道路行车特性主要包括路上的汽车类型性能、汽车行驶时力的平衡、汽车的动力特性与经济性、汽车的制动与安全性以及汽车夜间行车特性等。

按汽车在道路上的运行特性可分为四种类型：①小客车；②载重汽车；③大客车和公共汽车；④带有拖挂的牵引车。其主要性能有载重量或载客量，空车重量，外形尺寸,轮距和轴距,最高车速，耗油率，最大功率，爬坡能力，最小转弯半径，轮胎尺寸和气压等。在美、日、西欧等工业已开发国家，路上以小客车为主，占70%以上；中国道路上以载重汽车和大客车为主，占70%以上。小车车速高，外形小；大车车速低，外形大；两者具有明显不同的行车特点。横断面设计中，有条件时应建造每向快慢车分开的多个车道，以适应不同车型需要，排除互相干扰；车道宽度以及弯道上的加宽值也应按不同车型的外形和性能确定。在道路平面和纵断面设计中，车速、爬坡性能、耗油率等都是确定各几何要素的重要依据。

汽车在直线上行驶时前进的动力称为牵引力P,它全部消耗于克服汽车运动时的各项阻力,即滚动阻力Zf、空气阻力Zw、升坡阻力Zi及加速阻力Zj。

P=Zf+Zw+Zi+Zj

牵引力决定于汽车发动机的有效功率。各项阻力除与车速和车型有关外，还直接与道路的外形和路面状况有关。在道路几何设计中，为合理布设纵坡和坡段长度，必须对汽车行驶时力的平衡进行分析研究。汽车在弯道上行驶时，由于离心力的作用，可能产生横向倾覆与侧向滑移。弯道半径愈小，促使不稳定的横向力愈大，除了依靠路面的横向摩阻外，常採用超高来增强横向稳定。在平面弯道各要素（曲线半径、超高、缓和曲线等）的设计中，除保证行车横向稳定和安全外，还要考虑乘客在车内的舒适程度以及汽车燃料和轮胎的磨耗状况。

汽车行驶的动力来自它的内燃发动机。在发动机里，燃料的热能转变为机械能产生有效功率N（千瓦），使发动机曲轴每分钟旋转n次并在轴上产生转矩M(M=9549N/n,牛顿·米),曲轴转矩传递到驱动轮(一般为汽车后轮),需通过离合器、变速箱、传动轴、主传动器、差速器和后半轴等传力机构,因此需乘上变速箱和主传动器的传动比ik和i0及传力系统的机械效率η，才能得出驱动轮上的转矩值Mk(Mk=Mηiki0)，驱动扭矩使车辆与路面的接触点处发生作用于路面上的周缘力，由此产生的反作用力就是促使汽车前进的牵引力P(P=(Mk/rk,rk为车轮半径)，作用于汽车上四项阻力中的空气阻力Zw仅与汽车的外形、性能和车速有关而与道路的状况无关，故将牵引力减去空气阻力称为道路上汽车的有效牵引力。将汽车的有效牵引力除以汽车全重G，可得汽车单位重量的有效牵引力,称为汽车动力特性D【D=(P-Zw)/G】,它是评价道路上汽车行车特性的基本度量值。

汽车发动机的有效功率与发动机曲轴转速之间的关係曲线称为发动机的外特性，是发动机的基本特性。根据发动机的有效功率可以算出汽车的动力特性，根据曲轴转速除以传动比可得到汽车车速，由此而得出的汽车动力特性与车速的关係曲线，称为汽车动力特性图。解放牌CA-10型汽车动力特性如图所示。有了动力特性图，可以解决在各个不同情况的道路上汽车运动计算方面的许多问题：例如在汽车等速行驶时求算已知道路阻抗情况下的最大可能车速，或计算规定车速时汽车能克服的最大纵坡。道路沿线的阻抗情况是不断变化的，驾驶员常运用变速箱（换挡）以及关闭或开放节流阀（油门）以调节车速和牵引力。运用动力特性图可以分析研究汽车在变速运动中的加速、减速、路上的车速变化和行程时间等较为複杂的问题。

图1 动力特性

汽车行驶时的燃料消耗是运输成本中的最重要项目，每百公里汽车行程的燃料消耗可作为汽车经济特徵的指标。汽车燃料消耗除与发动机特性和汽车构造有关外，直接与道路的技术状况有关。因此，在道路设计时，应把汽车燃料消耗作为评定道路使用品质的一项重要指标。汽车行驶时每百公里的燃料消耗量与车速、变速箱排挡和道路阻抗情况三者之间的关係曲线称为汽车经济特性图。如已知各路段的道路阻抗情况和车速，则可通过动力特性图和经济特性图求得道路全线的燃料消耗量，由此评价道路几何设计的是否合理。

制动性能是保证汽车行驶安全的一项重要因素，同时它也影响汽车行驶的平均速度。作用于汽车上的最大制动力决定于轮胎与路面间的附着力，在制动起作用时，空气阻力、滚动阻力和升坡阻力也协助起着制动作用，因此汽车制动时的动力分析与道路线形和路面状况有密切关係。制动距离对道路几何设计中考虑行车安全和计算道路行车视距有着重要的意义。汽车在遇到障碍而施行制动时，驾驶员施加的制动强度必须要与到达障碍的距离相适应，否则将由于制动距离过长而发生车祸。制动距离可按制动的功与减速时的动能消耗相等的原理，并顾及驾驶员的心理反应和制动器生效时间等因素确定。行车的安全性与车速之间无对应的关係，但如果驾驶员偏离该路段的平均速度越多，出现事故的机会也越多。因此，在道路几何设计中应儘量採取措施减少车速变化的幅度，如採用平缓坡、变速车道及立体交叉等均有利于行车安全。

