第二章城市交通基本知识课件.ppt
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1、城市交通规划与管理城市交通规划与管理主讲:穆桂脂主讲:穆桂脂山东农业大学机械与电子工程学院山东农业大学机械与电子工程学院第第2 2章章 城市交通基本知识城市交通基本知识 将主要介绍行人、车辆、交通流、路面、将主要介绍行人、车辆、交通流、路面、交通规划等城市交通的基本知识。交通规划等城市交通的基本知识。n2.1 行人n2.1.1 步行交通基本参数n1.行人静态空间不同行人状况占用道路宽度(m)单身不携带物品单手携轻物双手携轻物背负重物手拿肩扛成人携小孩或拉杆箱肩挑重物0.60.70.70.80.750.850.80.90.851.00.91.01.01.8第二章 城市交通基本知识第二章 城市交通
2、基本知识n2.1 步行(行人)交通基本参数n 2. 步频行人在单位时间内行走时跨步的次数,步/min。常用值为120次(即每秒2次)。 3. 步幅即步长,指行人行走时每跨出一步的长度,cm或m。由身体状况决定,男女老幼有别,我国平均步幅为63.6cm。 4. 步速行人在单位时间内所行进的距离,m/s,m/min或km/h。取决于身体状况,道路路段、路况环境等因素。行人在不同特征特性的步行路径中的行进速度差别明显,一般街道,公园步道,人行横道,商业街,车站附近平均设计步速:11.2m/s。(a)自由活动圈(b)舒适活动圈(c)限制活动圈(d)非接触区(e)接触区(f)人体界限n2.1 行人n2.
3、1.2 行人动态空间需求第二章 城市交通基本知识第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.1. 车辆的分类城市道路:机动车,非机动车轨道交通车辆:有轨电车,轻轨,地铁,磁悬浮,铁路动车组 1. 机动车设计车辆:将各种型号、牌号的载客或载货车辆归纳为区别明显又各具代表性的车种类别,作为道路设计的重要依据之一。小型汽车:包括小客车三轮摩托车轻型越野车及3t以下的货运汽车;普通汽车:单节公共汽车、无轨电车和载重汽车,不含拖车、半拖车;铰接车:铰接式公共汽车、电车、拖车和半拖挂式载重汽车。第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.1. 车辆的分类 2. 非机动车非机动车包括自行车、三轮车、
4、板车、残疾人专用车、助动车、电动自行车及畜力车等。1999年发布实施的电动自行车通用技术条件国家标准最高时速不超过20公里,整车质量不超过40公斤,同时要求具有良好的脚踏骑行功能。体验,教训,问题 第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.1. 车辆的分类 3. 轨道交通车辆轨道交通是一种利用轨道和列车进行人员运输的交通方式。优势:运量大、快捷、准时、低污染对缓解城市交通拥挤、提高居民出行效率、促进城市可持续发展具有重要作用。尤其在中远程出行中具有明显的竞争优势。按基本技术特征分类:普铁,高铁,有轨电车,地铁,轻轨,独轨,磁悬浮按路权及列车运控方式分类:自动信号控制,人工驾驶控制武汉轨道
5、交通武汉轨道交通1号线号线第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.2. 车辆的主要技术参数 1. 机动车尺寸参数:长宽高等外轮廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬等。作为车辆停放(停车场库设计)和行驶(道路设计)空间设计的依据。第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.2. 车辆的主要技术参数总长车辆前保险杠至后保险杠的距离;总宽车厢宽度(不包括后视镜);总高车厢顶或装载顶至地面的高度;轴距双轴车时为前轴轴中线至后轴轴中线的距离;铰接车时为前轴轴中线至中轴轴中线的距离及中轴轴中线至后轴轴中线的距离;前悬是指为车辆前保险杠至前轴轴中线的距离;后悬是指车辆后保险杠至后轴轴中线的距离。车辆类
