交通工程学第7讲
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目录
壹
交通流理论基础
贰
交通信号控制
叁
交通规划与设计
肆
交通安全分析
伍
交通管理与政策
陆
案例研究与讨论
交通流理论基础
章节副标题
壹
交通流特性分析
交通流密度是指单位道路长度上的车辆数，它影响着交通流的运行效率和道路容量。
交通流密度
交通流波动是指车辆在道路上的不均匀分布，它会导致交通拥堵和事故的发生概率增加。
交通流波动
车速分布特性描述了车辆速度的离散程度，是评估交通流稳定性和预测拥堵的关键因素。
车速分布特性
01
02
03
交通流模型概述
微观交通流模型
宏观交通流模型
宏观模型如Lighthill-Whitham-Richards模型，通过连续方程描述交通流密度与速度的关系。
微观模型如Car-Following模型，关注单个车辆的行为，模拟车辆间的相互作用和跟车行为。
中观交通流模型
中观模型如CellTransmissionModel，介于宏观与微观之间，通过路段和节点来模拟交通流。
交通流理论应用
应用交通流理论，通过模拟和分析，优化交通信号灯的时序，减少交通拥堵和等待时间。
交通信号控制优化
01
利用交通流理论对道路网络进行设计，提高路网容量，优化交通流分布，减少交通事故。
道路网络设计
02
结合交通流理论，对公共交通线路和时刻表进行规划，提升公共交通效率，吸引更多乘客。
公共交通规划
03
交通信号控制
章节副标题
贰
信号控制原理
信号周期与相位
信号周期是信号灯循环一次的时间，相位则是周期内不同灯色的持续时间，共同决定交通流的效率。
绿波带协调控制
绿波带通过同步多个交叉口的信号灯，使得车辆在一定速度下能连续通过多个绿灯，提高道路通行能力。
感应式信号控制
感应式信号控制根据实时交通流量自动调整信号灯的时长，以适应不同时间段的交通需求变化。
信号配时方法
自适应控制配时利用先进的算法实时分析交通状况，自动调整信号灯周期，以适应交通流量的变化。
自适应控制配时
感应式配时通过检测路口的实际交通流量来动态调整信号灯的绿灯时间，提高路口通行效率。
感应式配时
固定时长配时是根据历史交通流量数据设定信号灯的绿灯时间，适用于交通流量相对稳定的路口。
固定时长配时
信号控制系统
自适应系统根据实时交通流量调整信号灯周期，如SCATS系统在悉尼优化交通流。
01
自适应交通信号控制
感应式信号通过检测车辆接近来动态调整绿灯时长，例如美国许多城市使用该技术。
02
感应式信号控制系统
该系统允许紧急车辆如救护车和消防车在交通信号灯处优先通行，提高应急响应速度。
03
紧急车辆优先系统
交通规划与设计
章节副标题
叁
交通规划流程
分析城市交通需求，包括人口增长、车辆增加等因素，为规划提供基础数据支持。
根据需求分析结果，制定多种交通规划方案，考虑成本、效益、环境影响等多方面因素。
邀请公众参与规划过程，收集意见和建议，确保规划方案符合居民需求和期望。
综合考虑技术、经济、社会等多方面因素，对各方案进行评估，选择最优方案进行实施。
需求分析
方案制定
公众参与
方案评估与选择
运用交通模拟软件对不同规划方案进行模拟，评估交通流量、拥堵情况及改善效果。
模型模拟
道路设计原则
道路设计应确保行车安全，减少交通事故，如设置合理的弯道半径和视距。
安全性原则
设计应考虑交通流量，优化路线，减少拥堵，提高道路通行效率。
效率性原则
道路设计需考虑环境保护，使用可持续材料，减少对生态的影响。
可持续性原则
道路设计应适应不同天气和地理条件，确保四季和各种地形下的使用性能。
适应性原则
交通设施布局
公交站点应靠近人流密集区域，方便乘客出行，例如上海地铁站的密集分布大大提高了公共交通效率。
公共交通站点布局
设置专用自行车道和人行道，鼓励绿色出行，如哥本哈根的自行车道网络促进了市民骑行。
自行车道与步行道规划
合理规划道路网，确保交通流畅，减少拥堵，如北京的环路系统有效分散市中心交通压力。
道路网络设计
01、
02、
03、
交通设施布局
交通信号灯优化
通过科学计算和模拟，优化信号灯时序，提高路口通行效率，如东京的智能交通信号系统。
01
02
停车场与停车设施规划
合理规划停车场位置和规模，减少寻找停车位时间，如洛杉矶国际机场的多层停车设施。
交通安全分析
章节副标题
肆
交通安全问题
01
道路设计缺陷
不合理的道路设计，如急转弯、陡坡等，是导致交通事故频发的重要因素。
03
驾驶行为不当
超速、酒驾、疲劳驾驶等危险驾驶行为是造成交通事故的主要原因。
02
交通标志不明确
交通标志设置不当或信息不明确，容易造成驾驶员误解，增加行车风险。
04
行人与非机动车安全
行人和非机动车在交通系统中的安全问题，如闯红灯、不走人行道等行为，也是交通安全