交通工程二.docx
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交通工程二
道路与桥梁工程（本科）
06078交通工程复习资料
第1章绪论
交通：
是人、车、物和信息在两地之间的往来、传递和输送的总称。
现代交通的5种运输方式：
道路（含公路与城市道路）、铁路、水路、航空和管道
道路交通：
利用道路作为交通方式的交通
交通工程学：
道路交通工程学是研究公路与城市道路交通的一门学科，简称为交通工程学。
5E科学的含义：
由于交通工程学的内容涉及以下五个方面：
法规、教育，工程、环境、能源，所以人们直观地把交通工程称谓“5E”科学。
交通工程学的主要研究内容：
（1）道路交通中人、车、路的特性（驾驶员和行人的特性、车辆的特性、道路的特性、道路交通环境、流通流特性）
（2）交通调查
（3）交通流理论
（4）道路通行能力
（5）交通规划
（6）交通管理与控制
（7）交通安全
（8）交通工程设计
第2章交通特性
道路交通：
是一个以交通流为中心的复杂的动态系统，它由人（行人、驾驶员、乘客及居民）、车（客车、货车、非机动车等）、道路和环境等交通要素组成。
道路交通的必要且充分的条件：
系统各基本要素本身性能可靠和各要素之间的相互协调。
制动反应时间：
驾驶员从发现红灯到把右脚移到制动踏板上踩下到到开始抱闸所需的时间，称为制动反应时间。
过渡时间：
从驾驶员开始抱闸到出现最大制动力（开始闸住）的时间。
驾驶员的差异：
性别差异、年龄差异、气质差异
行人横穿道路方式类型：
单人和结群穿越两种方式
单人横过马路的三种情况，四种类型
三种情况：
是待机而行、适时横穿和抢行横穿。
待机而过是指行人等汽车停驻或车流中出现足以横穿的空隙在行横穿；适时横穿是指行人走到人行横道端点，恰巧出现可供行人穿越的间隙；抢行横穿是指车流中并未出现足够的横穿间隙，横穿人就快步穿越。
四种类型：
指均匀徒步横穿、过街中途停驻、横穿加快和横穿中途放慢脚步。
乘客交通特性的共同要求：
安全、迅速、舒适
汽车的总体构造：
发动机、底盘、车身、电气设备
按汽车的用途、运输对象和使用目的分：
载货汽车、轻便汽车、公共汽车、特种汽车
汽车的动力特性指标：
汽车的最高速度、汽车的加速度和加速时间、汽车的爬坡能力
汽车的通过性：
汽车的通过性（又称越野型）是指汽车以足够的平均技术速度所能通过各种道路、无路地带和障碍物的能力，它是不可忽视的汽车主要使用性能之一。
评价汽车通过性的主要指标：
①最小离地间隙②接近角③离去角
④横向通过半径⑤纵向通过半径⑥最小转弯半径
制动效能：
指制动距离和制动减速度
自行车的交通特性：
（1）短程性
（2）行进稳定性（3）动态平衡（4）动力递减性（5）爬坡性能（6）制动性能
城市道路类别：
快速路、主干路、次干路、支路
设计车型种类
车型尺寸和行车速度是道路设计的重要参数，因汽车的种类繁多，《公路工程技术标准》中规定小客车、卸货汽车和半挂车作为设计车型，以下为几何尺寸。
设计车型的外廓尺寸
车辆类型
总长（m）
总宽（m）
总高（m）
前悬（m）
轴距（m）
后悬（m）
小客车
6
1.8
2
0.8
3.8
1.4
卸货货车
12
2.5
4
1.5
6.5
4
半挂车
16
2.5
4
1.2
4+8.8
2
城市出入口道路特性：
（1）过渡性
（2）集散性（3）多变性
（4）开放性（5）复杂性
道路结构基本部分：
路基、路面、桥涵、排水设施等
公路网布局形式:
道路的规划、设计不能仅限于一个点、一条线，而应从整个路网系统着眼。
典型公路网的布局形式根据不同地域、不同城市而不同，常见的有三角形、并列行、放射形、树杈形等。
道路网密度:
要完成一定的客、货运输任务，必须有足够的网络设施。
路网设施是衡量道路设施道路设施数量的一个基本指标，一个区域的路网密度等于该区域内道路总长与该区域面积的比值。
交通量：
指在选定时间段内通过道路某一断面或某一地点的运行单元（车辆、行人）数。
