交通工程基础第4讲人车特性课件

第4讲 人车特性（2）Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics第4讲 人车特性（2）Chapter 2 Road User1Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics2.1 交通系统的要素2.2 人的特性2.3 车辆特性2.3.1 设计车辆2.3.2 车辆的转向特性2.3.3 制动性2.3.4 车辆加速性2.4 停车距离及应用Chapter 2 Road User and Vehicl22.3 车辆特性车辆的分类(P37/42）：小客车公共汽车卡车休闲车2.3 车辆特性车辆的分类(P37/42）：3与交通有关的车辆特性（P37/42）：制动性加速性低速的转向性高速的转向性 与交通有关的车辆特性（P37/42）：4Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics2.1 交通系统的要素2.2 人的特性2.3 车辆特性2.3.1 设计车辆2.3.2 车辆的转向特性2.3.3 制动性2.3.4 车辆加速性2.4 停车距离及应用Chapter 2 Road User and Vehicl52.3.1 设计车辆设计车辆就是一种选定的机动车，作为道路新建和改建中制定各项道路设计指标以保证车辆安全和顺利通行的依据。美国标准：P37/42我国标准：国家标准GB1589-89 2.3.1 设计车辆设计车辆就是一种选定的机动车，作为道路新6设计车辆的用途：弯道的设计交叉口右转车道的设计确定车道宽度确定净空 设计车辆的用途：7选择设计车辆的原则：交通设施的设计要考虑通过设施的车辆中最大比例的那一类。设计车辆必须可包括车流中95%以上的车辆。必须让所有路段都可以进入紧急车辆。因此单厢卡车是设计车辆的最小值。选择设计车辆的原则：8Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics2.1 交通系统的要素2.2 人的特性2.3 车辆特性2.3.1 设计车辆2.3.2 车辆的转向特性2.3.3 制动性2.3.4 车辆加速性2.4 停车距离及应用Chapter 2 Road User and Vehicl92.3.2 车辆的转向特性1.低速转向特性（小于10mi/h）由设计车辆本身的特性与机械结构决定每种设计车辆有特定的设计参考标准低速转向过程：见图2-42.3.2 车辆的转向特性1.低速转向特性（小于10mi/h10交通工程基础第4讲人车特性课件11交通工程基础第4讲人车特性课件12低速转向车道的设计原则：车道最小设计转弯半径是最小中心线半径加车辆前轴宽度的一半。内侧路缘最小半径一般要小于最小设计转弯半径。低速转向车道的设计原则：132.高速转向特性由道路与轮胎之间的侧向摩擦力、路面的超高决定2.高速转向特性14推导转弯半径与转弯速度的公式：推导转弯半径与转弯速度的公式：15公式中：超高：最小0.5%（排水），最大12%。侧向摩擦力系数：与路面情况、车速都有关系。可查表2.4(P40/45)公式中：16应用1：道路设计中确定最小转弯半径（P40/45）In design,a minimum radius of curvature is computed based on maximum values of e and f.For example,if a roadway has a design speed of 65 mi/h应用1：道路设计中确定最小转弯半径（P40/45）17应用2：道路管理中确定最大安全车速（P40/45）For the example given,the equation is solved for the given values of e(6%)and R(800 ft)using various values off from Table 2.4应用2：道路管理中确定最大安全车速（P40/45）182.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.3.1 设计车辆2.3.2 车辆转向性2.3.3 车辆制动性2.3.4 车辆加速性2.4 停车距离及应用 Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 2.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road Us19202.3.3 车辆制动性制动性是汽车行驶时能在短时间内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力；可用刹车距离db 来衡量：注：S的单位为ft/s假设末速度为0202.3.3 车辆制动性制动性是汽车行驶时能在短时间内停车2021将2-5中S的单位换算为mi/h，将减速度a用滚动或滑动摩擦力系数F（F=a/g)代换：21将2-5中S的单位换算为mi/h，2122考虑纵坡（坡度用G表示）对摩擦力的影响，并设初速度为Si，末速度为Sf：22考虑纵坡（坡度用G表示）对摩擦力的影响，并设初速度为Si2223根据美国道路设计标准，湿路面上车辆减速度的标准值为11.2ft/s2，代入(2-6):计算实例见P4142（Once the brakes are engaged）23根据美国道路设计标准，湿路面上车辆减速度的标准值为11.2324刹车距离公式的用途：交通事故分析；估计实际的摩擦系数；24刹车距离公式的用途：2425交通事故分析实例(P42/47):An accident investigator estimates that a vehicle hit a bridge abutment at a speed of 20 mi/h,based on his or her assessment of damage.Leading up to the accident location,he or she observes skid marks of 100 ft on the pavement(F=0.35)and 75 ft on the grass shoulder(F=0.25).There is no grade.An estimation of the speed of the vehicle at the beginning of the skid marks is desired.25交通事故分析实例(P42/47):25262.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.3.1 设计车辆2.3.2 车辆转向性2.3.3 车辆制动性2.3.4 车辆加速性2.4 停车距离及应用Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 262.