交通項目工程學(xué)-習(xí)題集解(2-5章)

第二章交通特性2-1下表為某高速公路觀測交通量，試計算：（1）小時交通量；（2）5min高峰流率；（3）15min高峰流率；（4）15min高峰小時系數(shù)。8:00~8：8：05~8：8:10~8:8:15~8:8:20~8:8:25~8:8:30~8:8:35~8:8:40~8:8:45~8:8:50~8:8:55~9:統(tǒng)計時間0510152025303540455055005min交通量201208217232219220205201195210190195解：⑴小時交通量：Q=201+208+217+232+219+220+205+201+195+210+190+195=2493輛/h5min高峰流率:60Q5=232咒一=2784輛Q55⑶15min⑶15min高峰流率:60Q15=(232+219+220)x礦2684輛/hQ15⑷15min⑷15minPHFi5=2493PHFi5671^42-2某公路需進行拓寬改造，經(jīng)調(diào)查預(yù)測在規(guī)劃年內(nèi)平均日交通量為 50000輛（小汽車）/d，設(shè)計小時系數(shù)K=17.86x-1.3-0.082，x為設(shè)計小時時位（x取30），取一條車道的設(shè)計通行能力為 1500輛（小汽車）/小時，試問該道路需要幾車道。解：已知：AADT=50000輛/d,C^1500輛/h,x=3013 13K=17.86x -0.082=17.86咒30 -0.082=0.1326=13.26%設(shè)計小時交通量：DHV=AADTXK/100=50000x0.1326=6630輛/h車道數(shù)：TOC\o"1-5"\h\zDHV6630 /2n= = =4.42C1 1500該道路需修6車道。注：此題KD—0.5。 女口果Kd=0.6，n=5.3。2-3在一條24小時Km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=20km/h，試求Q,ht，hs，K以及第一輛車通過該路段所需的時間解：Q=l00x60=1000輛/h車頭時距:ht=3600/Q=3600/1000車頭時距:ht=3600/Q=3600/1000=3.6s/輛車頭間距:hd3.6=20m/輛3.6 3.6車流密度:=1000/hs=1000/20=50輛/km車流密度:S24第一輛車通過時間：t=S=1.2hV202-4對長為100m的路段進行現(xiàn)場觀測，獲得如下表中所示的數(shù)據(jù)， 試求平均行駛時間t，區(qū)間平均車速Vs,時間平均車速V時間平均車速Vt。116116t七tini11=—(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+4.716'+4.6+5.3)=5s車輛行駛時間t/s車速-1V/(km?h)車輛行駛時間t/s車速-1V/(km?h)14.875.095.170.625.170.6105.269.234.973.5114.973.545.072.0125.367.955.269.2135.466.765.072.0144.776.674.776.6154.678.384.875.0165.367.9n送tin送tii仝80-116VtM^SVjny1=—(75.0+70.6+73.5+72.0+69.2+72.0+76.6+75.0+70.6+69.2+73.5+67.916+66.7+76.6+78.3+67.9)1=—X1154.6=72.16km/h16

第三章交通調(diào)查行駛時間t/min與測試車對向行駛的來車數(shù)X/輛測試車被超車次數(shù)減去測試車超車數(shù)Y/輛東行6次2.00X東行駛時間t/min與測試車對向行駛的來車數(shù)X/輛測試車被超車次數(shù)減去測試車超車數(shù)Y/輛東行6次2.00X東=29.0Y東=1.5西行6次2.00X西=28.6Y西=1.0t西=2.0min，Y東=1.5輛Y西=1.0輛解：已知：t東=2.0min，X東=29.0輛，X西=28.6輛，1、先計算向東行情況：TOC\o"1-5"\h\zX西+Y東 28.6+1.5 伽 伽= = =7.525輛/min=451.5輛/ht西+t東 2+2Y東 15=t東-丄=2.0-- =1.8minq東 7.525l2=z—=—X60=66.67km/ht東 1.82、再計算向西行情況：=X東中冶=29.°+1.0=7.5輛/min=450輛/ht東+1西 2+2丫西 10=t西=2.0-上^=1.867minq西 7.5=^=—X60=64.27km/ht西 1.867習(xí)題3-4某交叉口采用抽樣法調(diào)查停車延誤，由 10min觀測（間隔為15s）所得資料列于表中，試作延誤分析。開始在下面時間內(nèi)停止在進口內(nèi)的車輛進口流量時)■間0s15s30s45s停止車數(shù)沒有停止車數(shù)80000268108012044109802336012158031405108804050151180591261512806307010780712629880857501613809130481681030651010

