交通特性分析

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2交通特性及其调查分析

2交通特性及其调查分析

第二章交通特性及其调查分析前言交通特性与交通调查是交通工程学的一个基本部分,是进行科学、合理的交通规划、设计、运营、管理的前提和基础。

通过对人、车、路交通特性的研究,以便揭示交通规律,据此编制交通规划,设计道路线形和实施交通管理。

交通调查是通过统计、实测与分析判断,掌握交通状态发展趋势及有关交通现象的工作过程。

通过对多种交通现象进行调查,得到准确的数据信息。

所以交通调查可以为交通规划、交通设施建设、交通管理与控制、交通安全、交通环境保护和交通流理论研究等方面服务。

交通调查的对象主要是交通流。

研究交通流量、密度、速度三者之间的关系,可实现交通变量之间的转换,实现控制变量与交通性能指标之间的转换。

本章将先介绍人、车、路的基本特性,其次对交通量、速度、密度及延误调查进行了介绍,最后分析了交通流三者之间的关系。

第一节人、车、路基本特性一、人的交通特性道路交通系统中的人包括驾驶员、乘客和行人。

人是交通系统中的主要参与者,贯穿于交通工程学的各个方面。

例如,汽车的结构、仪表、信号、操作系统应当适合驾驶员操纵,交通标志的大小、颜色、设置地点应考虑驾驶员的视觉机能,道路线形的设计要符合驾驶员的视觉和交通心理特性,制定的交通法规、条例应合情合理等等。

(一)驾驶员的交通特性驾驶员是交通系统中最活跃的因素之一,是影响交通安全与效率的关键要素,驾驶员通过视、听、触觉器官从交通环境中获得信息,经过大脑进行处理,作出反应和判断,再支配手、脚运动器官,操纵汽车,使之按驾驶员的意志在道路上运行。

在这一过程中,驾驶员受到自身一系列生理、心理因素制约的影响,主要通过视觉特性、反应特性、饮酒与疲劳等特性加以表现。

1.视觉特性汽车驾驶员在行车中,驾驶员的眼睛是保证安全行车重要的感觉器官,眼睛的视觉特性与交通安全有密切关系。

对于驾驶员的视觉机能,主要从以下几方面来考察:(1)视力眼睛辨别物体大小的能力称为视力。

视力可分为静视力、动视力。

顾名思义,静视力即指人和视标都在不动状态下检查的视力。

交通特性分析—交通量的基本特性

交通特性分析—交通量的基本特性
2.在路段上的分布 由于路网上各路段的等级、功能、所处的区位不同,在同
一时间内,路网上各段的交通量有很大不同。一般我们用路网交 通量分布图来表示交通量在路段上的分布。从路网交通量分布 图可以很明显地分辨出路上交通的主要流向、走廊、判断交通 量分布的均匀性。
交通量的空间分布特性
3.交通量的方向分布
一条道路往返两个方向的交通量,在很长时间内,可能是 平衡的,但在某一-短时间内,如一天中某几个小时,两个方向的 交通量会有较大的不同。W为了表示这种方向不平衡,常采用 方向分布系数表示。
(3)
根据使用方面的需要,对断面交通量进 行数据处理后,有断面平均交通量路段 (线)平均交通量及区域交通量等。
(2)
根据观测时间、地点的不同 可分为秒、分、小时或某段 时间的断面或路段交通量。
交通量的定义及分类
3.常见的交通量
1)平均交通量
交通量时刻在变化,在表达方式上通常取某一时间段内的平均值作为 该时间段的代表交通量。按平均值所取得时间段的长度计,常用的平均交 通量又可以分为:年平均日交通量;月平均日交通量;周平均日交通量。
交通量是一个随机数,不同时间、不同地点的交通量都是变化的。交 通量随时间和空间而变化的现象,称为交通量的时空分布特性。研究或观 察交通量的时空变化规律,对于进行交通规划、交通管理、设计方案比较 和经济.交通量的分类
(1)
根据交通物体分类:可分为机动车交 通量、非机动车交通量和行人交通 量等。非机动车交通量可分为自行 车、人力车、畜力车交通量等。
其中年平均日交通量在城市道路与交通工程中是一项极其重要的控制 性指标,用作道路交通设施规划、设计、管理的依据,其他平均交通量仅 供交通量统计分析、求各时段交通量变化系数,以便将各时段平均交通量 进行相互换算之用。

