1、第1章 行人和車輛基本知識1.1 行人基本知識1.1.1 行人靜態(tài)空間需求圖1-1-1 人體橢圓圖行人靜態(tài)空間主要是指行人身體在靜止?fàn)顟B(tài)下所占用的空間范圍，身體前后胸方向的厚度和兩肩的寬度是人行空間和有關(guān)設(shè)施設(shè)計中所必需的基本尺寸。一般設(shè)計中常以男性身體橢圓為標(biāo)準(zhǔn)，如圖1-1-1所示。一般來說單人行走無攜帶物需要0.70.8m（平均0.75m）的寬度；單人行走一側(cè)攜帶物品一般需要0.750.85 m（平均0.8m）；單人行走兩側(cè)攜帶物品或大人帶小孩行走需要0.851.1 m（平均1.0 m），如圖1-1-2所示。圖1-1-2 行人負(fù)物占用寬度（c）單身行走兩側(cè)攜帶物品或大人帶小孩行走（b）單身

2、行走一側(cè)攜帶物品（a）單身行走無攜帶物行人的運動空間需求可分為步幅區(qū)域、放置區(qū)域、感應(yīng)區(qū)域、行人視覺區(qū)域以及避讓與反應(yīng)區(qū)等。根據(jù)國內(nèi)已有的調(diào)查資料，男性步幅平均66.6cm，女性步幅平均60.6cm。感應(yīng)區(qū)域不像步幅那樣容易測得，在很大程度上受人的知覺、心理和安全等因素的影響。在通常情況下，能對一個人從頭到腳都觀察到，約需2.1m的距離，在此距離下，視覺感到舒服，也適合正常速度下人的步行，即后腳跟不易被人踩到。步行者以常速行走時，也會在自己面前預(yù)留一個可見的區(qū)域，以保證有足夠的反應(yīng)時間，以便采取避讓行為。這個區(qū)域可通過反應(yīng)時間與正常速度相乘而得出，約為0.480.6m。行人的空間感受也是一個影

3、響設(shè)計與通行能力的因素。行人在行走時都有一定的心理緩沖空間。心理學(xué)家所做的人類緩沖區(qū)域的測量實驗，已經(jīng)確定了個人空間的較低要求范圍，約為0.220.26m。當(dāng)強調(diào)舒適時，比緩沖區(qū)域變化幅度會更大，女性的身體緩沖區(qū)域面積范圍在0.37 0.46m，而男性則在0.740.84 m。對于擁擠狀態(tài)下行人占用空間的當(dāng)量面積大致劃分為以下幾類，如表1-1-1和圖1-1-3所示。行人占用不同空間分級表 表1-1-1 類別指標(biāo)接觸區(qū)域不接觸區(qū)域個人舒適區(qū)域可行動區(qū)域當(dāng)量直徑（cm）23.0545.753.360.9面積（m）0.280.660.931.21圖1-1-3 行人所占空間（a）自由活動圈（b）限制活

4、動圈（c）舒適活動圈（d）非接觸區(qū)（e）接觸區(qū)（f）人體界限1.1.2 行人活動空間與速度的關(guān)系行人活動區(qū)域的大小影響行人的步行速度。當(dāng)人流密度逐漸增加時，其活動圈就逐漸縮小。當(dāng)人均所擁有的空間達(dá)到3.7 m時，行人能走得很快，可以達(dá)到能夠行走的較高速度100m/min。當(dāng)人均間距1.2m或人均占用面積在1.21.4 m時，行人可以自由地走動，也不干擾其他人。當(dāng)人均間距為0.931.0m時或人均占用面積為0.660.93m時，行人尚能進(jìn)行橫穿的走動，但有時也要干擾其他人。這個密度使人還能在舒適的范圍內(nèi)活動。當(dāng)人均間距為0.660.93m時或人均占有面積0.280.65 m/人時，行人站立時不與

5、他人接觸是可能的，但在隊伍里行進(jìn)時就受到很大的限制，流速就急劇下降，只能隨著人群一直向前走，在這個密度里長時間待著，行走是很不舒服的；若人均間距小于0.6m或人均占有道路面積為0.180.28m/人時，站立時會不可避免地要與他人接觸，在人行隊伍里活動已不大可能，排隊的情況只能持續(xù)很短的時間，人就會感到非常的不舒服；若人均占有面積在0.18 m以下，這時人與人就要相互緊貼，是非常難受的，行人在隊伍里面已不可能有任何活動，擁擠的人群會存在一種潛在的恐慌，一般是在剛剛從體育場或電影院散場時的情況，若有人逆行必然造成混亂和摩擦。所以一般選取1.43.7 m/人的空間值作為確定服務(wù)水平界限的臨界點。1.