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road 26272.3.4 车辆加速性272.3.4 车辆加速性2728主要考虑的是加速距离：28主要考虑的是加速距离：2829加速距离对比实例(P42/47):Consider the distance required for a car and a truck to accelerate to 20 mi/h.29加速距离对比实例(P42/47):29针对不同车辆的加速度不同的情况，交通工程上的处理方法(P43/48)：用小客车当量来表示各种车型针对不同车辆的加速度不同的情况，交通工程上的处理方法(P4330312.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.4 停车距离及应用2.4.1 安全停车视距2.4.2 反应视距2.4.3 其他视距2.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 312.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road 31322.4 停车距离及应用总停车距离反应距离+刹车距离：322.4 停车距离及应用总停车距离反应距离+刹车距离32332.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.4 停车距离及应用2.4.1 安全停车视距2.4.2 决策视距2.4.3 其他视距2.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 332.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road 33342.4.1 安全停车视距停车视距：车辆行驶时遇到前方障碍物而必须采取制动停车时所需要最短行车距离；停车视距等于停车距离时，车辆是安全的；道路安全的重要条件：在道路上的任何一点的视距都大于等于停车视距。342.4.1 安全停车视距停车视距：车辆行驶时遇到前方障碍3435计算停车视距的实例（P43/48）：Consider a section of rural freeway with a design speed of 70 mi/h.On a section of level terrain,what safe stopping distance must be provided?35计算停车视距的实例（P43/48）：3536视距不足的实例（P43/48）：What could happen,for example,if a section of this roadway provided a sight distance of only 500 ft?It would now be possible that a driver would initially notice an obstruction when it is only 500 ft away.If the driver were approaching at the design speed of 70 mi/h,a collision would occur.36视距不足的实例（P43/48）：36372.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.4 停车距离及应用2.4.1 安全停车视距2.4.2 决策视距2.4.3 其他视距2.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 372.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road 37382.4.2 决策视距决策视距：在不同情况下基于避免碰撞的决策而产生不同反应时间，由此计算所得的视距。382.4.2 决策视距决策视距：在不同情况下基于避免碰撞的38交通工程基础第4讲人车特性课件3940计算决策视距的实例（P44）：Consider the decision sight distance required for a freeway section with a 60 mi/h design speed approaching a busy urban interchange with many competing information sources.The approach is on a 3%downgrade.For this case,AASHTO suggests a reaction time up to 14.5 s to allow for complex path and speed changes in response to conditions.40计算决策视距的实例（P44）：40412.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.4 停车距离及应用2.4.1 安全停车视距2.4.2 决策视距2.4.3 其他视距2.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 412.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road 41会车视距：两辆汽车在同一条行车道上相对行驶发现时来不及避让或无法错车，只能双方采取制动措施，使车辆在相撞之前安全停车的最短距离。错车视距：在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶之汽车相遇，发现后，立即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。超车视距：在双车道公路上，汽车绕道到对向车道超车时，驾驶员在开始驶离原行车路线能看到相邻车道上对向驶来的汽车，以便在碰到对向驶来车辆之前能超越前车交驶回原车道所需的最短距离。2.4.3 其他视距会车视距：两辆汽车在同一条行车道上相对行驶发现时来不及避让或42432.1 交通系统组成概述2.2 人的特性2.3 车辆特性2.4 停车距离及应用2.4.1 安全停车视距2.4.2 决策视距2.4.3 其他视距2.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间Chapter 2 Road User and Vehicle Characteristics 432.1 交通系统组成概述Chapter 2 Road 43442.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间442.4.4 交通信号的黄灯时间与全红时间44作业习题2-1,2-2,2-3,2-7预习3.1,3.2作业习题2-1,2-2,2-3,2-745交通工程基础第4讲人车特性课件46