交通工程考試計(jì)算題重點(diǎn)(課堂PPT)課件

1、交通工程(Traffic Engineering )授課人：王智超湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院習(xí)題課（1）7/15/2022交通工程1.某測(cè)站測(cè)得的連續(xù)各5min時(shí)段的交通量統(tǒng)計(jì)數(shù)如表, 求5min和15min的高峰小時(shí)系數(shù)。 某路段高峰小時(shí)以5min為時(shí)段交通量統(tǒng)計(jì)表 解：從統(tǒng)計(jì)表可知由表知8:258:30為最高5min,故最高15min交通量為8:208:35,故 7/15/2022交通工程2.已知某公路上暢行速度Vf=80km/h,阻塞密度Kj=105輛/km，速度-密度用直線關(guān)系式，求（1）在該路段上期望得到的最大流量？（2）此時(shí)所對(duì)于的車速是多少？ 解：從統(tǒng)計(jì)表可知路段公路流量為當(dāng)車流

2、量K=105/2時(shí)，此時(shí)7/15/2022交通工程3.某公路需進(jìn)行拓寬改建，經(jīng)調(diào)查預(yù)測(cè)其在規(guī)劃年內(nèi)平均日交通量為50000輛小汽車/日，設(shè)計(jì)小時(shí)系數(shù)K17.86X1.30.082，X為設(shè)計(jì)小時(shí)時(shí)位，取一個(gè)車道的設(shè)計(jì)通行能力為1500輛小汽車/小時(shí)，試問該公路需修幾車道？ 解：設(shè)計(jì)小時(shí)時(shí)位X=30，則設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為車道數(shù)為 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知至少需要5條車道的通行能力才能達(dá)到設(shè)計(jì)交通量，但考慮到車道雙向設(shè)置，則需雙向6車道。7/15/2022交通工程4.在一條24km的公路路段起點(diǎn)斷面上于6分鐘內(nèi)測(cè)得100輛汽車，車流是均勻連續(xù)的，車速V=20km/h，試求:流量Q、平均車頭時(shí)距ht、平均車頭間

3、距hd、密度K以及第一輛車通過該路段所需的時(shí)間。 解：流量為車流密度車頭時(shí)距車頭間距7/15/2022交通工程習(xí)題課（2）7/15/2022交通工程1.對(duì)某公路段上一緊接行駛的車隊(duì)作垂直正投影的空中攝影，攝影范圍相當(dāng)于路段長(zhǎng)度150米，拍攝某一張照片后，隔3秒鐘再攝第二張、兩張照片攝得車輛位置如下表，試計(jì)算： 1）攝第一張照片后3秒鐘時(shí)，150米路段內(nèi)車流密度及空間平均車速？ 2）在拍攝地點(diǎn)、斷面上10秒內(nèi)的交通流量及時(shí)間平均車速？車輛編號(hào)第一張照片中位置第二張照片位置11452125150310512747010055576640607153680(照片邊框)207/15/2022交通工程解

4、：依題意可得車流密度：區(qū)間平均車速：交通流量：斷面上10秒內(nèi)的交通流量：時(shí)間平均車速：7/15/2022交通工程2在一條車流中有30%的車輛以60km/h的穩(wěn)定速度行駛，有30%以80公里/小時(shí)行駛，其余40%則以100km/h行駛，一觀測(cè)車以70km/h的穩(wěn)定車速隨車流行駛5km，其中有17輛車超越觀測(cè)車，在觀測(cè)車以同樣的車速逆車流行駛5km時(shí)，迎面相遇的303輛車，問： 1）車流的平均車速和流量是多少？ 2）用上述方法所得到的是時(shí)間平均車速還是空間平均車速？ 3）當(dāng)觀測(cè)車隨車流行進(jìn)時(shí)，有多少車輛以100km/h的車輛超越觀測(cè)車？解：依題意得平均車速：流量：時(shí)間平均車速7/15/2022交通

5、工程流量： 由于能超越測(cè)試車的車輛速度需大于70km/h，而實(shí)際車流中有30%以80公里/小時(shí)行駛，40%以100km/h行駛，則觀測(cè)車隨車流行進(jìn)時(shí)，以100km/h的車輛超越觀測(cè)車車輛數(shù)為：7/15/2022交通工程3有60輛車隨意分布在5km長(zhǎng)的道路上，對(duì)其中任意500m長(zhǎng)的一段，求：1）有4輛車的概率；2）有大于4輛車的概率?(泊松分布)解:本例中在空間上的分布服從泊松分布, 4輛車的概率為: 大于4輛車的概率為:7/15/2022交通工程4據(jù)統(tǒng)計(jì)某交叉口有25的騎自行車的人不遵守交通規(guī)則，交警攔住4人問話，求其中2人有不遵守交通規(guī)劃的概率是多少?(二項(xiàng)式分布) 解：依題意服從二項(xiàng)式分布

6、，則7/15/2022交通工程5某交叉口信號(hào)周期長(zhǎng)為90s，某相位的有效綠燈時(shí)間為45s，在有效綠燈時(shí)間內(nèi)車輛以1200輛/小時(shí)的流量通過交叉口。假設(shè)信號(hào)交叉口上游車輛到達(dá)為400輛/小時(shí)，服從泊松分布。求：1）一個(gè)周期內(nèi)到達(dá)車輛不超過10輛的概率；2）求到達(dá)車輛不致兩次排隊(duì)的周期最大百分率。解:一個(gè)周期能通過的最大車輛數(shù), 到達(dá)車輛不超過10輛車的概率為: 不發(fā)生兩次排隊(duì)的周期的概率為:而車輛的到達(dá),在泊松分布公式中:說明某周期到達(dá)的車輛數(shù)N大于15輛時(shí)就發(fā)生兩次排隊(duì).查泊松分布表可得到達(dá)車輛數(shù)大于11輛的周期出現(xiàn)的概率7/15/2022交通工程習(xí)題課（3）7/15/2022交通工程1. 擬