6、2 車輛基本知識非機動車的基本尺寸行駛在道路上的交通運輸工具按其牽引方式分為非機動車和機動車。各種牌號、型號的載客或載貨的車輛可歸納為幾種“設(shè)計車輛”，以便根據(jù)設(shè)計車輛的外廓尺寸、載重量、運行特性等特征作為道路設(shè)計的依據(jù)。目前我國城市道路上行駛的非機動車主要為自行車，此外還有少量人力三輪車、板車和獸力車等。我國生產(chǎn)的自行車品種、牌號及型號較多，宜采用28型自行車為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)車。三輪車包括客運三輪車、貨運三輪車兩種。獸力車在北方郊區(qū)道路上尚有使用（正逐漸被淘汰）。非機動車設(shè)計車輛外廓尺寸見表1-2-1，自行車的車型尺寸見表1-2-2。非機動車設(shè)計車輛外廓參考尺寸（單位：m） 表1-2-1設(shè)計車型外

7、廓尺寸總長總寬總高自行車1.930.602.25三輪車3.401.252.50板車3.701.502.50獸力車4.201.702.50注： 1.總長：自行車為前輪前緣至后輪后緣的距離；三輪車為前緣至車廂后緣的距離，板車、獸力車均為車把前端至車廂后緣的距離。2.總寬：自行車為車把寬度，其余車種均為車廂寬度。3.總高：自行車為騎車人騎在車上時，頭頂至地面的高度，其余車種均為載物頂部至地面的高度。自行車的車型尺寸（單位：m） 表1-2-2類型長（L）高（H）寬（B）28型1.931.150.520.6026型1.821.0024型1.471.00機動車的基本尺寸1.2.2.1 機動車設(shè)計車輛機動車

8、設(shè)計車輛通常分為三類：一、小型汽車：包括小客車、三輪摩托車、輕型越野車及2.5t以下的客、貨運汽車。二、普通汽車：包括單節(jié)式公共汽車、無軌電車與載重汽車，不包括拖車，半拖掛車。三、鉸接車：包括鉸接式公共汽車、電車和半拖掛式載重汽車等。在以上三類設(shè)計車輛之外，有些規(guī)范把設(shè)計車輛細(xì)分為五類，即增加微型汽車和中型汽車類。其中：微型汽車包括微型客貨車、機動三輪車；中型汽車包括中型客車、旅游車和裝載4t以下的貨運汽車。機動車設(shè)計車輛的長、寬、高等尺寸是停車場（庫）設(shè)計的基礎(chǔ)，也是道路設(shè)計中為車輛行駛留有相應(yīng)空間的依據(jù)。機動車設(shè)計車輛的外廓尺寸一般是指如下尺寸：.總長車輛前保險杠至后保險杠的距離；總寬車廂

9、寬度（不包括后視鏡）；總高車廂頂或裝載頂至地面的高度；軸距雙軸車時為前軸軸中線至后軸軸中線的距離；鉸接車時為前軸軸中線至中軸軸中線的距離及中軸軸中線至后軸軸中線的距離；前懸是指為車輛前保險杠至前軸軸中線的距離；后懸是指車輛后保險杠至后軸軸中線的距離。以鉸接電車為例，車輛各組成部分的名稱如圖1-2-1所示。圖1-2-1 鉸接無軌電車外廓各部分的名稱機動車設(shè)計車輛的外廓尺寸詳見表1-2-3和圖1-2-2。機動車設(shè)計車輛外廓尺寸（單位：m） 表1-2-3設(shè)計車型項目總長總寬總高前懸軸距后懸小型汽車5.01.81.61.02.71.3普通汽車12.02.54.01.56.54.0鉸接車18.02.54

10、.01.75.8+6.73.8圖1-2-2 機動車設(shè)計車輛外廓尺寸（單位：m）（a）小型車（b）中型車（c）鉸接車目前城市客車的長度在8.2m左右，其前懸可以達(dá)到1.9m，使乘客前門的寬度可以達(dá)到0.86米，以方便乘客的上下。今后城市的客車還要向大型車發(fā)展，做到1112m、甚至18m系列的大型鉸接通道車。 圖1-2-3 鉸接車的轉(zhuǎn)彎半徑不同用途車輛的底盤高度要求是不同的，車輛裝載貨物和乘客乘車的地板面離地面的高度宜低，尤其是城市公共汽車，可使乘客上下車方便。公路長途汽車的乘客上下頻率小，地板面可提高，其下可設(shè)行李廂。隨著設(shè)計的完善，城市客車的底盤和公路客車的底盤差異將會越來越明顯，因而在城市里

