第二章 道路交通三要素特性 本章讲述道路交通三要素 人 车 路的交通特性 1 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 沿选定的路线驾驶车辆 2 遵守交通法规 3 遇到各种情况调整车辆 2 信息处理过程 信息感知 分析判断 操作反应 3 视觉特性 信息的感知80 来自视觉 1 视力 是眼睛判别物体大小的能力 分静视力 动视力 夜间视力 静视力 驾驶员要求0 7以上 或裸眼0 4以上 矫正视力0 7以上 无红 绿色盲 动视力与车速 年龄有关 夜间视力与光照度 背景亮度有关 黄昏时间对行车最为不利 2 2 视觉适应 眼睛对光亮程度突然变化而引起的感受适应过程 分明适应 暗适应 暗适应需3 6min才能基本适应 30 40min才能完全适应 明适应需1min左右 针对视觉适应的特点 道路照明设置应予以考虑 3 眩目 为防止眩目 可采取设防眩板 植树等交通工程措施 与眩目有关的另一种现象是消失现象 4 立体视觉 立体视觉良好是安全行驶的重要条件 立体盲是比夜盲 色盲更有害的眼病 5 视野 分动视野和静视野 视野大小与行车速度有关 速度越快 视野越小 注视点越远 6 色视觉 不同的颜色对人产生不同的生理 心理作用 红色刺激性强 有危险感 易见性 高 多用于禁令标志 黄色明亮度最高 易引起人的注意 多用于警告类标志 绿色 蓝色使人产生宁静和平 舒适感 多用于指路 指示标志 3 7 视差 错觉 错觉容易引发交通事故 但也可以利用错觉产生机理 来进行交通管理 提高交通安全性 4 4 反应特性 反应特性用反应时间度量 对驾驶员而言 最重要的是制动反应时间 其 大小与驾驶员的生理心理素质 年龄 性别 信息的强弱等有关 制动反应时间与事故率呈正比关系 制动反应时间标准值的确定与经济和安全密切相关 我国确定的值为0 7s 实际上只有约1 3的人能达到这个标准 若要所有人都能满足 则制动反应 时间应为2 0 2 5s 5 疲劳与饮酒 在连续驾驶车辆后 产生心理 生理机能下降 操作效能下降的现象称为 驾驶疲劳 分身体疲老 精神疲劳 产生的原因有自身原因和外界条件原因 疲劳可引起 反应时间显著增长 操作能力下降 判断失误增多 饮酒可对人的生理 心理产生严重的负面影响 6 注意特性 注意特性可由注意的广度 注意的稳定性 注意的分配能力三方面来体现 5 7 动态判断 在运动中正确判断距离和车速对保持行车安全 保持车辆顺畅行驶非常 重要 动态判断能力的增强 来源于经验和驾驶实践 8 驾驶员的差异 不同驾驶员之间存在着性别 年龄 气质 体质 驾驶技术 精神状态 等方面的差异 要正视这种差异 在道路设计 车辆设计 交通安全设施设 置 标志标线设计 交通法规的制定等方面要照顾到绝大多数人 其标准 设计 取值一般根据满足85 驾驶员的需要为度 对其余的15 只予以适当 考虑 9 受外界因素的影响 10 驾驶员应具备的职业特点 身体健康 熟练的驾驶技术 良好的身体素质 心理素质和职业道德 有社会责任感 6 二 行人的交通特性 1 行人的交通需求 省力 省时 独立 安全 2 心理特性 大多数人喜欢走捷径 为与人保持一定距离而避开走 并保持一定的速度 容易受 别人的影响 而产生强行横穿马路和闯红灯等行为 3 行人过街特性 等待过街时间长度 取决于交通量大小 道路宽度 行人交通心理等因素 过街速度 男性平均为1 25m s 女性平均为1 16m s 