交通工程学-第2章-交通特性

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。

名词解释1.交通量:是指在选定时间段内，通过道路某一点，某一断面或某一条车道的交通实体数。

2.设计小时交通量：工程上为了保证道路在规划期内满足大多数小时车流能够顺利通过，不造成严重堵塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，规定要选择第30位最高小时交通量作为设计小时交通量。

3.行驶车速：从行驶某一区间所需要的时间（不包括停车时间）及其区间距离求得的车速，用于评价路段的线形的顺适性和通行能力分析，也可用于计算道路使用者的成本效益分析。

4.行程车速：又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（包括停车时间）之比，是一项综合指标，用以评价道路的通畅程度估计行车延误情况，要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行驶车速。

5.车流密度：车流密度是指一瞬间内单位道路长度上的车辆的数目：K=N/L6.最佳密度Km：即流量达到最大时的密度，密度小于Km即为稳定交通流量，大于即为强迫交通流量。

7.交通规划：确定交通目标并设计达到交通目标的策略或行动的过程。

8.服务水平：道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。

9.通行能力：道路上某一点，某一车道或某一断面处，单位时间可能通过的最大交通实体数（辆/H）。

分类：基本通行能力、实际通行能力、设计通行能力。

10.交通事故的定义：车辆驾驶人、行人、乘车人以及其他在道路上进行与交通活动有关的人员，因违反《中华人民共和国道路交通安全法》和其他道路交通管理法规、章程的行为过失造成人身伤亡或财产损失的事故。

11. 85%位车速：在该路段形式的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最高限制车速。

12. 15%位车速：有15%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最低限制车速。

13.行车延误：车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通设施等的阻碍所损失的时间，行车延误分类：固定延误、停车延误、行驶延误、排队延误、引道延误。

《交通工程学》课程笔记第一章：交通工程学概述一、交通工程学概念1. 定义：交通工程学是研究道路交通系统的规划、设计、建设、运营、管理与维护的学科。

它旨在通过科学的方法和技术手段，实现交通系统的安全、高效、环保、经济和舒适。

2. 目的：交通工程学的主要目的是提高交通系统的整体性能，包括提高出行效率、减少交通事故、加快通行速度、降低运输成本、减小环境影响、节约能源等。

3. 研究内容：- 交通流的特性、规律和控制方法- 道路的设计、建设与维护- 交通规划与组织- 交通信号控制与智能化管理- 交通安全分析与事故预防- 交通环境与能源消耗二、交通工程学发展历程1. 起源：交通工程学起源于20世纪初，随着汽车数量的增加和道路网的扩展，逐渐从道路工程中分离出来。

2. 发展阶段：- 早期阶段（20世纪初至50年代）：主要关注道路建设与维护，解决马车与早期汽车的交通问题。

- 发展阶段（20世纪50年代至80年代）：汽车时代的到来，交通工程学开始关注交通流理论、道路通行能力、交通安全等。

- 现代阶段（20世纪80年代至今）：交通工程学的研究领域不断拓展，包括交通规划、交通控制、交通管理、智能交通系统等。

第二章：交通系统的特性一、引言交通系统是一个由多种元素交织而成的复杂网络，包括人、车辆、道路和环境等。

二、驾驶人的交通特性1. 驾驶员的生理特性- 视觉特性：- 视野范围：驾驶员在不转动头部的情况下所能看到的空间范围。

- 视力：驾驶员对物体细节的辨识能力，包括远视力和夜视力。

- 色觉：驾驶员对颜色的辨识能力，尤其是交通信号灯的颜色。

- 暗适应：驾驶员在光线暗淡条件下的视力适应能力。

- 视觉疲劳：长时间驾驶导致的视觉疲劳现象及其影响。

- 听觉特性：- 听力范围：驾驶员对不同频率声音的听觉敏感度。

- 声音识别：驾驶员对各种声音来源的辨识能力。

- 噪声影响：交通噪声对驾驶员注意力和判断力的影响。

- 反应特性：- 反应时间：从驾驶员感知到刺激到做出反应的时间间隔。

XX年自考《交通工程学》各章节知识重点近年来，随着我国国民经济的开展，我国的汽车化、城市化进程加快，但由此带来了交通拥挤、车速降低、运距增加、停车困难、事故频繁、环境污染等交通问题，这促使了交通工程学在我国的开展和应用实践。

