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第4章 汽车的交通特性

汽车的交通特性在确定道路线形标准中能起很大作用。车辆可分机动车和非机动车。机动车是指各种汽车、电车、电瓶车、摩托车、拖拉机、轮式专用机械车。非机动车是指自行车、三轮车、人力车、畜力车。车辆的尺寸会影响到道路线形、交通结构物的净空、停车场地等交通设施的设计。车辆的各种性能(如动力性能、制动性能等)与使用这些性能的驾驶人结合在一起,又会影响到交通流的特性和交通安全。

1.汽车的动力性能

汽车动力性能通常用三个指标来评定,即最高车速、加速度或加速时间与爬坡能力。

(1)最高车速

汽车的最高车速是指在良好的水平路段上,汽车所能达到的最高行驶车速(km/h)。

(2)加速时间

加速时间有原地起步加速时间和超车加速时间之分。原地起步加速时间是指汽车由第1挡起步,以最大的加速度逐步换至高挡后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。超车加速时间大多是用高挡或次高挡由30km/h或40km/h,全力加速至某一高速度所需的时间来表示。

(3)爬坡能力

爬坡能力用汽车满载时挡在良好的路面上的最大爬坡度表示。小汽车的最高车速大,加速时间短,又在平坦路面上行驶,所以一般不强调它的爬坡能力。货车经常要在各种路面上行驶,所以要求它具有足够的爬坡能力。

2.制动性能

汽车制动性能主要体现在制动距离或制动减速度上。制动距离L为:

L=V2[]254(φ±i)

式中:V汽车制动开始的速度/(km/h);

i—道路纵坡度/%,上坡为正,下坡为负;

φ——轮胎与路面之间的附着系数。与路面种类、路面表面状况、轮胎花纹和轮胎气压、车速等因素有关系。

驾驶人从发现障碍物开始采取措施到制动器生效,需要一段时间。这段时间统称为反应时间,其长短因人而异。在确定安全停车距离时可取反应时间等于1.5~2.0s。因此,在安全停车距离中应包括制动距离L和在反应时间内汽车行驶的距离。

汽车的制动性能还体现在制动效能的稳定性和制动时汽车的方向稳定性上。制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转化为热能。所以温度升高后,能否保持在冷状态时的制动效能是要考虑的重要问题。制动效能的恒定性对于高速时制动和长下坡连续制动都是至关重要的。

方向稳定性是指制动时不产生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。制动跑偏与侧滑,特别是后轴侧滑是造成事故的主要原因。

自行车的交通特性

自行车交通是目前我国城市交通的一大特点,除个别城市自行车不多外,大、中、小不同规模城市的出行方式构成中,自行车出行均占有很大的比例。一般大城市自行车出行量占总出行量的35%~55%;中等城市占45%~65%;小城市更高,有的甚至超过80%。因此,研究自行车的交通特性,对于治理城市交通、保障交通安全具有重要的意义。

概括起来,自行车主要有以下基本特性。

(1)短程性

自行车是靠骑车人用自己的体力转动车轮,因此其行驶速度直接受骑车人的体力、心情和意志的控制,行、止、减速与制动也决定于骑车人的操纵。同时,它还受到路线纵坡度、平面线形、车道宽度、车道划分、气候条件与交通状况的直接影响。个人的体力虽有强、弱之分,但总是很有限的。因此,只适应于短距离出行,一般在5~6km以内(或20min左右)。

(2)行进稳定性

自行车静态时直立不稳,当以一定速度前进时,则可保持行进的稳定性。只要不受突然出现的过大横向力的干扰,是可以稳定向前而不致侧向倾倒的。

(3)动态平衡

自行车在骑行过程中重心较高,因此,如何保持平衡,特别是在自行车转向或通过小半径弯道时,就必须借助于人体的变位或重心倾斜以维持骑行中的动态平衡。

(4)动力递减性

自行车前进的原动力是人的体力,是两脚蹬踏之力。一般成年男子,10min以上可能发挥出的功率愈小,车速亦随之减小。这就是动力递减的结果,一般自行车出行不宜超过10km。

(5)爬坡性能

由于自行车的动力递减,对于普通无变速装置的自行车,不能爬升大坡与长坡,也不宜爬陡坡,否则控制不住易酿成危险。对纵坡为2.5%、3%与4%的坡道,其坡长限制分别为300m、200m和150m。当然,对于北方冰雪地区,其坡度与坡长更应减小,否则冬天无法骑车。

(6)制动性能

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