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1、交通工程全册配套精品完整课件交通工程全册配套精品完整课件 交通工程学 第一章绪论 交通工程学的定义、产生和发展 交通工程学的作用、特点及内容 我国交通工程学的产生和发展 一、交通的定义 广义的交通（communication）包括：人、物的运输与语言、 符号、图像等信息的传输。 交通是运输（Transportation）和邮电（Communication） 的总称。运输是人和物借助交通工具的载运，产生有目的的 空间位移。邮电则是邮政和电信的总称，邮政是信件和包裹 的传递，电信是语言、符号和图象的传输。 狭义交通，是我国历史上常用的运输的含义，实际上现 代运输包括铁路、道路、水运、航空和管道运输

2、，在我们专 业这里指道路交通traffic （以汽车为主要工具，其它：摩 托车、自行车、行人等） 。 第一节 交通工程学的定义、产生与发展 水 河 运 海 运 轨 道 管 道 运 输 公 路 陆空 交通运输 道 路 航 空 城 市 道 路 交通运输的组成 轻 地 铁 轨 铁 路 太 空 ？ 交通是人类生存和社会发展必需的 活动。 1. 步行时代 2马车时代 3汽车时代 4高速公路与快速路时代 5智能交通时代 二、交通工程的发展 交通是人类生存和社会发展必需的活动，随着社会生 产的发展和劳动的分工，生活和生产活动需要彼此交换 食物、日常用品和生产中必不可少的材料和产品，需要 交换信息和彼此往来流

3、通，因此就产生了交通。 1.步行时代 人类最原始的交通运输方式是背负、抬、肩挑手 拿，这时候木棍是最原始的运输工具。随着社会的进一 步发展，剩余的产品数量和种类都多了起来，人类从渔 猎时代进入畜牧时代，某些野兽如牛、羊、驴、马、骆 驼、象等，经过驯化成为家畜，供人役使，成为人类的 运输工具。后来又发明了撬，用以拖曳物品。其后又在 撬板的底下安放圆木，以滚动代替滑动，从而大大减少 了摩阻力。人类运送货物的水平得到了很大的提高。 2马车时代 车轮的发明使交通方式发生了根本性的变化，使人类 交通进入了车辆时代，相当大地促进了人类文明的进程。 以马车为主的畜力车辆的发展使交通作为一种工程开 始出现，能

4、适应畜力车通行的道路开始修建，如我国春秋 战国时期修建的“金牛道”，秦始皇统一中国后修建的全国 性“驰道”、“驿道”。 城市道路网也开始规划建设，如我国周代就已经有了 明确的道路系统及城市道路网规划。周礼考工记载 有“匠人营国，方九里，旁三门，国中九经九纬，经 涂九轨，环涂七轨，野涂五轨”，这种“九经九纬”的道路 网模式几乎一直沿用到近代。 古代中国的交通管理，礼记中记载：“道路男子由右， 妇人由左，车从中央” 。交通初步形成。 马车交通形成以后在历史上占据了数千年的统治地 位，直到19世纪汽车的出现才被打破。 3汽车时代 19世纪末，产业革命之后出现了蒸气机和电动机， 为运输工具的改革和发展

5、提供了良好的条件。1885年， 德国人K本茨(KarlBenz)第一次制成了用内燃机作为 动力的汽车，从此汽车很快就成为主要的运输工具。 由于汽车的大量生产，公路也迅速发展，德国1933 年开始修建高标准汽车专用公路。二战后汽车载重量、 行驶速度日益提高，要求公路提供迅速安全的行车条 件，公路技术标准不断提高，以适应现代公路运输的需 要。 同时，自行车、摩托车、电车等交通工具也开始出 现，行人、机动车、非机动车混合行驶带来了诸多交通 问题。为了解决交通问题应运而生出现交通工程。 汽车时代 4高速公路与快速路时代 20世纪30年代之后汽车工业迅速发展，公路运量激 增，形成了车多路少、事故率不断上

6、升，交通需求难以满 足，加之汽车速度提高很快，推动了公路的发展和技术标 准的提高。40年代后，许多国家修建高速公路。有些国家 甚至已建成了本国的高速公路网并与邻国相接。据1997年 不完全统计，80个国家和地区拥有高速公路通车里程已达 20多万公里。 2012年底，我国公路通车总里程达410万公里。其中， 高速公路达9.6万公里。中国高速公路网已完成规划。规划 后的高速公路网，将形成由中心城市向外放射以及横贯东 西、纵贯南北的大通道，并且实现“东部加密、中部成网、 西部连通”的新局面。 长 江 三 角 洲 高 速 公 路 网 规 划 图 13/87 4高速公路与快速路时代 城市快速路、干道网也