因此本课程是从事道路交通建立和管理的工程技术人员和管理人员应很好学习和掌握应用的专业课。

通过对本课程的学习，自学应试者应了解交通工程学的研究范围和内容以及开展概况，理解车辆、驾驶员以及交通流的根本特征，掌握交通调查和分析、交通规划、交通控制与管理、交通平安、交通环境保护和停车场等方面的根本知识、根本理论和设计计算方法，为从事交通工程设计实践和科研打下根底。

汽车化、城市化带来了诸多交通问题，促使了交通工程学在我国的开展和应用实践。

通过本章的学习，了解交通工程学在国内外的开展概况，理解交通工程学的研究范围、内容和目的。

为学习后面各章的内容打下良好的根底。

第一节交通工程学的研究范围及内容第二节交通工程的开展第三节我国交通工程学业的回忆与展望1、识记：交通工程学的相关学科;交通工程学的开展概况;交通工程学与车辆、道路、城市开展的关系。

2、领会：汽车化、城市化带来的交通问题;交通工程学的研究对象、范围、内容和目的。

人、车、车流的交通特性研究是交通工程学的根底，特别是交通流特征，是学习后面各章内容的根底。

通过本章的学习，了解车辆特性，理解和掌握驾驶员特征，深刻理解交通流特征参数的定义，熟练掌握各参数之间的关系，并利用这些关系进行计算。

第一节车辆特征第二节驾驶员特性第三节交通流特性1、识记：车辆特征、驾驶员特性、交通流特性参数。

2、领会：驾驶员视觉特性和反响特性及其影响因素;交通流特征参数的含义及其相互关系。

3、简单应用：交通流特征参数的计算和相互换算。

4、综合应用：由流量、速度、密度之间的关系式计算和推求最大流量、最正确车速、最正确密度。

交通调查是交通工程学科中重要的组成局部。

它是道路设计、交通控制与管理、交通规划、交通平安及交通流理论的根底工作。

第二章：交通特性•2-1交通特性包括那几个方面为什么要进行分析意义如何分析中要注意什么问题特性：人-车-路基本特性、交通量特性、行车速度特性、交通密度特性、交通流本特性及其相互关系、交通要素与环境之间的相关关系。

分析原因：是交通工程学的基础部分，是进行合理的交通规划、设计、营运、管理与控制的前提。

•2-2 略•2-3交通量的类型、定戈及表示方法。

交通量有哪些交通特性研究这些特性有什么意义类型：机动车交通量、非机动车交通量、行人交通量、年平均日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量等特性：时间分布特性、空间分布特性、构成特性意义：为了获得人、车与城市道路以及公路系统运动情况的数据，了解其分布特性, 为交通运行分析提供必要的数据总础。

•2-4地点车速、行驶车速、行程车速的定狡与测定方法。

这些速度指标在交通工程学中有什么作用定义：略测定方法：牌照法、流动车法、跟车法。

作用：地点车速用作道路设计、交通管制和规划资料；行驶车速用于道路使用者的成本效益分析、评价路段线形顺适性与进行通行能力分析；行程车速用于评价道路通畅程度、估计行车延误。

•2-5行车速度有什么特性具体表现在哪些方而统计分布特性：平均车速、车速标准差与标准误差；中位车速；百分位车速。

•2-6吋间平均车速与空间平均车速的定狡及相互关系如何时间平均车速：单位时间内测得通过某一断面的所有车辆地点车速的算术平均值。

用于道路的设计、交通管制和规划资料、交通事故分析、确定道路限定车速等。

区间平均车速：某一特定瞬间，行驶于道路某一定长内的全部车辆的车速分布的平均值，当观测长度一定时，就是地点车速的调和平均值。

用于路段的服务水平的评价、路线修改设计的依据、车辆运营经济性的重要参数。

2-1下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2） 5min高峰流率；（3） 15min高峰流率；4） 15min高峰小时系数。