7、修建一個(gè)服務(wù)能力為120輛/小時(shí)的停車場(chǎng)，只有一個(gè)出入通道。據(jù)調(diào)查每小時(shí)有72輛車到達(dá)，假設(shè)車輛到達(dá)服從泊松分布，每輛車服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布，如果出入通道能容納5輛車，問是否合適？ 解：依題意此排隊(duì)系統(tǒng)為M/M/1系統(tǒng)中的平均車輛數(shù) ： 因出入道存車輛為6輛，如果超過6輛的概率很?。ㄍǔ?取小于5%），則認(rèn)為合適，反之則不合適。存車量是合適的7/15/2022交通工程2.車流在一條6車道的公路上暢通行駛，其速度V為80km/h。路上有座4車道的橋，每車道的通行能力為1940輛/h。高峰時(shí)單向車流量為4200輛/h，在過渡段的車速降至22km/h，這樣持續(xù)了1.69h，然后車流量將減到1956

8、輛/h。試估計(jì)橋前的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度和阻塞時(shí)間。 解：1）計(jì)算排隊(duì)長(zhǎng)度 橋前的車流密度： 過渡段的車流密度： 集結(jié)波的波速：平均排隊(duì)長(zhǎng)度：7/15/2022交通工程2）計(jì)算阻塞時(shí)間 排隊(duì)車輛數(shù)： 疏散車輛率： 排隊(duì)消散時(shí)間：阻塞時(shí)間：7/15/2022交通工程3.某信號(hào)燈交叉口的一條進(jìn)口道上，車流服從V-K線性模型，飽和車頭時(shí)距為2s，停車排隊(duì)的車頭空距為8m，到達(dá)流量為720輛/h，紅燈時(shí)長(zhǎng)48.1s，綠燈足夠長(zhǎng)，求停車排隊(duì)最遠(yuǎn)至幾米？解：根據(jù)題意車流服從V-K線性模型，則 紅燈前的車流量、密度和速度為： 紅燈時(shí)的車流量、密度和速度為：7/15/2022交通工程 綠燈時(shí)的車流量、密度和速度為：

9、紅燈亮?xí)r形成集結(jié)波和綠燈亮?xí)r形成的疏散波的波流量分別為： 紅燈時(shí)間tA=48.1s=0.01336h，綠燈亮后排隊(duì)的消散時(shí)間為：排隊(duì)最遠(yuǎn)距離為：7/15/2022交通工程習(xí)題課（4）7/15/2022交通工程1. 某城鎮(zhèn)附近有一段無交叉口的雙車道公路，車速為60 km/h，每車道寬度為3.25米，一側(cè)路肩寬1.25m，另一側(cè)路肩寬0.75m，視距不足路段占20%，沿路有少許建筑物，服務(wù)等級(jí)（按日本規(guī)定）為二級(jí)。 1）試求該道路通行能力？ 2）若該路段上行駛有：載重汽車743輛/小時(shí)，大平板車4輛/小時(shí)；吉普車12輛/小時(shí)；板車16輛/小時(shí)，自行車120輛/小時(shí)；獸力車3輛/小時(shí)，問此時(shí)是否已超

10、過該路設(shè)計(jì)通行能力？ 解：依題意雙車道公路，車速為60km/h，按日本規(guī)定其基本通行能力為日本道路規(guī)劃服務(wù)水平服務(wù)水平交通量/通行能力鄉(xiāng)村地區(qū)城鎮(zhèn)地區(qū)10.750.8020.850.9031.001.00查表知，側(cè)向凈空修正fcw=0.91，寬度修正fw=0.94，視距不足修正fs=0.887/15/2022交通工程又知道該路段上，載重汽車743輛/小時(shí)，大平板車4輛/小時(shí)；吉普車12輛/小時(shí)；板車16輛/小時(shí)，自行車120輛/小時(shí)；獸力車3輛/小時(shí)，將其換算為標(biāo)準(zhǔn)小汽車，則換算系數(shù)分別為載重汽車2.0，大平板車3.0，吉普車1.0，板車1.5，自行車0.2，獸力車4.0：可見沒有超過該路設(shè)計(jì)

11、通行能力。7/15/2022交通工程2.某環(huán)形交叉口，西北、東南象限區(qū)內(nèi)的交織段長(zhǎng)度為48米，東北、西南象限區(qū)的交織段長(zhǎng)度各為42米，交織段寬度w為12米平均進(jìn)口道寬度e為9米，交叉口觀測(cè)的實(shí)際流量N，如圖，試計(jì)算該環(huán)形交叉口各交織段上的實(shí)際通行能力和設(shè)計(jì)通行能力。解：依題意w=12m，e=9m西北、東南象限區(qū)內(nèi)7/15/2022交通工程?hào)|北、西南象限區(qū)內(nèi)實(shí)際通行能力為交織段車流量組成合計(jì)東北430+300+600+230+700+902350西北300+90+700+60+170+301350西南90+30+170+430+700+2001620東南30+430+700+300+600+75028107/15/2022交通工程3.某省平原區(qū)有一條連接兩大城市的四車道高速公路基本路段，設(shè)計(jì)車速為120km/h，單方向高峰小時(shí)交通量為2100veh/h，其中貨車占40，高峰小時(shí)系數(shù)PHF=0.95，車道寬度為3.5