7、开始大规模建设。各大城市、 特大城市纷纷开始规划环路、建设环路，北京、上海、 天津、广州、沈阳、南京、哈尔滨都规划建设了环路。 4高速公路与快速路时代 另一方面，汽车作为主要的交通工具，发展异常 迅速。据1997年的不完全统计，全世界已有汽车近7亿 辆。截至2006年底，我国私人拥有的各类汽车首次超 过4985万辆。2006年私人轿车1149万辆。2012年底， 我国机动车保有量已达2.4亿辆，机动车驾驶人达2.6 亿人。私人汽车保有量9309万辆，私人轿车保有量 5989万辆。 汽车时代真正来临了！随之而来的交通拥挤、环 境污染、交通事故等交通问题层出不穷，迫切需要交 通工程有新的发展。 4

8、高速公路与快速路时代 特大交通事故 4高速公路与快速路时代 4高速公路与快速路时代 5智能交通时代 智能交通时代是社会经济发展与科技进步的必然产物。 20世纪末，汽车增加很快而道路设施不足，各国交通 拥堵、事故频发、环境污染、能源危机；同时大量修筑新 路就要占用大量土地，土地资源方面的矛盾也日益突出。 科学技术的进步，特别是计算机与信息技术、电子技 术的飞速发展，为交通问题的缓解提供了新的途径。在20 世纪60年代日本、欧洲就开始了智能运输系统(ITS)的研 究，美国也投入了大量人力资源，研究车辆与交通的控制、 传感器接收、输送等元件和各种自动控制系统组成智能运 输系统，也称自动化公路运输系统

9、(AHS)。 20世纪末世界各国纷纷投入资金、人力开展智能交通 的研究和开发，希望能以此解决交通拥挤。 智能运输系统还处于研究试验开发阶段。 智能交通时代 公安交通监控中心 什么是交通工程？ 研究对象？ 研究内容？ 做什么？ 能解决什么问题？ 怎么做？ 1 120世纪40年代美国交通工程师学会的定义 交通工程学是工程学的一个分支，它研究道路规划、几 何设计、交通管理和道路网、终点站、毗连区域用地与 各种交通方式的关系，以便使客货运输安全、有效、经 济和方便。 2澳大利亚著名的交通工程学教授布伦敦的定义 交通工程学是关于交通和出行的计测科学，是研究交通 流和交通发生的基本规律的科学，为了使人、物

10、安全而 有效地移动，将此学科的知识用于交通系统的规划、设 计和运营。 31983年世界交通工程师协会会员指南提出的定义 交通工程学是运输工程学的一个分支。它涉及到规划、 几何设计、交通管理和道路网、终点站毗连用地与其他 运输方式的关系。 三、 交通工程学的定义 2 交通工程学是研究交通运行的规律及其对道路结构、人工 构造物的影响的科学。 5英国学者的定义 道路工程中研究交通用途与控制、交通规划、线形设计的 那一部分称为交通工程学。 6日本学者的定义 考虑客、货运输的安全、便利与经济，综合探讨公路、城 市道路及相邻连接地带的整体用地规划、几何线形设计和 营运管理等问题，属于工程上的分支学科。 7

11、 我国交通工程手册给出定义* 三、 交通工程学的定义 4前苏联学者的定义 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。 3 本质 内容 目的 目标 四、交通工程学的产生和发展 1交通工程学的产生 1930年美国率先成立交通工程师学会，并提出交通工程 学，标志了交通工程学作为学科的诞生。 2基础理论形成阶段（20世纪30年代40年代末） 建立交通工程学的基本理论，开展交通调查，研究交通现 象的一般规律。进行道路布局规划、考虑交通管理方案。 3交通

12、规划理论形成阶段（20世纪50年代70年代初） 20世纪50年代以后，各国汽车拥有量增加，打破了以铁路 为中心的局面，形成了“汽车化”运输的新格局。为适应汽 车化带来的大量交通需求，发达国家开展了大规模交通基 础设施建设。城市道路网建设和高速公路网络建设需要交 通规划的理论与方法、区域公路网规划理论和技术。这一 时期形成了“四阶段”交通规划模式一直沿用至今。 4 4交通管理技术形成阶段（20世纪70年代90年代初） 汽车化的后果是交通需求的无限膨胀，50、60年代的交通 基础设施并不能完全满足进一步增加的交通需求，交通拥 挤不堪、交通事故频发；能源危机，石油价格急剧上涨； 汽车尾气、噪声等环境