老年人 小孩较青年 人要慢 对过街设施的使用特性 对人行天桥和地道 当走人行横道和天桥 地道需用相同时间时 80 的人乐于利 用天桥 地道 当走天桥 地道所需时间超过人行横道时间的一倍时 则无人利用 对人行横道线 据日本调查 人行横道线在20m以内 人们才乐于使用 由于种种 原因 50 以上的人不愿走人行横道线 7 4 行人交通流特性 流量 速度 密度 速度与密度呈线性关系 研究表明 人行道上的行人平均速度在1 03 1 28m s之间 男比女快 5 行人的交通特征与相关因素 8 因素行人速度个人空间行人注意力 年龄 成年人正常的步行速度为 1 0 1 3m s之间 儿童的步 行速度随机性较大 老年 人较慢 成年人步行时个人空间为 0 9 2 5m2 人 儿童个人空间要求 比较小 老年人则要求比较大 成年人比较重视交通安全 注 意根据环境高速步伐和视线 儿童喜欢任意穿梭 性别男性比女生快男性大 女性小大致相当 出行 目的 工作 事务性出行 步行 速度较快 生活性出行较 慢 工作 事务性出行 注意力比 较集中 生活性出行注意力分 散 文化 素养 受教育程度高的一人一般要求高 为自己 也为别人 反之 则要求 低 也不太顾及他人 受教育程度高的人一般对空间 要求高 也比较注意文明走路 和交通安全 心境 心情闲遐时速度正常 心 情紧张 烦恼时速度较快 心情闲遐时个人空间要求正常 心 情紧张时要求较小 烦恼时要求较 大 心情闲遐时注意力容易分散 紧张时比较集中 街景 街景丰富时速度放慢 单 调时速度加快 街景丰富时个人空间小 单调时个 人空间大 街景丰富时注意力分散 单调 时集中 交通 状况 拥挤时 速度放慢拥挤时 个人空间变小拥挤时 注意力集中 生活 的 区域 城市人生活节奏快 步行 速度高 乡村人生活节奏 慢 步行速度慢 城里人步行时注意力比较集中 乡村人比较分散 9 三 乘客的交通特性 1 交通需求心理 希望乘车过程省时 省钱 省力 同时希望安全 方便 舒适 2 乘车反应 1 对线形条件的反应 在弯道上有不稳定感 需对最小半径进行限制 由直线进入曲线 或反之 横 向力有一个变化过程 需设缓和曲线 并对其最小长度进行限制 2 对路面状况的反应 要求路面平整 3 对道路横断面情况的反应 在高路堤 陡边坡的道路上 乘客看不到坡脚 易产生恐惧心理 应设置护栏或 放缓边坡 4 对沿路两侧环境的反应 路线的布设应考虑到美学要求 沿线视野要开阔 5 对心理空间的要求 6 对乘车时间的要求 一般市内出行时间不宜超过45min 郊区出行不宜大于70min 7 对乘车旅程的了解要求 10 第二节 车辆的交通特性 一 机动车特性 1 车辆的主要技术参数 1 尺寸参数 外轮廓 轴距 前悬 后悬 2 质量参数 整车整备质量 载客量 装载质量 自身质量利用系 数 轴荷分配 3 性能参数 动力性 制动性 燃油经济性 最小转弯半径 操纵稳 定性 舒适性等 2 动力性能 汽车行驶方程 令 称为动力因数 关系曲线 称为动力特性图 11 1 汽车的最高行驶速度 汽车最高档位上的 即为汽车的最高行驶速度 各种车型的最大速度是确定道路设计车速的依据 2 加速能力 由 取 则 低速加速度大 牵引力大 高速牵引力小 加速度小 加速性能影响超车视距 变速车道长度 最大纵坡度等技术指标的确定 3 爬坡能力 取 则 汽车最低档位的最大动力因数 减去 即为该车的最大爬坡度 爬坡能力常用满载时在良好的路面上的最大爬坡度表示 