2-3交通特性分析

2-3交通特性分析

vs 1
1
n
1
n i1 vi
vs
1 n
l
n
i 1
ti
l —行驶路段的长度 ti —第i辆车行驶 l 距离所用的时间
2
3.时间平均车速与空间平均车速的关系
由时间平均车速推算空间平均车速
vs
vt
t2
vt
t ——时间平均车速观测值的均方差
t
(vi vt )2 n
由空间平均车速推算时间平均车速
1.驾驶员对车速的影响 2.车辆对车速的影响 3.道路对车速的影响
(1)街道类型及等级 (2)平面线型 (3)纵断面 (4)车道数及车道位置 (5)视距 (6)侧向净空 (7)路面
4.交通条件对车速的影响 (1)交通量 (2)交通组成 (3)超车条件 (4)交通管理 (5)交通环境
13
第二章 交通流特性
几个特征量 自由流速度 (Free-flow Speed)vf 阻塞密度 (Jam Density) Kj 临界密度 (Critical Density)Km 临界速度 (Critical Speed)vm 最大流量Qm 0流量
二、速度-密度关系
1、格林希尔茨(Greenshields)模型—线性模型 在通常的交通流密度条件下
图 2-15 京哈路速度分布概率曲线
10
高速公路交通流分布特性
三、行车速度的统计分布特性
表征车速统计分布特性的特征车速*常用: 1.中位车速
也称50%位车速,是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度 以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下,50%位车速等于平均车速。 2.85%位车速
在该路段行驶的所有车辆中,有85%的车辆行驶速度在此速度以下,只有 15%的车辆行驶速度高于此值,交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制 车速。 3.15%位车速与速率波动幅度

交通参与者的交通特性分析

交通参与者的交通特性分析
交通参与者的交通特性分析
道路交通三要素
包括驾驶员、
行人及乘客。

公路、城市 道路、出入 口道路及其
相关设施


包括客车 、货车、 非机动车
各因素对事故的影响程度
美国、英国和澳大利亚的 原因 美国% 英国% 澳大利
专家学者对大量事故的深
亚%
入研究发现,在所有事故 单纯路 3
2
4
原因中,与人有关的原因 单纯人 57
老人交通行为特点
➢生理机能衰退,感觉和行为迟 钝,发现和躲避车辆能力下降 ➢缺乏交通安全意识,认为老年 人应受到尊重,车应让人 ➢喜欢穿暗色衣服,夜晚或傍晚 不易被发现
儿童交通行为特点
➢穿越道路不懂得观察和确认安全 ➢对成人有依赖性,认为有成人保护就可以任意行动 ➢身体矮小,视野比成人狭小,对交通观察受到限制 ➢经常在道路上玩耍
三、行人的交通特性
一般行人交通行为特点
➢自由度大,“捷径心理”,突然闯入驾驶员的空间 ➢结伴而行,从众心理,互相以对方为依赖 ➢对汽车性能不甚了解,错误的“车让人”的思想 ➢有物品掉在路上,有时会停下拾取或跑回路中拾取
一般行人交通行为特点
➢注意力分散或高度集中在其他事件上 ➢对于车辆过于敏感,发现汽车驶来容易慌乱出事 ➢比较注意右方(左方)交通而忽视左方(右方)交通 ➢冬天棉衣帽子,雨天雨衣雨伞遮挡视线
7)知识性:是指根据过去的经验、培养的技术、 习惯和对交通环境正确地做出反应的能力。
8)条件反应:条件反应是由习惯产生的。条件 反应有时对安全行车有利,有时则不利。
二、乘客的交通特性
1. 乘客的交通需求
▪ 乘车目的:上班、上学、购物、公务、 社交、娱乐等
▪ 乘客心理需求:省时、省钱、省力、 安全、方便、舒适。

第二章 交通特性分析

第二章 交通特性分析

一般来说动视力比静视力低10%~20%, 特殊情况下比静视力低30%~40%。例如,以 60km/h的速度行驶的车辆,驾驶员可看清前 方240m处的交通标志;可是当车速提高到 80km/h时,则连160m处的交通标志都看不清 楚。

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值得注意的是,虽然静视力好是动视力 好的前提,但是静视力好的人不一定就会 有好的动视力。
自动传感器
自动控制器
显示
驾驶员能力、态度、经验、暂时损伤
道路 行人 自行车 其它车
驾驶员 感觉系 统
驾驶员感 知、注意 能力
驾驶员决 策、反应 选择
驾驶员反 应能力
车辆状态 控制
图1 驾驶员功能反馈图
3、驾驶员的生理、心理特性


