人车路的交通特性

1、第二章 人、车辆、道路的交通特性,第一节 人的交通特性,第二节 车辆的交通特性,第三节 道路的交通特性,第一节 人的交通特性,一、驾驶员的交通特性,1.驾驶员的任务,（1）沿着选定的路线驾驶车辆，完成从起点到终点的运输过程，以实现人员和货物在空间上的转移； （2）遵守交通法规，正确理解信号、标志、标线的含义，服从交通警察的指挥，自觉维护交通秩序以保证交通的安全和畅通； （3）遇到不利情况及时调整车速或改变车辆的位置和方向，甚至停车，以避免交通事故的发生。,2.驾驶员的信息处理过程,（1）信息处理过程,信息刺激,信息处理过程：视、听、触觉感官从环境中获取信息，经过大脑进行处理，做出判断和反应，再

2、支配手脚操纵汽车。,处理、判断,输入,输出,（2）信息处理的三个阶段,信息感知阶段,感知：感觉器官获取的信息在头脑中的反映。,感知出现异常：（感知迟缓、感知错误）,原因：刺激信息过于突然、隐蔽、微弱； 心理上注意力不集中、生理上感官和大脑机制不健全、不正常（疲劳驾驶、饮酒等）。,要求：敏捷、准确,分析判断阶段 驾驶员把感知到的信息情况与自己的知识、经验相对照、分析，然后判断出路况、车况等。,距离的判断最重要,操作反应阶段,手脚按照大脑的指令进行具体的操作。,感知,判断,操纵,3.视觉特性,80 视觉,10 听觉,10其它,勒克斯：（Lux）,lx：光照度单位； 照度是表示光线强弱、明暗的亮度单

3、位，它是指光（自然光源或人工光源）射到的一个平面的光通量密度，即每平方米的平面上通过的光量。,视觉：外界光线经过刺激视觉器官在大脑中所引起的生理反应。,（1）视力：视力也叫视敏度，是指分辨两物点之间最小距离的能力。,静视力：是指人和视标都在不动状态下检查的视力。,动视力：是指人和视标处于运动（其中的一方运动或两方都运动）时的视力。,夜间视力：与光线亮度有关，亮度加大可以增强视力。,（2）视觉适应：是指视觉器官对于光亮程度突然变化而引起的感受性适应过程。,暗适应：人从光亮的地方进入黑暗的地方时，开始视觉感受性很差，然后又逐渐提高，这个过程称为暗适应。(看电影) 明适应：人从黑暗的地方进入明亮的地

4、方时，眼睛习惯后，视力逐渐恢复，这个过程称为明适应。(隧道),“黑洞效应”,（3）眩目：若视野内有强光照射，使人的眼睛产生不舒适感形成视觉障碍，这就是眩目。（太阳）,（4）视野 人的眼睛注视前方，头部的视线固定时，所能看到的范围称为视野（静视野）。 如仅将头部固定，眼球自由转动时能够看到的全部范围称为动视野。,左眼视野,右眼视野,能够分辨出色彩的视野,一般正常人两眼的综合视野在垂直方向约为130(视平线上方60，下方70)，在水平方向约为180210。确认色彩的区域70左右。,不同车速时视野和注视点的关系图,（5）视差（错觉）：对外界事物不正确的感知。,“杯弓蛇影”、“草木皆兵”以及“风摇花影

5、动，疑是玉人来”等等这些和主观情境相关联。（心理因素）,当物体的图像落在视网膜的盲点部分，我们就会产生“视而不见”的错觉。（生理因素）,柱子是圆的还是方的？,看着黑点身体前后移动,是静的还是动的？,据说能看见9张脸的智商有一百八十,那个女人是真实的还是拼图里的？,（6）立体视觉：人们对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凸凹的一种感知能力。,三维立体画的成像原理： 看画时把视点落在立体画后面合适的位置，使左眼看到的画面与右眼错开一个单位块。左、右眼也就看到不同的图案。,（7）色视觉,可见光的波长：400700nm,颜色的三个属性,色相（色调）：反映了颜色的类别。,明度（亮度）：彩色的明暗程

