第一讲:绪论
交通工程的研究目标:人(驾驶员、行人、乘客)、车(机动车、非机动车)和路(城市道路、公路);其中驾驶员是交通系统中最为活跃的因素; 交通系统的目标:安全、畅通、便捷、环保、效率;
交通需求:人的空间移动(交通);物的运转(物流);
交通供给:道路基础设施、场站、管理,取决于交通方式、设施和管理。
交通问题原因
¾根本原因:交通需求与交通供给的矛盾
¾其他原因:城市规划的不当;土地使用性质、人口的分布不合理;交通规划的滞后:交通设施规模、分布、结构失衡;交通设施的使用不当;交通管理的技术和手段滞后;交通政策。
交通工程的研究对象:交通特性、交通调查、交通流理论、交通规划、交通管理、交通控制、交通安全、交通评价、道路通行能力、交通仿真、智能运输系统。
第二讲:交通系统的交通特性
驾驶员的交通特性
¾交通系统中最活跃的因素、也是影响交通安全与效率的最主要的要素。
¾影响驾驶员驾驶行为的生理指标:动视力、视野、觉、错觉,在车辆行驶的过程中,驾驶员的各种生理指标都有下降的趋势。随着速度的增加,各种生理与心理指标都不利于交通安全; 自行车的交通特征:离散性、压缩与膨胀性、灵便性(点对点)、交通法规意识的差异性;
道路的交通特性指标:
¾道路构造:路基、路面、线形
¾交通量、速度、载运量等
¾几何构造:红线、横断面、车道宽、坡度、转弯半径等、节点间距、车道
¾道路种类:高速道路(高速公路、城市快速道路)主干道、次干道、支路、生活区道路
¾交通特征参数:交通流量、交通密度、速度(地点速度、空间速度、时间速度)、车头时距、车头空距
交通流时变性的内涵与表现形式:日变性:一日24小时的交通量变化(早晚高峰);周变性:一周七天日交通量的变化(也有高低峰,周末多会出现高峰);月变性:一年中各月交通量的变化。要求会计算。
交通流空变性的内涵与表现形式:城市不同区域交通流分布;不同功能道路上交通流分布;路段交通流分布、交叉口交通流分布(流量、流向);不同车道上分布:里车道、中间车道、外车道;方向性交通流分布;潮汐分布。
地点车速(瞬时车速):车辆(或人)通过某一地点(非长距离内)的速度(各类车速的基本构成单元);时间平均速度:某一时间内某一道路断面地点速度的平均值,可用于对地点交通现象及状态分析。
空间平均速度:在给定的路段上,统一瞬间,速度的平均值,用于评价分析空间上交通流状态;
行程速度:也称区间速度,为行驶某一距离与所用时间(包括停止时间)之比,可用于评价分析道路的交通质量。
设计车速:道路交通与气候条件良好的情况下,仅受道路条件限制时所能保持的最大安全车速。
临界车速:道路通行能力达到最大时的速度
交通密度:单位长度道路上一个车道(或单位宽度)内车辆(或人、自行车)数;
车头时距:在同向行驶的一列车队中,两连续车辆的车头到达道路某断面的时间间隔
车头空距:在同向行驶的一列车队中,两连续车辆车头间的距离;
交通量:在选定的时间段内,通过道路某一地点或某一断面的交通体的数量
交通量的表示方法
¾日交通量(平均日交通量ADT,年平均日交通量AADT、月平均日交通量AADT、周平均日交通量AADT)
¾小时交通量(高峰小时交通量(PHV)、年最高小时交通量、第30位小时交通量(30HV))
¾短时流量(有5、10、15min),折算为小时就是流率
高峰小时流量比:高峰小时交通量与全天交通量的比值(%),;一般为8%—10%
高峰小时系数:高峰小时交通量与高峰流率之比(PHF5,PHF15)
方向分布系数:主要行车方向/双向总交通量
交通流特征参数
¾交通流量Q(x,t):x处在t时刻,单位时间内通过的车辆数,单位:vel/h
¾车流密度是K(x,t):x点处在t时刻,每车道单位长度道路上拥有的车辆数,单位vel/km
¾空间平均车速V (x,t):t时刻在x点附近车辆的速度平均值,单位为vel/h
¾最大流量Qm,速度流量图的峰值
¾临届速度Vm :流量到达最大时的速度
¾畅行速度Vf,密度趋于零.车辆可畅行行驶的速度。
¾阻塞密度Kj
¾最佳密度Km:对应流量为最大值的密度称最佳密度
交通密度:衡量道路时间、空间的密集程度,是衡量交通状况重要指标。它是一个瞬时概念,随时间和测定空间而变化。通常使用道路占有率(时间占有率、空间占有率)来衡量