为保证行车安全，须根据汽车头灯照明距离和角度以及对向行车的眩光範围，在路线设计中採取必要措施，如增大凹形竖曲线半径，设定中间防眩栅等。

为满足现代交通对安全、舒适和高速的更高要求，尚须研究高速行车的水膜飘滑，汽车冲撞与防护栅，汽车噪声及防止，汽车振动与人体感觉等问题。

3.1.1 道路交通噪声的危害

第一，对人的心理影响。吵闹的环境噪声，会干扰人类的思维，容易使人精神无法集中，使人产生烦恼的感觉，影响工作效率，妨碍休息和睡眠等。

第二，对人的生理影响。环境噪声对人的生理影响，主要表现在以下二点：一是对听力的影响。人在强烈的噪声下待一段时间后，会引起一定程度的听觉疲劳，听力变得迟钝，经过适当休息之后，听力会逐渐恢复。但是，如果长期在比较强烈的噪声下工作，听觉疲劳就不易恢复，并会造成内耳听觉器官发生病变，导致噪声性耳聋，这种情况通常称为职业性听力损失。二是对人体机能的其他影响，据观察研究，在强噪声的影响下，可能诱发一些疾病。已经发现，长期在强噪声下工作的工人，除了耳聋外，还常常伴有头晕、头痛、神经衰弱、消化不良等症状，从而引发高血压和心血管病。

第三，汽车、机器以及其他人类活动製造的噪音会影响野生花草树木以及附近动物的生长，原因是这些噪音长期影响着为花授粉以及传播种子的动物。

3.1.2道路交通噪声的防治

1）针对声源的降噪措施

改造城市道路路面，选用低噪声路面对于降低和控制交通噪声污染非常有效。据调查，汽车行驶在沥青混凝土路面比行驶在水泥混凝土路面噪声要低13dB。近年来欧洲许多国家相继开展了对低噪声路面的试验研究，外露集料表面的低噪声水泥混凝土路面的降噪特性可与传统的沥青路面相媲美，而疏水沥青混凝土路面的降噪效果更为明显，可降噪2～8dB。

2）合理设计、改造和使用车辆

按低噪声标準进行车辆设计改造是有效的策略之一。如：採用高效率排气消音器，採用发动机隔声罩；採用自动变速器等适当措施进行控制等。当然，研製开发超低噪声的新型环保车辆，如电动汽车、太阳能汽车也是我们的目标。

3）运用交通管制措施通过科学合理的交通管制来组织交通，使道路上的车辆快捷、顺畅的行驶，从而进一步降低交通噪声。

4）针对噪声传播途径的降噪措施

在城市道路与受声点之间设定声屏障。声屏障是一个降低道路交通噪声的重要设旋，也是道路设计者经常採用的降噪措施，对距道路200m範围内的受声点有非常好的降噪效果。一个合理的声屏障可以对处于声影区的受声点降噪5-15dB。但声屏障的作用也是有很大的局限，因为声屏障要起作用必须有足够高和长来挡住道路的声源，这样会破坏城市景观。

5）在道路与受声点之间种植绿化林带

有关资料表明，高度高过视线4.5m以上的稠密树林，其深入30m可降噪5dB，深入60m可降噪10dB，树林的最大降噪值可达10dB。但对于城市道路，由于空间的限制，种植林带不符合实际，可以种植密集的松柏、侧柏等绿色长廊把机动车道与步行道隔离，在步行道和建筑之间再配以乔、灌木和草地等与道路环境相协调的植物群落。

6）增大公路与受声点之间的距离

因为噪声强度自声源开始随距离衰减，所以增加噪声源和受声点之间的距离，可以有效地减少噪声的影响。通过设定声屏障无法解决噪声污染问题，就需考虑调整城市主要干道，增大道路与敏感点之间的距离，降低敏感点的噪声声级。

7）针对受声点的降噪措施

通过对敏感建筑物採取一定的措施，也能达到降噪目的。如对主干道临街建筑安装防声窗等都有明显的降噪效果，研究证明可以降低噪声4～6dB。但这些措施的实施直接影响了建筑物的採光、通风等，给居民的生活带来不便。

随着汽车拥有量的增加和车速的不断提高，汽车的安全性问题日益受到重视。汽车在使用中发生碰撞而受到损坏，这是可悲的，但是很遗憾，这又是不可必免的现实。交通事故已成为普遍关注的社会问题，严峻的现实要求必须积极着手解决汽车安全性问题。汽车防冲撞弹性保险槓设计的目的就是最大限度降低事故的人员伤亡，减少经济损失。

图2、公路护栏板

汽车在行驶过程中，由于具有强大的惯性，突然遇到障碍物时很难及时将车停下，所以通常用设定在前部的保险槓作为缓冲，以减轻对车体的直接损害。然而，现有的保险槓只能承担较小的冲击力，在大的冲击力的作用下起不到保险的目的。

汽车防冲撞弹性保险槓是将碟形弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧有机地结合，构成全新的汽车防冲撞弹性保险装置，形成多级吸收撞击能量。可根据车型和车速选择设计保险槓安全防範範围，本保险槓安装在汽车的前面和汽车的后面，当汽车发生冲撞时，保险槓的弹性部件产生很大的变形，有效地延长弹性限度，吸收撞击能量；以及部件之间的阻尼摩擦力，可以起消能吸振作用。碟形弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧几部分吸收撞击能量的总和可吸收大部分撞击能量。

汽车安全性已不仅是个技术问题，同时也是一个重要的社会问题。汽车的碰撞安全技术能最大限度减少事故的损失，所以有着广阔的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。我国加入WTO后，汽车行业面临着机遇和挑战，目前国内汽车行业之间的竞争也十分激烈，极早地套用汽车碰撞安全技术抢占先机势在必行。