无特殊说明时，交通量一般指双向（即往返两方向）的机动车交通量，为某种目的的特指时，也可以是某一方向、某一车道或非机动车等的交通量。
交通量简写：
年平均日交通量（AADT）、月平均日交通量（MADT）、周平均日交通量（WADT）
交通量的分布特性：
交通量的大小与社会、经济发展速度、人民生活水平、民族习惯，气象等多方面因素有关。
它不仅随空间的不同而不同，而且随时间的不同而变化。
道路的方向分布系数：
KD=主要行车方向交通量/双向交通量*100%
国内外数据显示：
上下班线路KD=70%，城市干道KD=50%，城市出入口道路高峰小时中进、出城交通量有明显不同，早高峰时出城KD=60%~70%，晚高峰则相反。
行车速度：
车辆在道路上行驶的距离与时间的比值。
地点车速：
指车辆通过某一点或某一断面时的瞬时车速，也称为瞬时车速或点车速。
行驶车速：
指车辆通过某一区间，全行程内正常运行时间（不包括停车与损失时间）除其区间的距离所得之值。
运行车速：
运行车速是指中等水平驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下，车辆通过某段路程与全部运行时间的之比。
运行车速是指客、货运行车辆在运输路线上的周转速度。
临界车速：
指道路交通量达到最大时所对应的空间车速。
时间平均车速：
在给定时间内，通过道路某一段面的各车辆点车速的算术平均值。
它指道路上某点在一段时间内车速分布的平均值。
区间平均车速：
在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值。
影响车速变化的因素：
影响车速的因素有很多，其中有驾驶员，车辆，道路、交通及环境等。
交通流密度：
指在某一瞬间，单位长度道路上存在的车辆数。
它直接反应了交通需求量。
车道占有率：
包括空间占有率和时间占有率。
交通流的宏观参数：
流量、车速、密度
交通流的围观参数：
车头间距和车头时距
第三章交通调查与分析
交通调查：
指为了找出交通现象的特征性趋向，在道路系统的选定点或路段，收集和掌握车辆或行人运行情况的实际数据所进行的调查分析工作。
交通工程最重要和最基本的调查：
交通量调查、车速调查、OD调查
交通调查过程中要注意：
（1）长远规划的要求
（2）脚踏实地的工作作风（3）严格的管理制度
人工观测法：
我国常用的交通观察方法，一般采用表格记录法。
优点：
这种方法无论在交叉口或多车的到路段上，均能准确的测量机动车和非机动车的交通量，达到定数量、定方向、定车型、分时段的目的。
缺点：
人力耗费大，难以长期进行，多用于短期的调查。
流动车观测法：
英国道路研究所沃德卓普等提出的方法，用以观测某一段路内的交通量，行程速度和行程时间等。
车速调查的目的：
（1）掌握车速的分布规律预测速度发展趋势
（2）是交通控制设计、交通流理论研究以及道路几何设计的重要参数
（3）是确定道路限制车速及设置交通标志的主要依据
（4）判断交通改善措施的效果及道路的服务水平
车速调查方法：
分为人工观测法和借助其他设备调查的方法。
人工观测法在路上确定观测区间，然后根据车辆通过该区间所需的时间求取该点的速度值。
非人工观测有雷达枪观测法，自动测量法、摄影测量法。
出入流量法：
是一种通过观测取得中途无出入交通的区段内现有车辆数或行驶时间的方法。
绿灯时间利用率：
高峰小时绿灯时间内车辆所能充分利用的百分率。
饱和流量：
是指在一次绿灯时间内，进口道或冲突点上连续车队所能通过停车线或冲突点的最大交通流量。
高峰小时系数：
交通小时交通量与该小时t分钟最大流率之比。
观测高峰小时系数的方法与交通量的观测相同，只是注意观测时间间隔，一般为5min为时间间隔。
延误：
指车辆在形式过程中，由于交通阻滞和交通控制装置的原因而损失的的形式时间。
延误种类：
根据行程原因可以分为以下几类
1、停车延误2、排队延误3、引道延误4、平均停车延误
