緒論1、 交通運輸的概念及其區別：?交通的概念分狹義和廣義2種：-廣義的交通包括運輸和通信2個方面，是指人、物和信息在兩地之間的往來、傳遞和輸送，-狹義的交通專指運輸?運輸所涵蓋的內容是明確的，即-指使用運輸工具和設備運送物品或人員從一地到另一地的過程，運輸不包括通訊-目前人類有公路、鐵路、水路、空路、管道 五種交通方式，這五種交通方式有不同的基礎設施?運輸是通過工具、在交通設施上進行的活動、過程，因此交通是運輸的基礎和前提?交通設施是一種投資品，而運輸則是無形的位移服務，但由于現代的運輸活動都是在特定的交通設施上進行的（鐵路運輸要以軌道交通為基礎，汽車運輸則要在公路上進行），因此人們習慣于把二者聯系在一起，統稱交通運輸。?2、 交通運輸的產品是什么？?運輸產品是指運輸供給方提供運輸需求方所需要人或物的位移，是運輸產業各個品種、品牌產品的總稱?交通運輸的核心產品是貨物或旅客在時間和空間上的位移?交通運輸的形式產品是位移載體的外在特征（如車船，飛機的車次、航班等）?交通運輸的附加產品是顧客購買位移產品時得到的附加服務和利益（如預約售票、查詢、旅客投訴、客貨運輸事故賠償等）3、 運輸市場的內含是什么：?運輸市場是運輸產品（運輸勞務）交易的場所， 該場所為旅客、貨主、運輸業者、運輸代理者提供交易的空間?運輸市場是運輸產品的流通領域?運輸市場是運輸產品（運輸勞務）供求關系、交換關系的總和?運輸市場是在一定時空條件下對運輸產品（運輸勞務）的需求（現實需求和潛在需求）總和4、 交通需求的定義和基本特征：?運輸需求是指運輸消費者在一定時期內，社會經濟生活對人與貨物的空間位移所提出的有支付能力的需要，即在一定的價格水平下愿意并能夠購買的運輸產品的數量?時間特性還包括兩方面：?一是運輸需求在時間上的不平衡性?另一方面是對時間和速度的要求交通需求與價格之間的關系：運輸價格和運輸商品的市場價格變動，也會引起運輸需求的變動?一般說來，運價下降，運輸需求上升，而運價上漲時， 短期內需求會受到一定抑制?兩地市場商品價格差別增大，會刺激該商品兩地間的運 輸需求；而商品價格差別縮小，則會減少兩地間該商?品的運輸需求?另外，燃油、運輸工具等價格變動會引起運價的變動，從而也將導致運輸需求的變動5、交通運輸服務的定義、基本特征：?運輸服務是運輸企業提供的核心產品 （旅客，貨物的位移）伴隨輔助產品（信息咨詢等延伸服務）的服務基本特征:運輸服務的公共性?人的出行、物質的移動，都存在著運輸的需要，表現為運輸服務的公共性特征?運輸產品的特殊性?運輸產品是無形產品?運輸產品是即時產品?生產和消費過程同時存在?運輸產品以復合指標為主要計算單位?運輸的準公費服務性耳A—〒兒明運輸供給是盲育亍單?哇環土1，〒兌餌運輸供給是跳乏彈?陞知已=1,活L月冃運輸供給是単位磚陞的€1.31、什么是系統：?系統是由相互聯系、相互作用的諸要素組成的、具有一定結構和功能的有機整體?系統的特性有哪些？?整體性?相關性?目的性?環境適應性交通運輸系統的主要構成要素：載運匸具’汽車、火牟"輪餡.飛機r悴道等°站場：客運站*貨運站、機場、淞11等’線路土鉄路.企肉.河流.簣道、航純聲.交誠控制,」悴理蠱擰種兗通信號.交逋標店.交適觀則嚮*設擁訐理系統，旳了保麗交邇迄輸養施處于亢好或應好的使川或服務狀hM設冒的畛施狀況監曲和緋護?絆僅眾統’信息竹珅殺紓⑺電?電尸付轂等二、交通特性2.1.1駕駛員的主要交通特性：?駕駛員的交通特性主要通過視覺特性、反應特性與選擇特性 等加以表現?視覺反應特征：駕駛員對于一個特定的刺激產生感知并對它作出反應， 是架駛員最重要的特性之一?包括4個性質不同的心理活動：?感知:對刺激的認識和了解?識別:對刺激的辨別和解釋?判斷:對刺激作出的反應的決策?反應:由決策引起的肢體反應2.1.2汽車的特征?汽車主要基本特性?設計車輛尺寸：?與車輛的類別相關，車輛的長、寬、高及軸距（影響道路的幾何設計與資源分配）?動力性能：?最高車速、起動性能、加速性能、爬坡性能、排隊車流物理特性（影響道路的幾何設計與通行能力）? 制動性能：制動距離、制動減速度、制動效能的恒定性和制動方向穩定性（影響汽車的行駛安全）智能交通系統的工作原理：利用多種傳感器和智能公路技術實現的汽車自動駕駛?城市道路分類?快速路：專用（機動車）、隔離、四車道及以上、控制出入口、計算行車速度為60或80km/h? 主干路：一般六車道，或四車道加機非分離，一般非立交，分 I、II、III三級? 次干路：最常見的城市道路，配合主干路形成城市干道網，分 I、II、III三級? 支路：次干路與街道的連接線，解決局部交通，以服務功能為主，分 I、II、III三級?其他：自行車專用道、有軌電車專用道、商業步行街、貨運道路等不同等級道路的機動性與口「達性水平不同?城市道路交通路網：?典型的城市道路網布局主要有棋盤形、帶形、放射形、放射環形 等，如圖:典型城市道路網布局及特點路網布局桓盤臨網并媲路網加射形路網特點斥適用范國布局苦整、簡誥、方向性利于番蔬布計但通iM生差，尅埴交通不易分和公共交通布墨在縱向主豪交通千道，構向交通以歩行或非機動車為主，利用公共交通布線、組如但黠成級向主干道交通壓力大。利用公共交通布線和組級出縮短到市中心碉但也謳交通壓力過大，交通聯累不便。通達性好,利用城市擴屆越n交通分爲但故射些不宜過多】否則造咸中心處通過分集中。（城市道路具有功能多樣、組成復雜、行人交通量大、車多、 交叉口多、交通量分布不均勻等特點，其橫斷面布置主要有：單幅路、雙幅路、三幅路、四幅路等四種形式4交通流特征參數的基本定義：定量描述交通流可用3個參數：Q、①交通流量，又稱交通量，表示交通流在單位時間內通過道路指定斷面的車輛數量，單位是輛/小時或輛 /日；V、②交通流速度，簡稱流速，表示交通流流動的快慢，單位是米/秒或公里/小時；K③交通流密度，表示交通流的疏密程度，即道路單位長度上含有車輛的數量，單位是輛/公里3個參數之間的關系是： 交誦流量為交誦流速度和交誦流密度的乘積： Q=VK?基本關系簡單推導：?交通流三參數：交通量Q、行車速度（平均速度） V、車流密度K?從車流密度公式可以導出三參數的關系 ：