解：(1)小时交通量:0 = 201+208 + 217 + 232 + 219 + 220 + 205 + 201 + 195 + 210 + 190 + 195 = 2493辆"(2) 5min高峰流率：2 = 232 X—= 2784辆//?5(3) 15mi n高峰流率:e i5 = (232 + 219 + 220) = 2684辆//?15(4) 15min高峰小时系数：2493PHF-=二一=0.929671 x42-2某公路需进行拓宽改造，经调查预测在规划年内平均日交通量为50000辆（小汽车）/d,设计小时系数K 二，x为设计小时时位（x取30）,取一条车道的设计通行能力为1500辆（小汽车）/小时，试问该道路需要几车道。

第二章 交通特性2-1下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2）5min 高峰流率；（3）15min 高峰流率；（4）15min 高峰小时系数。

解：⑴ 小时交通量：h Q /2493195190210195201205220219232217208201辆=+++++++++++=⑵ 5min 高峰流率：⑶ 15min 高峰流率： ⑷ 15min 高峰小时系数：2-2某公路需进行拓宽改造，经调查预测在规划年内平均日交通量为50000辆（小汽车）/d ，设计小时系数K=17.86x -1.3-0.082，x 为设计小时时位（x 取30），取一条车道的设计通行能力为1500辆（小汽车）/小时，试问该道路需要几车道。

解：已知：设计小时交通量：车道数：该道路需修6车道。

注：此题5.0=D K 。

如果6.0=D K ，3.5=n 。

2-3在一条24小时Km 长的公路段起点断面上，在6min 内测得100辆汽车，车流量是均匀连续的，车速V=20km/h ，试求Q ，h t ，h s ，K 以及第一辆车通过该路段所需的时间t 。

解： 1000606100=⨯=Q 辆/h 车头时距：6.31000/3600/3600===Q h t s/辆 车头间距：206.36.3206.3=⨯==t d h V h m/辆车流密度：5020/1000/1000===s h K 辆/km 第一辆车通过时间：2.12024===V S t h 2-4对长为100m 的路段进行现场观测，获得如下表中所示的数据，试求平均行驶时间t ，区间平均车速s V ，时间平均车速t V 。

解:第三章交通调查习题3-1：测试车在一条东西长2km的路段上往返行驶12次，得出平均数解：已知：t东=2.0 min， t西=2.0 min，X东=29.0 辆， Y东=1.5 辆X西=28.6 辆， Y西=1.0 辆1、先计算向东行情况：2、再计算向西行情况：习题3-4 某交叉口采用抽样法调查停车延误，由10min观测（间隔为15s）解：总停驶车辆数 = 28 + 25 + 38 + 33 = 124 辆总延误 = 124×15 = 1860 辆•s每辆停车的平均延误 = 总延误/停车辆数= 1860/113 = 16.46 s交叉口引道上每辆车的平均延误 = 总延误/引道上总交通量= 1860/（113+119）= 8.02 s停车的百分数 = 停车辆数/引道上交通量 = 113/232 = 48.7% 取置信度90%，则K 2 = 2.70，于是停车百分比的容许误差 =%07.11232487.070.2)487.01(=⨯⨯- 取置信度95%，则K 2 = 3.84，于是停车百分比的容许误差 =%2.13232487.084.3)487.01(=⨯⨯-第四章 道路交通流理论习题4-2 已知某公路上畅行速度V f =82km/h ，阻塞密度K j =105辆/km ，速度-密度用直线关系式。

名词解释1.交通量:是指在选定时间段内，通过道路某一点，某一断面或某一条车道的交通实体数。

2.设计小时交通量：工程上为了保证道路在规划期内满足大多数小时车流能够顺利通过，不造成严重堵塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，规定要选择第30位最高小时交通量作为设计小时交通量。