驾驶员视觉特性
驾驶员反应特性

驾驶员心理特点和个性特点
• 1)视觉特性 眼睛是驾驶员在行车过程中最重要的生 理器官。因此,驾驶员的视觉机能直接影响 到信息获取,行车安全。
二、乘客交通特性
• 1.乘客的交通需求心理
• 2.乘车反应
• 3.社会影响
• 1.乘客的交通需求心理

人们总是抱着某种目的(如上班、上学、购物、 公务、社交、娱乐等)才去乘车的,为乘车而乘车的 旅客几乎是没有的。乘车过程本身意味着时间、体 力、金钱的消耗。因此,人们在乘车过程中总是希望 省时、省钱、省力,同时希望安全、方便、舒适。道 路设计、车辆制造、汽车驾驶、交通管理等都应考 虑到乘客的这些交通心理要求。
本部分从以下两个部分讲解:

• 1.行人交通流特性 • 2.行人交通特征及相关因素
• 1.行人交通流特性
• 相对于汽车交通来说,对行人交通特征的研究是很少的。不 过前人已经做了不少工作。

交通特性分析—交通流的基本特性及其相互关系

交通特性分析—交通流的基本特性及其相互关系
结果一致。
三流量与密度的关系
流量——密度曲线上的其他点的数值以同样的方式求出。点是表示
不拥挤情况的一个典型点。从这图来看,点的流量为1800辆/ℎ,密度为30
辆/及速度(矢径的斜率)为58/ ℎ。
点是表示拥挤情况的一个典型点。从图中看出,点的流量为1224 辆
/ℎ,密度105.6辆/及速度(矢径的斜率)为11.6/ℎ。根据定义,点的流
— — 路段长度()
交通流三参数基本关系
车流密度大小反映一条道路上的交通密集程度。对于同一条道路,可以
不考虑车道数;对于具有不同车道数的道路,为使车流密度具有可比性,
车流密度应按单车道来定义,单位为:辆/( ·车道)。
• 交通流三参数之间的基本关系式为:
=∙
式中:
— — 平均流量(辆/ℎ);
点。从原点 到曲线上点的向量斜率表示那一点的密度的倒
数1/ 。由 点作平行于 轴的一条直线,该直线为(上半部分)
交通流不拥挤的稳定交通流和(下半部分)拥挤路段的不稳定
交通流的分界线。
流量与速度的关系
综上所述,按格林希尔茨的速度——密度模型、流量——密度模型、
速度——流量模型可以看出, 、 、 是划分交通是否拥挤的重要特
密度由大变小时,车速会增大。关于两者之间的关系,已经由各国学者
提出了几种不同的模型。
1934年,格林希尔茨提出了速度一密度线性关系模型:

= (1 − )

式中符号意义同前。
这一模型简单直观如图所示 ,研究表明,刚才的公式表示的模型与实
测数据相关性很好。
速度与密度关系
这一模型简单直观如图所示 ,研究表明,刚才的公式表示的模型与实测数据相
速度与密度关系

2-1交通特性分析—道路交通三要素特性

2-1交通特性分析—道路交通三要素特性

视野 ( °)
90~100 60~80
40
驾驶员注视点、视野与行驶车速间关系
3.驾驶员的视觉特性---立体视觉、视差
立体视觉——人对三维空间各种物体远近、 前后、高低、深浅和凸凹的感知能力。
视差——又称错觉,是对外界事物不正确的知觉。
3.驾驶员的视觉特性---视差
视差——又称错觉,是对外界事物不正确的知觉。
加速阻力:汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运
动时的惯性力,其数值与汽车总质量、行驶加速度和汽
车旋转质量换算系数有关.
Fj
m
dv dt
式中: ---为汽车旋转质量转换系数
m ---为汽车总质量,kg dv ---为行驶加速度,m/s2
dt
(3)汽车行驶驱动条件
汽车行驶必要条件 要使汽车正常行驶,必须使驱动力不小 于行驶状态所遇到道路阻力和空气阻力之和,即: Ft ≥ Ff + Fi + Fω
由明亮处进入暗处,眼睛习惯后,视力恢复,称为暗适应; 反之称为明适应。
例如:隧道进出口 例如:城乡结合部
3.驾驶员的视觉特性---眩目
眩目——视野内有强光照射,使人的眼睛产生不舒适感, 形成视觉障碍。 避免方法:采用隔离带、 加强照明、会车时变换灯光、 防眩眼镜、车灯用偏振玻璃做灯罩(防眩处理)
上的转矩Mt产生一个对地面的圆周力F0, 地面对驱动轮的反作用力Ft(方向与F0 相反),即驱动汽车的外力,也称驱动
力。
Ft
Ft
Mt r
Mt
r
F0
式中:Mt—作用于驱动轮上的转矩,N·m r —车轮的半径,m
(2)汽车行驶阻力
汽车的行驶阻力包括: 滚动阻力 、坡度阻力 、空气阻力 、 加速阻力。

