哈工大道路交通课件完整版

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1、,城市道路交通,Transport on Urban Road,一、 课程讲授的目的 城市道路交通是完成城市功能运转的重要保证，其效率的高低直接影响城市的效率，学习此门课程，在于让同学们掌握交通工程的基本知识，掌握城市交通规划的理论与方法，掌握城市道路及交通设施设计的方法，以便在城市规划工作过程中充分考虑交通规划设计与城市规划的关系，协调城市各用地及功能运转。 二 、本课程教授的内容 1 交通工程的基本知识理论； 2 城市交通规划的理论和方法； 3 城市道路及交通设施设计方法。,第一章 绪论,第一章 绪论,第一章 绪论,三 、交通与城市的关系 城市交通为城市功能的实现提供支持和保证，影响到整个

2、城市生活的节奏和效率，以至于城市的结构。纵观历史，城市发展历程中的重大结构性变革往往源于交通运输设施的深刻影响。,改变后的土地利用,增加出行产生,较大的交通需求,附加交通设施,增加了可达性,增加了土地价值,四 、交通规划与城市规划 交通规划是指通过对城市交通需求量发展的预测，为较长时期内城市各项交通用地，交通设施，交通组织，交通项目的建设与发展提供综合布局与统筹规划，并进行综合评价。 规划法明确规定：“城市总体规划必须包括城市综合交通体系规划。” 城市交通规划是城市规划的重要组成部分，受城市规划人口、用地规模、土地使用、城市布局、城市环境等重要因素的制约和影响，而城市交通又会自发地促使城市土地

3、使用发生变化，诱导城市的发展。并且城市交通规划的合理与否，直接影响着城市机能运转效率、城市发展形态以及城市风貌特色的形成。所以，研究城市交通脱离不开城市规划与城市建设的各个方面、各种因素，而具体到某一城市来说，研究城市规划又必须研究城市交通。,第一章 绪论,1 城市交通规划的发展： 中国：80年代至今 外国：50年代至今 50年代：芝加哥 60年代：纽约、巴黎、伦敦 70年代：香港、哥伦布 80年代：北京、深圳、香港、东京、莫斯科 90年代：上海、乌鲁木齐、堪培拉、洛杉矶 2 交通规划技术的发展： 道路网规划 交通规划 3 城市规划与交通规划的结合 （1）现状 （2）两者关系：源（城市规划）与

4、流（交通规划） （3）反馈机制的建立,第一章 绪论,五 、交通的未来发展 1 道路等设施建设 2 交通管理 3 新型交通工具研制 4 规划思想、理论的发展 5 交通与环境 6 信息的发展,第一章 绪论,参考书目： 郑祖武 等 现代城市交通 人民出版社 王 炜 等 城市交通规划及其应用 东南大学出版社 任福田 等 城市道路规划与设计 中国建筑工业出版社 徐慰慈 等 城市交通规划论 同济大学出版社 周荣沾 等 城市道路设计 人民交通出版社 相关规范： 城市道路交通规划设计规范 GB 50220-95 城市道路设计规范 CJJ 37-90 城市道路绿化规划与设计规范 CJJ 75-97,第一章 绪论

5、,第二章 城市道路交通分析,第二章 城市道路交通分析,第二章 城市道路交通分析/第一节,第一节 城市交通形式,、概述 1 交通：是指人和物在两地间的移动和往来的过程。 2 城市交通分类： （1）类型：道路、铁路、水运、航空、管道 （2）空间：市际交通（对外交通） 市内交通（城市交通） 二、 城市客运交通类型,第二章 城市道路交通分析/第一节,第一节 城市交通形式,三、城市货运交通类型 道路运输 铁路运输 水运 航空运输 管道运输,第二章 城市道路交通分析/第二节,第二节 城市道路交通流特性,交通工程学：研究道路和街道的规划、几何设计及交通运营；研 究路网、广场、车站、及其相邻接的用地与交通模

