小與變化規(guī)律來表示。另外與交通有關(guān)的其他現(xiàn)象（如事故的發(fā)生、交通對環(huán)境的危害程度以及車輛的停放等也都由相應(yīng)的量值及發(fā)生的形式來反映）對交通流也有一定的影響。因此在交通理論研究、交通規(guī)劃、道路規(guī)劃設(shè)計以及交通管理與控制中都需了解和掌握上述各參變量。2023/10/24118三、交通調(diào)查的主要內(nèi)容交通調(diào)查涉及人、車、路與環(huán)境等綜合交通系統(tǒng)中的各個方面，范圍相當(dāng)廣泛，主要有：交通流要素調(diào)查交通流要素調(diào)查包括描述交通流特性的主要參數(shù)：交通量、車速、密度以及與其有關(guān)的車頭間距，占有率等的調(diào)查。交通需求調(diào)查包括土地利用、交通生成、分布與分配特性的調(diào)查，其中常見的有OD調(diào)查、居民出行調(diào)查等。2023/10/24119交通事故調(diào)查包括對事故發(fā)生次數(shù)、傷亡、性質(zhì)、地點、原因的調(diào)查，具體的調(diào)查內(nèi)容、方法見第九章。交通環(huán)境調(diào)查包括交通對環(huán)境造成污染的諸方面調(diào)查，如噪聲、廢氣、振動、電磁場干擾等的調(diào)查，有時還需調(diào)查交通對名勝古跡、景觀、生態(tài)與居民心理等方面所產(chǎn)生的影響。三、交通調(diào)查的主要內(nèi)容2023/10/24120交通調(diào)查在多數(shù)情況下是在交通現(xiàn)場進行觀測統(tǒng)計，工作量大、工作條件差，延續(xù)時間長且要求一定的實測精度。為此要求調(diào)查人員要有較好的素質(zhì)，其中包括技術(shù)水平和分析能力、工作態(tài)度等。此外交通調(diào)查工作經(jīng)常涉及社會各個方面，需要有廣泛的協(xié)作和良好的組織，只有這樣才能作好這項工作。四、交通調(diào)查的基本要求

2023/10/24121第二節(jié)Q調(diào)查與數(shù)據(jù)處理、分析

2023/10/24122一、交通量調(diào)查目的

在某一地點作周期性調(diào)查，了解交通的組成、分布，掌握交通量隨時間推移的變化規(guī)律，據(jù)此可預(yù)測交通量及其發(fā)展趨勢。為道路規(guī)劃、建設(shè)及交通營運管理與控制，提供交通流量流向、車速、延誤、停車等數(shù)據(jù)。為道路幾何設(shè)計以及交通控制設(shè)計提供依據(jù)交通量。通過事前、事后的交通量調(diào)查，評價道路服務(wù)水平與交通管理措施的效果。2023/10/24123在交通研究中通過交通量調(diào)查掌握交通實態(tài)與變化的規(guī)律。用于推算道路通行能力、預(yù)測與計算事故率及道路運輸成本和效益等為制定交通政策法規(guī)與科學(xué)理論研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一、交通量調(diào)查目的

2023/10/24124二、交通量調(diào)查的種類

區(qū)域交通量調(diào)查小區(qū)邊界線交通量調(diào)查核查線調(diào)查特定地點或?qū)ｍ椊煌空{(diào)查2023/10/24125三、交通量調(diào)查的方法

確定調(diào)查地點：不受平面交叉口交通影響的路段;交叉口各入口停車線處;交通設(shè)施的出入口處(道路收費口及停車場出入口處等);特定地點，如分界線與道路交叉口等處。選擇調(diào)查時間：常年觀測，每年觀測365d，每天觀測24h。抽樣觀測，用抽樣方式在全年內(nèi)選擇實測日期，然后對抽樣日做全天觀測。2023/10/24126當(dāng)以每天部分時間的實測交通量換算全天交通量時，應(yīng)選擇交通量集中時段：作16h觀測時可選上午6時至下午10時作12h觀測時可選上午7時至下午7時進行高峰小時交通量調(diào)查時應(yīng)選擇包括高峰小時在內(nèi)的連續(xù)3個小時。三、交通量調(diào)查的方法