道路交叉口的交通特性：交叉口是道路與道路相交的部位 。若相交道路主線標高相等時為平面交叉，若相交道路主線標高不等時為立體交叉。1）平面交叉：平面交叉形式有三路交叉的T字形、Y字形，四路交叉的十字形、X字形、錯位交叉及多路交叉，2） 立體交叉：立體交叉在空間上上下錯開，交叉口處無沖突點，車輛行駛暢通，但占地面積大、成本高。交叉口的類型：平交（十字型交叉、T型交叉、Y型交叉、錯位交叉、環形交叉）；立交（簡單立交、互通式立交）、交通量^LOGO亠r 播交通類棗旅有丸動豐交通気罪機動車交?1.交通量的基本知識 1；<■ -.■■、交通量^LOGO亠r 播交通類棗旅有丸動豐交通気罪機動車交?1.交通量的基本知識 1；<■ -.■■-r. ■?交通量： 1:[..：.；-'-?也稱為交通流量，是指在選定時間（或單位時間）段內，通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的實際交通參與實體車、自行車或物）的數量（Q=N/T輛（或人）/單位時間?它是一個隨時間變化的隨機數，通常取某一時段內的平均值作為該時段的代表交通（人、）-年平均日交通量（AADTAADT1 365365iiQi-月平均日交通量（MADTMADT14亠65365FQi個刀的H交通郴:總利木門的人數-周平均日交通量（WADTWADT-周平均日交通量（WADTWADT高峰小時交通量：高峰小時內的交通量稱為高峰小時交通量,高峰小時交通量占該天全天交通之比稱為高峰小時流量比（以%表示）?方向分布系數：Kd=重交通方向交通量/雙向總交通量?第30位交通量系數：K3o=30HV/AADT?高峰小時系數：高峰小時交通量/高峰小時流率