13、污染加剧威胁着人们的健康 。 20世纪70年代开始将解决交通问题的措施从大规模交通 基础设施建设转移到现代化交通管理上来，以期提高交通 系统的运输效率，对交通进行综合治理，提出交通系统管 理（TSM，Transportation System Management）和交通需 求管理（TDM，Transportation Demand Management）概 念，实施TRANSYT、SCOOT、SCATS等交通信号区域控 制系统。通过节源、改善交通环境、充分利用现有道路的 空间、控制车辆和车辆出行、协调各种交通方式，力求达 到整体效率最高。 四、交通工程学的产生和发展 5 5智能化交通系统研究

14、阶段（20世纪90年代中期开始） 尽管进行了大规模的交通基础设施建设、尽管进行了科学 的交通管理和控制，但是交通需求的继续增长，已有的问 题不但没有得到有效控制相反却有加剧的趋势，同时能源 环境及社会可持续发展的要求不断增加，社会对安全、高 效、低污染、科学地利用交通提出了更高的要求。 现代科技的发展为更加科学的解决交通问题提供了途径， 由于现代交通工程、信息工程、通信工程、电子工程、控 制工程、计算机技术等的发展，智能交通系统（ITS， Intelligent Transportation System）应运而生。 1) Advanced Vehicle Control System，AVC

15、S。 2) Advanced Traffic Managent System，ATMS。 3) Advanced Driver Information System，ADIS。 四、交通工程学的产生和发展 6 系 统 能 交 通 安 全 智 辆 航 费系 能物 理系 智能 交通 ITS 中心监控 智能交通管理系统 车 车收 导 统 系 交 通 诱 导 系 统 统 自 动 公 路 系 统 智 流管 统 智能公交管理系统 信息服务 智能交通 违章管理 交通管理 GPS 不停 智能式不停车收费 区域性不停车收费 单一收费站不 停车收费 智能交通监控 实时电子地图 车辆导航管理 停车场诱导 路侧通讯电

16、视广播 与因特网 可变标志 （路径、气候、施工） 车外信息 检测与处理 车辆控制 （自动驾驶系统） 危险警告 运行环境信息 自动刹车 货车与货源 实时信息 智能运价管理 物流计算机调度 公交智能调度 公交信息服务及 智能票制 交叉路口公交优 先信息控制 7 交通事故 拥堵 突发事件 动态交通流量 交通违章 公 安 局 120急救中心 119消防指挥中心 交通广播电台 前方交通拥堵 请绕行 道路交通诱导板 高速大队 智能交通指挥中心 公交总公司总调度 . 工程抢险 8 第二节 交通工程学的作用、特点及内容 9 一、交通工程学的作用 生产的发展、经济的繁荣以及社会活动的各个方面均 有赖于发达的交通

17、。随着人类社会的进步，科学技术的发 展，交通的功能与作用越来越大交通工程学。 交通运输是沟通地区之间、企业之间、国际间经济活动的 纽带和桥梁。（良好的交通条件与高效的运输系统，能促 进社会的发展、经济的繁荣。城市各项功能的发挥与经济 发展，也有赖于交通的现代化。交通是国民经济与各项生 活、生产活动的主要环节之一，在国民经济发展中，起着 重要的先行官的作用。） 交通运输能够扩大商品市场与原材料的来源，降低生产成 本与运输费用，促进工业、企业的发展与区域土地的开 发，提高土地价格与城市的活力； 交通的发展还可实现运输的专业化、便捷化、批量化与运 费低廉化，从而有可能在更大的范围内合理配置生产要 素

18、，同时也可促进全国或地区范围内人口的合理流动。 10 二、交通工程学的特点 系统性大系统、子系统； 综合性工程(Engineering) 、执法（Enforcement)、 教育(Education)、环境(Environment) 、能源(Energy)- -“五E”学科； 交叉性汽车、道路、交通、信息、通信、控制、计算 机多学科交叉； 社会性社会的各个方面（全社会的企事业单位及公民） 超前性使用期限（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预测） 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）。 11 三、研究内容（范围） 交通特性（人、车、路

19、、交通流）； 交通调查（Q、K、V、OD、时空分布、停车、环境）； 交通流理论（概率论、流体力学理论、排队论、跟驰理论和 交通动力学方法） ； 城市公共交通系统（公共交通方式、公交车辆、公交线路规 划理论） ； 交通规划理论与方法； 交通管理与控制理论与方法； 交通环境保护； 通行能力； 交通安全； 停车规划、管理； 自行车交通（特性、通行能力、管理）； 道路交通立法、条例； 新交通体系及各种交通设施。 12 第三节 我国交通工程学的产生和发展 13 一、我国交通工程的发展 1、古代道路交通工程 2、近、现代交通工程 3、改革开放以后 公路 城市道路 地铁、轻轨 智能交通 14 二、我国交通工

