《交通工程基礎(chǔ)》習習題及參考答案

1、交通工程基礎(chǔ)習題及參考答案第一章 緒論1、交通工程學的定義是什么簡單講，是對所有與道路交通有關(guān)的內(nèi)容（人、物、現(xiàn)象、規(guī)律等）進行研究，并將其研究成果應(yīng)用到解決道路交通系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、管理中的問題的一門學科。是把人、車、路、環(huán)境、能源等與道路交通有關(guān)的幾個方面綜合在道路交通這個系統(tǒng)中進行研究，以尋求道路通行能力最大、交通事故最小、運行速度最快、運輸費用最省、環(huán)境影響最小、能源消耗最低的交通系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)與管理方案，達到安全、迅速、經(jīng)濟、方便、舒適、節(jié)能及低公害的目的。2、交通工程學科的主要研究內(nèi)容有哪些交通特性分析，交通調(diào)查方法，交通流理論，道路通行能力分析，道路交通系統(tǒng)規(guī)劃理論，交通管理與控制

2、技術(shù)，交通安全技術(shù)，靜態(tài)交通系統(tǒng)規(guī)劃，公共交通，交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃，交通工程的新理論、新方法、新技術(shù)。3、交通工程學科的特點系統(tǒng)性、綜合性、交叉性、社會性、超前性、動態(tài)性。4、交通工程學科是哪年誕生的其發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段 1930年美國成立了世界上第一個交通工程師協(xié)會，并正式提出了交通工程學的名稱，標志著交通工程學科的誕生。其發(fā)展經(jīng)歷了以下四個階段：（1）基礎(chǔ)理論形成階段（20世紀30年代初40年代末）（2）交通規(guī)劃理論形成階段（20世紀50年代初70年代初）（3）交通管理技術(shù)形成階段（20世紀70年代初90年代初）（4）智能化交通系統(tǒng)研究階段（20世紀90年代中期開始）第二章 道路交

3、通三要素特性1、道路交通的三要素是什么人、車、路。2、駕駛員的信息處理包括哪幾個過程信息感知分析判斷操作反應(yīng)3、駕駛員的交通特性主要體現(xiàn)在哪幾個方面它與交通安全有何關(guān)系（1）視覺特性。信息的感知80%來自視覺；視力的大小決定看清事物的能力，直接影響行車安全；立體視覺良好是安全行車的重要條件；錯覺容易引發(fā)交通事故；紅綠色盲患者不能駕駛車輛。（2）反應(yīng)特性。反應(yīng)特性用反應(yīng)時間度量， 制動反應(yīng)時間與事故率成正比關(guān)系。（3）疲勞與飲酒。疲勞可引起反應(yīng)時間顯著增長、操作能力下降、判斷失誤增多；飲酒可對人的生理和心理產(chǎn)生嚴重的負面影響。（4）注意特性。注意的廣度、穩(wěn)定性和分配能力不強容易引起交通事故。（5

4、）動態(tài)判斷。在運動中正確判斷距離和速度對保持行車安全、保持車輛順暢行駛非常重要。4、駕駛員的交通特性對道路交通的規(guī)劃設(shè)計提出了哪些要求針對視覺適應(yīng)的特點，道路照明設(shè)置應(yīng)予以考慮；為防止眩目，可在道路中央設(shè)置防眩板、植樹等；為駕駛員提供足夠開闊視野范圍；利用不同顏色對人產(chǎn)生不同的生理、心理作用的特點，不同的標志、標線采用不同的顏色；利用錯覺產(chǎn)生機理來進行交通管理；在道路規(guī)劃設(shè)計時，各項規(guī)范標準的取值至少應(yīng)滿足85%駕駛員的需要；道路沿線的各種交通和非交通信息不應(yīng)過于復(fù)雜。5、行人的主要交通特性是什么要求省力、省時、獨立、安全。多數(shù)人喜歡走捷徑；為與人保持一定距離而避開走，并保持一定速度；有從眾心

5、理，易受別人影響而產(chǎn)生強行斜穿和闖紅燈等行為；因繞行距離遠，而不愿意走過街地道、天橋、人行橫道線。6、乘客的交通特性對道路交通的規(guī)劃設(shè)計提出了哪些要求需對平曲線最小半徑進行限制；由直線進入曲線（或反之），需設(shè)緩和曲線，并對其長度進行限制；路面要平整；在高路堤、陡邊坡的路段，應(yīng)設(shè)置護欄或放緩邊坡；路線的布設(shè)應(yīng)考慮到美學要求，沿線視野要開闊；道路沿線應(yīng)設(shè)置地名、里程指示牌；公交線路長度不宜過長，發(fā)車間隔要短。7、什么是視覺適應(yīng)分哪幾種是眼睛對光亮程度突然變化而引起的感受適應(yīng)過程。分暗適應(yīng)、明適應(yīng)。8、自行車的交通特性體現(xiàn)在哪幾個方面對道路交通的規(guī)劃設(shè)計提出了哪些要求體現(xiàn)在短程性、行進穩(wěn)定性、動態(tài)平