11、的客車應(yīng)該根據(jù)其特點，使用專用的底盤。1.2.2.2 車輛的轉(zhuǎn)彎半徑汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑是指汽車前外輪中心的轉(zhuǎn)彎半徑，它由汽車本身的構(gòu)造、性能決定，以鉸接車為例，如圖1-2-3所示。前輪轉(zhuǎn)向角：（535）；前輪中心回轉(zhuǎn)半徑：；中輪中心回轉(zhuǎn)半徑：；后輪中心回轉(zhuǎn)半徑：；最小轉(zhuǎn)彎半徑 1-2-1車輛前端外側(cè)回轉(zhuǎn)半徑： 1-2-2車身通過寬度： 1-2-3前中輪內(nèi)側(cè)偏移值：；中后輪內(nèi)側(cè)偏移值：；內(nèi)側(cè)總偏移值 1-2-4如上圖和上式所示，汽車在彎道上低速行駛時，它的前后輪及車體前后突出部分的回轉(zhuǎn)軌跡將隨著轉(zhuǎn)彎半徑的變化而變化，為保證車輛在彎道上低速行駛時不致碰撞其它物體，道路的寬度應(yīng)按上述計算要求加寬至W

12、 ，其他不同類型的汽車也可同理類推。部分國產(chǎn)汽車的外廓尺寸、軸距和最小轉(zhuǎn)彎半徑詳見附錄1 。以上計算所得數(shù)值可以作為停車場（庫）、回車場地和公交車終點站通道設(shè)計的依據(jù)。1.2.3車輛的停放1.2.3.1 機動車的停車方式一、車型的確定車輛種類不同，其尺寸大小各異。不同性質(zhì)的停車場，停放不同類型的車輛，則需要不同的停車面積。在設(shè)計時應(yīng)以停車場停車高峰時間所占比重大的車型為設(shè)計車型，如有特殊車型，應(yīng)以實際外廓尺寸作為設(shè)計依據(jù)，不同車型的外廓尺寸詳見表1-2-1。在某些場合，如體育場、會展中心或多功能會場處的停車也可以通過兩種不同的劃線適應(yīng)不同車型（如小汽車和大客車）的停放。二、車輛的停發(fā)方式（a）

13、前進(jìn)停車、后退發(fā)車圖1-2-4 車輛的停發(fā)方式（b）后退停車、前進(jìn)發(fā)車（c）前進(jìn)停車、前進(jìn)發(fā)車按車輛停發(fā)方式可分為：前進(jìn)停車，后退發(fā)車；后退停車，前進(jìn)發(fā)車；前進(jìn)停車，前進(jìn)發(fā)車等三種方式，如圖1-2-4所示。在上述三種方式中，常采用的是后退停車，前進(jìn)發(fā)車。其優(yōu)點是發(fā)車迅速方便，占地面積少，因而常用于公共停車場。前進(jìn)停車，后退發(fā)車常用于家庭車庫。前進(jìn)停車，前進(jìn)發(fā)車雖更為方便，但占地面積較大，多用于鉸接車停車場，除有特殊要求外，一般較少采用。由于后退停車，前進(jìn)發(fā)車是常采用的停車方式，因而后文的停車場庫均以此為標(biāo)準(zhǔn)。三、車輛的停放方式停車場內(nèi)車輛的停放方式，與停車面積的計算、停車泊位的組合以及停車場的

14、設(shè)計都有關(guān)系。停車場車輛停放方式按汽車縱軸線與通道的夾角關(guān)系分，有平行式、垂直式、斜列式三種，如圖1-2-5所示。1平行式：車輛平行于通道方向的停放。這種方式的特點是所需停車帶較窄，駛出車輛方便迅速，但沿路占地最長，單位長度內(nèi)停放的車輛數(shù)量少。該停放方式常用于路邊臨時停車或短時間停放，有利于加快停車泊位的周轉(zhuǎn)。2垂直式：車輛垂直通行道的方向停放。這種方式的特點是單位長度內(nèi)停放的車輛數(shù)量多，用地比較緊湊，但停車帶占地較寬（需要以場內(nèi)停放的較大型車的車身長度為準(zhǔn)），且在進(jìn)出停車位時，需要倒車一次，因而要求通道寬度至少有1.2倍的車身長度。布置時可考慮兩邊停車，合用中間一條通道。3斜列式：車輛與通道

