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交通工程学复习资料
《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。
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
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。
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/h
μ=1/10（辆/s）=360辆/h
ρ=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′）
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
6先进的车辆控制系统
7自动公路系统
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
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-1.6K2
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。
1）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？
解：
（1）一个周期内平均到达的左转车数m=t=220*40/3600≈2.44>2，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m<2，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
，一个周期内到达车辆数为0，1，2的概率分别为：
P（0）=
＝0.08677
P
（1）=
＝0.2121
P
（2）=
＝0.2593
P（>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
A
3600
2400
B
2000
1600
C
5000
4000
吸引源
A
B
C
发生源
A
X
B
Y
C
480
Z
解：
由条件可得，
C→A的OD量为480，可知
解得k=0.004。
因此，
二、名词解释
27、非自由状态行驶车辆有三个特性：
制约性、延迟性、传递性
28、路网密度：
一个区域的路网密度等于该区域内道路总长与该区域的总面积之比。
每百平方公里国土面积拥有的公路里程数。
29、视野：
人的双眼注视某一目标，注视点两侧可以看到的范围叫视野。
将头部与眼球固定，同时能看到的范围为静视野。
30、交通量是指选定的时间内，通过道路某一地点或某一断面的实际交通参与者（含车辆、行人、自行车等）的数量，又称交通流量或称流量。
31、交通流密度（又称车流密度）是指在某一时刻，某单位长的路段上一条车道或几条车道内的车辆数。
32、地点车速是车辆驶过道路上某一断面时的瞬时速度，观测距离很短，以行驶该距离的时间小于2s为限
33、基本通行能力：
是指交通设施在理想的道路、交通、控制和环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数（最大小时流率）。
34、驾驶员疲劳的主要原因：
驾驶员的睡眠、生活环境、车内环境、车外环境、行驶条件、驾驶员自身条件
35、影响车速变化的主要因素有：
驾驶员的影响车辆的影响道路的影响、交通条件的影响、环境的影响
36、通行能力和服务水平作用：
用于道路设计、用于道路规划、用于道路交通管理
37交通工程学：
研究交通规律及运用的科学
38动视力：
是汽车行驶时，驾驶员同车体一起按一定的速度前进，驾驶员观察物体运动的视力。
39将一年当中8760个小时的小时交通量，按大小次序排列，从大到小排列序号为第30位的那个小时的交通量，称为第30位小时交通量。
40设计车速：
是指在气候和交通量正常的情况下，汽车只受公路自身条件（几何要素、路面、附属设施等）影响时，具有中等驾驶技术的人员能够安全、舒适驾驶车辆的速度。
用作道路线形几何设计的标准
41临界密度：
