交通工程学复习资料

1《交通工程学》复习材料一、填空题1、人们通常称交通工程学科为“五E”学科，“五E”指的是：工程（Engineering）、法规（Enforcement）、教育（Education）、能源（Energy）、环境（Environment）。2、驾驶员的视觉特性从视力、视野、和色感等几个方面体现。3、根据美国的研究，第30位最高小时交通量为设计小时交通量。4、在该路段行驶的所有车辆中，有15％的车辆行驶速度高于此值，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，此速度称为85％位车速，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制最高车速。5、OD调查，是一项了解交通的发生和中止在有关区域里所做的调查。6、M/M/N排队系统是指泊松输入、负指数分布服务、N个服务台的排队系统。7、不控制进入的汽车双车道公路路段采用三级服务水平，混合交通双车道公路采用三级服务水平。8、交通标志分为主标志和辅助标志两大类。二、名词解释1、交通量；答案：交通量是指在单位时间段内，通过道路某一地点、某一横断面或某一车道的交通实体数。2、高峰小时系数；答案：高峰小时系数就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比。3、设计车速；答案：设计车速是指在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计标准。24、服务水平；答案：服务水平是描述交通流的运行条件及其对汽车驾驶者和乘客觉的一种质量测定标准，是道路使用者在服务程度或服务质量方面得到的实际效果。三、简答题1、交通工程学科的特点有哪些？答案：交通工程学科的特点有：（1）系统性；（2）综合性：（3）交叉性；（4）社会性；（5）超前性；（6）动态性。2、通行能力和交通量有何区别？答案：通行能力和交通量的区别：1）通行能力是道路规划、设计及交通组织管理等方面的重要参数，它描述了道路交通设施的主要功能，是度量道路在单位时间内可能通过的车辆（或行人）的能力；2）交通量是指道路在单位时间内实际通过的或期望（预测）通过的车辆（或行人）数，而通行能力是指道路在一定条件下单位时间内所能通过的车辆的极限数，是道路所具有的一种“能力”；交通量一般总是小于通行能力的，当道路上的交通量接近或等于通行能力时，就会出现交通拥挤或阻塞停滞现象。3、为什么要进行OD调查？OD调查内容包括那些？答案：进行OD调查，目的是掌握与规划区域有关的现状；人、车和货物的起、终点和路径；出行目的、运输内容等情况。OD调查内容包括货流和客流的调查。客流调查包括：起讫点，出行目的，出行方式，出行时间及出行次数等；货流调查包括：货源点及吸引点的分布，货流的分类、数量与比重及货运方式分配。四、计算题1、某高速公路入口处设有一收费站，单向车流量为300（veh/h），车辆到达是随机的。收费员平均每10秒钟完成一次收费并放行一辆汽车，符合负指数分布。试估计在3收费站排队系统中的平均车辆数、平均排队长度、平均消耗时间以及排队中的平均等待时间。答案：这是一个M/M/1排队系统λ=300辆/hμ=1/10(辆/s)=360辆/hρ=300/360=0.83＜1，所以系统是稳定的系统中的平均车辆数：n=ρ/(1-ρ)=λ/(μ-λ)=300/(360-300)=5辆平均排队长度：q＝n-ρ=5-0.83=4.17辆系统中的平均消耗时间：d=n/λ=5/300小时/辆=60秒/辆（2′）排队中的平均等待时间：ｗ=d-1/μ=60-10=50秒/辆（2′）二、名词解释1、交通量；答案：交通量是指在单位时间段内，通过道路某一地点、某一横断面或某一车道的交通实体数。2、高峰小时系数；答案：高峰小时系数就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比。