6、衡、動力遞減性、爬坡性能、制動性能等六個方面。在進行交通預(yù)測時，自行車出行比例的確定應(yīng)考慮其短程性和動力遞減性，自行車出行一般不宜超過10km；對道路坡度，陡坡不易大于5%，長坡不易大于3%，且應(yīng)對其長度進行限制。9、公路分哪幾級城市道路分哪幾類幾級公路分五級：高速公路、一、二、三、四級公路。城市道路分四類三級：四類：快速路、主干路、次干路、支路； 三級：、；特大城市（100萬人以上）、大城市（50100萬人）采用級；中等城市（2050萬人）采用級；小城市（20萬人以下）采用級。10、什么是路網(wǎng)密度區(qū)域內(nèi)道路總長度與區(qū)域面積的比值，單位：km/km2。反映道路數(shù)量的多少。11、公路網(wǎng)的布局形式

7、有哪幾種各自的特點（1）三角形：一般用于規(guī)模相當?shù)某擎?zhèn)間的直接聯(lián)系，通達性好，但建設(shè)量大。 （2）并列形： 是一種不完善的路網(wǎng)。 （3）放射形：一般用于中心城市與周圍城鎮(zhèn)間的交通聯(lián)系。（4）樹叉形：一般用于公路的最后一級，是干線公路的支線。12、城市道路網(wǎng)的布局形式有哪幾種各自的特點（1）棋盤形：非直線系數(shù)大，通達性差，過境交通不易分流；交通量分布均勻、方向性好，有利于建筑布局。（2）帶形：不易形成市中心，容易造成干道交通壓力；有利于公交布線。（3）放射形：具有帶形布局的優(yōu)點，到市中心的距離短；中心區(qū)交通壓力大，邊緣區(qū)相互間交通聯(lián)系不方便，過境交通無法分流。（4）放射環(huán)形：通達性好，非直線系數(shù)

8、小，有利于城市發(fā)展和過境交通分流，一般用于大城市；但不宜將過多的放射線引向市中心，以免造成中心交通過分集中。13、城市道路橫斷面形式分哪幾種分：一塊板斷面、兩塊板斷面、三塊板斷面、四塊板斷面。14、什么是行車視距分哪幾種如何保證行車視距的定義：車輛在行駛過程中，應(yīng)能隨時看到前方足夠遠的距離，一旦發(fā)現(xiàn)前方有障礙物或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距。分：停車視距、會車視距、超車視距。視距的保證：平面：在平曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)清除有礙視距長度要求的障礙物，在平面交叉口處應(yīng)清除視距三角形范圍內(nèi)的障礙物；縱斷面：應(yīng)采用足夠大的豎曲線半徑。15、平面交叉口的交通特點是什么對交叉口的

9、規(guī)劃設(shè)計及管理提出了哪些要求平面交叉口存在交通特征點：合流點、分流點、沖突點，其中沖突點最危險，產(chǎn)生沖突點最多的是左轉(zhuǎn)車輛，沖突點個數(shù)隨相交道路條數(shù)的增加呈幾何級數(shù)增加。沖突點個數(shù)： n-交叉口進口道個數(shù)因此，在交叉口的規(guī)劃設(shè)計及管理中，必須力求減少或消滅沖突點。方法是： 減少相交道路條數(shù)； 渠化交叉口，正確處理和組織左轉(zhuǎn)車輛； 進行交通管制，在時間上分離交通流線（設(shè)信號），或禁止左轉(zhuǎn)； 修建立體交叉（從空間上分離交通流線）。第三章 交通流特性1、主要的交通流參數(shù)有哪幾個交通量、車速、密度。2、交通量、流率的定義是什么二者的區(qū)別交通量：指單位時間內(nèi)，通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的交通

10、實體的數(shù)量。流率：指把不足1小時的時間段內(nèi)（通常是15min），通過道路某一地點、某一斷面或某一車道的車輛數(shù)等效轉(zhuǎn)換為1小時的車輛數(shù)。交通量是實測值或預(yù)測值，流率是轉(zhuǎn)換后的等效值。3、高峰小時交通量、第30位高峰小時交通量的定義高峰小時交通量：一天內(nèi)，連續(xù)60min的最大小時交通量。第30位高峰小時交通量：指將一年中8760個小時的交通量觀測值依大小順序排列，排在第30位的小時交通量。4、設(shè)計小時交通量是如何確定的一般由下式計算：DDHV=AADT×K×其中：K-設(shè)計小時交通量系數(shù)，其值常取第30位小時交通量系數(shù)K30； K30= -高峰小時內(nèi)重方向交通量占雙向交通量的比例

