超详细版王炜交通工程课后习题

第一章:绪论●1-1简述交通工程学的定义、性质、特点、与发展趋势定义:交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停住规律,探讨交通调查、规划、设计、监管、管理、安全的理论以及有关设施、装备、法律与法规。协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系。使道路交通更加安全、高校、快捷、舒适、方便、经济的一门工程技术学科。性质:是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。特点:系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性发展趋势:智能化和系统化●1-2简述我国的交通现状与交通工程学科面临的任务现状:综合运输六点;公路交通三点;城市交通四点任务:即重点研究的那些领域●1-3简述城市交通畅通工程的目标和重点任务目标:提高城市交通建设与管理科学化水平。重点任务:改善道路条件,优化交通结构,强化科学管理,规范交通行为●1-4简述交通工程学科的研究范围、重点及作用。范围:交通特性分析技术、交通调查方法、交通流理论、道路通行能力分析技术、道路交通系统规划理论、交通安全技术、道路交通系统管理技术与管理规划、静态交通系统规划、交通系统的可持续发展规划、交通工程的新理论新方法新技术作用:良好的交通条件与高效的运输系统能促进社会的发展,经济的繁荣,和人们日常生活的正常进行以及城市各项功能的发挥、山区开发、旅游开展。经济方面能扩大商品市场与原材料的来源,降低生产成本与运输费用,促进工业、企业的发展与区域土地的开发,提高土地价格与城市的活力,交通的发展还可实现运输的专业化、便捷化、批量化与运费低廉化。从而有可能更大的范围内合理配置生产要素,同时也可促进全国或地区范围内人口的合理流动。第二章:交通特性●2-1交通特性包括那几个方面?为什么要进行分析?意义如何?分析中要注意什么问题?特性:人-车-路基本特性、交通量特性、行车速度特性、交通密度特性、交通流本特性及其相互关系、交通要素与环境之间的相关关系。分析原因:是交通工程学的基础部分,是进行合理的交通规划、设计、营运、管理与控制的前提。●2-2略●2-3交通量的类型、定义及表示方法。交通量有哪些交通特性?研究这些特性有什么意义?类型:机动车交通量、非机动车交通量、行人交通量、年平均日交通量、月平均日交通量、周平均日交通量等特性:时间分布特性、空间分布特性、构成特性意义:为了获得人、车与城市道路以及公路系统运动情况的数据,了解其分布特性,为交通运行分析提供必要的数据基础。●2-4地点车速、行驶车速、行程车速的定义与测定方法。这些速度指标在交通工程学中有什么作用?定义:略测定方法:牌照法、流动车法、跟车法。作用:地点车速用作道路设计、交通管制和规划资料;行驶车速用于道路使用者的成本效益分析、评价路段线形顺适性与进行通行能力分析；行程车速用于评价道路通畅程度、估计行车延误。●2-5行车速度有什么特性?具体表现在哪些方面?统计分布特性:平均车速、车速标准差与标准误差;中位车速;百分位车速。●2-6时间平均车速与空间平均车速的定义及相互关系如何?时间平均车速:单位时间内测得通过某一断面的所有车辆地点车速的算术平均值。用于道路的设计、交通管制和规划资料、交通事故分析、确定道路限定车速等。区间平均车速:某一特定瞬间,行驶于道路某一定长内的全部车辆的车速分布的平均值,当观测长度一定时,就是地点车速的调和平均值。用于路段的服务水平的评价、路线修改设计的依据、车辆运营经济性的重要参数。2-1下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2）5min高峰流率；（3）15min高峰流率；（4）15min高峰小时系数。统计时间8:00-8:058:05-8:108:10-8:158:15-8:208:20-8:258:25-8:308:30-8:358:35-8:408:40-8:458:45-8:508:50-8:558:55-9:005min交通量201208217232219220205201195210190195解：⑴小时交通量：hQ/2493195190210195201205220219232217208201辆⑵5min高峰流率：hQ/27845602325辆⑶15min高峰流率：hQ/26841560)220219232(15辆⑷15min高峰小时系数：929.04671249315PHF2-2某公路需进行拓宽改造，经调查预测在规划年内平均日交通量为50000辆（小汽车）/d，设计小时系数K=17.86x-1.3-0.082，x为设计小时时位（x取30），取一条车道的设计通行能力为1500辆（小汽车）/小时，试问该道路需要几车道。解：已知：%26.131326.0082.03086.17082.086.1730,/h1500C,/d50000AADT3.13.11xKx辆辆设计小时交通量：hKAADTDHV/66301326.050000100辆车道数：42.4150066301CDHVn该道路需修6车道。注：此题5.0DK。如果6.0DK，3.5n。2-3在一条24小时Km长的公路段起点断面上，在6min内测得100辆汽车，车流量是均匀连续的，车速V=20km/h，试求Q，ht，hs，K以及第一辆车通过该路段所需的时间t。解：1000606100Q辆/h车头时距：6.31000/3600/3600Qhts/辆车头间距：206.36.3206.3tdhVhm/辆车流密度：5020/1000/1000shK辆/km第一辆车通过时间：2.12024VSth2-4对长为100m的路段进行现场观测，获得如下表中所示的数据，试求平均行驶时间t，区间平均车速sV，时间平均车速tV。