15、成角度停放，一般與通道成30、45、60三種角度停放，特點是停車帶的寬度隨車身長度和停放角度不同而異，宜在場地受限制時采用。這種方式車輛出入及停車均較為方便，故有利迅速停置和疏散，缺點是單位停車面積（三角形用地）比垂直停放要多出現(xiàn)，特別是30停放，土地利用率不高用地最費，故較少采用。以上三種停放方式各有優(yōu)缺點，選用何種方式應(yīng)根據(jù)停車場的性質(zhì)、疏散要求和用地條件等因素綜合考慮。目前我國城市較多采用“平行式”和“垂直式”兩種停車方式。1.2.3.2停車設(shè)施類型圖1-2-5 不同停車方式垂直通道的車位尺寸; 平行通道的車位尺寸; 通道寬度; 單位停車寬度;汽車縱軸與通道夾角（a）平行式（b）斜列式（

16、c）垂直式城市公共停車設(shè)施分為路邊停車帶和路外停車場（庫）兩大類。一、 路邊停車帶路邊停車帶一般設(shè)在車行道旁或路邊，多為短時停車，隨到隨開，沒有一定規(guī)律。通常路邊停車采用單邊單排的港灣式布置，不專設(shè)通道。在交通量較大的城市次干路旁設(shè)路邊停車帶時，可考慮設(shè)置分隔島和通道。二、路外停車場（庫）（a）出入口分設(shè)的停車場（b）出入口合一的停車場（c）有分隔島的路邊停車帶（d）港灣式路邊停車帶圖1-2-6 路外小型汽車停車場及路邊停車帶示例路外停車場包括道路用地以外設(shè)置的露天地面停車場和室內(nèi)停車庫。停車庫又包括地下或多層構(gòu)筑物的坡道式和提升式停車庫。幾種停車場布置形式如圖1-2-6所示。1.2.3.3機

17、動車停放空間需求一、車輛停放的凈空需求車輛停放的縱、橫向凈距的確定需要考慮車輛類型、停放方式、車輛進(jìn)出、乘客上下所需的縱向和橫向凈距，同時還要考慮停車的凈空高度要求。若車輛前后縱列停放，要能保證后面車輛安全出入停車泊位；若車輛平行橫列停放，則要確保車門的開啟。各種凈空尺寸要求詳見表1-2-4，表1-2-5。 車輛停放的縱、橫向凈距（單位：m） 表1-2-4項 目設(shè) 計 車 型微型汽車、小汽車普通汽車、中型汽車、鉸接車車間縱向凈距2.04.0背對停車時車間尾距1.01.0車間橫向凈距1.01.0車與圍墻、護(hù)欄及其他構(gòu)筑物間縱凈距0.50.5橫凈距1.01.0注：停車場（庫）內(nèi)背對停車，兩車間植樹

18、時，車間尾距為1.5m。車輛停放的凈高要求 （單位：m） 1-2-5車型微型汽車、小汽車普通汽車中、大型、鉸接客車中、大型、鉸接貨車最小凈高2.22.83.44.2美國和日本劃線較寬或劃雙線，以限定車輛橫向凈距，保證兩車開門時不碰撞。在背對停車時為了防止車輛車尾相碰，在兩車之間可設(shè)置擋住車輛后輪的鐵桿或水泥條。二、停車帶和通道寬度在確定車輛的停放方式之后，需要確定停車帶和通道寬度。這需要考慮以下因素。設(shè)計時所選定的車型（如平面尺寸：車長、車寬、車門寬等）；車輛進(jìn)入停車泊位和發(fā)車狀況；車輛的構(gòu)造、性能（如最小轉(zhuǎn)彎半徑）；司機的駕駛技能和熟練程度等。確定停車帶和通道寬度除了包括上述的四個因素外，還

19、與車輛的機械性能有關(guān)，一般多采用調(diào)查和車輛試驗相結(jié)合的方式進(jìn)行。停車所需通道寬度及有關(guān)尺寸詳見表1-2-6。機動車停車泊位尺寸和通道寬度（單位：m） 表1-2-6停放方式垂直通道方向的泊位尺寸平行通道方向的泊位尺寸通道寬度平行式前進(jìn)停車2.62.83.53.53.55.27.012.716.022.03.04.04.54.55.0斜列式30前進(jìn)停車3.24.26.48.011.05.27.07.07.07.03.04.05.05.86.045前進(jìn)停車3.95.28.110.414.73.74.94.94.94.93.04.06.06.87.060前進(jìn)停車4.35.99.312.117.33.0