2023/10/24127調(diào)查方法人工觀測法在選定的地點及時間，按規(guī)定的測時時段由測量人員計測和記錄通過實測斷面的車輛數(shù)。測定時可分行車方向、車道、車種進行，也可對整個道路的全部車輛進行測量。人工測量只需用秒表計時，記數(shù)器測量來車數(shù)即可。三、交通量調(diào)查的方法

2023/10/24128試驗車移動調(diào)查法該法是通過在測定區(qū)間內(nèi)駕車反復(fù)行駛測量，求得區(qū)間內(nèi)斷面平均交通量的方法。具體做法如圖所示。W試驗車移動調(diào)查示意圖E三、交通量調(diào)查的方法

2023/10/24129三、交通量調(diào)查的方法駕駛試驗車在區(qū)間AB內(nèi)以與區(qū)間內(nèi)大部分車輛均衡的速度反復(fù)行駛測定，試驗車內(nèi)坐調(diào)查人員3-4人，在試驗車行駛過程中分別記測如下數(shù)據(jù)：

M—與試驗車行駛方向相反的來車數(shù)；與—分別為試驗車東行與西行通過A、B區(qū)間的時間(min)；

O—超越試驗車行駛的車輛數(shù)；

P—被試驗車超越的車輛數(shù)；

2023/10/24130三、交通量調(diào)查的方法取得上述數(shù)據(jù)后，由下式計算單向交通量QE(W)：（輛/h）

使用該法測定時，要求反復(fù)進行8-12次，然后求取平均值作為測量值。試驗車移動觀測法，可用較少人力測定較長區(qū)間內(nèi)的平均通過交通量，并可在測定交通量的同時求取區(qū)間速度與密度，這對研究各參數(shù)間關(guān)系非常方便。但此法僅適用于短時間的測量。2023/10/24131三、交通量調(diào)查的方法例題：在長1.2km的一段南北向道路上，流動車往返行駛12次，得到如下觀測數(shù)據(jù)，求：路段Q

南行：ts（min）

Ms

Os

Ps

6次平均：2.6184.01.51.0

北行：tn（min）

Mn

On

Pn6次平均：2.42111.50.51.0

由公式：

直接將式中的E、W換成S、N即可。2023/10/24132三、交通量調(diào)查的方法解：

Q=QS+QN=1336+996=2332(輛/h)2023/10/24133車輛感應(yīng)器測定法攝影法儀器自動計測法包括氣壓式，地磁式，電磁式，超聲波式和紅外線式自動計測儀。三、交通量調(diào)查的方法

2023/10/24134四、交通數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用

及不同車輛的換算

繪制交通流量圖2023/10/24135四、交通數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用

及不同車輛的換算繪制交通量變化圖2023/10/24136四、交通數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用

及不同車輛的換算交叉口交通流量圖2023/10/24137四、交通數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用

及不同車輛的換算

計算交通量特定參數(shù)平均日交通量ADT;

高峰小時交通量PHV;

交通量月變化系數(shù)K月;

交通量周日變化系數(shù)K周日。交通量中不同類型車輛的換算根據(jù)分析問題的需要確定車型的換算系數(shù)。詳見教材及有關(guān)規(guī)范。2023/10/24138第三節(jié)Vt、Vs調(diào)查與數(shù)據(jù)處理、分析2023/10/24139一、速度調(diào)查的目的對某處作周期性速度調(diào)查，掌握速度分布狀態(tài)及速度變化形式，為評價規(guī)劃設(shè)計指標(biāo)與服務(wù)水平提供依據(jù)。通過事前、事后調(diào)查判斷交通管理和工程措施的效果。為事故分析提供速度資料。用于決定道路幾何設(shè)計要素:如曲線半徑、縱坡及變速車道長度等。2023/10/24140一、速度調(diào)查的目的為交通管理與控制提供速度資料，主要用于以下方面:

決定最低、最高限速值；判斷在曲線范圍限制速度的必要性；為合理設(shè)置交通標(biāo)志提供速度數(shù)據(jù)；決定禁止超車的區(qū)段范圍；用于判斷對學(xué)校、公園附近道路上行人實行保護措施的必要性及設(shè)施設(shè)置的合理性。2023/10/24141一、速度調(diào)查的目的用于其他交通研究，如:

平均速度與通行能力的關(guān)系；速度與交通量關(guān)系；速度差及方差與交通事故關(guān)系的分析研究。當(dāng)對區(qū)間速度進行實態(tài)調(diào)查時，除上述目的之外，還常用于交通的路網(wǎng)分配和分析經(jīng)濟效益等方面。2023/10/24142二、速度調(diào)查的主要方法—地點速度調(diào)查地點與時間的選擇：一般在進行速度調(diào)查時應(yīng)選擇視野條件好的道路直線段，并應(yīng)選在無特殊交通標(biāo)志，無交通信號、無公交站臺和不受道路交叉影響的道路區(qū)間部分。當(dāng)為確定信號控制而調(diào)查速度時，調(diào)查地點應(yīng)選在控制對象范圍內(nèi)，并應(yīng)選擇不受其他信號影響的地點。2023/10/24143二、速度調(diào)查的主要方法—地點速度當(dāng)為判斷交通措施的實施效果而進行事前、事后調(diào)查時，事前、事后調(diào)查應(yīng)選擇同一位置。對事故多發(fā)地區(qū)進行調(diào)查時，應(yīng)調(diào)查進入該區(qū)時的速度，調(diào)查地點應(yīng)不受其他因素影響。調(diào)查抽樣與樣本量的確定：對不同速度，不同類型車輛都要抽樣觀測，以防止抽樣不均，車輛呈連續(xù)流以相近速度行駛時，應(yīng)選頭車觀測，取其有代表性。2023/10/24144二、速度調(diào)查的主要方法—地點速度調(diào)查方法人工測定法：實際上是實測車輛通過某一微小路段的平均車速，如果車輛勻速通過該路段時，則這一平均速度即為通過該路段內(nèi)任一斷面處的地點速度。因此，此法只需在擬測地點附近選擇一個小路段并量測其長度l(m)，然后實測通過該路段車輛所需時間t(s)值，即可由下式計算速度值:

V=l/t×3.6(km/h)

注：測量路段長度應(yīng)以使通過時間為2~3s為宜。2023/10/24145二、速度調(diào)查的主要方法—地點速度使用測速儀器測定速度：常用測速儀為雷達測速儀，這種儀器根據(jù)移動物體反射的電波隨物體移動速度不同其振動頻率不同的原理制成。使用車輛感應(yīng)器測速：使用車輛感應(yīng)器測量交通量時，可通過電磁感應(yīng)或超聲波反射原理，同時感知車輛通過的距離和時間，從而計算車輛通過速度。2023/10/24146調(diào)查的區(qū)間與時間的選擇調(diào)查區(qū)間的選擇：對于一般目的的調(diào)查時，應(yīng)選在主要交叉口之間無大量出入車輛的路段，且區(qū)間的起終點應(yīng)選在無交通阻塞處;當(dāng)為交通管理目的時，應(yīng)在擬定管轄地區(qū)選擇，當(dāng)為評價交通措施效果時，應(yīng)于采取措施前后，均進行調(diào)查，且事前、事后調(diào)查應(yīng)選擇相同的路段。調(diào)查時間的選擇：可分上、下午高峰與白天和夜晚非高峰等四個時段，每次應(yīng)連續(xù)1h以上，且應(yīng)避開節(jié)、假日及天氣不良時間。而在進行事前、事后調(diào)查時應(yīng)選擇相同季節(jié)，相同周日及相同天氣條件。三、速度調(diào)查的主要方法—區(qū)間速度2023/10/24147調(diào)查方法：試驗車觀測法：此法與調(diào)查交通量時的移動觀測法完全相同。設(shè)區(qū)間長度為L（km）區(qū)間平均速度可由以下方法計算（各符號含義同前）:

先求通過該區(qū)間的平均時間：再根據(jù)區(qū)間速度定義求出區(qū)間平均速度：三、速度調(diào)查的主要方法—區(qū)間速度2023/10/24148三、速度調(diào)查的主要方法—區(qū)間速度前面例題：在長1.2km的一段南北向道路上，流動車往返行駛12次，得到如下觀測數(shù)據(jù)，求：V

南行：ts（min）

Ms

Os

Ps

6次平均：2.6184.01.51.0

北行：tn（min）

Mn

On

Pn6次平均：2.42111.50.51.0

解：前面已求出：2023/10/24149先求通過該區(qū)間的平均時間：

三、速度調(diào)查的主要方法—區(qū)間速度2023/10/24150三、速度調(diào)查的主要方法—區(qū)間速度再根據(jù)區(qū)間速度定義求出區(qū)間平均速度：2023/10/24151車輛牌號對照法：此法為在擬調(diào)查區(qū)間的兩端點設(shè)置調(diào)查人員，記錄通過車輛的車輛號碼和其通過斷面的時刻，然后通過始、終點記錄，對照后即可得出某一車輛通過該區(qū)間的時間，進而求出平均通過時間，并由此計算出車輛通過該區(qū)間的區(qū)間平均速度。駛?cè)腭偝鰷y量法。三、速度調(diào)查的主要方法—區(qū)間速度2023/10/24152四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用繪制速度分布圖與分布表：找出實測數(shù)據(jù)（樣本）中的最大值和最小值，將實測數(shù)據(jù)按一定間隔分成8～12組，凡位于同一組的速度值為該分組的中值速度，然后求各組車速頻數(shù)及相對頻率，將其列表即為分布表，繪制速度頻率分布圖和累積頻率曲線圖。例：在某市區(qū)路段觀測地點車速200個，其中：

Vmax=59km/h，Vmin=12km/h，繪制速度頻率分布圖和累積頻率曲線圖。2023/10/24153四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用將觀測到的車速分為8～12，本例分為10組。2023/10/24154四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用速度頻率分布圖和累積頻率曲線圖

速度頻率分布曲線圖2023/10/24155四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用統(tǒng)計處理求車速的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差：均值與標(biāo)準(zhǔn)差是統(tǒng)計分布的兩個主要特征值，均值表示車速的統(tǒng)計平均趨勢，平均速度越高，則表示大部分車輛都以較高的速度行駛；反之大部分車輛的通過速度都較低。而標(biāo)準(zhǔn)差卻表示了統(tǒng)計分布的離散程度，如果標(biāo)準(zhǔn)差越大，表示存在于通過車輛中的速度差越大。這時當(dāng)交通量小時，表示車輛選擇速度的自由度大；而當(dāng)交通量較大時，表示交通混亂程度嚴(yán)重。注意：因為是分析抽樣數(shù)據(jù)，這里要用標(biāo)準(zhǔn)差。2023/10/24156四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用

車速均值計算公式：

式中:V—平均車速(km/h);

vj

—第j組車速分布中值(km/h);

fj

—第j組的車輛數(shù)的頻率;

k—分組數(shù);

n—全體被測車輛數(shù)，且2023/10/24157四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用前例：2023/10/24158四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)差計算公式：

式中:V—平均車速(km/h);

