Chp1 绪论
§1·1交通运输学与交通工程学 一·交通运输工程学
1·交通工程学→研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通的规律,建立交通规划、设计、控制和 管理的理论方法,以及有关设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的 一门技术科学。
2·交通运输系统由五种运输方式组成:铁路 公路 水路 航空 管道
3·完成交通运输任务3个基本要素:路线 实有路线:轨道 道路 管道 运输带 管线 虚有路线:航海路线 航空路线
载运工具 轮船 飞机 汽车 火车;传送带 缆车 管道
枢纽站→出行和运货的起 终点,转换运输方式的中间站点 载运工具的停放地点等 4·各种运输方式用3个属性来评价:普遍性 系统的可达性 路线的直接性 处理各种需求的适应性 机动性 处理运量的能力(载运能力) 敏捷性(速度) 效率 系统的生产率 二·交通工程学
※\个E\学科:工程Engineering 教育education 法规enforcement 环境environment 能源energy *国家高速公路网采用放射线与纵横网格相结合布局方案,由7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线组成,简称为\网,总规模约8.5万公里
*哈尔滨 三环路建设标准为城市快速路,设计时速80公里 ,三环路建成后,哈市城市道路“两轴、四环、十射”的交通骨架基本形成。两轴是指东西大直街与中山路、红军街、经纬街;四环是指内环、二环、三环、公路环。十射是哈伊、哈大、哈双北线、哈双中线、哈双南线、京哈公路、哈五公路、哈阿公路、哈成公路、哈同公路。 *步行时代 马车时代 汽车时代 高速公路与快速路时代 智能交通时代 *美国交通工程师协会 American Institute of Traffic Engineering *TSM Transportation System Management 交通系统管理 TDM Transportation Demand Management 交通需求管理 ITS Intelligent Transportation System 智能交通系统 IVHS Intelligent Vehicle Highway System 智能车路系统
AVCS Advanced Vehicle Control System 先进的汽车控制系统 ATMS Advanced Traffic Management System 先进的交通管理系统 ADIS Advanced Driver Information System 先进的驾驶员信息系统 交通信号区域控制系统:TRANSYT SCOOT SCATS
§1·2交通工程学的主要内容及其作用 一·交通工程学的内容
1·交通特性traffic characteristics
人(驾驶员 行人 乘客)的交通特性(critical characteristics of road users) 车辆(机动车 非机动车)的交通特性(critical characteristics of vehicles )
道路(公路 城市道路 交叉口及交通枢纽)的交通特性(critical characteristics of highways) 交通流的交通特性(traffic-stream characteristics) 2·交通调查traffic studies
3·交通流理论traffic flow theory
4·道路的通行能力和服务水平capacity and level-of-service 5·交通规划 transportation planning
6·交通事故与安全 transportation accident and safety 7·交通管理与控制traffic management and control 8·停车场及服务设施parking and service facilities
9·公共交通public transportation
10·交通系统的可持续发展规划persistent development planning 11·交通工程的新理论 新方法 新技术 new theory and technology 二·交通工程学的特点
系统性-大系统 子系统
综合性-五E学科 工程engineering 教育education 法规enforcement 环境environment 能源energy 交叉性-多学科交叉 社会性
超前性--交通系统规划建设必须考虑几十年后的交通需求及社会经济状况
动态性-动态随机系统 交通状况的实时动态特点 交通系统规划建设的动态特点 三·交通工程领域存在的问题
安全问题 能源问题 土地问题 环境问题
:车祸频繁 停车困难 废气、噪声污染严重 能源危机 交通拥堵严重 四·我国的交通问题
1·城市路网不完善 道路功能结构不合理