20、4.04.04.04.04.05.08.09.510.0后退停車4.35.99.312.117.33.04.04.04.04.03.54.56.57.38.0垂直式前進(jìn)停車4.26.09.713.019.02.62.83.53.53.56.09.510.013.019.0后退停車4.26.09.713.019.02.62.83.53.53.54.26.09.713.019.0注：表中類為微型汽車：II類為小型汽車；III類為中型汽車；IV類為普通汽車；V類為鉸接車。三、機動車的停放面積在城市規(guī)劃估算停車用地中，其用地總面積可按規(guī)劃城市人口每人0.81.0m2計算。其中：機動車停車場的用地宜為8

21、0%90%，自行車停車場的用地宜為10%20%。 機動車公共停車場用地面積,宜按當(dāng)量小汽車停車位數(shù)計算。地面停車場用地面積，每個停車位宜為2530m；停車樓和地下停車庫的建筑面積，每個停車位宜為3035m；路邊停車帶每個停車為1620 m。各種車型的換算系數(shù)如表1-2-7所示。各種車型的換算系數(shù)表 表1-2-7車型換算系數(shù)0.61.01.22.04.0注：表中I類為微型汽車；II類為小型汽車；III類為中型汽車；IV類為普通汽車；V類為鉸接汽車。單位停車面積是停放一輛汽車所需的用地面積。它與車輛尺寸、停放方式、通道的條數(shù)及車輛集散要求等因素有關(guān)。機動車的停入面積除了考慮滿足停車需要外，還應(yīng)包括

22、綠化、步行道及其附屬設(shè)施等所需的面積。其數(shù)值可通過平行通道的車位尺寸和單位停車寬度求得，兩側(cè)停車的具體計算公式如下。單位停車寬度 公式1-2-5單位停車面積 公式1-2-6具體數(shù)值可參照表1-2-8。機動車停車寬度和單位停車面積 表1-2-8停放方式單位停車寬度（m）單位停車面積（m/輛）平行式前進(jìn)停車8.29.611.511.512.021.333.673.092.0132.0斜列式30前進(jìn)停車9.412.417.821.828.024.434.762.376.198.045前進(jìn)停車10.814.422.227.636.420.028.854.467.589.260前進(jìn)停車12.616.82

23、6.633.744.618.926.953.267.489.2后退停車12.116.325.131.542.618.226.150.262.985.2垂直式前進(jìn)停車14.421.529.439.057.018.730.151.568.399.8后退停車12.618.029.139.057.016.425.250.968.399.8注：表中I類為微型汽車；II類為小型汽車；III類為中型汽車；IV類為普通汽車；V類為鉸接汽車。機動車的回車用地在居住區(qū)內(nèi)道路的盡端，為了汽車調(diào)頭、回轉(zhuǎn)方便，減少對其它車輛通行的干擾，可在適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置回車場地。回車場地的常用形式和尺寸如圖1-2-7所示。圖1-2-7

24、機動車的回車場地的常用形式和尺寸（單位：m）1.2.3.4非機動車的停放用地非機動車以自行車為主，由于自行車體積小，使用靈活，對場地的形狀和大小要求比較自由，布置設(shè)計也較為簡單。在自行車停放場地的設(shè)計中首先需要考慮自行車的尺寸，詳見上節(jié)。其次，需要考慮自行車的停放方式、停車帶和通道寬度。一、自行車的停車方式自行車有多種停車方式，一般采用單向排列方式，有些場合，為了節(jié)約用地和便于存放，采用雙向錯位、高低錯位和對向懸掛等方式，如圖1-2-8所示。二、自行車的排列方式自行車的排列方式，多垂直停放和成角度斜列，按場地條件可單排或雙排排列，其中垂直式為常用停放方式。自行車帶之間通道的寬度，按取車人推車行

25、走時所需寬度的而定，停車帶寬度則與排列方式有關(guān)。自行車在路邊單邊停放，是一個密度問題，可按照1米倍數(shù)停車數(shù)來計算，停車需要考慮存取方便，將前輪高低錯位停放的方式，取車容易。大量自行車的成片停放時，要成行，成組布置，以5輛為一組分開布置，或?qū)⒆孕熊囃７艌龅貏澐殖蓞^(qū)、條、段，并用色塊和數(shù)碼編號區(qū)分便于取車時尋找和管理。如圖1-2-9所示。 圖1-2-8 自行車的幾種停車方式（單位：m）（a）單向排列（b）雙向錯位（c）高低錯位（d）對向懸掛圖1-2-9 自行車的排列方式（單位：m）（a）雙排垂直停放（b）雙排斜列停放（c）單排垂直停放（d）單排斜列停放三、自行車停車空間需求自行車停車帶寬度、通道寬