6、度。,彩度（饱和度）：是指彩色光所呈现彩色的深浅程度（或纯度）。,红色：显近，红波最长，传播最远，容易使人产生“火”或“血”的联想，给人一种危险感和强烈刺激感，多用于禁止标志。,颜色的心理作用,明亮度高的颜色，显大，例如黄色，容易产生警戒的感觉，常用于警告类标志。,颜色的心理作用,蓝色、绿色：使人产生宁静和平与舒适的感觉，多用于指示、指路的标志。,颜色的心理作用,颜色的心理作用,互补色：如果两种颜料调合后产生中性灰色，我们就称这两种色彩为互补色。从物理学上说，两种互补色光混合在一起时，产生白光。,三原色是红、黄、蓝。红色的补色就是（黄+蓝绿），黄色的就是（红+蓝紫），蓝色就是（红+黄橙)。其余

7、类似。,4.反应特性（P18）,反应特性是驾驶员最重要的特性之一。 反应时间：它指从外在的事物引起的反应到开始动作所需要的时间，是从刺激到反应动作之间的时距。 反应时间又称反应潜伏期，它包括感官的感知时间，大脑加工的时间，神经传导的时间，肌肉反应时间。,驾驶员4个截然不同的心理活动 ：,感知：对需要做出反应的刺激再认识； 识别：对刺激的辨别、解释； 判断：对刺激做出反应的决策； 反应：由决策引起的肢体反应。,整个过程的持续总时间：感知反应时间。,制动反应时间：驾驶员从发现紧急情况到把脚移到制动器踏板上的时间。,制动器作用时间,持续制动时间,制动反应时间,5.疲劳与饮酒（P23）,（1）疲劳的原

8、因和种类,原因：人、车及周边环境三方面。 驾驶员自身状况 周边环境 车辆状况,种类：一次性疲劳、积蓄性疲劳、 慢性疲劳,（2）疲劳对安全行车的影响： 反应时间增长 操作能力下降 判断失误增多,（3）饮酒对驾驶的影响（P24）： 情绪冲动，神经麻痹，控制力减弱；思考判断力减弱；注意力下降；触觉、视觉下降；记忆力减退。,6.注意 注意是心理活动对一定事物的指向和集中。是心理活动的一种积极状态，使心理活动具有一定的方向。 （1）分类：有意注意、无意注意 （2）注意的广度：注意的范围，同一时间内所能清楚掌握的对象的数量。 （3）注意的稳定性：注意长时间的保持在感受某种事物或从事某种活动上。 （4）注意

9、的起伏： （5）注意的分配 （6）注意的转移,7.动态判断 动态条件下，对距离和速度的感知，能随经验的增加而逐渐提高。,8.驾驶员的差异 （P26）,85，15,（1）性别差异 （2）年龄差异 （3）性格差异,9.外界因素对驾驶员的影响 （1）道路线形设计欠妥，可能使视线失去诱导，使驾驶员产生错觉，增加驾驶员的心理紧张和驾驶疲劳； （2）车辆的结构尺寸、仪表位置、操纵系统、安全设备等都对驾驶有影响； （3）环境的影响：交通标志、行人、天气等。,10.驾驶员应具备的职业特点,身体健康； 准确行车、技术熟练；能从危险之中选择出最危险的情况；并能正确、冷静、迅速而恒定的做出反应； 能辨别不同的颜色，

10、在黄昏时有必要的视力，对眩光不敏感； 有判断速度、距离的能力； 对方向盘和踏板能施加不同的力； 遵守交通法规。,二.行人的交通特性（P28）,1.行人的交通事故,2.行人的交通特性,（1）基本参数特征 步频：80150次/min，常用120次/min 步幅：平均63.7cm 步速：11.2m/s,（2）行人过街的情况 待机而过：匀速 抢行过街：中途停驻 适时过街：中途加速,（3）行人过街的危险性 视线死角（驾驶员）,三.乘客的交通特性 （1）要求：安全、迅速、舒适 （2）道路美学： 线形设计 自然环境（道路景观） 路标指示,第二节 车辆的交通特性,什么是汽车？ 按照辞海的权威说法：“汽车是一种