在交通流密度中，能够使道路上的交通量达到最大值时的密度，又称为最佳车流密度
42交通规律：
交通规律是指交通生成、交通分布、交通流流动、停车等规律。
三、简答题
1、驾驶员酒后开车所产生事故主要有以下特点：
①向静止物体（如安全带、分车道混凝土墩、电杆、树、栏杆等）撞击；
②向停驻的车辆冲撞；
③夜间与对向车迎面撞击；
④因看错路而引起的各种翻车；
⑤重大事故和恶性事故多，致死率高
2、交通量资料主要运用在以下几个方面：
（1）．确定道路分级
（2）．为道路几何涉及和确定交通管理设施提供依据
（3）．评定已有道路的使用情况，通过经济论证确定筑路计划
（4）．评价道路交通安全程度
（5）．探求交通趋势
（6）．安排交通运营计划，确定交通管制措施
3、交通延误产生是道路交通多种因素或一种因素的结果，这些因素是：
（1）、驾驶员自身素质；
（2）、车辆性能及技术状况；
（3）、道路及其车流组成情况；
（4）、交通负荷；
（5）、转向车比例及其他干扰情况；
（6）、道路服务水平及交通控制水平；
（7）、道路交通环境及其他因素等。
4、简答影响通行能力的主要因素
（1）、道路条件
（2）、交通条件
（3）、管制条件（4）、坏境与气候（5）、运行规定
5交通量分布特性：
交通量是一个随机量，大小与经济发展水平、居民生活水平、地理位置和气候条件等复杂因素有关，随空间和时间的不同而差异变化
6车流密度资料运用在这几个方面：
（1）、车流密度是研究交通流理论和制定交通控制措施的重要基础数据。
（2）、车流密度是划分服务水平的依据，是反映道路上车辆拥挤程度的最直观的指标，直接反映了道路上车辆的密集程度。
（3）、车流密度指标，可以反映路上交通堵塞状况。
（4）、车流密度对道路通行能力的研究十分有用。
3、影响车速变化的主要因素有：
驾驶员的影响、车辆的影响、道路的影响、交通条件的影响、交通组成的影响、环境的影响。
7、（交通流）理想条件包括：
车道宽度大于3.75，小于4.5m；侧向净空大于等于1.75m；交通组成全部为小客车；驾驶员均为熟悉高速公路几何线形，且驾驶技术熟练、遵守交通法规的司机
8简答OD调查的目的
（1）、OD调查的目的是收集调查区域内出行的类型与数量方面的资料
（2）、包括从各个起始小区（O点）到各个终讫小区（D点）的客、货车的流动
（3）、结合土地利用调查资料建立各类交通预测模型
（4）、从中推求远景年的交通量
（5）、为运输计划的研究提供基础数据
9、交通量资料的应用
（1）、确定道路分级
（2）、为道路几何涉及和确定交通管理设施提供依据3．评定已有道路的使用情况，通过经济论证确定筑路计划4．评价道路交通安全程度5．探求交通趋势6．安排交通运营计划，确定交通管制措施
10、交通延误资料作用
（1）、评价道路的阻塞程度和服务质量交通延误十分直观地反映了道路交通的阻塞情况，面对于道路的使用者，最关心的是时间和延误。
因此，交通延误资料客观地反映了道路的阻塞程度，也体现了道路服务质量的高低
（2）、道路改建的依据在拟定道路或路口改建计划时，是否应拓宽道路或实行快慢车隔离，是否应设左转专用道等，都应以延误分析为依据（3）、运输规划交通运输部门在运营调度时往往不是选择距离最短的路线而是选择行车时间最少的路线，有了延误资料，有利于运输部门进行路线选择。
（4）、公共交通运输部门制定行车时刻表、调整路线运行状况时，也要依据延误资料。
（5）、前后对比研究，对交通设施改善前后的延误时间进行调查，可以对改善的效果作出评价，交通管制根据延误资料，可以确定是否应限制停车，是否应采取单行或禁行等等交通管制措施（6）、延误资料还是确定路口信号灯配时的重要依据。
当路口某一方向的延误明显大于另一方向时，则应调整绿信比，使两方向延误大致相等。
（7）、交通延误资料可以作为交通运政部门进行定线管理、合理调控线路运力的重要依据。
11、通行能力与交通量的关系：
（1）、区别：
概念和特点不同
（2）、联系：
表示方法相同辆/h当Q《Q通时自由畅行当Q
12、建立线性跟驰模型。
13、研究道路通行能力的目的
14、截止到2003年底，我国高速公路通车总里程和机动车保有量各为多少？
截止到2003年底，我国高速公路通车总里程2.98万公里，机动车保有量9600多万辆。
15、简述提高交叉口通行能力的措施。
