第二章交通特性分析

第二章 交通特性分析 z本章主要内容 z道路交通三要素特性 z交通量的基本特性 z行车速度特性 z交通流的基本特性及其相互关系 z交通密度特性 z学习目的 z交通工程学基础 z交通规划、运营、管理的前提 §2-1 道路交通三要素特性§2-1 道路交通三要素特性 Characteristics of three factors of road traffic 一、驾驶员的交通特性 1、驾驶员的反应特性 反应就是回答某种 刺激所产生的动作。 2、驾驶员的视觉特性 （1）视力 （2）视野 3、驾驶员的生理、心 理特性 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 静止 3.6 7.2 10.8 14.4 (km/h) 速度 19 21 24 32 动 视 力 二、乘客特性 1、乘客的交通需求心理 省时、省钱、省力，同时希望安全、方便、舒适 2、乘客的反应特性 道路等级、线形、路面质量、汽车行驶平稳性、车箱内气 氛、载客量、车外景观、地形等对旅客乘车的生理、心理 反应都有一定的影响 3、社会影响 z 乘客纠纷，发生过激行为； z 职工过分疲劳，劳动效率降低； z 影响家庭和睦； z 引起居民对公交服务系统的不满； z 影响居民对社会生活和公共事业的态度，或对政府产生 不满。 出行目的 理想的出行时间 不计较的 出行时间 能忍受的 出行时间 就业 购物 游憩 10 10 10 25 30 30 45 35 85 不同出行目的出行容忍时间（min） 三、行人交通特性 1、行人交通流特性 2、行人交通特性及相关因素 人行道流量、行人占有空间与服务水平 服务水平 行人流量（人/m.min） 行人占有空间 （m2/人） 行人交通情况 A ≤30 ＞2.3 自由流 B 30~55 2.3~0.9 行人步行速度和超越行动受到 限制，在有行人反向和横穿时 严重地感到不方便 C 55~70 0.9~0.5 步行速度受到限制，经常需要 调整步伐有时只好跟着走；很 难绕过前面慢行的人；想要反 方向走或横穿特别困难 D ≥70 ＜0.5 不稳定流动，偶尔向前移动； 无法避免与行人相挤；反向和 横穿行动不可能 四、车辆交通特性 1、汽车构件组成 (1)发动机 （2）底盘 （3）车身 （4）电气设备 2、汽车的动力性能 (1)最高车速Vmax （2）加速时间 （3）汽车爬坡能力 3、汽车的制动性能 （1）制动效能 即制动距离与制动减速度 （2）制动方向稳定性 （3）制动效能恒定性 )(254 2 i VL ±= ϕ 五、道路特性 1、道路结构 2、道路线形 3、路网密度 4、路网布局 （1）公路网 （2）城市道路网 典型公路网布局形式及其性能 放射形路网 放射形路网，一般用于中心城市与外围郊区，周围 城镇间的交通联系，对于发挥大城市的经济、政 治、科技、文化中心作用，促进中心城市政治、经 济、科技、文化对周围地区的辐射和影响有重要作 用 三角形路网 三角形路网，一般用于规模相当的重要城镇间的直 达交通联系。这种布局形式通达性好，运输效率 高，但建设量大 并列形路网 平行的几条干线分别联系着一系列城镇，而处于两 条线上的城镇之间缺少便捷道路连接，是一种不完 善的路网布局 树叉形路网 树叉形路网，一般是公路网中的最后一级，是从干 线公路上分叉出去的支线公路，将乡镇、自然村寨 与市、县政府联结起来 典型城市道路网布局及其性能 棋盘形 布局严整、简洁，有利于建筑布置，方向性好，网上 交通分布均布，交叉口交通组织容易，但非直线系数 大，通达性差，过境交通不易分流，对大城市进一步 扩展不利，改进的方式是增加对角线道路，有时亦会 加环形线路 带形 建筑物沿交通轴线两侧铺开，公共交通布置在主要交 通干道范围内，横向靠步行或非机动车，有利于公共 交通布线和组织，但容易造成纵向主干道交通压力过 大，不易形成市中心，有时可布置几条平行线，在功 能上正当分工 放射形 交通干线以市中心为形心向外辐射，城市沿对外交通 干线两侧发展，形成"指状"城市，这种布局具有带形 布局的优点，同时缩短了到市中心的距离。缺点是中 心区交通压力过大、边缘区相互间交通联系不便，过 境交通无法分流，改进的布局是增加环形线并使各放 射干道起点不过分集中于市中心 放射环形 这种布局具有通达性好、非直线系数小，有利于城市 扩展和过境交通分流等优点，一般用于大城市，但不 宜将过多的放射线引向市中心造成中心交通过分集 中，交通压力大且布置建筑物不利 §2-2 交通量的基本特性§2-2 交通量的基本特性 Main Characteristics of Volume 一、定义 在单位时间内，通过道路某一地点、某一断面或某一车道 的交通实体数。 