合計28253833113119輛解：總停駛車輛數(shù)=28+25+38+33=124總延誤=124X15=I860輛？合計28253833113119輛=1860/113=16.46S交叉口引道上每輛車的平均延誤=總延誤/引道上總交通量=1860/ （113+119）=8.02s停車的百分數(shù)=停車輛數(shù)/引道上交通量=113/232=48.7%取置信度90%則K2=2.70，于是停車百分比的容許誤差g空270=11.07%V0.487x232停車百分比的容許誤差取置信度95%則K2=3.84，于是□4空384=13.2%□4空384=13.2%0.487X232第四章道路交通流理論習(xí)題4-2 已知某公路上暢行速度Vf=82km/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）此時所對應(yīng)的車速是多少？解：已知：暢行速度Vf=82km/h；阻塞密度Kj=105輛/km；速度與密度為線性關(guān)系模型。⑴最大流量：因Km=Kj/2=105/2=52.5輛/kmVm=Vf/2=82/2二41km/h二Qm=Km^Vm=52.5x41=2152.5輛/h。⑵此時所對應(yīng)的車速：V=Vm=41km/h。試用■/2檢驗其分布規(guī)律是否符合泊松分布（a設(shè)=5%g電kj*fj仃3解：已知：N=56,m= =——=3.09 N56實測頻數(shù)fj車輛到達數(shù)kjkj?fjP（k試用■/2檢驗其分布規(guī)律是否符合泊松分布（a設(shè)=5%g電kj*fj仃3解：已知：N=56,m= =——=3.09 N56實測頻數(shù)fj車輛到達數(shù)kjkj?fjP（kj）Fj=P（kj）?N11141156112833362518141730.04550.14060.21720.22370.17280.10680.05500.02430.00940.00322.548r7.873J12.16312.5279.6775.9813.080>1.360?0.5250.180/對于泊松分布，把Fj小于5的進行合并，并成6組，可算出=止+出+止+旦+丄+工-56=0.9322Fj 10.42112.16312.5279.6775.9815.145由dF=6-2=4,取a=0.05，查表得：/；05=9.488^^2習(xí)題4-4在某一路段上進行交通流調(diào)查資料如下表:每分鐘到過的車輛數(shù)ki012345678>9每分鐘出現(xiàn)該車輛數(shù)的次數(shù)fi011141195321056kifi01128333625181480173

可見此分布符合泊松分布。習(xí)題4-5某交通流服從泊松分布，已知交通量為1200輛/h,求車頭時距t>5s的概率車頭時距t>5s所出現(xiàn)的次數(shù)車頭時距t>5s車頭間隔的平均值。解：已知：交通流屬泊松分布，則車頭時距為負指數(shù)分布。交通量Q=1200輛/h，幾=Q/3600=12003600二1/3輛/s。⑴車頭時距U5s的概率：P(h>5) =e"5/3=0.19⑵車頭時距t>5s時出現(xiàn)的次數(shù)：P(h>5)=P(h>6)=e"6/3=0.1353???次數(shù)為：1200x0.1353=162.4(輛/h)。???平均值：162???平均值：162tjfjj=6m= N車頭時距tj頻 率頻數(shù)此時段到達的車輛數(shù)fj6P(h>6)=0.1353162467P(h>7)=0.09697116338P(h>8)=0.069583239P(h>9)=0.04978601710P(h>10)=0.03567431211P(h311)=0.0255631912P(h>12)=0.0183222613P(h>13)=0.0131216514P(h>14)=0.009411315P(h釘5)=0.006748216P(h>16)=0.00483661=一(46天6+33^7+23^8+?…+3咒14+2咒15+6天16)=8.444162習(xí)題4-9今有1500輛/h的車流量通過三個服務(wù)通道引向三個收費站，每個收費站可服務(wù)600輛/h，試分別按單路排隊和多路排隊兩種服務(wù)方式計算各相應(yīng)指標。解：已知：Q=1500輛/h，每個收費站服務(wù)量為600輛/h。1.按3個平行的M/M/1系統(tǒng)計算，一輕」輛/s，-型0」輛/s，3600 36 3600 6p=上二遊二5￡1，系統(tǒng)穩(wěn)定。?1/66n=P/(1-P)=5輛，q=n-P=4.17輛，d=n/幾=36s/輛，W=dT/P=30s/輛