车辆在行驶时常采用动力上坡 12 3 制动性能 常用制动减速度和制动距离反应制动性能的优劣 其中 制动距离更重要 制动距离 另外 车辆制动性能的好坏 还表现在制动效能的稳定性和方向稳定性上 4 通过性 1 轮廓通过性 相应指标 最小离地间距 接近角和离去角 纵向通过性 横向通过性 最大横坡 2 支撑通过性 汽车行驶的附着条件 车轮接地比压 车轮对地面的单位压力 5 机动性 指车辆转弯 转向的能力 常用最小转弯半径表示 6 行驶稳定性 指行驶中车辆抵抗侧滑 侧翻的能力 主要影响因素有 轴距 重心高度 位置 转动惯量 轮胎特性 外廓形状 路面状况等 13 二 自行车交通特性 1 自行车的基本特性 1 短程性 出行距离一般在5 6km以内 20min行程左右 在出行方式预测时应 考虑其比重 2 行进稳定性 只有行驶时才稳定 3 动态平衡性 重心较高 转弯时要借助人体重心的变化保持平衡 4 动力递减性 自行车出行一般不宜超过10km 5 爬坡性能 由于动力递减 一般不能爬长坡 大坡 更不宜爬陡坡 因此 陡坡不 宜大于5 长坡不宜大于3 对3 4 5 的坡长限制分别为 500m 200m 100m 2 自行车的交通特性 群体性 朝夕性 离散性 赶超性 14 第三节 道路特性 道路特性主要体现在量 质 形三个方面 一 道路的分类 分级 1 公路 分五级 高速公路 一 二 三 四级公路 2 城市道路 分四类 三级 四类 快速路 主干路 次干路 支路 三级 级 二 路网密度 量 区域内道路总长度与区域面积的比值 km km2 反应道路数量的多少 三 道路结构 质 指路基 路面 边沟 边坡 桥涵 挡墙等部分应具有一定的强度 抗滑 性 耐久性 15 四 路网布局 形 1 公路网布局 1 三角形 一般用于规模相当的城镇间的直接联系 通达性好 但建设 量大 2 并列形 是一种不完善的路网 3 放射形 一般用于中心城镇与周围城镇的交通联系 4 树杈形 一般用于公路的最后一级 是干线公路的支线 2 城市道路网布局 棋盘形 带形 放射性 放射环形 16 17 五 道路几何线形 形 1 平面线形 直线 圆曲线 缓和曲线 2 纵断面线形 直线 竖曲线 坡度 坡长限制 3 横断面线形 1 横断面形式 公路 单幅断面 无中央分隔带 双幅断面 有中央分隔带 城市道路 一块板断面 两块板断面 三块板断面 四块板断面 2 超高 3 加宽 4 行车视距 定义 车辆在行驶过程中 应能够随时看到前方足够远的距离 一旦 发现前方有障碍物或迎面来车 能及时采取措施 避免相撞 这一必需的 最短距离称为行车视距 分类 停车视距 会车视距 超车视距 不同类型的道路应采用不同的设计视距 18 19 单幅公路 20 双幅公路 21 广州解放路 一块板断面 22 Mexico City 两块板断面 23 桂林解放桥 三块板断面 24 Berlin 四块板断面 25 超高 26 27 视距的保证 平面 纵断面 应采用足够大的竖曲线 半径 28 六 道路交叉 形 1 平面交叉 平面交叉口存在交通特征点 合流点 分流点 冲突点 冲突点最危险 产生冲突点最多的是左转车辆 冲突点个数 因此 交叉口规划设计中 必须力求减少或消灭冲突点 方法是 1 减少相交道路条数 2 渠化交叉口 正确处理和组织左转车辆 3 进行交通管制 在时间上分离交通流线 设信号 或禁止左转 4 修建立体交叉 从空间上分离交通流线 2 立体交叉 分 分离式 互通式 29 30