交通工程：第二章 交通特性分析

本思维导图为交通工程章节复习第二章：交通特性分析。其内容包括：交通参与者，交通量的基本特征，交通量三参数关系。帮助大家理清知识脉络，提高复习效率，祝大家考试顺利~

交通特性分析

• 道路交通三要素
  • 人
    • 驾驶员（最活跃的因素）
      • 视觉特性
        • 明适应约3秒暗适应越6秒
        • 速度越快视野越窄
        • 色感：红大于黄大于蓝大于绿
      • 反应特性
        • 判断反应时长1.5s作用时间1s制动时间一般一2.5~3s计算 反应时间长短取决于驾驶员的个性年龄素养对反应的准备程度及工作经验
      • 心理特点和个性特点
    • 乘客
      • 交通心理需求
      • 乘车反应
      • 社会影响
    • 行人
      • 交通流特性
        • 步速（流量密度）1.03~1.28 s/m
      • 行人服务水平
        • 行人占有空间
    • 居民
  • 车（客车、货车、非机动车）
    • 车辆交通特性
      • 设计车辆尺寸
      • 动力性能
        • 在良好条件下：最高车速、加速度或加速时间、最大爬坡能力
      • 制动性能
      • 快速公交特性
  • 路 （公路、 城市道路、 出入口道路 及相关设施）
    • 道路网体系
      • 划分
        • 公路网
          • 分类
            • 按技术等级
              • 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路、等外公路
            • 按行政等级
              • 国道、省道、县道、乡道、专用道路
          • 路网布局
            • 放射形 用于中心城市和外围郊区城镇的联系
            • 三角形 重要城镇之间直达的交通联系 通达性好，运输量大，建设成本高
            • 并列形 两条线上的城镇之间缺乏便捷道路连接
            • 树杈形
        • 城市道路网
          • 路网布局
            • 棋盘形（方格形）方向性连通性好但通达性差
            • 带形 有利于公共交通布线和组织但不易形成城市中心
            • 放射形 市中心和郊区联系方便但中心交通压力大且边缘地带联系不便
            • 放射环形 通达性好非直线系数小，但中心交通压力大且对建筑物布局不利
          • 分类 按道路在道路网中的地位交通功能 及对沿线建筑的服务功能
            • 快速路 交通骨架
            • 主干道 交通功能为主，可作为景观性不可为商业性或生活性
            • 次干道 形成网络
            • 支路 方便居民集散
          • 发挥功能要求
            • 合理等级结构，功能结构和布局：快主次支比例一般为1：2：3：6
            • 每条路都有多重特定功能
            • 交叉口是影响甚至决定交通容量的关键
            • 处理好城市空间土地开发历史遗迹的关系
          • 断面形式
            • 一块板
            • 两块板
            • 三块板
      • 内涵
        • 道路等级、功能、布局、密度等宏观体系要素，以及道路线性、断面、结构及配套设施和管理等微观技术标准和要求
      • 路网密度
        • 适当超前节约投资
        • 道路总长度比该区域的面积
        • 一般说来密度越高，容量，服务水平越大
• 交通量的基本特征
  • 交通量
    • 定义：选定时间段内，通过道路某一断面，地点，或某一车道的交通实体数 单位（辆/小时）
    • 年平日均交通量AADT：用作道路交通设施的规划、设计、管理等的依据
    • 月平均日交通量MADT
    • 周平均日交通量WADT
    • 影响因素
      • 公路、城市道路的类型或等级
      • 道路功能
      • 地区特征
      • 时间特征
  • 交通量特性的分析
    • 时间分布特性
      • 月变化
        • 定义：一年内隔各月的交通量地变化称为月变化
        • 月变化系数：K月=AADT/MADT