11、能自行驱动，主要供运输用的无轨车辆。原称“自动车”，因多装用汽油机，故简称汽车。 现代汉语词典解释为“汽车是用内燃机做动力，主要在公路或马路上行驶的交通工具，通常有四个或四个以上的橡胶轮胎。,汽车的组成？ 1、发动机 2、底盘 3、车身 4、电器设备,车辆：机动车、非机动车 一. 汽车的分类 1.汽车的发展与保有量 2.汽车的分类 （1）汽车产品型号编制规则：轿车、客车、货车、越野汽车、自卸汽车、牵引汽车、专用汽车、挂车。,发动机底盘车身电气设备汽车？ 汽车的分类方法： 1、汽车按总体结构分为单车和列车。 单车是基本形式。常用42、64、44、66等符号表示驱动特点。前一个数字代表车轮总数（双

12、胎并装仍算一个车轮），后一数字表示驱动轮数。如所有车轮均为驱动轮即称为全轮驱动汽车。 列车是由牵引车或单车拖带挂车或半挂车组成 。,2、汽车按行驶道路条件分为公路用汽车和非公路用汽车。前者是根据公路和城市道路的要求设计的；后者是为矿区、土路等专用道路或无道路地区设计的，不受公路对汽车轴荷、外廓尺寸等规定的限制。 3、汽车按所用动力装置主要分为汽油机汽车、柴油机汽车。此外，还有电动汽车、太阳能汽车等。上个世纪六十年代出现的复合动力汽车是装有两种动力装置的汽车，而其中之一必须是具有回收能量系统的储能装置。常见的复合动力装置为内燃机和蓄电池。,4、汽车按用途一般可分为六类：轿车，又称小客车，座位一般

13、不超过9个（包括驾驶员座位）。客车，座位为9个以上（驾驶员座位在内），包括城市公共汽车、公路客运汽车、旅游客车等。载货汽车，俗称卡车，主要用于运输货物。牵引车，专门用于牵引挂车或半挂车。专用运输车，按运输货物的特殊要求设计，有专用车厢并装有相应附属设备的运输车，如自卸汽车、液罐汽车、冷藏汽车、散装水泥汽车、集装箱汽车等。特种车，主要用于完成其他任务的汽车，如救护车、消防车、垃圾车、洒水车以及各种工程车等。,汽车的类型1)sedansidn（四门三厢车，轿车。）,2）coupeku:pei 两门三厢车的英文名。coupe并非跑车，仅仅是运动感很强。,3)hatchbackht,bk（揭背式） 通

14、常是两厢车，车尾上的门可向上掀起，外形小巧玲珑。,4)wagon 这就是常说的旅行车。大多数旅行车都是以轿车为基础的，将轿车的后备厢加高到与车顶齐平，用来增加行李空间。,5)VAN 中文意思就是：客货两用车。MPV(multi-purpose vehicle多功能用途车) 。,6)SUV（Sport Utility Vehicle） 大切诺基，陆地巡洋舰，捍马等都属于SUV。,7)pick-up truck,8)Convertible中文意思为可折叠的，也就是蓬可折叠的敞篷车。这类车倒不以飙车为乐，主要是以休闲为主。,9)ROADSTERrudst （跑车）,二、车辆的设计外廓尺寸,汽车的长、

15、宽、高、轴距是影响乘坐空间的四要素。,长度：长度是对汽车的用途、功能、使用方便性等影响最大的参数。因此一般以长度来划分车身等级。 车身长意味着纵向可利用空间大，这是显而易见的；但太长的车身会给调头、停车造成不便。 4米长与5米长的汽车在驾驶感觉上会有很大的差异，一般中小型乘用车长4米左右，接近5米长的可算作大型车了。,宽度：宽度主要影响乘坐空间和灵活性。 对于乘用轿车，如果要求横向布置的三个座位都有宽阔的乘坐感（主要是足够的肩宽），那么车宽一般都要达到1.8m。 近年由于对安全性的要求，车门壁的厚度有所增加，因此车宽也普遍增加。 日本车对宽度的限制比较严，大部分在1.8m以下，欧洲车则倾向增大