Vj

—各分組的車速中值(km/h);

fj

—對應(yīng)Vj組的車輛數(shù);

k—分組數(shù);

n—全體被測車輛數(shù)2023/10/24159四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用前例：2023/10/24160四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用用第二章中求標(biāo)準(zhǔn)差的經(jīng)驗公式計算：二者相差無幾。2023/10/24161四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用求特征速度值：中值、中間速度：中值代表速度分布的對稱性，指累積頻率為50%的速度值（見累積頻率分布曲線圖）。最常見速度：最常見速度表示統(tǒng)計分布中發(fā)生頻率最多的對應(yīng)值(見速度頻率分布圖)。百分位車速：此速度頻率累積曲線圖上某一百分率的對應(yīng)速度稱為該百分位車速。百分位速度常被用來作為限制車速的參考值（參見第二章）。2023/10/24162計算其他統(tǒng)計量偏斜指數(shù)表示速度分布的偏斜程度。平均超速度表示被調(diào)查車輛中超速車輛的平均超速速度。車速遵守率對應(yīng)車速頻率累積分布曲線上，限制車速上限的累計頻率值，表示遵守限速規(guī)定的車輛率。四、速度調(diào)查數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用2023/10/24163第四節(jié)K調(diào)查與數(shù)據(jù)處理、分析2023/10/24164一、調(diào)查目的交通密度與平均車速有關(guān)，平均車速又隨交通密度增加而降低，這在交通流中將表現(xiàn)為交通擁擠。因此可以用密度表示交通混雜狀態(tài)。故在交通管理與控制中經(jīng)常需要使用交通密度這一物理量。2023/10/24165密度調(diào)查的時段與區(qū)間的長度選擇實測密度均方差為實測時段和區(qū)間長度的減函數(shù)。測時時段達3~5min以上時，均方差受測試路段長度的影響變?nèi)?。測試區(qū)間大于800m時，均方差受測時時段長度的影響變?nèi)?。?jù)此，在交通密度調(diào)查時，測時密度的時段應(yīng)延續(xù)5min以上，路段長度應(yīng)盡量大于800m。二、密度調(diào)查方法2023/10/24166出入量法：

Et

=QA+Et0-QB

Et—在t時刻AB區(qū)間內(nèi)的車輛數(shù)；

QA—從觀測開始到t時刻通過A處的累加交通量；

Et0—在觀測開始t0時刻AB區(qū)間內(nèi)的原始車輛數(shù)；

QB—從觀測開始到t時刻通過B處的累加交通量。二、密度調(diào)查方法lABQAQB2023/10/24167原始車輛數(shù)Eto的確定方法——實驗車法：

Eto=qB+a-b

式中：

qB

—從t0到t1時間內(nèi)通過B處的車輛數(shù)；

a—試驗車超車數(shù)；

b—試驗車被超車數(shù)。二、密度調(diào)查方法2023/10/24168二、密度調(diào)查方法攝影法利用空中定時攝影方法求得實測路段的車輛數(shù)，然后除以路段長度即可得到攝影時刻的路段交通密度。若進行連續(xù)攝影，即可連續(xù)測得各時刻交通密度。2023/10/24169二、密度調(diào)查方法具體作法為：在擬測路段上選長度50~100m區(qū)段并在路面上作出標(biāo)記，然后調(diào)整攝影機使其對準(zhǔn)拍攝范圍作定時拍攝即可。當(dāng)實測區(qū)段過長時會使攝影精度下降，此時可使用多架攝影機分段連動攝取。在拍攝照片后，通過對照片進行分析即可求得攝影時刻的交通密度值。此法簡單并且實測精度高。2023/10/24170第五節(jié)車頭時距ht、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理2023/10/24171一、車頭時距調(diào)查方法車頭時距調(diào)查采用人工調(diào)查的方法，需要四名人員和三塊秒表，一人記錄，三人測量。第一輛車到達指定地點時，第一人開啟秒表，當(dāng)?shù)诙v車到達時，第一人按停秒表，同時第二人開啟秒表，第一人讀出秒表數(shù)據(jù)，即為第一輛車與第二輛車的車頭時距。當(dāng)?shù)谌v車到達時，第二人按停秒表，同時第三人開啟秒表，第二人讀出秒表數(shù)據(jù)，即為第二輛車與第三輛車的車頭時距。依次類推，測得若干輛車的車頭時距。