26、度、單位停車面積 表1-2-9停放方式停車帶寬度（m）停車車輛間距(m)通道寬度（m）單位停車面積（m/輛）單排停車雙排停車一側(cè)停車兩側(cè)停車單排一側(cè)停車單排兩側(cè)停車雙排一側(cè)停車雙排兩側(cè)停車斜列式301.001.600.351.202.001.541.401.401.26451.402.260.351.202.001.281.191.161.06601.702.770.351.502.001.301.211.171.09垂直式2.003.200.401.502.001.411.351.251.17一般在城市規(guī)劃中估算自行車停車場用地面積時,可按每輛車占地(包括通道)1.21.4 m2計算而定。1

27、.2.4 車輛的重量與裝載量1.2.4.1車輛的自重車輛的自重即車輛整車裝備質(zhì)量，是指汽車完全裝備好的質(zhì)量（以千克為單位，下同），包括汽車全部設(shè)備（主體設(shè)備及輔助設(shè)備），并加足潤滑油、燃料、冷卻液，再加上備用車輪、隨車工具及其他備用品的質(zhì)量，通常又稱為空車質(zhì)量。1.2.4.2車輛的載重車輛最大總質(zhì)量是汽車滿載時的總質(zhì)量，對于貨車還應(yīng)包括駕駛室規(guī)定數(shù)量乘員的質(zhì)量。車輛的載重即車輛最大裝載質(zhì)量，是指最大總質(zhì)量與整車裝備質(zhì)量之差，簡稱載質(zhì)量。客車以客座計，每個乘員一般按65kg計算。卡車自重小于總重的1/2，即載重大于自重。部分國產(chǎn)汽車的自重和載重詳見附錄2。車輛的總重量是自重與載重之和，它對設(shè)計道

28、路和橋梁工程構(gòu)筑物十分有用。車輛前軸與后軸的荷重分配約為1：2，也可從汽車輪胎上的最大載重量推算出軸重和車輛的總重。1.2.5 車輛的動力特征與車速汽車的動力特征汽車由發(fā)動機、底盤、車身和電氣設(shè)備等四部分組成。發(fā)動機是汽車的動力裝置，底盤是汽車的主體（包括傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分）。汽車動力的傳遞是由傳動系來完成的，傳動系將發(fā)動機曲軸上產(chǎn)生的扭矩傳遞給驅(qū)動輪，再通過車輛與地面的作用產(chǎn)生牽引力，以克服各種行駛阻力，推動汽車行駛。汽車的構(gòu)造示意見圖1-2-10：圖1-2-10 汽車的構(gòu)造示意圖（單位：m）汽車運動時需要不斷克服運動中所遇到的各種阻力，這些阻力包括滾動阻力、空氣阻力、坡度

29、阻力和慣性阻力。一、滾動阻力（）：指車輪在路面上滾動所產(chǎn)生的阻力。它是由路面與輪胎變形而引起的，與路面種類、狀態(tài)、車速、輪胎結(jié)構(gòu)及充氣壓力有關(guān)。滾動阻力永為正值，亦即在汽車行駛的任何情況下都存在。各種路面上的行車滾動阻力系數(shù)見表1-2-10。 滾動阻力系數(shù)表 表1-2-10路面種類滾動阻力系數(shù)水泥混凝土與瀝青混凝土路面0.020.02用瀝青澆拌的平整的碎石或礫石路面0.020.025碎石或礫石路面，稍有小坑穴0.030.04大卵石路面0.040.05平整堅實干燥的土路0.030.06二、空氣阻力（）：指汽車在行駛中迎風(fēng)面空氣受阻所引起的阻力。它與汽車迎風(fēng)的壓力、形狀、大小及汽車后面因空氣稀薄產(chǎn)

30、生的吸力、汽車表面與空氣的摩阻等有關(guān)。空氣阻力永為正值。三、坡度阻力（）：指汽車爬坡時作用于汽車上的阻力。坡度阻力 ，上坡時為正值，平坡為零，下坡為負(fù)值。四、慣性阻力（）：汽車變速行駛時，需要克服其變速運動所產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩，即為慣性阻力。慣性阻力，加速為正值，等速為零，減速為負(fù)值。為使汽車運動，汽車的牽引力必須與運動時所遇到的各項阻力之和平衡，這是汽車行駛的必要條件（驅(qū)動條件），即： 1-2-7 上式稱為牽引力平衡方程，若牽引力等于各項阻力之和，汽車等速行駛；牽引力大于各項阻力之和，汽車將加速行駛，隨著車速的增加，阻力亦隨之增加，最后重新達(dá)到平衡，車輛將轉(zhuǎn)入等速行駛。當(dāng)牽引力小于各項阻