20、程学科的发展 开始交通工程讲学与求学（1978年） 交通工程学会建立（1980年） 交通数据调查（1982年） 交通法规的制定 交通规划编制工作开始（1993年） 引进与研制控制与控制信号机 交通调查、交通规划、公路网规划、道路线型设计理 论、城市交通控制系统、高速公路监控、交通管理、 交通影响分析、通行能力 15 交通造成的污染已占城市总污染 的80。 三、交通工程领域存在的问题 世界各国都存在不同的交通问题： 1安全问题 自从1885年第一辆汽车问世以来，全 球约有超过4亿的人死于交通事故，20世纪80年代以来， 全世界每年大约有50万人死于交通事故，中国每年则超 过10万人死于交通事故。

21、 2能源问题 交通运输业的能量消耗已成为世界能 源消耗的重要组成部分。 3土地问题 在经济发达国家，交通运输的用地已 经占到了总开发用地的30，大量用地用于建设道路， 城市用地严重不足。 4环境问题 交通带来的环境污染主要是噪声污染 和大气污染。据统计，都直接影响人类的生存与社会 的发展，必须予以重视！ 16 我国的交通问题 我国的交通问题比较严重，主要表现在： 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、交通拥挤已经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

22、已刻不容缓。 5、交通安全； 17 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、任意占用道路的现象十分严重； 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。 18 四、我国交通工程学科的研究任务 城市交通规划理论与方法 区域综合交通规划理论与方法 适合我国特点的交通控制理论与方法研究 交通流基础理论研究 交通综合治理方面的理论、方法与措施 城市轨道交通系统方面的研究 可持续发展的城市交通运输系统研究 智能交通系统基础理论研究 19 课程的主要内容及课程安排 第一章 第二章

23、 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 绪论(2学时) 交通特性分析(6学时) 交通调查分析(5学时) 交通流理论(7学时) 道路通行能力(4学时) 道路交通规划(4学时) 交通管理与控制(4学时) 20 1 第二章交通特性分析 2 主要内容 人-车-路的交通特性 人的交通特性 车的交通特性 道路的交通特性 交通流特性 交通量(Q)特性 速度(V)特性 密度(K)特性 交通流基本特性的相互关系 第一节人车路的交通特性 一、人的交通特性 (一)驾驶员的交通特性 (二)行人的交通特性 (三)乘客的交通特性 二、车辆的交通特性 三、道路的交通特性 3 4 （一） 驾驶员的交通特性 道路交通系统中的

24、人包括车辆(机动车和非机动车)驾驶 员、乘客和行人，他们都是道路的使用者和交通参与者。 1驾驶员的任务 2、驾驶员的职责和要求 3、驾驶员的信息处理过程 4视觉特性 5反应特性 6驾驶员的心理特点和个性特点 5 1驾驶员的任务 驾驶员是道路交通系统中“会思考”的部分： (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，以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， 服从交通警察的指挥，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。 三项任务中后两项任务决定着车辆运

25、行可靠性和安 全程度。 6 高度的社会责任感安全意识、遵纪守法 良好的职业道德爱岗敬业、踏实工作 良好的身体素质体质、视力、判断力 良好的心理素质心平气和、文明礼貌 熟练的驾驶技术得心应手 全世界都对驾驶员有严格的规定，采用驾驶证管理制 度，经考试合格领取驾驶证以后才准驾驶，还对驾驶员进 行技术教育、法制教育、道德教育等日常安全教育，禁止 酒后驾车。 2、驾驶员的职责和要求 由于交通系统中绝大多数交通事故直接、间接地与驾 驶员有关，因而，驾驶员是交通系统中对交通安全起主要 作用的因素，所以要求驾驶员具有： 7 驾驶证是驾驶机动车依法应当取得的驾驶资格凭证，无驾驶 证、被吊销或暂扣期间，驾驶人处

26、于一种无资格驾驶的状态 ，此时驾驶机动车上道路行驶是一种非常危险的和严重违反 道路交通安全法的行为。 安全法第九十九条规定“未取得机动车驾驶证、机动车 驾驶证被吊销或者机动车驾驶证被暂扣期间驾驶机动车的处 二百元以上二千元以下罚款，可以并处十五日以下拘留。” 除安全法规定的三种特定情形外，无证驾驶还包括其他 三种情形。一是通过非法程序取得驾驶证的；二是使用失效 的驾驶证驾驶机动车的；三是在某段时间内丧失驾驶营运机 动车资格的驾驶人驾驶营运机动车的。这些都属于无驾驶证 状态，不具有驾驶资格。 8 中华人民共和国道路交通安全法(2011年)第91条 饮酒后驾驶机动车的，处暂扣6个月机动车驾驶证，