6、型项 目总长总宽总高前悬轴距后悬小型汽车5.01.81.61.02.71.3普通汽车12.02.54.01.56.54.0铰接车18.02.54.01.75.8,6.73.8城市道路的机动车设计车辆外轮廓尺寸(m)外廓尺寸是车辆的外廓的长、宽、外廓尺寸是车辆的外廓的长、宽、高,它影响道路建设的净空和车高,它影响道路建设的净空和车内容量内容量第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.2. 车辆的主要技术参数 1. 机动车质量参数:整车装备质量、载客量或装载质量、自身质量利用系数和轴荷分配等。整车装备质量是指车辆完全装备好的重量,包括汽车全部设备(主体设备及辅助设备),并加足润滑油、燃料、冷
7、却液,再加上备用车胎、随车工具及其他备用品的重量,通常又称为空车重量。影响汽车的成本和使用经济性。载客量指客车的座位数。装载质量指车辆在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。影响道路的运营效益,行车安全。自身质量利用系数指汽车装载质量与整车整备质量的比值。反映车辆设计工艺水平。轴荷分配指汽车在空载或满载静止状态下,各车轴对支承平面的垂直载荷。影响轮胎寿命和车辆驾驶性能。第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.2. 车辆的主要技术参数 1. 机动车性能参数性能参数:动力性、燃油经济性、最小转弯半径、通过性、操纵稳定性、制动性和舒适性。最小转弯半径是指汽车前外轮中心的转弯半径。车身通过宽
8、度停车场库、回车场地和公交车终点站通道设计的依据。第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.2. 车辆的主要技术参数 2. 非机动车尺寸参数:外轮廓尺寸,长、宽、高(m)设计车型总长总宽总高(通行断面)自行车(28型)1.930.602.50三轮车3.401.252.50板车3.701.502.50畜力车4.201.702.50城市中非机动车单位停车面积按1.21.4/辆的占地面积计算而定(含通道)。第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.2. 车辆的主要技术参数 3. 轨道交通车辆地铁车辆尺寸参数:外轮廓尺寸,基本长度、基本宽度、高度(基本高度,空调部件,受电弓等等) A型车、
9、B型车、C型车; 四轴车、六轴车、八轴车。基本轨距:1435mm,与铁路轨道同宽。动车组规格参数:8辆车为1个编组,一列车可1个或2个编组 编组中有若干动车(M)和拖车(T)构成不同的动力配置 编组总长度200220m之间,要求站台满足相应尺寸要求。第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.3. 净高与限界为了保证交通的畅通,避免发生安全事故,要求交通设施为人和交通工具的通行提供一定的限定最小通过性空间截面,在此宽度和高度范围内不得有任何障碍物出现,简称建筑限界。建筑限界的高度称为最小限高。水运航道净空限界主要取决于航道等级,并依此决定桥面的高程。车行道种类机动车非机动车行驶车辆种类各种
10、汽车无轨电车有轨电车自行车、行人其他非机动车最小净高4.55.05.52.53.5第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.4. 机动车辆动力特征 典型轿车整体结构示意图离合器真空助力器发动机动力转向器变速器传动轴盘式制动器(前轮)内饰件车身后悬架燃油箱鼓式制动器(后轮)排气系统前悬架防抱死制动系统第二章 城市交通基本知识n2.2 车辆n2.2.4. 机动车辆动力特征1.基本动力特性汽车运动时的行驶阻力包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和惯性阻力滚动阻力Pf:车轮在路面上滚动所产生的阻力、空气阻力Pw :汽车在行驶中迎风面空气受阻所引起的阻力。坡度阻力Pi :汽车爬坡时作用于汽车上的阻力。
11、惯性阻力Pj :汽车变速行驶时,需要克服其变速运动时所产生的惯性力和惯性力矩。加速为正,匀速为0,减速为负。汽车行驶的必要条件:wPtPf+ Pw+ Pi+Pjw其中:滚动阻力和空气阻力为正,坡度阻力上坡为正,下坡为负,惯性阻力加速为正,减速为负。w汽车的牵引力必须大于等于汽车的行驶阻力。w牵引力必须小于或等于轮胎与路面之间的最大摩擦力(附着力)wPt zw与路面粗糙程度、轮胎花纹和轮胎气压、车速、荷载有关。n2.汽车的动力性指标汽车的动力性通常由最高车速、加速时间、最大爬坡度来评定。(1)最高车速:在水平良好的水泥混凝土或沥青路面上,汽车能达到的最高行驶速度。(2)加速时间 原地起步加速时间