5、平均进口延误6、停车百分比
第四章交通理论
交通流计算常用方法：
概率统计分布法、排队法、跟车理论、交通流模拟理论
排队：
指等候服务的车辆（交通单元）
排队系统：
等候服务的车辆和正在接受服务的车辆的总称。
排队系统的组成
（1）输入过程
（2）排队规则（3）服务方式
排队系统的主要数量指标：
排队长度、等候时间、忙期
非自由行驶状态的特性：
在道路行驶的高密度汽车，车间距离不大，车队中任何一辆车都受前车速度的制约，这种状态称为非自由行驶状态。
这种状态有三种特性，即制约性、延迟性和传递性。
跟驰理论：
是运用动力学方法，研究在无法超车的单行道上车辆列队行驶，后车跟随前车行驶的一种理论。
跟驰理论的目的：
通过观察各个车辆逐一跟驰的方式来了解单车道交通流的特性。
回波现象：
车流密度增大时，会产生一种与车流方向相反的波动，并逐渐向后传播的现象，称为回波现象。
第5章道路通行能力
道路容量：
道路通行能力一般称为道路容量，是度量道路疏导车辆能力的指标。
确切的定义为：
某种道路设施能容纳的最大交通量，及下现行通常道路条件、交通条件和管制条件下，在已知周期（通常为15min）中，人和车辆能通过一条车道或道路的某一点或均匀路段最大小时流率，一般以辆/h（或小客车，辆/h）为单位。
影响通行能力的因素：
影响通行能力的因素包括道路条件、环境条件和交通条件因素
①道路条件：
包括街道或公路的平面和纵面线形、车道条数、车道宽度、路肩宽度、侧净空，计算行车速度等。
②交通条件：
包括车辆组成以及流量，流向分布。
③环境条件：
指道路设施所处的环境特征，如人口密集程度，街道文化程度，以及气候条件
④交通管制条件：
包括管制方式、信号控制方式及其配时、车道功能划分及其限制，车速限制等。
通行能力（规划设计角度）：
分为基本通行能力、设计通行能力
服务水平：
描述道路交通设施为道路交通使用者提供服务质量的评定标准。
服务水平划分的主要指标：
①高速公路、一级公路：
以车流密度作为主要指标
②二、三级公路：
以延误率和平均运行速度作为主要指标
③交叉口：
以车辆延误来描述其服务水平
基本路段：
主线上不受匝道附近车辆汇合、分离以及交织运行影响的路段，即驶入匝道-主线连接处上游150m、下游760m以外，驶出匝道-主线连接出上游760m，下游150m以外，以及交织区汇合点上游150m至交织区分离点下游150m。
交织：
在相当长的一段道路上，在没有任何交通管制情况下，两条以上车流在想相同行驶方向上相互交叉的过程。
交织的特征是车道的交换。
匝道：
为连接与平面公路有高差的高速公路而设置的车道称为匝道，匝道由三个部分组成，即匝线-主线连接处、匝道行车道及匝道与公路连接处。
高速公路以二级服务水平的最大服务交通量作为设计通行能力，以四级服务水平上半部的最大交通量作为基本通行能力。
第6章道路交通规划
道路交通规划的目的：
是使交通能适应社会政治、经济发展的需要。
使各种运输方式相互协调，密切配合，充分发挥各自的优势，使交通设备能发挥最佳的社会及经济效益，使人和物的出行方便、快速、舒适和经济。
总之，交通规划的目的是在可能的资金、资源条件下，对交通系统的建设、布局、运营从整体上做出最好安排，以发挥交通系统的最大收益。
交通规划的过程：
1.组织准备2.确定目标3.调查与收集数据
4.分析预测5.网络规划6.评价和选择
7.连续规划
社会经济调查的步骤：
准备阶段、收集阶段、整理汇总阶段
交通设施和服务能力调查的目的：
弄清区域内交通系统的供应状况，即系统的容量和服务水平。
起讫点调查：
又称OD调查。
其目的是为了弄清所研究区域内人和货物的交通属性以及交通源流的发生规律，主要包括居民出行调查、流动人口出行调查，机动车出行查。
境界线：
规定调查区范围的边界线。
期望线：
连接各小区形心的直线，代表了各小区间所发生的出行，其宽度通常按小区间出行数比例大小而定。
核查线：