11、。5、為什么常將第30位高峰小時交通量作為設(shè)計小時交通量（1）第30位高峰小時在年度小時交通量排序曲線上處在由陡到緩的彎曲點上；（2）第30位小時交通量系數(shù)K30值十分穩(wěn)定。6、什么是高峰小時系數(shù)7、什么是高峰小時流量比8、什么是方向不均勻系數(shù)重方向交通量與雙向交通量的比值。9、交通量有哪些特性（1）交通量的時間分布特性：隨季節(jié)、月份變化；隨周日的變化；在一日內(nèi)的不同時段交通量是不同的，一般有早、晚高峰；在一小時內(nèi)交通量也是變化的。（2）交通量的空間分布特性：體現(xiàn)在方向分布、車道分布、路段分布、城鄉(xiāng)分布等幾個方面。10、地點車速、行駛車速、行程車速、臨界車速的定義地點車速：車輛通過某一地點或某

12、一斷面的瞬時速度。行駛車速：車輛通過某段里程與有效行車（駛）時間之比。有效行車（駛）時間不包括停車時間。行程車速：又稱區(qū)間車速。指車輛通過某段里程與行程時間之比。行程時間為通過該段里程所需的總時間?？倳r間中包括停車時間、延誤時間和正常行駛時間。臨界車速：指道路交通量達到最大值（通行能力）時的車速，又稱最佳車速。11、行車速度有什么特性具體表現(xiàn)在哪些方面行車速度具有一定的統(tǒng)計分布規(guī)律，常見的是呈正態(tài)分布或偏正態(tài)分布。車速的統(tǒng)計分布特性常用速度頻率分布曲線和累積頻率分布曲線來表示。表征車速分布特性的特征值有：最常見車速、中位車速、85%位車速、15%位車速、速度觀測值的標準差（均方差）。12、時間

13、平均速度與區(qū)間平均速度的定義及相互關(guān)系如何時間平均速度：指某一時間段內(nèi)，通過道路某一斷面的所有車輛的地點速度的算術(shù)平均值。區(qū)間平均速度：指某路段的長度與通過該路段的所有車輛的平均行駛時間之比，又稱空間平均速度。二者的關(guān)系： 式中：s2-區(qū)間平均車速觀測值的方差；t2-時間平均車速觀測值的方差。13、交通流密度、最佳密度、阻塞密度的定義交通流密度：指某一瞬間，單位道路長度上存在的車輛數(shù)（實體數(shù)）。最佳密度Km：流量達到最大值時的密度。阻塞密度Kj：車輛很多，車速為零時的密度。14、交通流密度具有什么特點密度是一個瞬間值，它隨觀測的時刻和觀測路段長度而變化，通常用某一觀測時間段內(nèi)的平均值表示。15

14、、空間占有率、時間占有率的定義空間占有率：指某一瞬間，在一特定路段上，車輛總長度占該路段長度的比例。時間占有率：指在某一觀測時間段內(nèi)，車輛通過某一斷面的累計時間占該觀測時間段的比例。16、車頭間距、車頭時距的定義它們與交通流三參數(shù)的關(guān)系如何車頭時距ht：指一條車道上，前后兩輛車通過同一斷面的時間差。車頭間距hs：指一條車道上，前后兩輛車（相鄰）之間的距離。用車輛上有代表性的點來測量，常用車頭。ht與流量的關(guān)系：與K互為倒數(shù)關(guān)系，車頭間距的單位常用m計，此時：由Q=K·及以上兩式可得出： (km/h)17、什么是間斷流和連續(xù)流間斷流：指有外部固定因素影響的周期性中斷交通流。主要指信號交

15、叉口的交通流。連續(xù)流：指沒有外部固定因素影響的不間斷交通流。18、交通流三參數(shù)間的基本關(guān)系是什么如何利用三參數(shù)判別交通流運行狀態(tài)三參數(shù)間的基本關(guān)系： Q=K·VQ、K、V的數(shù)值大小可表征車輛的運行狀態(tài)：對Q，總有Q<Qm當KKm,VVm時，車輛處于不擁擠狀態(tài)，當KKm,VVm時，車輛處于擁擠狀態(tài)。19、交通流速度與密度之間的關(guān)系是怎樣的基本呈密度越大，速度越低的趨勢。在通常的交通密度下（密度不太大，也不太?。?，兩者基本呈線性關(guān)系：式中：Kj為阻塞密度，Vf為暢行速度。當交通密度很大時，采用對數(shù)模型：式中：Vm為臨界車速，指交通流量最大時的車速。當交通密度很小時，采用指數(shù)模型：式