车辆行驶时间t/s车速V/(km·h-1)车辆行驶时间t/s车速V/(km·h-1)14.875.095.170.625.170.6105.269.234.973.5114.973.545.072.0125.367.955.269.2135.466.765.072.0144.776.674.776.6154.678.384.875.0165.367.9解:stntii5)3.56.47.44.53.59.42.51.58.47.40.52.50.59.41.58.4(1611161hkmsmtnsVniiS/72/2080100161hkmVnViit/16.726.1154161)9.673.786.767.669.675.732.696.700.756.760.722.690.725.736.700.75(1611161第三章:交通调查●3-1为什么要进行交通调查?交通调查有什么重要意义?原因:在交通理论研究、交通规划、道路规划设计以及交通管理与控制中都需要了解和掌握各交通参变量,为此必须进行交通调查。意义:用客观的手段测定道路交通流以及有关现象,获得调查数据并进行分析,掌握运行特点变化规律及存在的问题,为交通运行设施设置、管理措施制定提供科学的决策依据。●3-2交通量调查方法有哪几种?这些调查方法各有什么优缺点?要注意什么问题?人工计数方法:优点是适用于任何地点、任何情况,机动灵活,精度高,易于掌握,资料整理方便。缺点是需要大量人力物力,劳动强度大,冬夏季室外工作辛苦,人员培训工作量大,若长期调查花费也较大。浮动车法:优点是花费人力较少即可测定较长区间的平均Q,可同时求取区间的V与K,便于研究交通流各个参数间的关系。缺点是仅适用于短时间的机动车交通量调查。机械计数法:优点是节省大量人力使用方便,可同时进行范围广的调查,精度高,适于长期连续性。缺点是一次性投资大使用率不高,对调查项目适应性较差,无法分车种、分流向调查。录像法:优点是现场人员少,资料可长期反复使用、直观。缺点是费用高,整理资料花费人力大。●3-3为什么要进行车种换算?换算的原则和方法是什么?原因:我国道路中,除了高速公路、一级公路和原修建的二级汽车专用公路是汽车专用道路,其余大部分道路是汽车与其他各种车辆混合行驶,因此就存在一个以什么车辆为标准和各种车辆如何换算成标准车的问题。原则:根据各种不同车辆在行驶时占用道路净空的程度,可以分别确定它们对标准车的换算系数。方法:城市道路交通调查时,根据标准车的不同,可以分为小汽车为标准车的换算系数和以载货汽车为标准车的换算系数。●3-4地点车速调查方法有哪几种?这些方法各有什么优缺点?目的:用于研究制定限制车速、设计车速及交通流理论研究。方法:人工测量法优点是设备简单,缺点是误差大、精度不高;机械计数法优点是误差小、精度高,缺点是需要一定量的仪器,包括道路检测器法；雷达速度计法；用光电管法；摄影观测法。●3-5影响行车速度的因素有哪些?在进行行车速度调查时应如何考虑这些影响因素?因素:驾驶员、车辆、道路、交通条件、转向车比例、服务水平●3-6略●3-7什么叫延误?如何调查交叉口的停车延误?定义:是指由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间的损失。调查方法:点样本法和抽样追踪法习题3-1：测试车在一条东西长2km的路段上往返行驶12次，得出平均数据如下表，试分别求出东行和西行的交通量与车速。行驶时间t/min与测试车对向行驶的来车数X/辆测试车被超车次数减去测试车超车数Y/辆东行6次2.00X东=29.0Y东=1.5西行6次2.00X西=28.6Y西=1.0解：已知：t东=2.0min，t西=2.0min，X东=29.0辆，Y东=1.5辆X西=28.6辆，Y西=1.0辆1、先计算向东行情况：hkmtlvqYtthttYXq/67.66608.12min8.1525.75.10.2/5.451min/525.7225.16.28东东东东东东东西东西东辆辆2、再计算向西行情况：hkmtlvqYtthttYXq/27.6460867.12min867.15.70.10.2/450min/5.7220.10.29西西西西西西西东西东西辆辆习题3-4某交叉口采用抽样法调查停车延误，由10min观测（间隔为15s）所得资料列于表中，试作延误分析。开始时间在下面时间内停止在进口内的车辆进口流量0s15s30s45s停止车数没有停止车数8：0000268108：0120441098：02336012158：0314051088：0405015118：05912615128：0630701078：071262988：08575016138：0913048168：1030651010合计28253833113119解：总停驶车辆数=28+25+38+33=124辆总延误=124×15=1860辆•s每辆停车的平均延误=总延误/停车辆数=1860/113=16.46s交叉口引道上每辆车的平均延误=总延误/引道上总交通量=1860/（113+119）=8.02s停车的百分数=停车辆数/引道上交通量=113/232=48.7%取置信度90%，则K2=2.70，于是停车百分比的容许误差=%07.11232487.070.2)487.01(取置信度95%，则K2=3.84，于是停车百分比的容许误差=%2.13232487.084.3)487.01(第四章:道路交通流理论●4-1交通量三参数之间有什么关系?有哪些特征变量?●4-2简述离散型车流分布模型的类型、表达式、适用条件和适用情况?泊松分布;二项分布;负二项分布(详见第五部分)●4-3简述离散型分布拟合优度检验的基本原理、方法和注意事项。●4-4简述连续型车流分布模型的类型、表达式、适用条件和注意事项。负指数分布;移位负指数分布;韦布尔分布;爱尔朗分布(详见第五部分)●4-5略●4-6简述排队论、排队系统及服务方式。排队系统:由输入过程(定长输入、泊松输入和爱尔朗输入)、排队规则(损失制、