6、型之间的关系，使人和车辆移动达到安全、有效、 方便、经济的目的。 交通特性：描述道路交通体系中所容纳的车流与人流的定性和定 量特征。 基本概念 1 交通流：某一时段内连续通过道路某一断面的车辆或行人所 组成的车流或人流的统称。 2 交通体系：道路和在道路上通行的车辆及行人的统称。 3 交通流特征：某一交通体系中，交通流的定性或定量特征。 4 交通参数：描述和反映交通流特征的一些物理量。如交通 量，车速，交通密度，通行能力，车头间隔，行 程时间等。其中交通量、车速和交通密度可反映 交通流基本性质，称其为基本交通参数。,第二章 城市道路交通分析/第二节,二 交通量：是指单位时间内通过道路某一断面的

7、车辆数。 （一）交通量的表示方法 1 平均日交通量（ADT）：测量时间在一天以上，以测量总量 与测量时间的比值，叫做平均日交通量。可分作： （1）年平均日交通量 (AADT) N/365 （2）月平均日交通量 (MADT) N/30(31) （3）周平均日交通量 (WADT) N/7 2 昼间12小时交通量：早 7:00(6:00)- 晚 7:00(6:00) 12小 时的交通量。 3 小时交通量： （1）年最大小时交通量：全年8760小时交通量从大到小排列，最大的为年最大小时交通量。,第二章 城市道路交通分析/第二节,（2）第30位小时交通量：全年8760小时交通量从大到小排列，其中位于第3

8、0位的小时交通量即称为第30位小时交通量。（见右图） （3）高峰小时交通量：在全天24小时内，按每分钟计测时间单位测量交通量，其中连续60分钟的最大交通量值即为高峰小时交通量。 （4）设计小时交通量：实际上是个设计标准，不同种类的道路设计标准是不同的，其设计小时交通量也不同。,第二章 城市道路交通分析/第二节,（二）交通量的变化规律： 1交通量随时间的变化特性 （1）时变：一天内小时交通量的变化 a 高峰小时交通量比：高峰小时交通量与该天日交通量值比。 b 高峰小时系数：高峰小时交通量占扩大交通小时交通量的比值，一般小于1。 c 昼间流量比：昼间12 小时交通量与平均日交通 量之比。 （2）日

9、变（周变）： 一周内日交通量的变化。 （见右图）,第二章 城市道路交通分析/第二节,2 交通量的空间变化特征： （1） 路段分配：由于车辆行驶的随机性，反映在一个城市各条道路上的交通量是不同的，就是同一条道路不同路段的交通量也是不同的。 （2） 车道分配：当同向车行道的车道数在两条以上时，由于受到非机动车及公共（电）车停靠的干扰，两条车道的通行能力是不同的，靠边车道通行能力比路中的车道通行能力低。据统计其影响系数分别为：自路中线起第一条车道是1.00， 第二条车道是0.80-0.89， 第三条车道是0.65-0.78， 第四条车道是0.50-0.65。,（3）月变：一年内月交通量的变化。,（4

10、）年变：交通量随年份不同的变化情况,第二章 城市道路交通分析/第二节,（3） 方向分配：在道路某一断面进行交通观测时，可以发现，往返两个方向的交通量在一天中某一个时段或一个月的某几天，总会有显著的差别。我们称交通量大的方向为重方向。,3 交通量的换算：,第二章 城市道路交通分析/第二节,换算系数：自行车 0.2 2轮摩托 0.4 3轮摩托和微型车 0.6 小客车或小于等于3吨的货车 1.0 旅行车（即中面包） 1.2 4 交通量资料的应用 （1）交通规划； （2）道路设计； （3）交通管理； （4）交通安全； （5）交通经济。 三 车速 （一）概念：车辆行驶距离对时间的变化率。 （二）分类与定

11、义,第二章 城市道路交通分析/第二节,1 地点车速：车辆通过某一指定地点的瞬时速度。 u= L/t (米/秒或公里/小时) 2 行驶车速：指车辆在某一行程内行驶时可以达到的速度。 3 行程车速：车辆在某行程或区间内行驶的实际速度称为行 程速度。 4 运行车速：运行车速视其作用不同而有不同的含义。 一，是作为运输效率（或运输企业管理）的主要指标之一的运行车速，指的是货运车辆在运输路线上的周转速度。 二，作为设计标准。指中等技术水平驾驶员在良好气候条件下能在路上安全行驶不超过设计车速的最高行程车速。用来评价道路通行能力。 5 临界车速：对应道路通过最大交通量的速度。 6 设计车速：在交通规划，道路