          • ＜1时
          • ＝1时
          • ＞1时
        • 交通量月变图：月份为横坐标，纵坐标为MADT对于AADT的百分比1/K月
      • 周变化
        • K周＝AADT/WADT
      • 时变化
        • 高峰小时交通量：交通量呈现高峰的那个小时称为高峰小时，高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量
        • 高峰小时流量比：高峰小时交通量与全日交通量之比（9%~10%zu）
        • 高峰小时系数PHF（短时交通量）：高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比（通常采取交通量最大的时段）
        • 短时交通量的骤增容易引起交通阻塞
    • 空间分布特性
      • 城乡分布
      • 路段分布
      • 方向分布
        • 潮汐车道 0.5＜ KD＝主要行车方向交通量/双向交通量*100＜1
    • 构成特性
  • 设计小时交通量
    • 定义：将一年中测得的8760个小时交通量，从大到小按序排列，排在地区30位的那个小时交通量
    • 第三十位小时交通量与AADT之比K值十分稳定在12%~18%
    • 用途：确定车道数和路幅宽度
• 行车速度特性
  • 基本定义
    • 地点车速：通过某地的瞬时车速路长取20~25m为宜 用作道路设计，交通管制规划资料
    • 行驶车速：行驶过某一区间的车速（除去停车时间） 用于道路线性适性评价和通行能力分析
    • 运行车速：良好条件下可保持安全的车速，评测道路通行能力
    • 行程车速（区间车速）：行驶路程与通过该路程的所需总时间比（包括停车时间）用于评估道路通畅程度，估计延误时间
    • 临界车速：大道理论通行能力时的车速
    • 设计车速：条件良好情况下最大安全车速，用于道路线型
  • 统计分布特性
    • 统计方法：车速分布直方图，车速频率分布图，累积频率图
    • 中位（50%车速）
    • 85%车速：有85%的车辆行驶速度在此行驶速度之下，作为某些路段的限制车速
    • 15%位车速：作为道路的低速限速
    • 车速波动幅度：85%位车速和15%位车速之差反应该路段上的车速波动幅度
  • 时间平均车速 与区间平均车速
    • 时间平均车速 （对地点交通现象状态分析）
      • 定义：在单位时间内测得通过道路某断面各车辆的地点车速，这些地点车速的算术平均值即为该断面的时间平均车速
    • 区间平均车速 空间交通流的状态
      • 在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定区间的全部车辆的车速分布的平均值即为区间平均车速，观测长度一定时，数值为地点车速观测值的调和平均值
    • 互算关系
• 交通流的基本特性及其相互关系
  • 补充概念
    • 车道占有率：空间占有率和时间占有率
    • 空间占有率：在道路的一定路段上，车辆总长度与路段的总长度之比成为空间占有率
    • 时间占有率：在道路的任意一段路上，车辆通过时间的累计值与观测zh总时间的比值
  • 宏观三参数
    • 交通量Q
    • 行车速度v
    • 车辆密度（交通密度）K：某瞬间单位道路长度上的车辆数目 反映一条路上的交通密集程度 K＝N/L
    • 三参数关系：Q＝vK
  • 微观参数
    • 车头间距（间隔）：相邻两辆车之间的距离称为车头间距
    • 车头时距：用时间表示车头之间的间隔
    • 三者之间关系
  • 特征变量
    • 极大交通量Qm，即v-Q曲线上的峰值
    • 临界速度vm，即流量达到极大值时的速度
    • 最佳密度Km，即流量达到极大时的密度
    • 阻塞密度Kj，车流密集到所有车辆都无法移动（v＝0时的密度）
    • 畅行速度vf，车流密度趋于0，车辆可以畅行无阻时的平均速度
  • 流密速关系
    • 
      • 速度与密度的关系
        • 密度适中时v＝vf（1-K/Kj）格林希尔兹模型
        • 交通密度偏大v＝vmln（Kj/K）格林伯格对数模型
        • 密度偏小v＝vfe**（-K/Km）安德伍德模型
      • 流量与密度的关系 Q＝Kvf（1-K/Kj）
      • 流量与速度的关系：Q＝Kj（v-v²/vf）
• 流率：不足一小时的交通量转换为一小时的交通量（不能直接得到