16、车宽。但是车身太宽会降低在市区行走、停泊的方便性，因此对于轿车来说车宽2m是一个公认的上限。接近2米或超过2米的车都会很难驾驶。,高度：车身高度直接影响重心（操控性）和空间。 大部分轿车高度在1.5米以下 ，与人体的自然坐姿高度相比低很多，主要是出于降低全车重心的考虑，以确保高速拐弯时不会翻车。 MPV、面包车等为了营造宽阔的乘坐（头部空间）和载货空间，车身一般比较高（1.6米以上），但随之使整车重心升高，过弯时车身侧倾角度大，这是高车身车种的一个重大特性缺陷。此外在日本，香港等一些地区，大部分的室内停车场都有高度限制，一般为1.6米，这也是确定车高的重要考虑因素。,轴距：在车长被确定后，轴距

17、是影响乘坐空间最重要的因素，因为占绝大多数的2厢和3厢轿车，乘员的坐位都是布置在前后轴之间的。长轴距使乘员的纵向空间增大，直接得益的是对乘坐舒适性影响很大的脚部空间。在行驶性能方面，长轴距能提高直路巡航的稳定性，但转向灵活性下降， 回旋半径增大。 车长=前悬+后悬+轴距。所以轴距越长，前后悬便越短。 一般轿车的悬长都不能太短，一来轴距太长会影响灵活性，二来要考虑机械零件的布局。,轮距：轮距直接影响汽车的前后宽度比例。与其它尺寸相比，轮距更受机械布局（尤其是悬挂系统类型）的影响，是造型设计师需要在早期就确定的参数。一般轿车的前轮距比后轮略大（相差约10-50mm），即车身前半部比后半部略宽。（参

18、见气流动力学） 但一些特殊机械布局的汽车，如法拉利的512TR，由于后轴安放了大型的水平对向12缸引擎，使其后轮距远大于前轮距，这就需要以特别的造型设计来配合。在操控性方面，轮距越大，转向极限和稳定性也会提高，很多高性能跑车车身叶子板都向外抛，就是为了尽量扩大轮距。,汽车的动力性定义： 汽车能以最大的指定车速运输客货的能力，即汽车加速、爬坡和获得最高车速的能力。 汽车动力性的评价指标： 1）汽车的最高车速Vmax：即汽车在额定载荷，道路附着条件良好，水平路面，档位最高，油门全开的条件下所能达到的最高车速。 一般：货车 80120，客车 75120，轿车 180300（km/h）。,最高车速：理

19、论值960km/h（F1），实际405.7km/h,2）汽车的加速时间t：即汽车在额定载荷，道路附着条件良好水平路面，变速器直接档（或原地起步、连续换档），油门全开的条件下达到一定车速所用的时间。,3）汽车的最大爬坡度imax：即汽车在额定载荷，道路附着条件良好，变速器1档，油门全开的条件下所能爬上的最大坡度。,2.制动性能,定义：汽车短时间内从高速到低速直至停车，且维持方向稳定性和在下长坡时维持一定车速的能力。,（1）制动效能 定义：制动时能够产生的最大减速度和从初速到停车的制动距离。制动距离越短，制动生效越快，说明制动效能越好。,评价指标,汽车的制动距离L计算：,L=V 2/254(i)

20、式中： V汽车制动开始时的速度（km/h）； i道路坡度，上坡为正，下坡为负； 车轮与地面间的附着系数。,（2）制动时的方向稳定性 定义：制动时汽车按照司机意图稳定路线行驶的能力，要求不发生： 1. 制动跑偏 2. 制动侧滑 3. 失去转向能力,跑偏是指制动过程中汽车自动向左或向右的偏驶。 侧滑是指制动使汽车前轴、后轴或前后轴同时产生的横向滑移。 失去转向能力是指汽车弯道制动时不再按照原方向行驶而是沿弯道切线方向驶出，或直线行驶制动时，转动方向盘后汽车仍按直线行驶的现象。,5.制动时四种工况（制动力足够条件下） （1）后轮先抱死拖滑，前轮后抱死：危险，差 （2）前轮先抱死拖滑，后轮后抱死：稳定