为检查OD调查数据精度而在调查区域范围内设置的分隔线，一般借用天然的或人工的障碍。
可设置一条或多条，将调查区分隔成几部分，用以观测穿越该线各道口的交通量。
OD调查方法：
①家访调查②发表调查③路边询问调查④公交月票调查⑤电话询问法
交通发生预测的目的：
建立分区产生的交通量与分区土地利用、社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各分区产生的交通量。
生成率法预测交通量：
从交通调查资料中，得出单位用地面积交通发生，吸收量，假设其是稳定的，则根据规划期限各交通区的用地面积进行交通生成预测。
交通分配需要考虑以下因素：
1交通方式，即出行者所采用的交通形式，如公交系统、小汽车、自行车等
2行程时间：
即在某起点之间采用某一种交通方式所需的时间。
它直接影响折出行分布、交通方式的选择和交通分配。
在交通规划中进行交通分配是，应力求使交通网上总行程时间
最短。
3路段上的速度与流量之间的变化关系。
交通分配方法常用：
全有全无分配法、容量限制分配法、多路径概论分配法
道路交通规划的实质：
路网规划
制定路网规划方案的原则
1.有明确的目标和必要的前提
2.有全局观点和发展眼光
3.有工程经济观点
4.有群众观点
制定路网规划方案过程
1.输入数据
利用计算机进行路网规划分析时需要输入如下基本资料
1）规划区域内的人口、土地利用和社会经济预测资料
2）交通预测资料
3）初始道路网络，一般可借用区域或城市的现状道路网络。
2.方案准备
根据对区域内的土地利用、社会经济、交通需求预测以及区域内现状路网交通质量的评价，提出规划年区域内道路网改建，新建、调整补充等一系列方案。
3.交通分配
把规划年的交通量分配到不同的规划方案一系列方案。
4.交通质量评价
5.确定方案
进行可行方案的效益分析综合评价，确定最佳规划方案。
路网密度：
城市道路网密集度以km/km2表示，依道路网内的道路中心线计算其长度，依道路网所服务的用地范围计算其面积
人均道路面积范围：
是城市道路用地总面积与城市总人口之比，反映出行者与道路的关系，更加鲜明的反映了通行需求。
网络连接度：
所有节点连接边数总和与节点的比值。
非直线系数：
网络中两节点间空中直线距离之比，整个道路网的非直线系数称为道路网综合非直线系数。
综合非直线系数可分为静态非直线系数和动态非直线系数。
道路网等级级配：
道路等级比重是各级道路的比例即快速路：
主干路：
次干路：
支路。
根据规范推荐路网密度值推算大城市道路等级毕忠伟快速路：
主干路：
次干路：
支路=1:
2:
3:
6.特大城市的快速路所占比例较多，次干路和支路相对较少；中小城市则正好相反。
交通运输业所制订的交通规划方案特点
1.充分性
2.与总体规划的一致性
3.与环境的一致性
4.可接受性
5.财政可行性
交通规划的评价目标体系：
1.整体合理性2.协调性3.实施效果
交通规划方案的技术经济指标包括：
1.相对规模指标2.等级结构指标3.布局形态指标4.资费用指标
第七章道路交通管理
交通管理的目的：
通过已发管理和科学管理，实现道路交通安全、畅通、高校、便捷、低公害、低耗能的目的，从而获得最好的安其拉、最少的交通延误、最高的运输效率、最大的通行能力、最低的营运费用，以取得良好的运输经济效益和社会效益。
道路交通管理与控制方式：
技术管理，行政管理，法规管理，交通安全教育与培训考核，交通监控
道路交通法规：
是国家在道路交通管理方面制定的执行国家政策，维护交通秩序，保证交通安全、畅通的规则、规定、办法和技术标准等的总称，是调整交通过程中人、车、路与环境相互关系的法律规范和依据。
道路交通标志设置的原则
1.交通标志以确保交通畅通和行车安全为目的。
2.建通标志的设置应进行总体布局，防止出现信息不足或过载的现象
3.交通标志的设置应考虑道路使用者的特性
4.交通标志应设在车辆进行正面方向最能容易看到的地方。
交通标志三要素：