12、:汽车由第一档起步,以最大加速强度逐步换至高档后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。400m,0100km/h。 超车加速时间:以高档或次高档由某一初速全力加速至某一高速度所需的时间。(3)爬坡能力汽车满载时1挡在良好路面上的最大爬坡度imax(%)表示。货车要求具有足够的爬坡能力,一般imax(%)为30%(16.5)左右。n交通流某一时段、某一断面的车流、人流。n交通流的分类 按交通主体车流、人流、混合交通流 按交通流输送对象客流、货流 按按交通设施对交通流的影响连续流、间断流 按交通流的交汇流向交叉、合流、分流、交织流 按交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的影响自由流、稳定流、
13、不稳定流、强制流n2.3 交通流n2.3.1. 分类与参数2、交通流参数 n交通流运行状态的定性定量特征即称为交通流特性。用以描述和反映交通流特性的一些物理量称为交通流参数。n(1)三大参数:交通量(流量)、速度和密度。 n交通量(Q):是指单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。前者称车流量,后者称人流量。 n速度(V):的一般定义是指车辆或行人在单位时间内行驶或通过的距离。n密度(K):是指在某一瞬时内单位道路面积上分布的车辆数或行人数量。n2.3 交通流n2.3.1. 分类与参数2、交通流参数 n(2)通行能力道路通行能力是指正常的气候和交通条件下,道路上某一路段或交叉
14、口单位时间内通过某一断面的最大车辆数或行人数量,以veh/h,p/h或veh/d表示。 一般交通量均小于道路的通行能力。在小得多的情况下,驾驶员可以自由行驶,可以变更车速、转移车道,还可以超车。交通量等于或接近于道路通行能力时,车辆行驶的自由度就明显降低,一般只能以同一速度列队循序行进。当交通量稍微超过通行能力时,车辆就会出现拥挤、甚至堵塞。 n2.3 交通流n2.3.1. 分类与参数道路通行能力道路通行能力基本通行能力基本通行能力可能通行能力可能通行能力实用通行能力实用通行能力各种修正各种修正系数系数指定服务指定服务水平下的水平下的V/CV/C比比影响因素:影响因素: 道路条件道路条件 车辆
15、性能车辆性能 交通条件交通条件 交通管理交通管理 环境条件环境条件 气候条件气候条件基本通行能力是指道路组成部分在道路、交通、控制和气候环境均处于理想条件下,该组成部分一条车道或一车行道的均匀段上或某一横断面上,单位时间内通过的车辆或行人的最大数量,也称理论通行能力。n可能通向能力是指一已知道路的一组成部分在实际或预测的道路、交通、控制和气候环境条件下,该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或某一横断面上,不论服务水平如何,单位时间内所能通过的最大车辆或行人的最大数量。n设计通行能力是指一设计中的道路的组成部分在预测的道路、交通、控制和气候环境条件下,该组成部分一条车道或一
16、车行道对上述诸条件有代表性的均匀段或某一横断面上,在所选用的设计服务水平下,单位时间内能通过车辆或行人的最大数量。n2.3 交通流n2.3.1. 分类与参数2、交通流参数 n(3)服务水平n道路服务水平是交通流中车辆运行的以及驾驶员和乘客或行人感受的质量量度。亦即道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。道路的服务水平主要以道路上的运行速度和交通量与可能通行能力之比,综合反映道路的服务质量。 n饱和度为交通量与通行能力的比值,它是衡量道路服务水平的重要指标。n道路服务水平主要以道路上的运行速度和饱和度来综合反映道路服务质量,用于区别道路上出现的各种不同车流状态。n2.3 交通流n2.3.1