27、并处1000元以上2000元以下罚款。因饮酒后驾驶机 动车被处罚，再次饮酒后驾驶机动车的，处10日以 下拘留，并处1000元以上2000元以下罚款，吊销机 动车驾驶证。 醉酒驾驶机动车的，由公安机关交通管理部门约束 至酒醒，吊销机动车驾驶证，依法追究刑事责任;5 年内不得重新取得机动车驾驶证。 饮酒后驾驶营运机动车的，处15日拘留，并处5000 元罚款，吊销机动车驾驶证，5年内不得重新取得机 动车驾驶证。 9 中华人民共和国道路交通安全法(2011年)第91条 醉酒驾驶营运机动车的，由公安机关交通管理部门 约束至酒醒，吊销机动车驾驶证，依法追究刑事责 任;10年内不得重新取得机动车驾驶证，重新

28、取得机 动车驾驶证后，不得驾驶营运机动车。 饮酒后或者醉酒驾驶机动车发生重大交通事故，构 成犯罪的，依法追究刑事责任，并由公安机关交通 管理部门吊销机动车驾驶证，终生不得重新取得机 动车驾驶证。 一年内有前两款规定醉酒后驾驶机动车的行为，被 处罚两次以上的，吊销机动车驾驶证，5年内不得驾 驶营运机动车。 10 2004年5月31日起，国家车辆驾驶人员血液、呼 气酒精含量阈值与检验（GB19522-2004）标准 正式出台。 新标准对车辆驾驶人员血液酒精含量临界值作了 调整， 饮酒驾车由原来的30mg/100ml调整为 20mg/100ml，醉酒驾车由原来的100mg/100ml调 整为80mg

29、/100ml，新国家标准的出台无疑加大 了处罚的力度。 据专家估算：20mg/100ml大致相当于一杯啤酒； 80mg/100ml则相当于3两低度白酒或者两瓶啤酒； 而100mg/100ml就大致相当于半斤低度白酒或者3 瓶啤酒。 11 人的感觉器官可以接收到各种各样的刺激，如驾驶员 的眼睛可以看见车内的仪表、车外的道路、车辆、行人、 交通信号和标志，耳朵可以听见发动机和喇叭的声音，鼻 子可以闻到异常气味，手脚可以感觉到振动等。所有这些 可以被人直接或间接感知到的各种刺激，都是信息； 车辆在行驶过程中，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，作出反应和判 断，再支配

30、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。这就是信息处理过程，见后图；在这 一过程中，驾驶员要受到自身一系列生理、心理因素的制 约和外部条件的影响，如果在信息的采集、判断和处理的 任何一个环节上发生差错，都会危及交通的安全和通畅。 3、驾驶员的信息处理过程 发生感知迟缓或感知错误的原因，除了刺激方面的原因（如 有些信息过于突然、过于隐蔽、刺激强度过于微弱等）以外，主 要是驾驶员心理和生理方面的原因。 12 车内环境 车外环境 信息 输入 感受器 知 觉 器 记忆 思考 判 断 器 意志 决定反应器 车辆 行驶 反应 输出 环境 感 觉 器 官 传 入 神 经 传 出 神 经

31、动 作 器 官 车辆 兴趣、情绪 中枢神经 信息感知阶段即收集并理解信息的阶段。即感觉器官获取的 信息在头脑中的反映。过程是：信息先由感觉器官接收，再经传 入神经传到大脑皮层，产生相应的映象。如果这一过程出现某种 意外，就会造成感知迟缓、感知错误。 反馈 3、驾驶员的信息处理过程 1)信息感知阶段 在驾驶员的判断中，对距离的判断非常重要。在驾驶过程 中，经常进行加速、减速、超车、会车、制动等行为，距离是 影响这些行为的重要因素。 13 车内环境 车外环境 信息 输入 感受器 知 觉 器 记忆 思考 判 断 器 意志 决定 反应器 车辆 行驶 反应 输出 环境 感 觉 器 官 传 入 神 经 传

32、 出 神 经 动 作 器 官 车辆 兴趣、情绪 中枢神经 信息被感知以后，驾驶员把感知到的情况与自己的知识经 验进行对照、分析，然后判断出道路、前后车、行人等等情 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。 反馈 3、驾驶员的信息处理过程 2) 分析判断阶段 14 车内环境 车外环境 信息 输入 感受器 知 觉 器 记忆 思考 判 断 器 意志 决定反应器 车辆 行驶 反应 输出 环境 感 觉 器 官 传 入 神 经 传 出 神 经 动 作 器 官 车辆 兴趣、情绪 中枢神经 驾驶员处理信息的最后阶段，是肢体的操作反应阶 段，即手脚按大脑决策后的指令进行具