31、力之和，則車輛將無法起步或減速行駛，以致停車。根據(jù)汽車行駛理論中各項阻力的計算式（從略）代入上式可導(dǎo)得： 1-2-8式中：汽車的牽引力；空氣阻力；汽車總重量； 道路阻力系數(shù)，是滾動阻力系數(shù)與道路坡度的代數(shù)和（）；旋轉(zhuǎn)物體的影響系數(shù)，與汽車車型和變速箱傳動比有關(guān)： 相對于重力加速度的汽車加速度。上列方程式的等號左側(cè)表示汽車單位重量牽引力的儲備，等號右側(cè)表示汽車的動力性能。這個數(shù)值稱為汽車的動力因數(shù)，以來表示，它代表汽車單位重量的有效牽引力，也是能夠克服道路阻力和慣性阻力的能力。動力因數(shù)即： 1-2-9汽車的牽引質(zhì)量可以用汽車動力特性圖表示，它亦是汽車行駛在道路上的牽引力計算基礎(chǔ)。因為牽引力的大小

32、與汽車行駛時所用的排擋有關(guān)，空氣阻力與車速有關(guān)，故可繪制出各種不同排擋時，動力因數(shù)和車速之間的關(guān)系曲線圖形。各種不同類型的汽車有其本身的動力特性。如圖1-2-11是我國解放牌CA10B型載重汽車的動力特性圖。圖中縱座標(biāo)是動力因數(shù)，橫座標(biāo)是速度（km/h），各條曲線是該汽車各排擋的動力因數(shù)和行駛速度的關(guān)系曲線。圖1-2-11 解放牌車CA-10B動力特性圖 當(dāng)汽車作等速行駛時，則，根據(jù)已知的值，就可查得汽車行駛時，所能保持的最高速度，并可知道汽車克服這種阻力所要采用的排檔。例如，行駛的道路阻力系數(shù)中時，可達(dá)到的最高車速為30km/h；當(dāng)行駛的道路阻力系數(shù)時，已超過了第III排擋的最大動力因素位，

33、汽車不能行駛，必需換至第II排擋，這時最高車速可達(dá)19.5km/h。因此，由上面分析可知，汽車行駛的第一個必要條件是：汽車在道路上行駛，必須有足夠的牽引力來克服各項行駛阻力，即汽車的牽引力必須大于等于汽車的行駛阻力。汽車行駛的第二個必要條件是：牽引力必須小于或等于輪胎與路面間的最大摩擦力（即附著力），車輪才不會打滑空轉(zhuǎn)，這是汽車行駛的充分條件（亦稱附著條件）。即： 1-2-10式中：作用在所有驅(qū)動輪上的荷載；附著系數(shù)。附著程度取決于輪胎與路面在接觸處變形后相互摩擦的情況。附著系數(shù)主要與下述因素有關(guān)：路面的粗糙程度和潮濕泥濘程度；輪胎花紋和輪胎氣壓；車速；荷載。道路上車速越高，要求路面越平整，越

34、粗糙，則附著系數(shù)越高。附著系數(shù)值詳見表1-2-11。 汽車在不同的路面行駛附著系數(shù)表 表1-2-11路面類型路面狀況干燥潮濕泥濘冰滑水泥混凝土路面0.70.5瀝青混凝土路面0.60.4瀝青表面處治路面0.40.2中級及低級路面0.50.30.20.1受附著力所限制的動力因數(shù)為： 公式1-2-10值受附著系數(shù)大小的影響。大則大，小則小。所繪出的曲線如圖1-2-11中虛線所示，即只有在曲線以下的動力特性部分，才是汽車的可能運動區(qū)（f+i，這時車速減慢了。汽車在較陡坡道上行駛，有可能產(chǎn)生滑溜。這是由于汽車輪胎與路表面間的摩擦力不夠，會引起的車輪空轉(zhuǎn)打滑以及向后倒溜滑移的危險。汽車的升坡能力也是確定道

35、路縱坡大小的一個重要因素。由于各種車輛的構(gòu)造性能、功率不同，它們的升坡能力也不一樣。國產(chǎn)解放牌載重汽車各排檔的升坡能力數(shù)據(jù)如表1-2-12所示。從表中可見，汽車在陡坡路段上行駛，由于用來克服升坡阻力的牽引力消耗增加，必然導(dǎo)致車速降低。因此，需要對道路的坡度和坡長加以限制。 解放牌CA-10B汽車升坡能力 表1-2-12排 擋該檔最大升坡值（%）上坡時最大車速（km/h）該檔最大車速（km/h）25561014892071535330671.867075注：表中數(shù)值系指在瀝青路面上行駛情況。在城市道路上，小汽車的D很大，爬坡沒問題。用載重卡車改裝的鉸接公共汽車，G值由設(shè)計時的8.5t改裝后為22