17、. 分类与参数1、行人交通速度、密度与流量的关系 w行人流的速度表示每分钟行走的距离,速度是衡量服务水平的一个重要标准。行人占有空间值的倒数就是行人密度,表示每平方米的行人数量。随着行人密度增加,每人占有的空间减少,行人个人的机动性下降,速度随之下降 。行人速度与密度的关系n2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流1.行人交通速度、密度与流量的关系n道路上行人的速度、密度与流量存在以下关系:n式中nQ单位时间内单位人行道宽度内通过的行人数量(人/min/m);nV每分钟步行距离(m/min);nK单位面积行人数量(人/min)。VKQn2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流1、行人交通速度、
18、密度与流量的关系 w行人最大流量在很小的范围内下降,即在人流密度达1.3-2.2人/m时流量最大,或行人占用空间在0.46-0.8m/人时的流量可达最大。 行人流量与行人空间的关系 n2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流1、行人交通速度、密度与流量的关系 w当人行道上有少量行人时,空间较大,行人可选择较高的步行速度。当流量增加时,由于行人间隔较近,速度下降。当达到拥挤的临界状态时,行走变得很困难,流量和速度都下降了。 行人速度与流量的关系 n2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流2、行人交通流特征w由于行人是随机到达的,大多数不规则的人行交通流,总会出现短时间波动的现象。在人行道上,由于
19、有交通信号灯引起的人流受阻和排队,进一步扩大了这些随机的波动。公共交通站点也会在某个短时间内拥出大量人流,紧跟着一段时间又是无人流出现。 w街道转角处要比街道内的人行情况复杂得多,因为在这里会出现相交的行人流、穿过街道的行人和等候信号灯的排队人群,由于这些地方的人流特别集中,所以常成为行人特别拥挤的地方。 n2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流w行人过街有单人穿越和结群而过两类。在过街时,第一种情况是待机而过,行人等待汽车停止或车流中有足以过街的空档才过街,他们步伐均匀。第二种是适时过街,行人走到人行横道起点正好车流中出现可穿越的空档,行人随即过街,他们多半是在过路中后加快步伐。第三种情况
20、是抢行过街,车流中本无可穿越的空挡,但行人快步抢行,在路中停步,再过街。w高峰时间、年轻人、路宽、车辆又多,过街行人往往缺乏耐心,先穿越一半路幅,在路中等候时机再过,所以在此设置行人安全岛十分需要。 2、行人交通流特征n2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流w人喜欢走捷径。据调查为走横道线而绕行20m以上,超越了很多人的心理接受范围。所以要加强安全教育,采取必要的防范措施,使过街行人走横道线。若行人沿人行横道过街和经天桥(或地道)过街的时间大致相同时,约有80的人愿意使用天桥和地道。若使用后者的时间大于直接过街,使用天桥或地道的人就大大减少,若超过一倍时间时,则几乎无人使用天桥和地道。天桥和
21、地道相比,使用天桥的人,安全感较强。 2、行人交通流特征n2.3 交通流n2.3.2. 行人交通流1、自行车交通流特征自行车交通流特征n自行车的特征与机动车相比有很大的不同:n(1)、摇摆性n自行车转向灵活、反应敏捷,正常行驶时,横向摆动0.4m宽,但在行进中常因超车、让车或加速而常偏离原骑行车道线,甚至有时突然偏离或冲出原骑行车道线。n(2)、成群性n自行车交通流在路段上不严格保持有规则的纵向行列,而是成群行进,交叉口信号灯的控制是这种现象的原因之一,另一方面是由于骑车人喜欢成群结队,这是同机动车交通流显著不同的一个特点。n2.3 交通流n2.3.3. 自行车交通流1、自行车交通流特征自行车
22、交通流特征n(3 3)、单行性)、单行性n与成群性相反,有些骑车人不愿在陌生人群中骑行,也不愿紧紧尾随别人之后,往往冲到前面个人单行,或滞后一段单行。n(4 4)、多变性)、多变性n由于自行车机动灵活,爱走近路,又易于转向、加速或减速,因而骑车速度和自行车流向常常突然变化,还有在车流中你追我赶的现象。n2.3 交通流n2.3.3. 自行车交通流2、自行车道路服务水平、自行车道路服务水平 有资料统计,不同速度下自行车占用道路面积是不同的。自行车以5km/h骑行时,占用道路面积约为4.1 m;10km/h时占用道路面积为5.2 m;12km/h时,占用道路面积6.2 m;15km/h时占用道路面积
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