2023/10/24172二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理行車時間與延誤的含義行車時間指汽車沿一定路線在實際交通條件下從一處到達另一處行車所需的總時間（包括停車和誤）。延誤指車輛在行駛中，由于受到駕駛員無法控制的或意外的其他車輛的干擾或交通控制設(shè)施等的阻礙所損失的時間。2023/10/24173二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理由于形成的原因和著眼點不同，可有以下幾種延誤:基本延誤(固定延誤)：由交通控制裝置所引起的延誤，與交通量多少及其他車輛無關(guān)的延誤；運行延誤：由于各種交通組成間相互干擾而產(chǎn)生的延誤。一般它含縱向、橫向與外部干擾；停車時間延誤：指車輛在實際交通流條件下由于該車本身的加速、減速或停車而引起時間延，即與外部干擾元關(guān)的延誤；停車延誤:由于某些原因使車輛實際停止不動而引起的時間延誤。2023/10/24174二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理延誤產(chǎn)生的原因：基本延誤主要產(chǎn)生在車輛通過交叉口時，這種延誤與交通流動特性無關(guān)，是由信號、停車標(biāo)志、讓路標(biāo)志及平交道口等原因造成的。運行延誤是因受其他車輛或行人干擾而產(chǎn)生的：車輛干擾，如車輛停止、啟動、轉(zhuǎn)彎、故障以及行人過街等的干擾；交通內(nèi)部干擾，如交通量增大產(chǎn)生擁擠、道路通行能力不足、合流及交織交通等的影響。2023/10/24175二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理區(qū)間行車時間和延誤的調(diào)查方法：區(qū)間行車時間調(diào)查與區(qū)間車速調(diào)查時的行車時間調(diào)查完全一樣。而延誤調(diào)查實際上也是對不同條件下的行車時間調(diào)查。因此，該項調(diào)查可采用區(qū)間速度調(diào)查時所采用的方法。如試驗車法、車輛牌號對照法、駛?cè)腭偝隽糠ǖ取?023/10/24176二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理交叉口延誤的調(diào)查方法行車時間調(diào)查：與區(qū)間行車時間調(diào)查方法相同。通過行車時間的調(diào)查即可求得延誤。由于交叉口處的調(diào)查涉及范圍一般較小，所以調(diào)查車輛通過交叉口的行車時間時，也可在通視條件良好處，由1人用秒表直接測定車輛通過的行駛時間。2023/10/24177二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理停車延誤調(diào)查：由調(diào)查人員用秒表和計數(shù)器測定車輛通過交叉口時的停車數(shù)量及累積停車時間。定時段測定。選擇測時時段（如15s）由調(diào)查人員記錄每時段內(nèi)通過和停車的車輛數(shù)，然后計算求得延誤。2023/10/24178二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理調(diào)查資料的應(yīng)用通過行車時間及延誤的調(diào)查，可評價道路擁擠程度，并可通過實測延誤的大小、位置及原因確定緩解擁擠的對策；由行車時間調(diào)查資料可確定車輛通過區(qū)間的通暢程度；通過事前、事后調(diào)查，可評價交通措施效果；為路網(wǎng)交通分配提供行車時間依據(jù)；2023/10/24179二、交通延誤調(diào)查與數(shù)據(jù)處理用于計算營運成本及經(jīng)濟效益；通過周期性調(diào)查，掌握道路上車輛行車時間及延誤的變化趨勢；交叉口延誤調(diào)查，可為交通控制提供設(shè)計依據(jù)。2023/10/24180第六節(jié)其他調(diào)查2023/10/24181一、自行車交通調(diào)查目的自行車交通調(diào)查主要是為了掌握自行車交通量的現(xiàn)狀、變化及發(fā)展趨勢，從而分析其對汽車交通的干擾與交通事故的相關(guān)關(guān)系，同時還可據(jù)此分析其對道路與其他交通設(shè)施的需求情況。還可通過調(diào)查資料判斷是否應(yīng)修建自行車專用道路以及自行車道路應(yīng)保證的幾何尺寸。由于作為一般出行的自行車速變化范圍很小，因此，除特殊需要外很少進行自行車車速調(diào)查。對自行車交通密度的調(diào)查也很少進行。2023/10/24182二、自行車交通調(diào)查方法