16、中：Km為最佳密度（臨界密度），指交通流量最大時的密度。20、描述信號交叉口交通流特性的參數(shù)飽和流率和損失時間是怎樣定義的穩(wěn)定行駛的連續(xù)流的車頭時距稱為飽和車頭時距（ht），則飽和流率S為： (輛/h·車道)損失時間包括: 紅燈時的停車時間、紅燈變綠燈后的起動損失時間及清尾時間；起動損失時間為各車車頭時距減去飽和車頭時距之后的和；清尾時間是指本方向最后一輛車進入交叉口的時刻與下一行駛方向變?yōu)榫G燈的時刻之間的時間差。21、下表為某高速公路觀測得到的交通量，試計算：（1）小時交通量；（2）5min高峰流率；（3）15 min高峰流率；（4）15 min高峰小時系數(shù)。統(tǒng)計時間8：008：0

17、58：058：108：108：158：158：208：208：258：258：305min交通量201208217232219220統(tǒng)計時間8：308：358：358：408：408：458：458：508：508：558：559：005min交通時交通量：201+208+217+232+219+220+205+201+195+210+190+195=2493（輛/h） 5min高峰流率： 8：158：20為高峰5min 232×12=2784 （輛/h） 15min高峰流率：8：158：30為高峰15min （232+219+220）

18、5;4=2684（輛/h）15min高峰小時系數(shù)： 2493/2684=22、在一條20km長的公路段起點斷面上，在6min內(nèi)測得100輛汽車，車流量是均勻連續(xù)的，車速V=40km/h，試求Q、ht、hs、K以及第一輛車通過該路段所需要的時間t。23、某6輛車通過公路上4km長的路段所需的時間分別為：、分鐘，試計算時間平均速度和區(qū)間平均速度。 =+=（km/分鐘）=（km/h）24、已知某公路的暢行速度Vf=90km/h，阻塞密度Kj=100輛/km，速度與密度用線性關(guān)系模型，求：（1）在該道路上期望得到的最大流量；（2）達到最大流量時所對應(yīng)的車速。25、一對車輛在綠燈亮起時開始啟動，通過路口

19、，對中各車輛穿過路口停車線時與前車之間的車頭時距如表所示。試求（1）飽和車頭時距；（2）飽和流率；（3）起動損失時間。行駛中的車輛12345678車頭時距（s）飽和車頭時距= (s)飽和流率=3600/=2000 （輛/h）起動損失時間=（）+（）+（）+（）+（） = （s）第四章 交通流理論1、散型車流統(tǒng)計模型和連續(xù)型車流統(tǒng)計模型的作用各是什么離散型模型描述一定時間間隔內(nèi)到達車輛數(shù)的波動情況，或分析一定長度路段內(nèi)存在車輛數(shù)的分布情況。連續(xù)型車流統(tǒng)計模型描述車輛達到時間間隔的分布規(guī)律。2、敘述常用的離散型車流統(tǒng)計模型的類型、表達式、適用條件、判斷條件。（1）泊松分布表達式： k=0、1、2、

20、3 適用條件：車輛密度不大，車輛間相互影響小，沒有外界干擾因素的車流，即車流是隨機的。判斷條件：當觀測數(shù)據(jù)的均值m與方差S2的比值明顯不等于1時，就是泊松分布不適合的表示，當近似等于1時，可用泊松分布。（2）二項分布表達式：P(k) =Cnk()k(1-)n-k k=1、2 nCnk = 適用條件：車流比較擁擠，自由行駛機會不多的車流。判斷條件：當觀測數(shù)據(jù)的S2/m明顯大1時，就說明不屬于二項分布，即S2/m應(yīng)小于1。（3）負二項分布表達式：P(k) =Ck+n-1n-1Pn(1-P)k ，k=0、1、2、3 適用條件：適用于車輛達到的波動性很大的車流。判斷條件： 當觀測數(shù)據(jù)的S2/m>