标志的颜色、形状、符号
单点定时交通信号的主要参数：
周期长度相位、绿信比等。
平面交叉口交通管理的原则：
（1）减少冲突点
（2）控制车流速度（3）重交通流和通过交通优先（4）分离冲突点和减小冲突点（5）提高绿灯利用率
城市交通系统管理中最基本、最简单的形式：
城市道路平面交叉口交通管理
平面交叉口交通管理的主要目的：
减少冲突点，提高安全性，控制车辆行驶的相对速度，并为公共交通提供优先通行权。
优先控制分类：
停车标志控制、可不停车（减速）的让路标志控制
道路交通行车管理分为：
单向交通管理、变向交通管理、专用车道管理、禁行交通管理
单向交通：
又称单行线，是指道路上的车辆只能按一个方向行驶的交通线路。
单向交通管理有固定式单向交通、可逆性单向交通以及车种性单向交通四种管理形式。
变向交通：
变向交通是指在不同的时间内变换某些车道的行车方向或行车种类的交通，又称潮汐交通。
变向交通按其作用可分为方向性变向交通和非方向性变向交通。
路面车辆检测器系统的工作顺序：
检测器→感应器→换灯
高速公路交通控制采取的措施：
①平时为了预防车辆阻塞，当交通量超过道路通行能力时，就实行控制、禁止车辆驶入高速道路。
②万一发生交通事故等紧急情况时，为迅速解除由此产生的阻塞，实行控制驶出，禁止驶入的措施。
③高速道路的使用，常对其周围的环境造成影响和损害。
为了保护环境，应在道路交通情况对环境和人类造成危害使，实施交通控制。
高速道路的交通监控系统：
分为控制系统、监视系统情报系统、中心控制系统和显示系统五个部分。
控制系统分为高速道路干道本身和驶出和驶入匝道的控制。
高速道路干道路段控制分为
1）可变车速控制2）车道封闭或标志控制
进口匝道控制有四种控制形式
1）关闭匝道2）定时调节3）独立的交通感应调节控制4）整体系统的运行调节控制
第8章交通安全
交通事故四要素：
人、车、路、后果
1）人：
人是交通事故的主体，所有参与交通的人包括在道路上从事有关活动的个人和法人。
2）车：
在运行中的车辆，至少有一方为运行中的车辆，包括机动车与非机动车
3）路：
指受行政管辖的公路、城市道路和街巷、公共广场与停车场等供车辆与行人通行的地方。
4）后果是指由于违规造成人员伤亡或财务算坏的结果。
公安交通部门根据事故后果分类
道路交通事故分类标准表8-2
项目
事故分类
项目
轻微事故
一般
事故
重大
事故
特大事故
死亡（人）
1~2
≥3
1且≥8
2且≥5
重伤（人）
1~2
3~10
≥11
轻伤（人）
1~2
≥3
直接经济损失（元）
＜1000（机动车）
＜200（非机动车）
＜30000
30000
~
60000
≥60000
交通事故现场调查：
指对事故现场的当事人、知情人、车辆、道路交通环境等进行细致严密检查，包括查看痕迹、收集物证、查询事故前后的车辆运行情况、听取证词。
摄影测量等工作并应详细完整地记录下来。
现场勘查：
获得可观的第一手资料的唯一途径，是交通事故处理的核心。
交通事故的统计分析：
分为绝对事故分析、相对事故分析
万车事故率A（次/万车）
A=B/M×104（次/万车）
式中：
A-1万辆登记汽车的事故率
B-1年内该地区事故事件数或死亡、受伤数的总和。
M-该地登记的机动车数量（万车）
亿车公里（HMVK）事故率A
A2=C/V*108（次/HMVK）
式中：
C-该地区1年内死或伤的人数
V-该地区1年间车公里数即车平均交通量×365×该地区或路段的里程数
交通事故的成因分析：
（1）人的因素：
造成交通事故的主要及次要责任人
（2）车的因素：
主要是车辆性能差、机件失灵和车辆带“病”行驶等
（3）路的因素：
主要表现为路面障碍和道路不符合标准
（4）交通环境的因素：
表现在混合交通、平面交叉口、交通秩序混乱、道路通过能力低及交通管理水平差
绝对数法四项指标：
事故次数、死亡数、受伤人数、直接经济损失。
交通安全预防对策：
（1）有计划的组织交通事故的分析研究