交通密度表征的特征值(能够判断和简单计算)
车头时距:观测时间内同向行驶的一列车队各相邻两车车头之间的时间间隔称为车头时距。
密度资料的应用:
¾研究交通流理论
¾制定交通管理措施
¾划分交通服务水平
¾研究交通拥挤
¾研究道路通行能力
本部分要求会进行一些简单的计算,如计算月变系数、周边系数、高峰小时系数、高峰小时流量比、方向分布系数、车头时距与车头空距的关系,交通密度与车头时距、车头空距之间的关系,要求会计
算简单的Greenshield直线模型
第三讲:交通调查
交通调查:通过实测与分析判断、掌握交通状态及有关交通现象的工作过程。通过交通量、行车速度、车流密度等的大小与变化规律来描述的。
交通调查目标:交通量的调查、车速调查、车流的密度调查、延误调查、OD调查;
交通调查目标:
¾交通流基本参数调查:交通量、车速、延误、车头间距、车头时距、饱和流量、通行能力等。
¾交通需求调查:交通吸引、生成、分布及分配特性、OD调查
¾交通事故调查:事故发生次数、性质、原因的调查。
表征车速的参数:
¾中位车速;
¾85%位车速:确定路段的最大限制车速
强制系统¾15%位车速:确定路段的最大限制车速
影响车速的因素
¾驾驶员:技术高低,个人属性、性格气质
¾车辆
¾道路:道路类型、平面线形、断面线形、视距净空、路面条件、车道数车道位置
¾交通量:交通量、交通组成、交通管理
¾环境:时间、气候、地理人文
瓶颈路段交通延误的形成过程与表征方法(第90页的ppt)
能够绘制简单的速度频率分布曲线、累计频率分布曲线
会使用流动车法观测流量、速度并能够基于调查结果进行简单计算
第四讲:交通流理论
纳豆菌种
速度密度关系
¾速度密度一般的直线关系
¾大密度时候的速度密度对数关系
¾小密度情况下的速度密度指数关系
速度流量的二次函数关系
车辆到达的离散性的泊松分布与车头时距的负指数分布之间的对应关系,应用场合为交通量不大,无干扰的交通流。二项分布描述较为拥挤的交通流;负二项分布描述车辆数据方差较大的交通流;负指数分布描述车流密度不大的交通流的车头时距。
排队系统的系统构成:输入过程;排队规则;服务系统
排队系统的符号含义:输入/服务/排队(M:负指数分布或泊松分布,D:确定型分布,Ek:爱尔郎分布)
排队系统的特征参数:
vobu
¾服务率:单位时间被服务的旅客的均值
¾交通强度:ρ=λ/μ
¾排队长度
¾等待时间
¾忙期:服务台连续繁忙的时间长度
第五讲:道路通行能力
通行能力(capacity) :指在一定的时间段内和在通常的道路、交通、管制条件下,能合情合理地期望人和车辆通过道路果一断面或某一地点的最大交通体数量。影响因素:道路条件,交通条件,交通管理,环境气候
通行能力的影响因素
¾道路条件:道路几何特征
¾交通条件:道路交通流特征
¾交通管理:管理设备、具体种类
冷库蒸发器
¾环境气候
服务水平(level of service):道路使用者根据交通状态,从速度、舒适、方便、经济和安全等方面所得到的服务程度,亦即在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。美国道路通行能力手册把服务服务水平分为6级(A,B,C,D,E,F),我国分为4级(一、二、三、四);
最大服务交通量:反映在某一特定水平下道路所能提供的疏导交通的能力,是通行能力前提下的细致分析单向车道设计通行能力:在基本通行能力的基础上考虑对道路条件(车道宽度和侧向净空)、大车的影响、驾驶员状况的影响;
捕蟹笼普通信号信号交叉口通行能力的计算方法,会在理解公式的基础上进行简单的计算。能够看懂作业和PPT 中的例题。
(V/C)n:在第n级服务水平下,最大服务交通量与基本特性能力的比值。
公共交通的通行能力含义
¾车辆通行能力:公交站点的通行能力、公交联合车站的通行能力、公交线路的车辆通行能力
¾客运能力:在一定的时间按规定的运行条件,公交车辆能够运送乘客通过某一断面的人数
第六讲:交通规划
交通规划:确定交通目标与设计达到交通目标的策略和行动的过程,设计一个交通系统,为将来的各种用地模式服务
OD调查(起讫点调查):对某一出行起点或吸引点交通单元(行人、车辆、货物)的流量与流向及其通过路线的调查,为交通运输规划提供依据