2·城市道路基础设施投资力量比较弱 道路建设与车辆增长速度不相适应 3·对交通管理控制重视不够 管控不力
4·交通拥挤已成为制约城市经济发展的瓶颈问题 缓解城市交通拥挤 改善交通环境刻不容缓 5·交通安全
6·交通流构成复杂 混合交通严重 各种车辆在道路上混行 相互干扰严重 7·汽车污染严重 8·公共交通发展缓慢
9·任意占用道路现象十分严重 10·交叉口交通混乱 通行能力低下
11·城市总体规划中土地利用规划和交通规划不相协调
*交通工程研究目的:提高道路通行能力(通畅) 提高运输速度(快速) 减少交通事故(安全) 提高交通舒适和方便程度 减少交通污染(环保) 节省能源消耗(节能)
§1·3道路交通系统
道路交通系统→一个由人 车 路 环境(含交通控制装置)组成的整体 每个组成部分都有其独立的功能或特性 按照特 定的方式有规律地运行 由此实现安全通畅 道路交通系统研究对象:交通流 目标:安全 通畅
道路交通特点:动态 系统中的各要素随空间 时间的推移而发生变化
开式 不仅道路系统内部人 车 路 环境相互联系密切 而且系统本身受国家政策 人民生活方式 文 化水平 经济条件等影响
Chp2人 车辆 道路的交通特性 §2·1人的交通特性 A·驾驶员的交通特性 一·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 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 服从交通警察的智慧 自觉维护交通秩序以保证交通的安全和通畅 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 后两项决定着车辆运行可靠性和安全程度
二·驾驶员的信息处理过程
信息→可被人直接或间接感知到的各种刺激:眼睛可以看见车内仪表 车外道路 车辆 行人 交通信号和标志 耳朵可听见发动机和喇叭的声音 鼻子可闻到异常气味 手脚可感觉到震动
信息处理过程→车辆在行驶过程红驾驶员通过视 听 触觉器官从交通环境中获取信息 经过大脑进行处理 作出判断 和反应 再支配手脚(运动器官)操纵汽车 使其按驾驶员的意志在道路上行进 :信息感知阶段 收集并理解信息的阶段 感觉器官获取的信息在头脑中的反映
*发生感知迟缓或感知错误的原因 除了刺激方面的原因以外 主要是驾驶员心理和 生理方面的原因
分析判断阶段 驾驶员把感知到的情况与自己的知识经验进行对照 分析 判断出道路 前后车 行 人等情况 并根据自驾车辆的技术状况 本人的健康状况及心理机能等 决定采取相 应的措施
*驾驶员的判断中 对距离的判断非常重要
操作反应阶段 肢体的操作反应阶段 即手脚按照大脑决策后的指令进行具体操作
总之,感知、判断、操作是有机地结合的。感知是判断的前提,为判断提供材料。分析判断又为操作反应提
供指令。操作是感知和判断的结果。操作的结果,反馈到感觉器官,对操作进行修正、调整。如果没有反馈, 难以保证动作的准确性。其中任何一项错误,都将导致整个信息处理过程的失败,这一信息处理过程通过反 馈.进行循环往复。
驾驶过程实质上就是不断地进行信息处理的循环过程。 三·视觉特性
视觉→外界光线经过刺激视觉器官在大脑中引起的生理反应。 :视力→眼睛分辨两物点之间最小距离的能力
:近视力→站在视力表前5m处 依次辨认视标测定的视力 标准为两眼的视力在0.7以上 动视力→处在运动中观察物体的视力 随车速提高明显下降 夜间视力→受光照度、背景亮度等诸多因素的影响
视觉适应→视觉器官对于光亮程度突然变化引起的感觉性适应过程 :暗适应→由明亮处进入暗处 眼睛习惯后 视力恢复 明适应→由暗处到明亮处 眼睛习惯后 视力恢复
眩目→视野内有强光照射 颜色不均匀 使人的眼睛产生不舒适感 形成视觉障碍。 有连续与间断之分 取决于光源的强度 实现与影响光之间的夹角 光源周围的亮度 眼的适应性 :生理性眩目 当受到对向车灯强烈照射 不禁要闭目或移开视线的现象 心理性眩目 由于路灯照明反射所产生的眩光使驾驶员有不愉快的感觉 立体视觉→人对三维空间各种物体远近 前后 高低 深浅和凹凸的一种感知能力
双眼视觉→两眼视差产生的二维物像融合为一个单一完整的具有三维立体感的三维物像的能力 深度立体感知
视野:静视野→在静止状态下 头部不动两眼注视前方时 眼睛两侧可以看到的范围 动视野→头部不动 但眼球可以转动时 所能看见的范围
两眼视野大约有120°重合,驾驶员视野与行车速度有密切关系
山洞视→汽车行驶速度提高 驾驶员注视点前移 视野变窄 注意力集中于景象中心而置两侧于不顾 色视觉:驾驶员对不同颜色的辨认和感觉是不一样的。
视差→对外界事物的不正确的知觉。 错误可能是生理和心理原因引起的。 四·反应特性
反应时间(反应潜伏期):感觉器官感知的时间 大脑加工的时间 神经传导的时间 肌肉反应的时间 感知-反应时间:感知 识别 判断 反应
制动反应时间→驾驶员从发现紧急情况到把右脚移到制动踏板上所需时间→感知
-反应时间
制动器作用时间→从开始踏制动踏板到出现最大制动力的时间