交通工程学习题解5章.docx

1、交通工程学习题解5章第二章交通特性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。8: 008：8:058：8: 108:8: 158:8:208:8: 258:8 : 308:8: 358:8: 408: 18: 458: I8:508:：8:559:统计时间0510152025303540455055005min交通量201208217232219220205201195210190195解：小时交通量：Q =201 208 217 232 219 220 205 201 195 210 190 1

2、95 二 2493两 / h5min高峰流率：Q5 =232 60 =2784辆/h515min高峰流率：Q15 =（232 219 220） 60 =2684辆/h1515min高峰小时系数：2493PHF15 0.929671 x 42-2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：AADT = 50000 辆/d,C1 =1500辆/h,x=30K =17.86x.3 -0.082

3、 =17.86 30恥 -0.082 = 0.1326 = 13.26%设计小时交通量：DHV - AADT K 100 =50000 0.1326 =6630辆/h该道路需修6车道。注：此题 KD =0.5。 女口果 K 0.6，n -5.3。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： Q 二100 60 -1000 辆/h6车头时距：ht = 3600/Q =3600/1000 =3.6 s/ 辆车头间距：hd = 20 3.6 =20 m/辆3.

4、63.6车流密度：K -1000/hs -1000/250 辆/kmS 24第一辆车通过时间：t = S =纟=1.2hV 202-4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VS ,时间平均车速Vt。车辆行驶时间t/s车速-1V/(km h )车辆行驶时间t/s车速-1V/(km h )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.

5、367.9解：1 16t 二丄、tin i 土1(4.8 5.1 4.9 5.0 5.2 5.0 4.7 4.8 5.1 5.2 4.9 5.3 5.4 4.7164.65.3)=5s- 1 16Vt Vin i 11(75.0 70.6 73.5 72.0 69.2 72.0 76.6 75.0 70.6 69.2 73.5 67.91666.7 76.6 78.3 67.9)11154.6=72.16km/h第三章交通调查习题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F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

6、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=2.0 min， t 西=2.0 min，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：X西 *丫东 28.6+1.5 ,q东 7.525辆 / min = 451.5辆 / ht西十t东 2十2t东=t东一上=2.0 1.8minq 东 7.525- l 2v 东 60 = 66.67km/ht 东 1.82、再计算向西行情况:1.86760 = 64.27km/h习题3-4某交叉口采用抽样法调查停车延误，由 1

7、0min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80000268108012044109802336012158031405108804050151180591261512806307010780712629880857501613809130481681030651010合计28253833113119解：总停驶车辆数 =28 + 25 + 38 + 33 = 124 辆 总延误=124 X 15 = I860 辆？s每辆停车的平均延误 =总延误/停车辆数=1860/113 = 16.46

8、s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） = 8.02 s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=、（1一.487）2.70 = 11.07%V 0.487x232取置信度95%则K2 = 3.84，于是停车百分比的容许误差=、（1一0.487）3.84 =13.2% 0.487232第四章 道路交通流理论习题4-2 已知某公路上畅行速度 Vf=82km/h，阻塞密度 K=105辆/km,速度-密度用直线关系式。求（1）在该路段上期望得到的最大流量？ （

9、2）此时所对应的车速是多少？解：已知：畅行速度 Vf =82km/h ；阻塞密度Kj =105辆/km ； 速度与密度为线性关系模型。最大流量：因 Km=Kj2=105 2 = 52.5 辆 /kmVm 二 Vf 2 =82 2 = 41 km/h二 Qm 二 Km Vm 二 52.5 4仁 2152.5 辆/h。此时所对应的车速：V 二 Vm =41 km/h 。习题4-4在某一路段上进行交通流调查资料如下表:每分钟到过的车辆数ki012345678 9每分钟出现该车辆数的次数fi011141195321056kif i01128333625181480173试用2检验其分布规律是否符合泊松

10、分布（a设=5%gkj * f j 173解：已知：N = 56 , m = - 3.09N 56车辆到达数kj实测频数fjk frj i jP(kj)Fj = P(kj)N0000.04552.548111110.14067.873214280.217212.163311330.223712.52749360.17289.67755250.10685.98163180.05503.080 =72140.02431.3608180.00940.525 9000.00320.180 丿56173对于泊松分布，把Fj小于5的进行合并，并成6组，可算出112 f“ 112 142 1 12 92 5

11、2 62N 56 二 0.9322Fj 10.421 12.163 12.527 9.677 5.981 5.145可见此分布符合泊松分布。习题4-5某交通流服从泊松分布，已知交通量为 1200辆/h，求(1)车头时距t 5s的概率(2)车头时距t5s所出现的次数(3)车头时距t5s车头间隔的平均值。解：已知：交通流属泊松分布，则车头时距为 负指数分布。交通量 Q =1200辆/h，二Q 3600 = 1200 3600=1 3辆/s。 车头时距t_5s的概率：P(h _5)二e_ t 二5 3 =0.19 车头时距t 5s时出现的次数：P(h 5) = P(h _6)虽-6 3 =0.135

12、3次数为:1200 0.1353 = 162.4 (辆/h )。 车头时距t 5s时车头间隔的平均植：车头时距t j频 率频 数此时段到达的车辆数 fj6P(h K6) =0.1353162467P(h K7) =0.09697116338P(h K8) =0.069583239P(h 3 9) =0.04978601710P(h 兰 10) =0.03567431211P(h 211) =0.0255631912P(h K12) =0.0183222613P(h K13) =0.0131216514P(h K14) =0.009411315P(h K15) =0.006748216P(h 3