（2）健全与完善交通法规、章程和条例
（3）加强道路等基础设施的建设
（4）加强交通安全教育宣传
（5）严格执法
（6）科学地组织与管理城市交通
（7）加强事故伤害的急救工作
交通安全预防措施
1）改善道路线与交叉路口设计
2）强化交通安全措施
3）加强交通管理与控制
第9章停车场的规划与设计
停车场：
指供车辆（包括机动车和非机动车）停放的场所。
停车场分类：
①按停放车辆的类型：
机动车停车场、非机动车停车场
②按停车场的服务对象分：
专用停车处、公共停车场
③按停车场地的使用期分：
临时停车场、固定停车场
④按停车用地性质分：
路内停车场、路外停车场
停放时间：
指车辆在停车场实际停放时间，它是衡量停车场交通符合与周转效率的基本指标之一。
停车场容量：
指给定停车区域或停车场有效面积上可用于停放车辆的最大泊位数。
延停车数:
一定时间间隔，调查点或区域内累积停放次数（辆数）
停车需求：
给定停车区域内特定的时间间隔的停放吸收量。
步行距离:
指从停放车处到目的地的实际步行距离，可反映停车场布局的合理程度，也是规划的重要控制因素之一。
停车调查内容：
停车设施供应调查、停车实况调查
停车实况调查方法：
主要有以下三种方法
1）连续式调查
2）间歇式调查
3）询问时调查
停车需求分为：
（1）车辆拥有的停车需求，也即所谓夜间停车需求，主要为居民或单位车辆夜间停放服务。
较易从各区域车辆注册数的多少估计除了。
（2）车辆使用过程的停车需求，也即所谓日间停车需求，主要是因社会、经济活动所产生的各种出行所形成的，由于出行活动目的。
地点和时间不易掌握，其需求分析就显得十分复杂而困难。
车辆进出车位方式：
前进式停车、后退式停车
车辆停放方式
1）平行式：
车辆平行于通道方向停放。
其特点是占用的停车带比较窄，车辆出入方便、迅速、单单位长度停放的车辆比较少。
2）垂直式：
车辆垂直于通道方向停放。
其特点是单位长度内停放的车辆数最多，用地比较紧凑，但所需通道较宽。
3）斜列式：
车辆与通道成一定的夹角停放，夹角一般为30度、45度、60度。
其特点是停车带宽度随车身长和夹角而异，车辆停放比较灵活，对其他车辆影响较小。
自行车停车场的种类：
固定停车场、临时停车场、胡同内、街道旁停车场、驻停换乘的停车场
第10章道路交通与环境保护
道路交通环境：
环境保护法从法律的角度给出了环境的定义，规定了环境保护的对象。
由于道路（包括公路和城市道路）所具有穿越一切要素的点，道路交通环境包括环境保护法所定义的所有环境要素。
道路交通环境是与道路交通活动相关的影响人类生存和发展的各种自然和经过改造的自然因素的总和。
大气环境质量标准：
我国于1982年制定出的《大气环境质量标准》列入了总悬浮微粒、飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂六种污染物的浓度标准。
根据环境质量基准、各地环境污染情况、国民经济发展规划和大气环境的规划目标，按照分级分区管理的原则，规定我国大气环境质量标准分为三级
一级标准：
为保护自然生态和人群健康，在长期接触的情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：
为保护人群健康和城市、农村的动植物，在长期和短期接触的情况下，不发生伤害的空气质量要求。
三级标准：
为保护人群健康和城市、农村的动植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。
道路交通大气污染控制方法
1.制定严格的排放标准和环境法
2.建立空气质量检测系统
3.控制汽车排污量，发展无公害汽车
4.加强道路养护中的环保对策
5.加强交通管理
声波的频率：
声波是在具有弹性的媒介中传播的一种机械波，来源于发声体的振动。
声波传入人
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