21、1時（明顯大于1），可采用負二項分布。3、述離散型分布擬合優(yōu)度檢驗的方法和注意事項。常采用2檢驗，其方法為：（1）建立原假設(shè)（2）計算統(tǒng)計量2：（3）確定統(tǒng)計量的臨界值2a （4）判斷統(tǒng)計檢驗結(jié)果若：22a ，原假設(shè)被接受（成立） 22a ，原假設(shè)不成立進行2檢驗的注意事項： （1）樣本容量N應(yīng)較大； （2）分組應(yīng)連續(xù)，分組數(shù)g不小于5； （3）各組內(nèi)的理論頻數(shù)Fi不小于5，若某組內(nèi)的Fi 5，則應(yīng)將相鄰若干組合并，直至合并后的Fi5為止，但此時應(yīng)以合并后的實有組數(shù)作為計算2自由度的g值。4、敘述負指數(shù)分布、移位負指數(shù)分布的表達式、適用條件及局限性。（1）負指數(shù)分布表達式：P(ht) =e-t

22、 適用條件：適用于車輛到達是隨機的。交通密度較小，有充分超車機會的單列車流。局限性：由P(t)= e-t 可知，P(t) 是隨t單調(diào)遞減的，即越小的車頭時距發(fā)生的概率越大。這與實際情況不符，因為車輛間總會有一個最小的車頭時距，因此，當t<時的P(t) 是不正確的。（2）移位負指數(shù)分布表達式： P(ht) =e-（t-） ， t適用條件：用于描述不能超車的單列車流和車流量低的車流的車頭時距分布。局限性：由移位負指數(shù)分布的概率密度函數(shù)知，越接近 的車頭時距出現(xiàn)的概率越大， 是為保證行車安全的最小車頭時距。而實際行車時，大部分司機所保持的車頭時距并不是一個最小值，即要比 大一些，只有個別司機才

23、會用 甚至是比 短的車頭時距，實際車頭時距的概率密度函數(shù)曲線一般應(yīng)是先升后降的。5、一般的排隊系統(tǒng)由哪幾部分組成輸入過程、排隊規(guī)則、服務(wù)方式（輸出過程）6、車輛的跟馳特性是什么制約性、傳遞性、延遲性（滯后性）7、寫出車輛跟馳模型的一般表達式，并說明后車的反應(yīng)與哪幾個因素有關(guān)車輛跟馳模型的一般表達式：后車的反應(yīng)與前后車的速度差、車頭間距、后車速度有關(guān)。8、用流體力學理論模擬交通流的缺點是什么流體力學模擬理論模擬交通流時，假定車流中各單個車輛的行駛狀態(tài)與前面的車輛完全一樣，這與實際是不相符的。9、寫出交通波傳播速度模型（表達式）。10、為什么單路排隊的M/M/N系統(tǒng)會優(yōu)于多路排隊的M/M/N系統(tǒng)因

24、為前者較后者要靈活的多，后者受一一對應(yīng)的限制，各服務(wù)臺之間不能調(diào)劑使用，沒有充分發(fā)揮各服務(wù)臺的服務(wù)能力。11、有60輛車隨意分布在5km長的道路上，對其中任意400m長的一段，試求：（1）有4輛車的概率；（2）有大于4輛車的概率。（1） （2） 12、某交通流屬泊松分布，已知交通量為1200輛/h，求：（1）車頭時距t5s的概率；（2）車頭時距t5s所出現(xiàn)的次數(shù)。（1） （2） 車頭時距t>5s所出現(xiàn)的次數(shù)：13、已知某公路交通量為720輛/h，試求某斷面2s時間段內(nèi)完全沒有車輛通過的概率及其出現(xiàn)次數(shù)。2s時間內(nèi)沒有車輛通過的概率： 出現(xiàn)次數(shù)：14、某享有優(yōu)先通行的主干道車流量為360輛

25、/h，車輛到達服從泊松分布，主要道路車流允許次要道路車輛穿越的最小車頭時距t=10s，求：（1）每小時有多少個可穿越空擋（2）若次要道路飽和車流的平均車頭時距為5s，則該路口次要道路車流穿越主要道路車流的最大車輛數(shù)為多少（1） （2） 15、不設(shè)信號燈管制的十字交叉口，次要道路上的車輛為能穿越主要道路車流，需主要道路車流的最小車頭時距為6s，次要道路飽和車流的平均車頭時距為3s，若主要道路車流的流量為1200輛/h。試求：（1）主要道路車流車頭時距為6s或更大的概率是多少次要道路可能通過的車輛為多少（2）若主要道路車流的最小車頭時距為1s，那么車頭時距大于6s的概率是多少次要道路可能通過的車輛為多少（1） （2） 16、今有1500輛/h的車流量通過一個有三個收費口的收費站，車輛到達服從泊松分布；每個收費口可服務(wù)600輛/h，服務(wù)時間服從負指數(shù)分布；試分別按單路