3、设计车速；答案：设计车速是指在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计标准。4、服务水平；答案：服务水平是描述交通流的运行条件及其对汽车驾驶者和乘客感觉的一种质量测定标准，是道路使用者在服务程度或服务质量方面得到的实际效果。4三、简答题1、交通工程学科的特点有哪些？答案：交通工程学科的特点有：（1）系统性；（2）综合性：（3）交叉性；（4）社会性；（5）超前性；（6）动态性。2、通行能力和交通量有何区别？答案：通行能力和交通量的区别：1）通行能力是道路规划、设计及交通组织管理等方面的重要参数，它描述了道路交通设施的主要功能，是度量道路在单位时间内可能通过的车辆（或行人）的能力；2）交通量是指道路在单位时间内实际通过的或期望（预测）通过的车辆（或行人）数，而通行能力是指道路在一定条件下单位时间内所能通过的车辆的极限数，是道路所具有的一种“能力”；交通量一般总是小于通行能力的，当道路上的交通量接近或等于通行能力时，就会出现交通拥挤或阻塞停滞现象。53、为什么要进行OD调查？OD调查内容包括那些？答案：进行OD调查，目的是掌握与规划区域有关的现状；人、车和货物的起、终点和路径；出行目的、运输内容等情况。OD调查内容包括货流和客流的调查。客流调查包括：起讫点，出行目的，出行方式，出行时间及出行次数等；货流调查包括：货源点及吸引点的分布，货流的分类、数量与比重及货运方式分配。四、计算题1、某高速公路入口处设有一收费站，单向车流量为300（veh/h），车辆到达是随机的。收费员平均每10秒钟完成一次收费并放行一辆汽车，符合负指数分布。试估计在收费站排队系统中的平均车辆数、平均排队长度、平均消耗时间以及排队中的平均等待时间。答案：这是一个M/M/1排队系统λ=300辆/hμ=1/10(辆/s)=360辆/hρ=300/360=0.83＜1，所以系统是稳定的系统中的平均车辆数：n=ρ/(1-ρ)=λ/(μ-λ)=300/(360-300)=5辆平均排队长度：q＝n-ρ=5-0.83=4.17辆系统中的平均消耗时间：d=n/λ=5/300小时/辆=60秒/辆（2′）排队中的平均等待时间：ｗ=d-1/μ=60-10=50秒/辆（2′）6一、是非题（共10分，每题1分；判断正确请在序号上划○，判断错误在序号上划×）1.在阻塞交通流内，密度波向交通流行进的反方向传播。○2.由于外界因素干扰导致交通流周期性的中断，形成间断流。○3.空间平均速度不高于时间平均速度。○4.OD表有矩形表和三角形表两种形式。○5.交通流连续方程表明：当流量随距离而降低时，车流密度随时间而增大。○6.定时控制的信号周期是根据交叉口的进口交通量确定的。×7.随着行车速度增大，驾驶员的注视点随之远移。○8.停车需求的相关分析法是把城市土地分类，按照各类土地停车产生率预测停车需求。×9.跟驰理论描述了跟驰车辆的加速度与两车速度差的函数关系。○10.行使速度不高于行程速度。×二、名词解释（共15分，每题3分）1．停车周转率在某一段时间内停放车辆次数，是实际停车累计次数与停车场容量之比2．基本通行能力在理想的道路、交通、控制和环境条件下，该组成部分一条车道的7断面上，不论服务水平如何，1小时能通过标准车辆的最大车辆数3．空间占有率与时间占有率在某一个路段上，所有车辆的长度和与路段长度之比每一个车辆通过观测点的时间和与观测时间长度之比4．交通区的形心交通区的发声源或吸引源密度分布中心，是交通小区出行的代表端点，不是该小区的几何面积重心5．Wardrop均衡原理所有使用路径的旅行时间最短，并且相等，所有没有使用路径的旅行时间高于最短路径旅行时间。使得路网上所有路段的旅行时间最小的流量分布格局，称为第二均衡原理三、问答题（共24分，每题6分）1．什么是‘四阶段’交通需求预测法？‘四阶段’预测方法有哪些不足之处？1．交通量发生和吸引2．交通量分布3．交通方式分担4．交通量分配各阶段模型不统一，没有明确的行为假设；没有考虑个体特性；预测精度与交通小区划分有关2．