12、线型设计，交通管理中的控 制速度称设计车速。,第二章 城市道路交通分析/第二节,（三）平均速度 1 时间平均速度 2 空间平均速度,第二章 城市道路交通分析/第二节,3 ut 和us 的关系,（四）影响速度的因素 1 道路条件： 道路线型条件； 道路等级； 路面质量； 交通组成；（机动车、自行车、行人） 2 车辆条件 3 驾驶员条件 4 环境条件 （五）车速资料的应用： 1 规划 2 设计 3 管理,第二章 城市道路交通分析/第二节,四 交通密度 （一）定义：某一瞬时，单位长度上一个车道上或全部车道上的车辆数。 K=Q/L （辆/公里） 式中：Q交通量，即路段内的车辆数； L路段长度。 （二）

13、密度参数的分布特征 1 空间占有率(Rs)：在某 一瞬时，观测路段内行驶的 车辆总长度占路段长度的百 分比。,第二章 城市道路交通分析/第二节,2 时间占有率(Rt)：在某一 测定的时段内，车辆通过某一 断面的累计时间与该测定时段 之比值，也就是单位时间内， 车辆在道路上占有的时间。 （三）交通密度指标的应用 1 联合表征道路交通状况； 2 衡量道路服务水平。 五 交通量，车速和密度之间的关系,（一）基本关系式： T=Q/u 或 Q=Ku 式中：K交通目的（辆/公里）； Q交通量（辆/小时）； u车速（公里/小时）。,第二章 城市道路交通分析/第二节,（二）车速与密度的关系,（三）流量与密度的

14、关系,第二章 城市道路交通分析/第二节,（四）流量与车速的关系,第二章 城市道路交通分析/第二节,（五）流量、车速与密度的关系,最大流量Qm 及相应的车速Um,密度Km 是划分交通是否拥挤的特征值。当QQm , KKm , UUm 时，图a的左半部分或图c的上半部分，为交通畅通。 另外，从道路交通角度出发，由上述三个参数的量值关系可知，在高速和快速道路上交通规划追求速度；而一般路网规划中则着重考虑交通容量问题。可见速度与容量不能兼得。修建干道会大量吸引车流，如不加以控制，车速会因密度增大而降低；当到达一定界线时，会出现阻塞，这就是高速、快速道路限制出入口及封闭横向路口的理论之一。,第二章 城市

15、道路交通分析/第三节,第三节 交通流统计分布,交通流的分析方法 1 概率论方法：假定道路上行驶的车辆是相互独立的，车辆分布是随机的。并假定每辆车的行驶是一种概率过程，可用概率论予以分析。 2 流体力学的方法：假定交通流是具有一定特性的流体，应用气体运动或声波，洪水波理论，宏观描述交通流的运动规律。 3 动力学方法：假定在交通流中，跟随前车的后车，向前移动有某种规律，依此推导出道路上各车辆动力学状态的微分方程，以此来表达车辆行驶规律。,第二章 城市道路交通分析/第三节,一 概率论基本概念 1 概率论：是研究随机现象的规律的科学。 2 试验：在一定的综合条件下的实现。 3 事件：在实验结果中所发生

16、的现象。 a 某事件是一定发生的，叫做必然事件。 b 某事件是一定不发生的，叫做不可能事件。 c 某事件可能发生也可能不发生，叫做随机事件。 4 频率：n次试验，事件发生m次，则频率 w =m/n 5 概率：随机事件频率的稳定性， 可用一个数来表示，这个数即 为概率。,6 概率分布（直方图）,7 分布曲线,第二章 城市道路交通分析/第三节,二 概率分布模型：分为离散型 和连续型 （一） 离散型分布 1 二项式分布：,例：一个路口，有25%其自行车的人不遵守交通规则。警察找其中5个其自行车的人问话，问五个人中有两个不遵守交通规则的概率。,第二章 城市道路交通分析/第三节,2 泊松分布：,第二章 城市道路交通分析/第三节,（二） 连续型分布 1 负指数分布：经常用在交通流分析中的车头间隔及事故间隔之类的问题。,第二章 城市道路交通分析/第三节,2 变换负指数分布：经常用在交通流分析中的车头间隔及事故间隔之类的问题,例：已知某交叉口信号灯周期60秒，此交叉口