13、16) =0.0048366平均值：16 t jf j 彳j =6 1 (46 6 33 7 23 8心73 14 2 15 6 16)=8.444N 162习题4-9 今有1500辆/h的车流量通过三个服务通道引向三个收费站，每个收费站可服务600辆/h，试分别按单路排队和多路排队两种服务方式计算各相应指标。解：已知：Q=1500辆/h，每个收费站服务量为600辆/h1.按3个平行的M/M/1系统计算P冷签=11.69=戲1 = 0.28h|Q3-Q2| 1930 阻塞时间：t= t +1.69 = 0.28 + 1.69 = 1.97 h第五章道路能行能力习题5-1解：已知：AADT =4

14、5000veh/d，大型车占总交通量的30% KD = 0.6 ,K =0.12，平原地形查表 5-3， Ehv 1.7取设计速度为100km/h,二级服务水平，（V/C）2 = 0.71Cb =2000pcu/h， fW =1.0， fp =1.0一条车道的设计通行能力：C1 =Cb (V/C)2 N % 仏 fp = 2000 0.71 1 1 0.8264 1 -1173.5veh/h车道数：氐 .12 6 2 = 55AADT K K Dn D 2G 100 100故该高速公路修成6车道。习题5-2解:已知：L1=300m R=0.286、Vr=0.560、V=2500 pcu/hL

15、2=450m R=0.200、Vr=0.517、V=2900 pcu/h第一段：计算非约束情况下的交织车速Sw及非交织车速Sw利用式(5-8)计算NW = N0.085 0.703VR (71.57 / L) - 0.011(SnW -亦30.085 0.703 0.56 (71.57/750) -0.011(81.15 -74.08)= 1.49 : Nwmax 二 3.5核查交织区段诸限制值：Vw =1400 : 3000 , V/N =2500/3 =833.3 :1900, Vr = 0.56 ： 0.8R =0.286 ： 0.5 , L =750 ： 760确定服务水平：查表5-1

16、0Sw 二 74.08 ： 80km/h ,属于二级，SnW =81.17 : 86km/h，属于二级。第二段：计算非约束情况下的交织车速Sv及非交织车速Sw80.47Sw -24.1 05 T2 077 = 67.51km/h1 0.1(0.3048) . *(1 0.517) . 2900/3) . / 450 .SnW _24.1 1 0.02(0.3048)0.95 1 0.517)2 2900/3)1.42 /450095 _69.34km/h80.47利用式(5-8)计算NW =N0.085 0.703Vr (71.57 / L) - 0.011(SnW -SW)-3 0.085

17、0.703 0.517 (71.57/450) -0.011(69.34 - 67.51)=1 .76 : N Wmax =3.5核查交织区段诸限制值：Vw =1500 :：: 3000，V/N =2900/3 =966.67 ： 1900, Vr = 0.517 ： 0.8R= 0.200 ： 0.5，L = 450 ： 760 确定服务水平：查表5-10Sw =67.51 ： 72km/h， 属于三级，SnW =69.34 : 77km/ h， 属于三级。习题5-3解：已知T=60s，三相式固定周期。 大车：小车=2 : 8， Bi = 0.1。 由题意分析可知，交叉口各进口 道的车行道区

18、分为专用左转和直右两 种。计算直行车道的设计通行能力，用公式（5-23）。取 10=2.3s， =0.9 绿灯时间 t g=（60-2 X 3）/3=18s。据车种比例2 : 8,查表5-32，得ti=2.65s。将已知参数代入公式（5-23）,贝U 南Cs呷為-t0ti，竺（X 0. 374pcu/h60 2.65计算直右车道的设计通行能力，用公式（5-24）:Csr = Cs = 374 pcu / h 各进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型，其设计通行能力用公式（5-30）计算:Cel =（、 cs Csr）心一打）=（374 374”（1 一0.1） =831 pcu/h 该

19、进口专用左转车道的设计通行能力，用公式（5-31）计算：C| = Cei，： ； =831 0.1 =83pcu/h验算是否需要折减因T = 60s，所以n = 3600/60 = 60 ，不影响对面直行车辆行驶的左转交通量： Cg =4 60 =240pcu/h本题进口设计左转交通量 Cle nC =83pcu/h ： Cle =240pcu/h，不折减。交叉口的设计通行能力交叉口的设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。因本题四个进口相同，故该 交叉口的设计通行能力为：C =831 4 = 3324 pcu / h对于图2,南北进口的设计通行能力计算如下： 北计算直右车道的设计通行能力，

20、用公式（5-24）: （5）Csr 二 Cs =374 pcu/h计算直左车道的设计通行能力，用公式（5-25）: 西 ” Csi 二Cs（ J/2） = 374（1 -0.1/2） =355.3pcu/h 验算北进口左转车是否影响南进口车 的直行Ce =Csr Csl =374 355.3 =729.3 pcu/h 南Cle 二 Ce丨=729.3 0.1 =73pcu/h ：Cle =240 pcu/h，不折减。交叉口的设计通行能力交叉口的设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。因本题东西进口相同，南北进口相同，故该交叉口的设计通行能力为:C =831 2 729 2 =3120 pcu/h单纯的课本内容，并不能满足学生的需要，通过补充，达到内容的完善