平均交通量 （1）年平均日交通量 （2）月平均日交通量 （3）周平均日交通量 ∴平均日交通量 Qi——各规定段内的交通量 n——各规定时间段的天数 ∑ = = 365 1365 1 i iQAADT 本月的天数 一个月的日交通量总和=MADT ∑ = = T i iQT WADT 1 1 ）Q n N n i i 日辆 /( 1 1 ∑ = = 二、交通量的时间分布特性 1、月交通量变化（交通量在一年中的逐月变化） 月变系数 2、周交通量变化（交通量在一周内的逐日变化） ∑ ∑ = === kn i i n i i Q k Q MADT AADTK 1 1 1 365 1 月 均值一年中某周日交通量平日 AADTK = 3、时变化（交通量在一日中的小时变化） （1）特征小时流量比 如： （2）高峰小时交通量PHV 在某一高峰交通量相应的小时时段称为高峰小时，相应的交通 量为高峰小时交通量。 （3）高峰小时系数PHF 小时交通量 小时交通量 24 12 12 =hK t ）（t PHF 60× = 时段内最高交通量 高峰小时交通量 三、交通量的空间分布特性 1、城乡分布 2、方向分布 3、车道上的分布 四、设计小时交通量 DHV=AADT×K W=W1×n DDHV=AADT×K×KD AADT HVK 30= 单C DHVn = 2×= 单C DHVn §2-3 行车速度特性§2-3 行车速度特性 Characteristics of speed 一、定义 1、地点车速 2、行驶车速 3、运行车速 4、行程车速 5、临界车速 6、设计车速 二、车速的统计分布特性 1、中位车速 2、85%位车速 3、15%位车速 地点车速频率分布曲线 地点车速累计频率分布曲线 三、时间平均车速与区间平均车速 车辆通过某断面时，某段时间内车速分布的平均值，称时 间平均车速，它的大小就是地点车速观测值的算术平均值。 其数学表达式为： 1、时间平均车速 Vi——第I辆车的地点车速（km/h） n——单位时间内观测到的车辆数 1 1 n t i i V V n = = ∑ 2、区间平均车速（即路段平均车速） 其数学表达式为： S——路段长度 ti——第i辆车的的行驶时间（s） n——为车辆行驶于路段长度S的次数 Vi——第i辆车行驶距离 ∑∑∑ === === n i i n i i n i i s VnV S n S t n SV 111 11 1 11 3、时间平均车速与区间平均车速之间的互算关系 a.由推算 σs——区间平均车速观测值的均方差 b.由推算 σt——时间平均车速观测值的均方差由回归方 程分析得到两种车速的关系： 该回归方程表明：当速度增加，两种车速量测之间的差异变小。 s s st V VV 2σ+= t t ts V VV 2σ−= ts VV 02619.188960.1 +−= 推理题： 由 说明什么？, 2 t t ts V VV σ−= s s st V VV 2σ+= ① ②速度增加，σt2，σs2减少 ③σt2，σs2增大时，Vt与Vs的间差增大 st VV ≥ §2-4 交通流的基本特性 及其相互关系 §2-4 交通流的基本特性 及其相互关系 §2-4 交通流的基本特性及其相互关系 Main Characteristics of volumes and Relationships 一、交通流的三参数基本关系 Q=V·K ①Qm 最大流量 ②Vm 当Q=Qm时的速度 ③K=0，V=Vf， Vf畅行速度； ④V=0，K=Kj， Kj阻塞密度 二、速度与密度 直线关系式 区间平均车速 )1( j f K KVV −= 三、流量与密度 )1( j f K KVV −= )()]1([· 2 j f j f K KKV K KVKQ −=−= KVQ ⋅= 四、速度与流量 当Q≤Qm，K＞Km，V＜Vm 拥挤状态 当Q≤Qm，K≤Km，V≥Vm 不拥挤状态 一、定义 N——单车道路段内的车辆数 L——路段长度 交通密度： Q——单车道上的交通量 ——区间平均车速 L NK = sV QK = sV §2-5 交通密度特性 Traffic Concentration Characteristics 二、车头间距与车头时距 车头间距（hs）：同向行驶的一列车队中，相邻两辆 车的车头之间的距离。 车头时距（ht）：向行驶的一列车队中，相邻两车用时间表 示车头之间的间隔。 ①hs与K hs=1000/K ②ht与Q ht=3600/Q ③hs、ht、V关系 V——汽车行驶速度ts hVh 6.3= 例题例题 在一条长30km的某路路段的起点断面上，在5min内测得60辆 汽车，车流是均匀连续的，V=30km/h，试求Q、ht、hs、K第一 辆车通过这段路所需时间t。 解: hQ /720 60/5 60 辆== 辆/425 6.3 30 6.3 mhVh ts ≈×== ht=3600/Q=3600/720=5s/辆 K=1000/hs=1000/42≈24辆/km h V St 1 30 30 === 本章内容结束！ 请勿吝赐教！ 第二章 交通特性分析 二、乘客特性 三、行人交通特性 þÿ 典型城市道路网布局及其性能 þÿ þÿ þÿ þÿ þÿ þÿ þÿ