根據(jù)調(diào)查目的選定調(diào)查地點和調(diào)查時段，然后計測通過車輛數(shù)。由于自行車車體小，且在道路上常以車群通過，為計測方便可每通過5輛作一個計數(shù)單位。當(dāng)計測時段短于1h時，如5min、15min等，可由實測數(shù)據(jù)計算出高峰小時交通量。2023/10/24183二、行人過街調(diào)查

行人過街調(diào)查的目的行人調(diào)查應(yīng)體現(xiàn)以人為本，保障行人安全，特別是保障老人與殘疾人的出行安全，同時也要排除道路上行人對機動車行駛的干擾，以提高道路的通行能力。另外從交通事故實態(tài)調(diào)查得知，行人過街量達到一定數(shù)量時，交通事故隨行人過街交通量的增加而增加，故必須努力解決好行人過街交通。2023/10/24184二、行人過街調(diào)查

行人交通量的調(diào)查:調(diào)查內(nèi)容調(diào)查行人過街交通量時還應(yīng)同時調(diào)查：道路交通安全設(shè)施、交通管理措施、汽車交通量等情況。過街行人分類由于不同類型行人的交通能力不同，調(diào)查時應(yīng)分類進行。一般分為：幼兒、老人、殘疾人、學(xué)童、成人或青年人、婦女等。2023/10/24185二、行人過街調(diào)查

調(diào)查時間與地點應(yīng)根據(jù)調(diào)查目的選擇。一般選高峰時段及行人交通量大的道路斷面。調(diào)查方法一般用人工計測通過實測點的不同方向各類行人的數(shù)量即可。調(diào)查結(jié)束時，對調(diào)查資料進行整理，一般只計算高峰小時交通量及繪制行人過街交通量隨時間變化圖。2023/10/24186第五章交通流理論第一節(jié)概述2023/10/24187作為交通工程學(xué)理論基礎(chǔ)的交通流理論是運用物理和數(shù)學(xué)的方法來描述交通特性的一門邊緣科學(xué)，它用分析的方法闡述交通現(xiàn)象及其機理，使我們能更好地理解交通現(xiàn)象及其本質(zhì)，并使城市道路與公路的規(guī)劃設(shè)計和營運管理發(fā)揮最大的功效。概述2023/10/24188概述交通流理論是發(fā)展中的科學(xué)，有很多理論在探討各種交通現(xiàn)象：交通流量、速度和密度的相互關(guān)系及量測方法；交通流的統(tǒng)計分布特性；排隊論的應(yīng)用；跟馳理論；交通流的流體力學(xué)模擬理論；交通波理論。2023/10/24189

第二節(jié)交通流的統(tǒng)計分布特性

2023/10/24190一、離散型分布

泊松分布適用條件：車流密度不大，其他外界干擾因素基本上不存在，即車流是隨機的?；竟?式中：P(k)—在計數(shù)間隔t內(nèi)到達k輛車的概率;

λ

—單位時間間隔的平均到達率(輛/s)；

t—每個計數(shù)間隔持續(xù)的時間(s)。2023/10/24191一、離散型分布令m=λ