?高峰小時流量比：高峰小時交通量/日交通量?高峰小時系數PHF（PHF<1）:高峰小時系數就是高峰小時交通量與高峰小時內某一時段交通量擴大為高峰小時后的交通量之比（PHF越接近1，說明變化越平緩；越小，說明峰值越明顯）問峰小旳交通暈PFR問峰小旳交通暈PFR，= 切（F時段內統計所得雖高交適星）匕5仙壯伽賊MOmin, flt=15min30位年最高小時交通量（30HV）:將一年中所有8760（365*24）小時的小時交通量按由大到小的順序排列時，排在第30位的小時交通量，又稱為設計交通量。設計小時交通量系數一”30IIU良過二 30AADT■國外K的2%?18%? （速度基本定義：行駛距離/所需時間?地點車速（Spotspeed）:也稱為即時速度，指車輛通過道路某一地點 （斷面）時的瞬時車速?行駛車速（Runningspeed）:車輛行駛在道路某一區間的距離與行駛時間 （不包括停車損失時間）的比值?運行車速（Operatingspeed）:中等技術水平的司機在良好的氣候條件、實際道路狀況和交通條件下能保持的安全車速?區間車速（Overallspeed）:也叫行程車速，車輛行駛路程與通過該路程所需的總時間（包括有效行駛時間、停車時間、延誤時間，但不包括客、貨車輛上下乘客或裝卸貨時間以及在起點、終點的調頭時間）之比?）?臨界車速（最佳車速，Criticalspeed）:道路理論通行能力（道路通過交通量最大時）達到最大時的車速，一般供交通流理論分析時用?阻塞密度：

分析Q、K、V兩兩之間的變化，函數曲線？？？？-il^E.tieQ>1箭噸CLK,V廠遠筆討星指什么？J妁孱子宏現更遏淀參做『丙車頭間距和車頭時距離于微觀丸通兮車頭「可距：是描一務羊道上甫后柏斗p兩車『用誓傑除枉尋-兵有代在性的點肉量J土冋旳晅離①⑥車頭時籬：是抬連絕行賊.的前洽兩納車f具有代農性的點丿通.過疔卒邁上熬一占「或某一斯面」的時何菱舟分對宛測略』遂上所有的年頭頑］販和車頭對瞪取平均值稀為年均車頭冋距與年溝車頭對距。⑥平均車頭呵距與干溝車頭對柜與疽況兔通.沆參教Q?K存石_取下關糸；KHM)At*KHM)At*36(H)式中：石l年均車頭問距fm丿；ht—年旳車頭時距rsjt式中：?阻塞密度Kj：?流量趨近零時的密度或停車排隊時的密度車克帝臬劉幷有車揺衣點上無潮》動何對的廉度?臨界密度（最佳密度）Km:?流量達到通行能力時的密度—卩洗量達利板大時的畬＞1?臨界速度Vm:?流量達到通行能力時的速度—■■■■:：■■--■- 「vH■■-' '■1、交通調查的主要內容：a）交通運輸調杳i.（1）運輸量/交通量調杳1.①綜合運輸方式的0D運輸量，尤其是規劃區域道路網基年的0D交通量，是進行交通需求預測的基礎

②鐵路、公路、水運、航空和管道五種運輸萬式歷年完成的客、貨運量和周轉量，汽車保有量③道路網歷年的交通量、車速、車流密度、交通量的構成資料④五種運輸方式的技術經濟指標，如平均噸(座)位、運輸成本、平均速度、平均運距、實載率等ii.(2)交通基礎設施調查1.鐵路、公路、航空、管道和水運的運輸網里程、技術等級、交通樞紐的布置、港站吞吐能力、站點布置等資料速度與密度的關系格林希爾茨模型(速度-密度線形模型)。=慶當K=0時，V=Vf,車輛可以自由行駛當K=Kj時，V=0,車輛停滯可以通過速度一密度圖說明流量的變化K=O—V=VfK=K廠Q—Q*”(2)流量與密度的關系Kx?利用Greenhields線性模型