33、体操作，并产生效 果。尽管由于操作错误造成的事故不多，但常常是一些比 较严重的事故。因此要求驾驶员的操作技能必须熟练，才 能在紧急情况下不致出现失误。 反馈 3、驾驶员的信息处理过程 3) 操作反应阶段 15 实际驾驶过程中，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，是分析判断的 源泉。 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，又反馈到感 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。 感知、判断、操作三位一体，构成驾驶员的信息处理 过程，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

34、行循环往 复。所以整个驾驶过程实质上就是不断地进行信息处 理的循环过程。 3、驾驶员的信息处理过程 16 4、视觉特性 在行车过程中，驾驶员需要及时感知各种交通信息，据统 计，各种感觉器官给驾驶员提供交通信息的比例如下：视 觉80，听觉10，触觉2，味觉2，嗅觉2。可 见，视觉是驾驶员信息输入最重要的感觉器官。因此对视 觉机能的考核和研究是驾驶员特性研究的重要内容。 视觉的形成 视觉，就是外界光线经过 刺激视觉器官在大脑中所引 起的生理反应。 视觉机能包括： 视力、视觉适应、眩目、 立体视觉、视野、视差、 色感等 17 视力就是眼睛分辨两物点之间最小距离的能力。根据眼 睛的状态和时间不同分为：

35、静视力、动视力和夜间视力。 (1)静视力站在视力表前5m处的视力。驾驶员要求0.7以 上，无红、绿色盲。 (2)动视力处在运动中观察物体的视力。动视力与汽车行驶 速度有关，随着车速的提高，视力明显下降。此外，动视力 还随驾驶员年龄的不同而有所差异，年龄越大，动视力低落 的幅度越大。 (3)夜间视力。夜间视力受光照度、背景亮度等诸多因素的影 响。光照度增加则视力增加，光照度在0.1lx1000lx范围 内，视力与光照度之间近乎为直线关系。黄昏时间对驾驶员 行车最为不利。因在黄昏时刻，前灯的照度正与周围景物的 光亮度相近，难以看清周围的车辆和行人，容易发生事故。 4.1 视力 18 视觉适应是视觉

36、器官对于光亮程度突然变化而引起的感受性适应 过程。 由明亮处进入暗处，眼睛习惯后，视力恢复，称为暗适应；由暗 处到明亮处，眼睛习惯后，视力恢复，称为明适应。 暗适应时间较长，通常要36min才能基本适应，约3040min才 能完全适应，而明适应则可在1min内达到完全适应。 一般，由隧道外进入没有照明条件的隧道内，大约发生10s的视 觉障碍；夜晚在城区和郊区交界处，由于照明条件的改变也会使 驾驶员产生视觉障碍，从而影响行车安全。设置照明设施时应予 考虑。 此外，黄昏时路面的明亮度急速降低(特别是秋天的黄昏)，但天 空还较明亮，视觉的暗适应较困难，此时正值驾驶员和行人都感 到疲劳的时候，事故发生

37、率较高，应从多方面予以重视。 4.2 视觉适应 19 若视野内有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适 感，形成视觉障碍，这就是眩目。 夜间行车，对面来车的前灯强光照射，易使驾驶员产生眩目 现象。有连续与间断之分。夜间行车多是间断性的眩目。 当受到对向车灯强烈照射时，不禁要闭目或移开视线，这种 现象称之为生理性眩目。 若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，这种现象为心理性眩目。 眩目是由眩光产生的。眩光会使人的视力下降，下降的程度 取决于：光源的强度、视线与影响光之间的夹角、光源周围 的亮度、眼的适应性等多种因素。 视力的眩光影响恢复，由亮到暗6s，由暗到亮3s。 与眩光

38、有关的视觉消失现象 4.3 眩目 20 立体视觉是人对三维空间各种物体远近、前后、高低、 深浅和凸凹的感知能力。 现代视差信息理论认为，双眼注视景物时，会在视网 膜上产生视差，这是深度知觉的基础。当深度信息传到大 脑枕区再经加工处理后，便产生了深度立体感知。这种把 两眼视差所产生的二维物象融合为一个单一完整的具有三 维立体感的三维物象的能力称为双眼视觉。立体视觉的生 理基础是双眼视觉功能必须正常，立体盲患者在视差的传 递或视中枢信息处理时会发生断路或紊乱，从而导致对深 度距离的判断不准或反应迟钝。 4.4 立体视觉 上下(垂直视野)达135140 ，左 21 4.5 视野 在静止状态下，头部不