而對于三個收費站系統(tǒng)n=5x3=15輛，d=4.17x3=12.5輛，d=36s/輛，w=30s/輛2.按M/M/3系統(tǒng)計算=嘰1輛/s

3600 6=嘰1輛/s

3600 6==5c1，系統(tǒng)穩(wěn)定。3 6人= =——輛/s，卩TOC\o"1-5"\h\z3600 12P> 5/12 5卩 1/6 2，P(0)= —- P(0)= —- 34(52)k亠⑸2)37k! 3!咒(1-5/6)=込.O.04494=3.5輛3區(qū)3 (1-5/6)2=q+P=3.5+2.5=6輛—= =0.044946.625+15.6252W=q/A= =8.4s/輛5/12習(xí)題4-10已知某道路入口處車速限制為13km/h,對應(yīng)通行能力3880輛/h，在高峰期間1.69h內(nèi)，從上游駛來的車流V1=50km/h,Q1=4200輛/h，高峰過后上游流量降至V3=59km/h,Q=1950輛/h，試估計此段道路入口前車輛擁擠長度的擁擠持續(xù)時間？解：已知：Vi=50km/h，Q=4200輛/h，V2=13km/h，Q=3880輛/h，V3=59km/h,Q=1950輛/h，t=1.69h計算排隊長度ki=Q/Vi=4200/50=84輛/km，k2=Q/V2=3880/13=298.5輛/kmV=(Q-Q)/(k2-ki)=(3880-4200)/(298.5-84)=-1.49km/h計算阻塞時間排隊消散時間t'排隊車輛為：(Q計算阻塞時間排隊消散時間t'排隊車輛為：(Q1-Q)X1.69=(4200-3880)X1.69=541輛疏散車輛數(shù)為：Q-Q=1950-3880=-1930輛/h則排隊消散時間：t'=(Q1"^円化竺2.=0.28h1930⑴=0.28h1930Qs-Q2阻塞時間：t=t‘+1.69=0.28+1.69=1.97h第五章道路能行能力習(xí)題5-1解：已知：K查表5-3，AADT=45000veh/d，大型車占總交通量的30%K^0.6，=0.12，平原地形。Ehv=1.7fHV1+Phv(Ehv取設(shè)計速度為100km/h，Cb=2000pcu/h，一條車道的設(shè)計通行能力：Cj=Cb?(V/C)2小譏?fHV?=2000咒0.71咒1"咒0.8264咒1=1173.5veh/h車道數(shù)：AADTKKDn= ?——?—x2G100100故該高速公路修成6車道?！? =0.8264-1) 1+0.3(1.7-1)二級服務(wù)水平，fW-1.0，fP(V/C)2=0.71=1.0fp僚心2皿2=5.5習(xí)題5-2解：已知：L1=300mR=0.286、Vr=0.560、V=2500pcu/hL 2=450mR=0.200、Vr=0.517、V=2900pcu/h第一段：計算非約束情況下的交織車速Sw及非交織車速Sw80.47^/7或SnW24.1 1+a(0.3048)d(1+VR)b(V/N)c/LdB的常數(shù)值如下：非約束情況下型式SW0.11.20.770.5SnW0.022.01.420.9580.47S=241+J^W 厶r-1 05 12 077 051+0.1(0.3048)*(1+0.56)*(2500/3) /75080.47=74.08km/hSnw=24.1+ 0-95 2 =81.15km/h1+0.02(0.3048) 叩+0.56)2*(2500/3) /750利用式(5-8)計算Nw=N[0.085+0.703Vr+(71.57/L)—0.011(SnW—Sw)]=3X[0.085+0.703X0.56+(71.57/750)-0.011(81.15-74.08)]=1.49<Nwmax=3.5第二段：第二段：計算非約束情況下的交織車速Sv及非交織車速Sw80.47Sw—24.1+ 0~5 r2 0~77 —67.51km/h1+0.1(0.3048) *(1+0.517) *(2900/3) /45080.47核查交織區(qū)段諸限制值：Vw=1400<3000,V/N=2500/3=833.3<1900,Vr=0.56<0.8R=0.286V0.5，L=750<760確定服務(wù)水平：查表5-10Sw=74.08V80km/h，屬于二級，SnW=81.17V86km/h，屬于二級。SnW—24.1+ 0"95 2 142 —69.34km/h1+0.02(0.3048) *(1+0.517)2*(2900/3) /450利用式(5-8)計算Nw=N[0.085+0.703Vr+(71.57/L)-0.011(Snw-Sw)]=3>q0.085+0.703x0.517+(71.57/450)-0.011(69.34-67.51)]二1*76<Nwmax=3.5核查交織區(qū)段諸限制值：Vw=1500^3000，V/N=2900/3=966.67c1900,Vr=0.517c0.8R=0.200c0.5，L=450<760確定服務(wù)水平：查表5-10Sw=67.51c72km/h，屬于三級，SnW=69.34c77km/h，屬于三級。習(xí)題5-3解：已知T=60s，三相式固定周期。大車：小車=2:8,Bl=0.1。由題意分析可知，交叉口各進口道的車行道區(qū)分為專用左轉(zhuǎn)和直右兩種。⑴計算直行車道的設(shè)計通行能力，用公式（5-23）。取10=2.3s,?=0.9。綠燈時間tg=（60-2X3）/3=18s。北西南L__Iti=2.65s。將已知參數(shù)代入公式（5-23），則據(jù)車種比例2:北西南L__Iti=2.65s。將已知參數(shù)代入公式（5-23），則3600tg—t。 36001