21、，较好，失去转向能力 （3）前后轮同时抱死拖滑：稳定，较好，失去转向能力，难以达到此工况 （4）前后轮边滚边滑：理想工况，ABS能够达到,ABS小知识,一、简介 1. ABS（Antilock Brake System）定义： 就是当汽车紧急制动在附着系数低的路面打滑时，ABS能够感知制动时的滑转率，并控制制动液压，保持汽车的方向稳定性和操纵稳定性的电子控制系统。,定义：制动器在热状态下相对于冷状态下制动性能下降的程度。包括： 1.抗热衰退性 ：汽车高速行驶或下长坡连续制动时维持制动效能的程度。 测试标准：连续制动15次，减速度为3m/s2，温度300，制动效能不能低于冷状态时的60%（ISO

22、6597）。 2. 抗涉水衰退性：汽车制动器涉水制动能力衰退后，经一定次数制动恢复制动性能的程度。,（3）制动性能的恒定性,3.通过性,定义：机动车不用其它辅助设施，能以足够高的平均速度通过各种路面（潮湿、冰、雪）、无路地段和越过各种自然障碍的能力。,支承通过性：以足够高的车速通过坏路和无路地带的能力； 轮廓（几何）通过性：以足够高的车速通过各种障碍的能力。,三.机动车的主要特性（续）,（1）自行车交通现状 城市自行车出行比重 自行车出行目的分析 自行车出行耗时和出行距离分析,四.自行车的交通特性,（2）自行车的交通特性 短程性 灵活性和机动性 节能环保性 行进稳定性，动态平衡性 集团流特性

23、动力递减性 爬坡性,（3）骑车人的交通心理特征 求快心理； 离散心理； 从众心理； 注意力易分散。,第三节 道路的交通特性,道路的交通特性 一. 道路的类别与等级 二.路网密度 三.路网布局 四.道路的几何特性 五.道路交叉,“要想富，先修路。” 道路：供行人步行和车辆行驶的设施的统称。 一. 道路的类别与等级 本课程的研究对象：公路和城市道路 1.公路的类别和等级 1）公路的技术等级 2004年交通部 公路工程技术标准按交通量、任务和性质分： 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路五个等级。,高速公路：专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。 2500055000 pcu

24、/天（4车道） 注：pcu-Passenger Car Unit 4500080000 pcu/天（6车道） 60000100000 pcu/天（8车道） 我国高速公路的发展情况： 1984年：开始规划筹建。 1988年，10月31日沪嘉高速公路建成通车，4车道，全长20.4公里。 1995年，2141公里，世界第36位。 2006年，4.54万公里，世界第2位。,一级公路：供汽车分道、分向行驶的公路。交通量1500030000 pcu/天（4车道）。,二级公路：折算成中型载重货车的交通量30007500辆/天（2车道）,三级公路：折算成中型载重货车的交通量10004000辆/天,四级公路：折

25、算成中型载重货车的交通量（双车道：小于1500辆 /天；单车道：小于200辆 /天）,2）公路的行政等级 公路管理条例实施细则规定： 国家公路干线（国道）：全国性政治、经济意义的主要干线公路。 省、自治区、直辖市干线公路（省道）：具有全省（自治区、直辖市）性政治、经济意义，连接省内中心城市和主要经济区的公路。 县公路：具有全县性政治、经济意义，连接县城和主要乡镇的公路。 乡公路：主要为乡镇内经济、文化、行政服务的公路。 专用公路：专供厂矿、林区、油田、农场、旅游区、军事要地等与外部联络的公路。,2.城市道路的类别和等级 城市道路设计规范分为4类： （1）快速路：为城市中大量、长距离、快速交通服