Kx解：由題意可知：當 K=0時，V=Vf=88km/h,當V=0時，K=K=55輛/km。貝y：Vm=44Km/h,Km=27.5輛/km,Qm=VmKm=1210輛/h。由Q=VK和V=88-1.6K,有Q=88K-1.6K2°當Q=0.8Qm時，由88K-1.6K2=0.8Qm=968,解得：Ka=15.2,Kb=39.8。則有密度Ka和Kb與之對應，又由題意可知，所求密度小于 Km，故為Kao故當密度為Ka=15.2輛/km,其速度為：Va=88-1.6Ka=88-1.6X15.2=63.68km/h即Ka=15.2輛/km,VA=63.68km/h為所求密度最高值與速度最低值車速調查中定點車速最小樣本數的應用:地點車速最小樣本量：一1998版《交通工程手冊》：門一最小樣本值。。一估計的樣本標準偏差，查表或用8km/h作為其近似估計值。F-速度調查允許誤差，一般可取2,Okm/h;K—置信水平系數，對應于不同置信水平下的縫驗*值《交通工程手冊》0 上

直信水平系麴1<值表68.386.690?S,598,899.7E11.5L”641,9322,53樣耳標范差。值表行曲富域平均新誰年行歐區械四車道匹豐遒氐&6-87,7Tb9弼區0J5平坤值0*03.0例題：在一條城市4車道路上測定地點車速，希望得到平均車速的容許誤差在2.Okm/hW內，并具有95%的置信水平，問至少需要多少樣本？解:（7.9xL96（7.9xL96V<2+0J>60（輛）四、交通流：?是交通需求的實現結果，是交通需求在有限的時間和空間上聚集的現象?由于涉及人、車、路、環境之間的相互關系，交通流的形成過程非常復雜?研究道路上行人和機動車（主要是汽車）在個別或成列行動中的規律，探討車流流量、流速和密度之間的關系，以減少時間延誤和事故發生，提高道路交通設施的利用率車流計數分布：-在每個時間區間內到達某地車輛數的概率分布，又稱到達分布-車流密度不大，且不受其他干擾因素的影響時，計數分布符合泊松分布；交通擁擠、車輛連續行駛時，計數分布符合二項分布或廣義泊松分布； 交通受周期性干擾（如受交通信號的干擾）時，計數分布則符合負二項分布）

????1） 交通流分布：?交通流的到達特性或在物理空間上的存在特性2） 離散型分布（也稱計數分布）：?在一段固定長度的時間內或距離內到達某場所的交通數量的波動性3） 連續型分布（時間間隔分布、速度分布等） ：?在一段固定長度的時間內事件發生（如人、車達某場所）的間隔時間的統計分布特性4） 研究交通分布的意義：?預測交通流的到達規律（到達數及到達時間間隔），為確定設施規模、信號配時、安全對策提供依據1?泊松分布：?適用條件：車輛（或人）的到達是隨機的，相互間的影響微弱；其他外界干擾因素基本不存在，具體表現在交通流密度不大、車流是隨機的。①到達數小于鈕車（人）的桶率:到達數于等于兵的概率:到達數于等于兵的概率:尸（蘭金〉=￡③到達數大于k尸（蘭金〉=￡③到達數大于k的概率:@到達數大于等于肛的槪事：lt-1尸（王/：）=t-尸（Vk）=i~y^~~iT~⑤到達數至少足用但不超過，的槪率:⑥用泊松分布収合觀測數據吋.參數ni按下式計算;現測的總飾數W現測的總飾數W2"m=——=- 總計間隔數式中：？一觀測數據分組數；L-計算聞隔，內到達1車（人｝這一事件發主的次（頻｝數:町一廿數間隔i內茁）到達數或各組的中値；N—觀測的總廿間隔數。