3.行驶车速：从行驶某一区间所需要的时间（不包括停车时间）及其区间距离求得的车速，用于评价路段的线形的顺适性和通行能力分析，也可用于计算道路使用者的成本效益分析。

4.行程车速：又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（包括停车时间）之比，是一项综合指标，用以评价道路的通畅程度估计行车延误情况，要提高运输效率归根结底是要提高车辆的行驶车速。

5.车流密度：车流密度是指一瞬间内单位道路长度上的车辆的数目：K=N/L6.最佳密度Km：即流量达到最大时的密度，密度小于Km即为稳定交通流量，大于即为强迫交通流量。

7.交通规划：确定交通目标并设计达到交通目标的策略或行动的过程。

8.服务水平：道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。

9.通行能力：道路上某一点，某一车道或某一断面处，单位时间可能通过的最大交通实体数（辆/H）。

分类：基本通行能力、实际通行能力、设计通行能力。

10.交通事故的定义：车辆驾驶人、行人、乘车人以及其他在道路上进行与交通活动有关的人员，因违反《中华人民共和国道路交通安全法》和其他道路交通管理法规、章程的行为过失造成人身伤亡或财产损失的事故。

11. 85%位车速：在该路段形式的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最高限制车速。

12. 15%位车速：有15%的车辆行驶速度在此速度之下，此速度作为该路段的最低限制车速。

13.行车延误：车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通设施等的阻碍所损失的时间，行车延误分类：固定延误、停车延误、行驶延误、排队延误、引道延误。

交通工程学Traffic Traffic Engineering Engineering同济大学博士交通工程系上海市曹安公路4800号Tel: (021) 6958-4674-801Fax: (021) 6598-9475E-mail: mawanjing@TONGJI UNIVERSITY •交通运输工程学院•智能交通系统(ITS)研究中心上海2010年3月11日交通隐含于社会、经济、文化之中；交通恶化不象没有空气水环境恶化等令人交通恶化不象没有空气、水，环境恶化等令人关注；交通问题简单——谁都可以说；交通问题复交通问题城市问题社会问题还是经济问题杂——谁都可以说TONGJI UNIVERSITY 2010-3-15Tongji University Page 2交通问题？城市问题？社会问题？还是经济问题？第二章第章交通特性Traffic CharacteristicsTraffic Characteristics1.为什么要研究交通特性？2.一般包括哪些特性？3.这些特性具体表现在哪些方面？TONGJI UNIVERSITY交通特性分析是交通工程学的一个基本部分，是进行合理的、科学的交通规划、设计、运营、管理的前提和基础。

@各要素的自身特性；@各要素间相关特性。

TONGJI UNIVERSITY内容提要交通系统各要素特性及要素之间相关特性2.1 三要素（人、车、路）基本特性•21三要素（人车路）基本特性交通量基本特性•2.2 交通量基本特性•2.3 行车速度特性•2.4 密度特征TONGJI UNIVERSITY道路交通三要素 2.1 道路交通三要素特性•人：出行者、规划设计和管理者等；•车：小汽车、公共汽车、卡车、摩托车、人力车（自行车、三轮车）；•路：道路网（密度、等级、布局），道路路道路网（密度等级布局）道路线形、道路结构等。

TONGJI UNIVERSITY交通系统中人的组成 2.1.1人的交通特性•出行者：驾驶人、骑车人、乘车人及步行者等，交通需求的产生本源；交通规划设计与管理者•交通规划、设计与管理者：决定着交通系统的科学性与适应性受到念知识与统的科学性与适应性，受到理念、知识与科技水平的影响；•交通系统的决策者：影响着交通的政策与法规以及系统的走向TONGJI UNIVERSITY驾驶人基本特征2.1.1人的交通特性•主要通过视觉特性、反映特性与选择特性加以表现。

第一章绪论1.交通工程学：是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通的规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论方法,以及有关设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。

2.交通规划：基于城市规划、土地使用性质、人口、经济发展等条件确定交通系统及其设施的构成；设施的规模和建设计划、政策等；指导设施的建设，对城市规划提出反馈，具有宏观的性质。