39、动两眼注视前方时，眼睛两侧可 以看到的范围称为静视野。头部不动，但眼球可以转动时， 所能看见的范围称为动视野。静视野和动视野可以用角度来 衡量。通常，正常人双眼同时注视一个目标时，视野大约有 120o左右是重叠的，双眼视野比单眼视野的范围大。 正常人的视野大约每只眼睛 o 右(水平视野)达150160o；两视 野约为180o。动视野比静视野 大，左右约宽15o。上方约宽 10o，下方无明显变化。人眼的视 野可用视野计进行测定，如果驾 驶员的双眼视野过小，则不利于 行车安全。 22 4.5 视野 驾驶员的视野与行车速度有密切的关系。当汽车行驶 时，视野的深度、宽度、视野内的画面在不断变化，驾驶员

40、 需要根据视野的内容驾驶车辆。随着汽车行驶速度的提高， 注视点前移，视野变窄，周界感减少。行车速度越高，驾驶 员越注视远方，视野越窄，注意力越集中于景象的中心而置 两侧于不顾，结果形成所谓“山洞视”，容易引起驾驶员产 生疲劳、瞌睡。 因此，在设计道路时，应在平面 线形中限制道路直线段的长度，强制 地促使驾驶员变换注视点的方向，避 免打盹肇事。 驾驶员随着年龄的增大，周边视 力减退，识别能力下降，视野变窄。 带眼镜的驾驶员的视野也略窄些。 4.6 色视觉 驾驶员对不同颜色的辨认和感觉是不一样的。 红色刺激性强，易见性高，使人产生兴奋、警觉； 黄色光亮度最高，反射光强度最大，易唤起人们的注意； 绿

41、色光比较柔和，给人以平静、安全感。 交通工程中将红色光作为禁行信号，黄色光作为警告信 号，绿色光作为通行信号。 交通标志的色彩配置也是根据不同颜色对驾驶员产生不同 的生理、心理反应而确定的。 23 4.7视差 视差(错觉)，是对外界事物的不正确的知觉。错觉可能 是生理和心理原因引起的。当前的知觉与过去的经验相矛 盾，或者思维推理上的错误，都是造成错觉的原因。如图 人们会产生错觉。 有一些错觉会重复出现，不易克服；另有一些错觉经过实践 活动，可以慢慢改正，不再形成错觉。不管能否克服，驾驶 员都应知道有这种客观现象存在，观察中注意避免，错觉的 产生常常会造成交通事故。但我们可以从错觉产生的机理出

42、发，变不利为有利，利用错觉为提高道路交通安全服务。 其他有利的措施标志、标线 24 25 26 27 5反应特性 反应是由外界因素的刺激而产生的知觉行为过程。反应 特性是驾驶员最重要的特性之一。包括驾驶员从视觉产生 认识后，将信息传到大脑知觉中枢，经判断，再由运动中 枢给手脚发出命令，开始动作。知觉反应时间是控制汽 车行驶性能最重要的因素。 制动持续时间 制 动 操 作 过 程 反 应 时 间 28 续行 时间 制动 时间 制动反应时间 制动作用时间 29 6驾驶员的心理特点和个性特点 身心健康是安全行车必不可少的条件。影 响驾驶员行车稳定性和安全性的心理因素和个 性特点主要包括以下几个方面：

43、 (1)动机 (2)素养 (3)注意力 (4)智力 (5)情绪 (6)成熟性 (7)知识性 (8)条件反应 服务 水 平 行人流量 (人/mmin) 行人占有空 间 2 (m/人) 行人交通情况 A302.3自由流 B30552.30.9 行人步行速度和超越行动受到限制；在有行人反向和横穿 时 严重地感到不方便 C55700.90.5 步行速度受到限制，经常需要调整步伐有时只好跟着走； 很 难绕过前面慢行的人；想要反方向走或横穿特别困难 D 700.5不稳定流动，偶尔向前移动；无法避免与行人相挤；反向 和 横穿行动不可能 30 （二）行人的交通特性 1目的 人类生活密不可分的活动； 满足步行者

44、生理、心理和社会需要，保证交通安全； 设施的规划、设计、实施需要对行人交通的特性的认识和理解。 2. 行人交通流特性 美国学者弗洛因(Fruin JJ)，提出了人行道服务水平划分建议值。 人行道流量、行人占有空间与服务水平 31 （二）行人的交通特性 1979年，以色列学者普鲁士(PolusA)等人对行人交 通作了实地观测和理论分析。研究发现，人行道上行 人的步行速度平均值在1.031.28m/s之间。男性的步 行速度比女性要快。步行速度随行人流密度增大而下 降。他们在平均步行速度、平均行人密度、人行道服 务水平之间建立了一元回归模型。 3行人交通特征及相关因素 行人交通特征(Pedestri