36、.5t，使得D減少了2.27倍，從鉸接公共汽車的動力特性圖中可得車速由30km/h下降為8.5km/h，這種情況對道路交通情況很不利，使車輛在城市橋梁、隧道和立交坡道上成串慢速爬行，因此，從改善城市交通要求出發(fā)，老式的鉸接車應(yīng)該淘汰，改用大功率的鉸接車，如圖1-2-12。圖1-2-11 解放牌車CA-10B動力特性圖 載貨汽車為了多裝貨以降低貨運成本，往往采用超載的方式，如由15t的載貨汽車改為30t，同時加掛30t，使D降到原來的1/4，這樣爬坡能力會極差，不僅在城市里過立交時爬不上坡，在潮濕泥濘的道路上坡時打滑，影響安全行車還會使路面和橋梁過早損壞，這種超載現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格取締。城市客運高峰值

37、比公路客運的高峰值高1.2倍以上，因此城市客車的底盤與公路客車的底盤的差異會越來越大，通用性越來越小。汽車發(fā)動機的功率、貨運車輛的比功率每噸車重約710kw/t，而城市客車的比功率要求811kw/t，最大的城市客車比功率已經(jīng)達(dá)到14kw / t，以滿足車輛經(jīng)常啟動、加速的要求。1.2.5.4 非機動車的動力特征與車速自行車行進(jìn)時的動力是由人體發(fā)出的，成年男子付出的功率約為0.22kW。若持續(xù)蹬車30min以上成年男子只能付出0.15 kW，成年女子可能付出的平均功率約為男子70%。行駛時間越長，騎車人所發(fā)揮出功率越小，因而車速就越慢。所以自行車不宜做遠(yuǎn)程交通工具。道路的坡度對自行車的速度也是有

38、影響的。據(jù)觀測，縱坡在1%以下，對自行車速度影響很小，速度在525km/h，坡度可以忽略不計，當(dāng)縱坡達(dá)2%時，車速可能降到710km/h，如果是3%，則車速可能降到57km/h。這個現(xiàn)象說明了騎車人不自覺地在調(diào)整其爬坡的功率，根據(jù)一個人作功的特點來分析，騎車上坡所消耗的功率和其持續(xù)時間有關(guān)。如果上坡所需的功率越大，則其持續(xù)時間應(yīng)越短；反之，上坡坡度平緩，其持續(xù)時間也可長些。根據(jù)道路的縱坡（i）和坡長（l），或坡道起、終點的高差（H），通過實驗，可以得到爬坡所需的持續(xù)時間（t）和自我感覺。設(shè)騎車人自重為G1（kg），自行車自重為G2（kg）（一般平車為2425 kg），自行車載重為G3（kg），

39、 則爬坡所作的功： （kgm） 1-2-11騎車人爬坡所消耗的功率： （kgm /s） 1-2-12圖1-2-13 自行車爬坡消耗功率與時間的關(guān)系這樣，按照不同年齡和性別的人及騎車載重與否的情況，可以繪出爬坡難易程度與所消耗的功率（p）和持續(xù)時間（t）的關(guān)系曲線。圖1-2-13是根據(jù)青島、唐山、北京、天津、上海、石家莊等城市自行車爬坡的資料，按其爬坡難易程度，畫出的一條公認(rèn)比較省力的Pt曲線，作為推薦曲線。由這條推薦曲線又可按不同的騎車速度換算成一條坡度（i）與坡長（l）的關(guān)系曲線。例如，有一條自行車道由于地形所限，如設(shè)計采用平均坡度為2%，坡長為1000m，騎車人爬坡感到很累或者較難騎上去。如果按照騎車人消耗功率的特點來考慮，采用分成幾個短陡坡，并在其間插入幾段緩坡的作法，結(jié)果，騎車人爬坡所作的功雖一樣，但所消耗的功率則不同，這樣在緩坡段既可得到休息，在陡坡段又可充分利用動能變成勢能，使騎車人的心理因素大為改善，能輕松地爬上這個坡道。依據(jù)以上分析，非機動車道縱坡度和坡長應(yīng)有所限制，我國規(guī)定非機動車道縱坡度宜小于2.5%；大于或等于2.5%時，應(yīng)按表1-2-13規(guī)定限制坡長。若自行車用了排擋，此時快速沖上去（即腳踏四圈，腿還不酸）