以减轻、缓解交叉口拥挤为主要目的的交叉口优化，首先要知道该交叉口能够处理多大的交通量，这里处理交通量的能力称为交通容量。
交通容量因道路的幅宽、车道的使用方法、信号控制方法等而不同，如果到达交叉口的交通量超过交通容量，则发生交通拥挤现象。
因此，要从各个角度探讨研究在现有条件下增大交通容量的方法：
1交叉口的面积在保证需求的条件下尽量小。
2将左、右转交通和直行交通分离。
3注意交叉口的几何结构与交通控制方法的匹配。
4注意相位数不可增加过多。
5进口道的车道数一般应小于或等于出口道的车道数。
6在交叉口进口道有左转交通，要尽可能设置左转专用相位和左转专用车道。
7信号周期长度不要设计过长。
8在设计信号相位方案时，要考虑到确保交通流的连续性，并且使驾驶员易看懂。
9人行横道尽量与车道成直角设置。
10设置与车道分离的人行道。
16、给出流量与速度关系式，并画图说明其关系。
Q＝Kj（
－
）
Kj——阻塞密度
——自由流速度
——平均速度
流量－速度关系图
通常速度随流量增加而降低，直至达到最大通行能力的流量Qm为止。
在曲线上拥挤的部分，流量和速度都降低。
从原点E到曲线上各点向量的斜率表示那一点的密度的倒数1／K。
在速度－流量曲线上，C点以上的部分表示不拥挤，而C点以下的部分则表示拥挤状态。
/17、．列出速度与密度之间的关系式，并画图说明。
/18．醉酒对行车安全的影响有哪些？
（1）醉酒使人的色彩感觉功能降低，视觉受到影响。
（2）醉酒对人的思考、判断能力有影响。
（3）醉酒使人记忆力降低。
（4）醉酒使注意力水平降低。
（5）醉酒使人的情绪变得不稳定。
（6）醉酒使人的触觉感受性降低。
19．请画出具有东西向左转专用相位的十字交叉口车辆流向图和信号配时图。
车辆流向图
信号配时图
20．现有一主次干道相交的十字交叉口，欲对其进行感应控制，请问感应设备应布设在何处？
说明原因。
（1）应布设在次干道上。
（2）根据我国交通法律规定，次干道的车辆应为主干道车辆然行，进行感应控制时，需要知道次干道上车辆是否到达一定的数量，进而为其提供绿灯放行做准备。
一．计算题（40分）
1．一无信号控制的交叉口，主要道路的双向交通量为1200辆/小时，车辆的到达符合泊松分布。
次要道路上的车辆所需穿越的临界车头时距t0=6s。
车辆跟驰行驶的车头时距t=3s，求次要道路上的车辆可穿越主要道路车流的数量。
解：
3．一四车道高速公路，设计速度为100km／h，单向高峰小时交通量
=1800veh／h，大型车占50%，车道宽3.75m，一侧行车道距路边障碍物0.3米，重丘地形。
实地观测的平均速度为50km／h，且驾驶员均有高速公路行驶经验，身体健康。
参考下列各表，分析该路的服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。
（20分）
高速公路基本路段服务水平分级表
服务水平等级
密度（pcu/km/
ln）
设计速度（km/h）
120
100
80
车速（km/h）
v/C
最大服务交通量（pcu/h/ln）
车速（km/h）
v/C
最大服务交通量（pcu/h/ln）
车速（km/h）
v/C
最大服务交通量（pcu/h/ln）
一
≤12
≥94
0.56
1100
≤81
0.51
1000
－
－
－
二
≤19
≥86
0.79
1600
≤75
0.71
1400
≤69
0.67
1300
三
≤26
≥73
0.94
1900
≤68
0.85
1700
≤62
0.83
1600
四
≤42
＞42
≥48
＜48
1.00
d）
2000
d）
≤48
＞48
1.00
d）
2000
d）
≤45
＞45
1.0
d）
1900
d）
车道宽度及净向侧宽的修正系数
侧向净宽（m）
行车道一边有障碍物
行车道两边有障碍物
车道宽度（m）
3.75
3.50
3.75
3.50
有中央分隔带的4车道公路
≥1.75
1.00
0.97
1.00
0.97
1.60
0.99
0.96
0.99
0.96
1.20
0.99
0.96
0.98
0.95
0.90
0.98
0.95
0.96
0.93
0.60
0.97
0.94
0.94
0.91
0.30
0.93
0.90
0.
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