叙述智能交通系统（ITS）研究内容的主要构成，并就其中某个子系统简述其内容。1先进的交通管理系统2先进的出行者信息系统3先进的公共交通系统4运营车辆调度系统5先进的乡村运输系统先进的出行者信息系统是ITS的主要部分1出行车信息系统2车载路径诱导系统3停车场停车诱导系统86先进的车辆控制系统7自动公路系统4数字地图数据库3．什么是交通系统管理与交通需求管理？叙述两者的差别。谈谈我国城市现阶段应采取的交通技术管理模式。交通系统管理是一种技术性管理，其管理对象是交通流，通过控制引起交通流的时间、空间重分布，从而提高系统的交通承载能力。交通需求管理是一种政策性管理，其管理对象是交通发生源，通过各项交通政策，抑制交通需求的产生，平滑交通需求，缓解交通压力。4．叙述浮动车调查法及其特性。一辆车，除了驾驶员以外，还需要3名调查员（1＃，2＃，3＃）1＃计算读取工具车的行进速度2＃观察工具车超过的车辆数和超越工具车的车辆数3＃记录车辆保持稳定的速度行驶，往返5－6次特性：同时可以获得交通量、行驶时间和行驶速度四、计算题（共21分，每提7分）1．设车流的速度密度的关系为V=88-1.6K，若车流的实际流量不大于最大流量的0.8倍，且车流的密度大于最佳密度Km，求：（1）密度的最低值和速度的最高值；（2）密度的最高值和速度的最低值。解：由题意可知：当K=0时，V=Vf=88km/h当V=0时，K=Kj=55辆/km则：Vm=44Km/h,Km=27.5辆/km,Qm=VmKm=1210辆/h。由Q=VK和V=88-1.6K，有Q=88K-1.6K29当Q=0.8Qm时，由88K-1.6K2=0.8Qm=968，解得：KA＝15.2，KB＝39.8。则有速度VA和VB与之对应，又由题意可知，所求密度大于Km，故为KB。综上，流量密度曲线如下图所示，其中的加粗部分即为密度的可能取值范围。KjKm0Qm0.8QmKAKBVAVBAB1）故当密度为KB=15.2辆/km，其速度为：VB=88-1.6KB=88-1.6×39.8=24.32km/h即：KB=39.8辆/km，VB=24.32km/h为所求密度最低值与速度最高值。2）显然，K＝Kj＝55辆/km，V＝0为所求密度最高值与速度最低值。2．某信号灯交叉口，色灯周期为40s，每周期内可通行左转车2辆，如果左转车流为220辆/小时，问：（1）是否会出现延误？（2）假定来车符合泊松分布，出现延误的周期在所有周期中所占的百分比是多少？10解：（1）一个周期内平均到达的左转车数m=t=220*40/3600≈2.442，因此不管车辆是均匀到达或随机到达，均会出现延误（注意：即使m2，按随机到达的统计平均看仍会出现延误）；（2）若要不出现延误，则要求在一个周期内到达的车辆数不大于2。按泊松分布公式()!kmmePkk，一个周期内到达车辆数为0，1，2的概率分别为：P(0)=2.44e＝0.08677P(1)=2.442.44e＝0.2121P(2)=22.442.442e＝0.2593P(2)=1-P(0)-P(1)-P(2)=0.442所以，出现延误的周期在所有周期中所占的百分比是44.2%。3．一个新规划的城市中，假定两个交通区之间的OD量和起点交通区的发生量及终点交通区的吸引量成正比，并且和交通区间的行程时间的平方成反比。已知三个交通区交通发生量和吸引量，见表1；同时还知道小区C到小区A的未来OD量，见表2。假设任意交通区间的行程时间均为10分钟，试作交通分布预测，即求解X，Y，Z的值。表1表2交通区发生量吸引量A36002400B20001600C5000400011解：由条件可得，2()ijijijkPAtcC→A的OD量为480，可知25000240048010CAkt解得k=0.004。因此，2220.00436004000/105760.00420002400/101920.00450001600/10320ACBACBXtYtZt吸引源ABC发生源AXBYC480Z12131415二、名词解释