1、一丶緒論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

2、，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

3、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

4、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：二丶交通特性2.1.1駕駛員的主要

5、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

6、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： （城市道路具有功能多樣、組成復雜、行人交通量大、

7、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、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、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； K、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： 交通流量為交通流速度和交通流密度的乘積：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

8、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：沖突合流與分流 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） 沖突點和交織點：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

9、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：K30=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 （PHF1）：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）30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。（速度基本定義：行駛距離/所需時間地點車速(Spot speed)： 也稱為即時速度，指車輛

10、通過道路某一地點（斷面）時的瞬時車速行駛車速(Running speed)： 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(Operating speed)：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（Overall speed)：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，Critical speed）：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

11、阻塞密度： 分析 Q、K、V兩兩之間的變化，函數曲線？阻塞密度Kj：流量趨近零時的密度或停車排隊時的密度臨界密度（最佳密度）Km：流量達到通行能力時的密度臨界速度vm：流量達到通行能力時的速度交通調查的主要內容：交通運輸調查（1）運輸量/交通量調查綜合運輸方式的OD運輸量，尤其是規劃區域道路網基年的OD交通量，是進行交通需求預測的基礎鐵路、公路、水運、航空和管道五種運輸方式歷年完成的客、貨運量和周轉量，汽車保有量道路網歷年的交通量、車速、車流密度、交通量的構成資料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（2）交通基礎設施調查鐵路、公路、航空、管道和水

12、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）當K0時，VVf，車輛可以自由行駛當KKj時，V0，車輛停滯可以通過速度密度圖說明流量的變化 (2)流量與密度的關系利用Greenhields線性模型 (3)流量與速度關系綜上所述，按格林希爾茨的速度密度模型、流量密度模型、速度流量模型可以看出，Qm、Vm和Km是劃分交通是否擁擠的重要特征值當QQm、KKm、VVm時，則交通屬于擁擠；當QQm、KKm、VVm時，則交通屬于不擁擠。 【例】設車流的速度密度的關系為V=88-1.6K，如限制車流的實際流量不大于最大流量的0.8倍，

13、求速度的最低值和密度的最高值?(假定車流的密度最佳密度Km) 解：由題意可知：當K=0時，V=Vf=88km/h,當V=0時，K=Kj=55輛/km。 則：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：K15.2，39.8。 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KA。 故當密度為KA=15.2輛/km，其速度為：VA=88-1.6KA=88-1.615.2=63.68km/h 即KA=15.2輛/km，VA=6

14、3.68km/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：四丶交通流：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

15、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。【例】設60輛汽車隨機分布在4000m長

16、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=60輛/4000m=6/400 輛/m，則有： 計數間隔內平均達到的車輛數m=t= 400m*6/400 輛/m=6輛 p0=(6)0*e-6/0!=0.0025， p1=(6)1*e-6/1!=0.0149 p2=(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 + p1 + p2 + p3=0.1512 則有4輛車及4輛以上的概率為 p(4)= 1- p(4)= 0.8488 【例】某信號燈

17、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Ag*S90044/360011輛，當某周期到達的車輛數N11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=t36997/36009.9輛。 則可能到達車輛數大于11輛的周期出現的概率為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 （ 輸入過程各種類型的“顧客(車輛或行人)”按怎樣的規律到達 排隊規則指到達的顧客按怎樣的次序接受服務 服務方式指同一時刻多少服務臺可接納顧客，每一顧客服務了多少時間3.排隊系統的表示4.排隊系統的主要數量指標 隊長和排隊長：若排隊系統中的顧客數為n，排隊顧客數為q，正在被服務的顧客數位s，則n=q+s。隊長是排隊系統提供的服務水平的一種衡量。 逗留時間和等待時