45、an characteristics)表现在行人的 速度、对个人空间的要求、步行时的注意力等方面。 这些与行人的年龄、性别、出行目的、教养、心境、 体质等因素有关，也与行人生活的区域、周围的环境、 街景、交通状况等有关。 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 1.01.3m/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 2 要求为0.92.5m/人， 儿 童个人空间要求较小， 老年人则要求比较大 成年人比较重视交通安全，注意根 据 环境调整步伐和视线，儿童喜欢任 意 穿梭 性别男性比女性快男性大、女性小大致相当 出行目 的 工作、事务性出

46、行，步速 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 受教育程度高的人一 般 要求高。反之，不同 受教育程度高的人一般对个人空间 要 求高，较注意文明走路和交通安全 心境 心情闲遇时速度正常，心 情 紧张、烦恼时速度较快 闲暇时个人空间要求 正 常，心情紧张时要求 较 小，烦恼时要求较大 心情闲暇时注意力容易分散，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 街景丰富时个人空小， 单调时个人空间大 街景丰富时注意力分散，单调时集 中 32 出行日 的 理想的出行时间不计较的出行时间能忍受的出行时间 就业 购物 旅游 10 10

47、 10 25 30 30 45 35 85 原苏联在城市交通规划时规定了乘客的乘车时耗定额 人口规模(万人)10050100255025 时耗指标(min)45353025 （三）乘客的交通特性 1乘客的交通需求心理 人们乘车目的如上班、上学、购物、公务、社交、娱乐等。 人们在乘车过程中总是希望省时、省钱、省力，同时希望安全、方便、舒适。 道路设计、车辆制造、汽车驾驶、交通管理等都应考虑到乘客的这些交通心理要求。 2乘车反应 不同的道路等级、线形、路面质量、汽车行驶平稳性、车箱内气氛、载客量、车外景 观、地形等对旅客乘车的生理、心理反应都有一定的影响。 弯道半径、路面平整度、路基边坡、乘车时间

48、、心理空间。 不同出行目的的出行容忍时间（min） 33 第一节人车路的交通特性 一、人的交通特性 (一)驾驶员的交通特性 (二)行人的交通特性 (三)乘客的交通特性 二、车辆的交通特性 三、道路的交通特性 1 2 二、车辆的交通特性 车辆类型项目尺寸(m) 总长总宽总高前悬轴距后悬 小客车6(5)1.82(1.6)0.8(1.0)3.81.4 载重汽车(普通汽车)122.541.56.54 鞍式车(铰接车)16(18)2.541.2(1.7)4+8.8(5.8+6. 7) 2(3.8) 3 公路和城市道路所服务的各种车辆有小汽车、公共汽 车、卡车、摩托车、自行车等。道路设计标准必须满足这 些

49、车辆的行驶要求。车辆的交通特征，如驾驶员的视线高 度，车辆在高速行驶时的特征等规定了道路设计的一些指 标，如竖曲线会车视距的保证，平曲线最小转弯半径、超 高值的确定等。公共汽车、货车的尺寸、重量以及其他一 些特性决定了车道宽度、竖向净空、路面桥梁荷载等。 1. 设计尺寸 规范规定的设计车辆外廓尺寸 4 5 2动力性能 汽车动力性能包括：最高车速，加速度或加速时间，最 大爬坡能力。 最高车速是指在良好的水平路段上，汽车所能达到的最 高行驶车速（kmh）。 加速时间分为原地起步加速时间和超车加速时间。原地 起步加速时间是指汽车由第I档起步，以最大的加速度逐步换 至高档后达到某一预定的距离或车速所需

50、要的时间。超车加 速时间大多是用高档或次高档由30kmh或40kmh，全力加 速至某一高速度所需的时间来表示。 爬坡能力用汽车满载时第I档在良好的路面上可能行车的 最大爬坡度imax()表示。 6 3制动性能 汽车制动性能主要体现在制动距离或制动减速度上。 汽车制动性能还体现在制动效能的稳定性和制动时 汽车的方向稳定性上。 制动过程实际上是汽车行驶的动能通过制动器转化 为热能。所以温度升高后，能否保持在冷状态时的制动 效能对于高速时制动或长下坡连续制动都是至关重要的。 方向稳定性是指制动时不产生跑偏、侧滑及失去转 向能力的性能。制动跑偏与侧滑，特别是后轴侧滑是造 成事故的主要原因。 7 三、道