26、务的道路。,（2）主干路：连接城市各主要分区的干线道路，以交通功能为主。,（3）次干路：城市中数量较多的一般性道路，配合主干路组成城市干道网，起联系和集散交通的作用。,（4）支路：次干路与街坊道路的连接线，主要解决局部交通，以服务功能为主。,观察：,红色：主干路； 粉红色：次干路； 绿色：支路。,其它：如商业步行街等。,二. 路网密度 路网密度是衡量道路设施数量的一个基本指标。 一个区域的路网密度该地区所有道路的总长/该地区的总面积。,三. 路网布局 1. 公路的布局模式 放射形、三角形、并列形、树杈形等。 例如：我国的国道公路网：采用放射线与纵横网格相结合的布局方案。 70条主干线： 首都放

27、射线：12条，标号：101，112； 南北走向的纵线：28条，标号：201，228； 东西走向的横线：30条，标号：301，330。,（1）放射形：一般用于城市中心与外围郊区、周围城镇的交通联系，对于发挥大城市的政治、经济、文化、科技中心作用，促进中心城市政治、经济、文化、科技对周围地区的辐射和影响有重要作用。,（2）三角形：一般用于规模相当的重要城镇间的直达交通联系。通达性好、运输效率高，建设量大。,（3）并列形：平行的几条干线分别联系着一系列城镇，某些处于干线上的城镇之间却缺少便捷的连接，是一种不完善的路网布局。,（4）树杈形：一般是公路网中的最后一级，是从干线公路上分出去的支线公路。,高

28、速公路网的布局采用放射线与纵横网格相结合的布局方案。 “7918工程”国家高速公路网规划。,周礼考工记中记载： “匠人营国，方九里，旁三门，国中九经九纬，经涂九轨。”,2. 城市道路网的布局模式,（1）棋盘形： 布局严谨。简洁、有利于建筑布置，方向性好，路网上交通分布均匀，交叉口的交通组织容易，但是非直线系数大，通达性较差，不利于城市的进一步扩展。 例如西安等城市的老城区。,（2）带形： 建筑物沿交通轴线两侧展开，有利于公交布置和组织，但容易造成纵向主干道交通压力过大，不易形成市中心。,（3）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，具有带形布局的优点，同时缩短了到

29、市中心的距离，但是中心区交通压力过大，边缘区相互交通联系不便。 例如，莫斯科 。,（4）放射环形： 通达性好，非直线系数小，有利于城市扩展，一般用于大城市，但不宜就过多的放射线引向中心，以免造成中心交通过于集中。 例如北京。,看一看，想一想。,四. 道路主线的几何特征,1.行车视距： 为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前方一定距离的路面，一旦发现前方路上有障碍物和对面来车时，能及时采取措施，避免相撞，这一必要的最短距离，称为行车视距。,（1）停车视距：是指汽车在单车道和明显分车道上行驶，遇到障碍物不能绕行，只能刹车停住所需的最短距离。,（2）会车视距：指单车道上或路面不宽的双车道上，对面的车

30、辆没能及时或无法错车，只能相对停住避免碰撞所需最短距离。,公路工程技术标准中规定：高速公路、一级公路应满足停车视距的要求；其它各级公路应满足会车视距的要求，会车视距的长度不应小于停车视距的两倍。”,（3）超车视距：是指不同速度的车辆在双车道上行驶时，当快速车追上慢速车以后，需要占用供对向汽车行驶的车道进行超车而不至于与对向来车相撞的最小距离。这种快速车超越慢速车后再回到原来车道上行驶所需的最短距离，称为超车视距。,2. 公路主线的几何特征,公路：建筑在大地表面上供车辆行驶的空间线状结构物。 公路路段的几何线形：平面线形、纵断面线形、横断面线形。,1）平面线形 定义：公路的中心线在大地水平面上的投影。 车辆在道路上行驶安全的保证：道路的平面线形必须与车辆的行驶轨迹相一致。即：线形连续且平滑，不出现短头和