汽車的交通特性在確定道路線形標準中能起很大作用。車輛可分機動車和非機動車。機動車是指各種汽車、電車、電瓶車、摩托車、拖拉機、輪式專用機械車。非機動車是指自行車、三輪車、人力車、畜力車。車輛的尺寸會影響到道路線形、交通結構物的淨空、停車場地等交通設施的設計。車輛的各種性能(如動力性能、製動性能等)與使用這些性能的駕駛人結合在一起,又會影響到交通流的特性和交通安全。
車輛的設計外廓尺寸
車輛尺寸與道路設計、交通工程有密切關係。例如,製定公共交通規劃時要用到公共汽車額定載客量的參數、研究道路通行能力時要使用車輛長度等數據、車輛寬度影響著車行道寬度設計等。在我國《公路工程技術標準(JTG B01—2003)》和《城市道路設計規範》(CJJ37—1990)中都規定了機動車輛外廓尺寸界限,見表3和表4所列。
表3《公路工程技術標準》規定的設計車輛外廓尺寸
表4《城市道路設計規範》規定的設計車輛外廓尺寸
機動車的主要特性
1.汽車的動力性能
汽車動力性能通常用三個指標來評定,即最高車速、加速度或加速時間與爬坡能力。
(1)最高車速
汽車的最高車速是指在良好的水平路段上,汽車所能達到的最高行駛車速(km/h)。
(2)加速時間
加速時間有原地起步加速時間和超車加速時間之分。原地起步加速時間是指汽車由第1擋起步,以最大的加速度逐步換至高擋後達到某一預定的距離或車速所需要的時間。超車加速時間大多是用高擋或次高擋由30km/h或40km/h,全力加速至某一高速度所需的時間來表示。
(3)爬坡能力
爬坡能力用汽車滿載時擋在良好的路麵上的最大爬坡度表示。小汽車的最高車速大,加速時間短,又在平坦路麵上行駛,所以一般不強調它的爬坡能力。貨車經常要在各種路麵上行駛,所以要求它具有足夠的爬坡能力。
2.製動性能
汽車製動性能主要體現在製動距離或製動減速度上。製動距離L為:
L=V2/(254(φ±i))
式中:V汽車製動開始的速度/(km/h);
i——道路縱坡度/%,上坡為正,下坡為負;
φ——輪胎與路麵之間的附著係數。與路麵種類、路麵表麵狀況、輪胎花紋和輪胎氣壓、車速等因素有關係。
駕駛人從發現障礙物開始采取措施到製動器生效,需要一段時間。這段時間統稱為反應時間,其長短因人而異。在確定安全停車距離時可取反應時間等於1.5~2.0s。因此,在安全停車距離中應包括製動距離L和在反應時間內汽車行駛的距離。
汽車的製動性能還體現在製動效能的穩定性和製動時汽車的方向穩定性上。製動過程實際上是把汽車行駛的動能通過製動器吸收轉化為熱能。所以溫度升高後,能否保持在冷狀態時的製動效能是要考慮的重要問題。製動效能的恒定性對於高速時製動和長下坡連續製動都是至關重要的。
方向穩定性是指製動時不產生跑偏、側滑及失去轉向能力的性能。製動跑偏與側滑,特別是後軸側滑是造成事故的主要原因。
自行車的交通特性
自行車交通是目前我國城市交通的一大特點,除個別城市自行車不多外,大、中、小不同規模城市的出行方式構成中,自行車出行均占有很大的比例。一般大城市自行車出行量占總出行量的35%~55%;中等城市占45%~65%;小城市更高,有的甚至超過80%。因此,研究自行車的交通特性,對於治理城市交通、保障交通安全具有重要的意義。
概括起來,自行車主要有以下基本特性。
(1)短程性
自行車是靠騎車人用自己的體力轉動車輪,因此其行駛速度直接受騎車人的體力、心情和意誌的控製,行、止、減速與製動也決定於騎車人的操縱。同時,它還受到路線縱坡度、平麵線形、車道寬度、車道劃分、氣候條件與交通狀況的直接影響。個人的體力雖有強、弱之分,但總是很有限的。因此,隻適應於短距離出行,一般在5~6km以內(或20min左右)。
(2)行進穩定性
自行車靜態時直立不穩,當以一定速度前進時,則可保持行進的穩定性。隻要不受突然出現的過大橫向力的幹擾,是可以穩定向前而不致側向傾倒的。
(3)動態平衡
自行車在騎行過程中重心較高,因此,如何保持平衡,特別是在自行車轉向或通過小半徑彎道時,就必須借助於人體的變位或重心傾斜以維持騎行中的動態平衡。
(4)動力遞減性
自行車前進的原動力是人的體力,是兩腳蹬踏之力。一般成年男子,10min以上可能發揮出的功率愈小,車速亦隨之減小。這就是動力遞減的結果,一般自行車出行不宜超過10km。
(5)爬坡性能
由於自行車的動力遞減,對於普通無變速裝置的自行車,不能爬升大坡與長坡,也不宜爬陡坡,否則控製不住易釀成危險。對縱坡為2.5%、3%與4%的坡道,其坡長限製分別為300m、200m和150m。當然,對於北方冰雪地區,其坡度與坡長更應減小,否則冬天無法騎車。
(6)製動性能
自行車的製動性能,對於行車安全與通行能力具有重要意義,並與反應時間一起決定縱向安全間距,即縱向動態淨空(L淨),根據國內外的研究資料,提供縱向動態淨空的計算值見表5所列。
表5縱向動態淨空距離(單位:m)
注:自行車常見速度為10~20km/h。