交通规划的调查内容
¾交通系统的技术、设施、服务和制度
¾社会经济活动
¾交通流中的交通流量和交通服务
¾社会与资源环境
交通规划的四阶段法:在交通规划的过程中通常把交通规划分为出行产生、出行分布、出行方式划分
、出行分配的四个阶段,理解并能够用自己的语言表述交通规划四阶段法的基本思想、内涵和方法。
交通需求预测的平均生成交通量法:以现状条件人均每天出行次数为基础预测未来的交通需求。
出行分布增长系数法核心问题是确定增长系数,增长系数的确定方法有:
¾平均增长率法:增长率是发生量与吸引量的均值
¾Detroit法:交通量增长与增长率和其所占的比例有关
¾Fratar法:考虑其它区域的增长系数
出行分布的重力模型:在出行分布中,基于交通小区i到j与I的出行发生量和j的出行吸引量成正比,与i、j之间出行广义费用成反比的基本假设进行出行分布。
理解各种交通方式的特征图,能够简单定性绘出各种交通方式的特征曲线图。
第七讲:交通管理与交通控制
交通控制:利用交通信号调节交通流以实现交通效益的进一步改善的技术,因此交通控制是建立在交通流的可控性基础之上。交通控制是交通管理的一种手段。
交通管理:运用各种手段和措施实现交通需求与交通设施服务能力达到最佳的平衡,确保交通安全与通畅,改善环境等目标。
交通信号:具有法律效应的反映通行权的动态交通语言,通常的交通信号有不可通行的红灯信号:可以通行的绿灯信号:通行权终止或通行权变化提示的黄灯信号。
交通管理的手段:交通控制、交通规则、交通语言、交通渠化、交通诱导。
交通标志:把交通指示、交通警告、交通禁令和指路等交通管理与控制法规用文字、图像或符号形象化地表示出来,并设置于路侧、路面或道路上方的交通管理措施
交通标线:施画于路面上,由黄白颜的线和简单的文字与符号组成
道路标志的种类:指示标志、警告标志、禁令标志、指路标志
道路标线的分类:指示行车道和行车方向的指示标线、禁止标线、警告标线
能够识别常用的道路标志和标线(在教学平台上有)
交通信号控制:单点信号控制(信号灯控制、感应控制)、干线协调控制(绿波控制,自动线控感应系统)、
区域协调控制
等效交通量的计算
交叉口通行能力、相位数、信号灯周期长度之间的定性关系(ppt32)
绿信比:反映某一方向的通行效率,等于某一方向有效通行时间与周期长度之比
干道交通协调控制系统的控制参数
¾周期长度:周期长度最长的周期长度为系统周期
¾绿信比:根据各交叉口交通流量确定,不要求一致
¾相位差:信号起点系统参照交叉口的时间差
TDM:就是交通需求管理,其重要特征是基于可持续发展的基本理念,以控制道路交通需求源头为目标,尽可能削减非必需的需求,对必需的需求给予合理的组织与引导,使之在时间与空间上尽可能均衡地分布于道路系统上,并对道路设施运行的有效管理,旨在最大限度地发挥其全部潜在效能。
交通需求管理的措施:
¾优先发展公共交通:政策、财税、管理
¾制定合理的出租车、私人小汽车的发展战略
¾经济手段:牌照税,年检费,拥挤费,定额供应
飞船逃逸塔
¾控制车辆使用:单双号、区域禁入、限行、错峰上班、合乘、停车控制、组织货运
第八讲:交通安全
交通事故:车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件;
我国道路交通事故责任归责原则:机动车之间是过错原则、机动车与非机动车是无过错原则;
交通事故的构成要素:发生的主体有车辆参与;在道路上发生;在运动中发生;有确定的发生事态(碰撞刮擦、碾压、翻车坠车、爆炸失火);有违章或过失;有后果。
我国道路交通事故的发展态势:1980-2003年,逐渐恶化,2003年2%的机动车交通事故死亡人数占15%;2003-今,预防和控制阶段,事故得到控制,交通事故次数不断增多,但是死亡人数稳中有降。
我国交通安全特点:道路交通安全水低下;机动车驾驶员违章是主要因素;高速公路事故率高,安全性能较好的车辆交通事故率大;
影响交通安全的因素:人、车、路、环境。
交通安全保障机制:人文是基石;管理是根本;技术是保障;法规是利器
注意事项:
本复习材料只是知识点的汇总,不是任何意义上的考试重点,考试中需要在掌握基本理论的基础上,充分结合城市交通实践。