■遞推公式：由參數m及數量1<可遞推出仇+廠—間 狗Pq P^i=Pkfc+1■分布的均值M與方差D皆等Ta這是判斷交通流到達規律是否服從泊松分布的依據中■運用模型時的留意點：關于參數血一U可理解為時間間隔/內的平均到達車輛數【例】設60輛汽車隨機分布在4000m長的道路上，服從泊松分布，求任意400m路段上有4輛車及4輛以上的概率。解：由題意，計數間隔t=400m，單位間隔內的平均到達率入=60兩/4000m=6/400輛/m，則有：計數間隔內平均達到的車輛數 m=入t=400m*6/400輛/m=6輛p0=(6)°*e-6/0!=0.0025, pi=(6)1*e-6/1!=0.0149p2=(6)2*e-6/2!=0.0446, p3=(6)3*e-6/3!=0.0892不足4輛的概率為：p(<4)=p0+pi+p2+p3=0.1512則有4輛車及4輛以上的概率為p(>4)=-1p(<4)=0.8488【例】某信號燈交叉口的周期 C=97s有效綠燈時間g=44s,在有效綠燈時間內排隊的車流以S=900(輛/h)的交通量通過交叉口，在有效綠燈時間外到達的車輛要停車排隊。設信號燈交叉口上游車輛的到達率 q=369(輛/h),服從泊松分布公式中，求到達車輛不致二次排隊的周期數占周期總數的最大百分率。解：車流智能在有效綠燈時間通過，因此一個周期內能通過的最大車輛數 A=g*S=900X43600=11輛，當某周期到達的車輛數N?11輛時，則最后到達的(N-11)輛車就不能在本周期內通過而發生二次排隊。在泊松分布中，一個周期內平均到達的車輛數 m"=369X97600=9.9輛。則可能到達車輛數大于 11輛的周期出現的概率為11P(11) 1P(11P(11) 1P(11) P.i0.119.9.e9.9.!e0.!0.29即到達車輛不致兩次排隊的周期數最多占 71%。2.二項式分布?二項式分布可用以預測違反交通規則的車輛數，在交叉口可能的轉彎車輛數以及在路段上行駛速度超限的車輛數等

應）二C"勺心在“次試驗中期望的成功次數為:而X的方差則為:2-二項分布二■適用條件：千輛比錢擁擠、K由行駛機會不筆的車流■莊本模型：訂數問隔『內到達"兩車的概率久八宀一.-rr)?:平均到達率（:輛或人秒】令：p=At/nr0up<7尸（圧）=C*p*（1—p^~k,k—12…打（（2.二項分布本公式p(^=c^-y(.i-—yt1/r M式中：Mk~ 計數問隔t內到達kffi車或X個人的概率；二一均到達率『稱曲或人曲:1—千計數間隔持壤的時同Z或距;Ji—正輻數:f*—k^n-kyi例在某紅綠燈僧號交叉口上，據統燈有*25%的駛自行車容不遵守交通規則.當隨機抽取5位騎車者時可能有2位不遵守交涌規則的概龕是多少？解：rt~.VJsr-1談」 旳=￡工則有2則有2■喬3心貳”即5人中有2人不道守交通規則的可能性為26.4%,3?負二項分布：■適用條件：到達的車流波動性很人時適用。■典型：信號交義口下游的車流到達。?負二項分布可寫為：p.k 負二頊分布參數°1.負指數分布■適用條件：存在充分超車機會的單列交通流與密度不人的多列車流的車頭吋距分布口J采用負指數分布（車輛的到達服從泊松分布）。■基木模型：根據泊松分布的公式，車流平均到達皋力?（輛/祕）計在時間間隔t內沒有車輛到達的概率為： ]尸（0）=嚴■叩：到達的車頭吋距〃大于/秒的概率為P（Ji>/）=e~kt2、移位負扌斤數分右j?當負:m*數分布川于單①道交通流的小頭時距分布時，理論上會得汨人卓的O?1s的車頭時距，但血丈際卜.這種怙況不可能心現。岡為車輛的車頭至牢頭的問距至少為一個牢長加上詢車疋部至庚車頭部的一定i旬隔。?為了改止這科不工里，m將負扌旨數分布I山線從城點O沿t軸向右移一個戰小l、Hj隔長度，（根擁i周査數?I居砒足，一般亦1.0?1.5之|辺），得到穆位負折數分布Illi線，它能更好地擬介觀測數抑。?移位負：!旨數的分和函數為：P（/?>r）=e~^r~r\t>