城市交通网络的结构与运行特性分析

城市交通网络的结构与运行特性分析

城市交通网络的结构与运行特性分析随着城市的发展,交通问题日益成为人们生活中的一大挑战。

城市交通网络的结构和运行特性,对于解决交通拥堵、提高城市运行效率、改善居民出行体验具有重要意义。

本文将对城市交通网络的结构与运行特性展开分析,并探讨一些实际应用案例。

一、城市交通网络的结构特性城市交通网络的结构特性是指其内在的组织形式和空间布局。

它直接影响着交通系统的运行效率和服务质量。

1.1 中心-辐射结构许多城市交通网络呈现中心-辐射结构。

这种结构下,城市中心区域成为交通网络的中心,各个辐射道路连接着中心区域和其他城市区域。

这种结构模式的优势在于能够快速连接各个城市区域,提高了交通效率。

然而,在高峰期,这种结构也容易造成中心区域的交通拥堵。

1.2 网格结构相较于中心-辐射结构,网格结构在一些新兴城市中较为常见。

城市街道沿着网格状布局,交通网络呈现纵横交错的特点。

这种结构模式的优势是交通分布均匀,交通容量相对较高。

然而,当涉及到交通规划和调度时,网格结构相比中心-辐射结构更复杂。

1.3 联通性与可达性城市交通网络的结构特性还包括联通性和可达性。

联通性指的是各个城市区域间的交通连接程度,而可达性则是指个人、企业或服务设施在规定时间内到达其他区域的能力。

联通性和可达性的高低直接影响着城市居民的出行便利程度和经济运行效率。

二、城市交通网络的运行特性城市交通网络的运行特性决定了交通系统在实际运行中的表现和性能。

它是交通规划和交通管理的重要依据。

2.1 自组织性城市交通网络具有自组织性。

大量的车辆、出行需求和路段选择行为在交通网络中相互作用,形成了交通流的自发调节和分布。

然而,当车流量过大或交通运行受到其他因素的干扰时,系统可能会出现饱和和堵塞,需要通过交通管理手段进行干预。

2.2 非线性与时空变化城市交通网络的非线性特性表现在交通流量与拥堵之间的关系上。

当交通流量超过一定阈值时,就可能触发拥堵现象,而且在不同时间和空间上,交通系统的运行状态存在很大的变化。

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特征就在于分辨两物体之间距离的大小。视力可分为静视 力、动视力和夜视力。
静视力: 待检人员站在视力表前面,距视力表5m,依次辨认视标测 定的视力。
动视力: 驾驶员观察物体运动的视力。 夜视力: 在黑暗环境中的视力。夜视力受许多因素影响,如:夜间 行人因穿衣服的颜色不同,驾驶员能看清的距离也不同, 因此夜间在道路上作业的人员必须穿黄色反光安全服。
时间。这时,往往存在诱发事故的隐患。 素养:素养是一个人的内在素质和涵养,包括遵纪守法、 珍惜生命、关怀他人等。 注意力:沿路的非交通活动、同伙伴讲话、自身烦恼, 都可能分散驾驶员和行人的注意力。 智力:各个驾驶员对行车速度、视距以及行驶中产生的 其他信息的反应准确性和判断能力是不一样的。
情绪:急躁和愤怒,往往导致以超过允许的安全速度行车, 形成不必要的或危险的交织和超车、闯红灯或闯停驶标志 成熟性。不成熟的驾驶员,主要是青年人,希望炫耀、侥幸、 冒险、求刺激,往往造成事故。 知识性:是指根据过去的经验、培养的技术、习惯和对交通 环境正确地做出反应的能力。 条件反应:习惯产生条件反应,如保持速度,遵循车道线等。 当某种道路条件或交通管制条件发生变化时,条件反应可能 给行车带来危害。
行车事故 血中酒 精浓度 死亡 伤 损 ‰
0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 4.42 5.32 6.40 7.71 9.29 11.18 13.46 16.21 3.33 3.87 4.50 5.23 6.08 7.07 8.21 9.55 1.77 1.90 2.04 2.19 2.35 2.52 2.71 2.91
一般站在路中心线的行人当双向车距约50m时,呈现
消失现象,驾驶员将辨认不出行人。为此在黑夜横穿 过马路时,站在中心处是很危险的。
3)视野
两眼注视某个目标,注视点两侧可以看到的范围
叫视野。视野分静视野和动视野。
随着车速的增加,驾驶员的注意视点前移、视野
变窄,只注意景象的中心而置两侧于不顾的现象 叫“隧洞视”。隧洞视的发生易导致道路催眠, 使交通安全不利。因此在道路设计时,限制直线 长度,加入曲线,强制的促使驾驶员变换注视点。
二、反应特性
驾驶员生理特性是指听觉、触觉和平衡觉特
性。
听觉给驾驶员提供14%的交通信息。
触觉是通过机械振动引起人体皮肤的刺激反应。
平衡觉是以此保持正确的行进方向,判断车速、
加速和减速。
反应时间和制动操作示意图
三、驾驶员心理和个性
一般而言,男性为外倾型,女性为内倾型
动机:驾驶员因出于某种原因或需要而争抢速度、节省
2.1 道路交通三要素
驾驶员交通特性 乘客交通特性 行人交通特性