3.交通工程学的特点:系统性,综合性,交叉性或复合性,社会性,超前性,动态性。

第二章交通特性4.驾驶员所遇到的外界刺激信息：早显信息，突显信息，微弱信息，先兆信息，潜伏信息。

5.道路组成特性——横断面组成：主要是行车道、路肩、分隔带、爬坡车道和变速车道、紧急停车带、错车道、慢车道、人行道，另外还有边沟、挡墙、盲沟等附属部分。

7.路网密度的定义：区域的道路总长比该区域的总面积。

8.城市道路网密度、间距的选取原则:①道路网密度、间距与不同等级道路的功能、要求相匹配；②道路网密度、间距与城市不同区域的性质、人口密度、就业密度相匹配。

9.公路网布局形式：三角形、棋盘形、并列形、放射形、扇形、树叉形、条形等。

10.城市道路网布局形式：棋盘形(方格形)、带形、放射形、放射环形、混合形等。

11.城市交通网络的基本形式大等。

12.城市的基本布局形态带状、棋盘式和自由式。

第三章交通调查与分析13.交通量：特定时刻（高峰、低峰）、单位时间内通过某地点或断面的交通实体数（人、车或物）。

14.设计交通量：第30位年最高小时交通量（30HV）。

15.行程车速（区间车速）：车辆行驶在道路某一区间的距离与行程时间的比值；行驶车速：车辆行驶在道路某一区间的距离与行驶时间的比值。

注意区别！通量Q、行车速度V、车流密度KQ=VK图见书上P67。

18.速度与密度的关系：格林希尔茨模型（速度－密度线形模型）当K＝0时，V＝Vf，车辆可以自由行驶；当K＝Kj时，V＝0，车辆停滞；流量与密度的关系：当K由0逐渐增大到Km时，流量逐渐增大，属于不拥挤区；当K＝Km时，流量为最大；当K由Km逐渐增大到Kj，流量逐渐减小，属于拥挤区。

《交通工程总论》复习补充内容第二章 交通特性分析1.【习题2.2】（1）某一小时内，测得速度为20km/h 的车15辆，速度为50km/h 的车5辆，求时间平均车速？（2）10km 路段内，共行驶20辆车，其中15辆速度为20km/h ，5辆速度为50km/h ，求区间平均车速？2.车头间距与车头时距车头间距：同向行驶的一列车队中，相邻两辆车车头之间的距离（或间隔）。

用h d 表示，单位为m/veh （米/辆）。

车头时距：同向行驶的车队中，相邻两辆车车头之间的时间间隔。

用h t 表示，单位为s/veh （秒/辆）。

几个基本关系：平均车头间距d h 和车流密度K 之间成倒数关系：d h =1000/K （其h/km 5.27)5501520(515111=⨯+⨯+==∑=n i i t v n v h /km 5.23)5052015(515111111=++=⋅=∑=n i is v n v中：h单位为m/veh；K单位为veh/km）。

d平均车头时距h和交通量Q之间成倒数关系：t h=3600/Q（其中：th单位为s/veh；Q单位为veh/h）。

t平均车头间距和平均车头时距之间的关系：h=(V/3.6)t h（其中：dh单位为m/veh；t h单位为s/veh；V为汽车行驶速度，单位为dkm/h）。

【习题2.3】在市郊一段长24公里的公路上，在起点断面上6分钟内通过100辆车，车流是均匀连续的，已知车速为20km/h，求h，t h，dK，Q。

解：Q = 100/(6/60) =1000 (辆/h)h=3600/Q =3600/1000=3.6 (s/辆)th=(V/3.6) t h=（20/3.6）*3.6=20 (m/辆)dK=1000/h=1000/20=50 (辆/km)d第三章交通调查与分析§3-2 交通量调查1. 人工观测法的优点和缺点优点：人工观测法简单、易行，且不需要复杂的设备，可以用于任何地点、任何情况的交通调查、机动灵活、易于掌握，资料整理比较方便。