人的交通特性
车辆交通特性 道路交通特性

2.1.1 驾驶员交通特性

一、视觉特性
视力 视力适应性 眩目 视野 视觉敏锐度
视差
色视觉
1) 视力
人的眼睛分辨物体形状、大小的能力。视觉敏锐度的基本
2.1.2 行人交通特性
一、行人的事故状态
二、行人的交通特性
一、 行人交通事故状态
我国道路交通的特点是混合交通,自行车、
行人占很大比例。在人车混行,快慢不分的 情况下,行人死亡率相当高,占交通死亡人 数的30%左右 行人事故的统计规律


血液中酒精含量:
20毫克/100毫升以上80毫克/100毫升以下,500 元罚款,记6分,驾照暂扣1个月至3个月。 80毫克/100毫升以上130毫克/100毫升以下,8日 至10日拘留,暂扣驾照5个月,并处1800元罚款。 130毫克/100毫升以上,13日至15日拘留,暂扣驾 照6个月,并处1800元罚款,记12分。
四、驾驶疲劳
驾驶疲劳:是指驾驶人员在驾驶车辆时,由
于驾驶作业(长距离行驶、睡眠不足、景观 单调等)而引起的生理机能或心理机能的失 调,造成动作迟缓,反应下降
疲劳的产生机理:由于驾驶员的生理和心理长时间
处于紧张中,从而引发身体组织疲劳、中枢神经疲 劳和心理疲劳
疲劳的分类: 一般可分为身体疲劳和精神疲劳两种 驾驶疲劳事故的特点 事故地点特征:多发生在道路平直没有任何障碍或较长 的上坡道上 事故类型特征:大多数是驶出路外或翻车事故 事故时间特征:多发生在深夜23时至第二天凌晨6时和 中午12时至16时这两段时间内
视力为明适应(由暗处到明处)和暗适应 (由明亮处进入暗处)。 例如:由隧道外进入没有照明条件的的 隧道内大约要经历10s的暗适应时间。因 此,在隧道入口处应设有缓和照明,以 减少视觉障碍,或在路旁设立“隧道内 注意开灯”标志,以唤起驾驶员注意。
2)炫目
俗称晃眼。指视野内有强光照射,颜色不均匀,
使人的眼睛产生不舒适感,所形成的视觉障碍。
例如:夜间行车的驾驶员受到对向车的前照灯光的照
射后会产生眩感,而使视力下降。
与眩光有关的另一种现象是“消失现象”,即当
某一物体因同时受到对向车与自己车灯照射,而 在某一相对距离内完全看不清该物,呈消失状态。
4)色视觉
在可见光波长范围内,不同波长的感觉阈限不同,
故而不同颜色对驾驶员产生不同的生理和心理作用。 我国交通标志使用六种颜色:红、黄、蓝、绿、黑、 白。
红:波长最长,传播最远,对人的视觉和心理产生一种
危险感和强烈刺激,多用于禁令标志。 黄:有明亮和警戒的感觉,由于注意危险的警告类标志。 蓝、绿:使人产生宁静、和平与舒适的感觉,多用于指 示、指路标志。
五、饮酒与驾驶
饮酒使驾驶员的色彩感觉与触觉能力下降,注意力
下降,支配力降低,事故增多(如表所示,数据为倍数) 行车事故 血中酒 精浓度 死亡 伤 损 ‰
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.00 1.20 1.45 1.75 2.10 2.53 3.05 3.67 1.00 1.16 1.3 1.57 1.83 2.12 2.47 2.87 1.00 1.07 1.15 1.24 1.33 1.43 1.53 1.63
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