遼寧工程技術(shù)大學交通工程學復習資料

1、第一章 緒論1、【名詞解釋】交通工程學是研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運行與停駐規(guī)律，探討交通調(diào)查、規(guī)劃、設計、監(jiān)控、運營、管理、安全的理論、方法以及有關(guān)設施、裝備、法律和法規(guī)，協(xié)調(diào)道路交通中人、車、路與環(huán)境之間的相互關(guān)系，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適美觀、方便、經(jīng)濟的一門工程技術(shù)科學。2、交通工程的發(fā)展【不太重點】（1）步行時代：公元前25世紀（2）馬車時代：公元前25世紀-公元19世紀（3）汽車時代：19世紀末-20世紀30年代（4）高速公路時代：20世紀30年代以后3、交通工程學科的建立與發(fā)展（p4）【填空】標志：1930年美國交通工程師學會成立（1）交通工程學創(chuàng)立的初期：20世紀3

2、0年代（2）交通工程學發(fā)展中期：（3）近期交通工程學發(fā)展的發(fā)展：4、交通工程學科的特點：系統(tǒng)性、綜合性、交叉性（復合性）、社會性、前瞻性、動態(tài)性。5、【常識】（1）世界上第一條最長的路-絲綢之路（2）世界上最早用車的國家-中國（3）1956年長春第一汽車制造廠開始生產(chǎn)載貨汽車。（4）中華人民共和國成立之前，我國公路僅建成13萬多公里。截至2007年底，我國公路總里程達358.37萬km。（5）國家公路網(wǎng)布局分為三類：一類12條由北京向全國放射，編號為101-112，計長2.35萬km；二類由28條南北走向的縱線組成，計長4.79萬km，編號為201-228（后調(diào)整為29條，4.62萬km）；三

3、類30條由東西向橫線組成，計長4.79萬km，編號為301-330（后調(diào)整為29條，4.62萬km）（6）國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃采用放射線與縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及橫連東西、縱貫南北的大通道。6、7918網(wǎng)：7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向組成，簡稱7918網(wǎng)，總規(guī)模8.5萬km。7、【填空】1980年上海市成立交通工程學會，1981年中國交通工程學會成立，標志我國交通工程學科誕生。第二章 交通特性分析思考題：【可能考試內(nèi)容】（1）交通設施中哪些情況考慮了駕駛員的交通特性？（2）道路特性哪些方面考慮了汽車的交通特性？（3）影響行車速度的因素？1、交通特性分

4、析是交通工程學的一個基本部分，是進行合理的、科學的交通規(guī)劃、設計、運營、管理的前提和基礎。交通特性分析既要研究交通系統(tǒng)各要素自身的特性，又要研究交通流的特性以及交通要素與環(huán)境因素之間的相關(guān)特性。2、駕駛員的色感：紅色光刺激性強，易見性高，使人產(chǎn)生興奮、警覺；黃色光亮度最高，反射光強度最大，易喚起人們的注意；綠色光比較柔和，給人以平靜、安全感。故紅色燈為禁行信號，黃色光為警告信號，綠色光為通行信號。3、路網(wǎng)密度：是衡量道路設施數(shù)量的一個基本指標。一個區(qū)域的路網(wǎng)密度等于該區(qū)域內(nèi)道路總長比該區(qū)域的面積。一般地講，路網(wǎng)密度越高，路網(wǎng)總的容量、服務能力越大，但這不是絕對的。4、交通量：指在選定時間段內(nèi)，

5、通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的交通實體數(shù)。一般不加說明則指機動車交通量，且指來往兩個方向的車輛數(shù)。5、（1）日平均交通量（ADT）（2）年平均日交通量（AADT）AADT=（Q1+Q2+Q3+Q365）/365（3）月平均日交通量（MADT）MADT=一個月的日交通量總和/本月的天數(shù)（4）周平均日交通量（WADT）WADT=（Q1+Q2+Q7）/76、年平均日交通量與月平均日交通量之比，成為交通量的月變化系數(shù)（月不均衡系數(shù)或月?lián)Q算系數(shù)），以K月表示：K月=AADT/MADT7、周變系數(shù)：年平均日交通量除以某周日的平均交通量。某周日的平均日交通量等于全年所有該周日的交通量除以全年該周日

6、的總天數(shù)。K周日=WADT/觀測日交通量=周平均日交通量/觀測日交通量8、高峰小時交通量：交通量呈現(xiàn)高峰的那個小時，稱為高峰小時，高峰小時內(nèi)的交通量稱為高峰小時交通量。高峰小時流量比：高峰小時交通量占該天全天交通量之比（以%表示），它反映高峰小時交通量的集中程度，并可供高峰小時交通量與日交通量之間作相互換算之用。9、高峰小時系數(shù)（PHF）：就是高峰小時交通量與高峰小時內(nèi)某一時段的交通量擴大為高峰小時的交通量之比。PHFt=高峰小時交通量/60*(t時段內(nèi)統(tǒng)計所得最高交通量)/t10、設計小時交通量：p3711、行車速度的基本定義：（1）地點車速：車輛通過某一地點的瞬時車速，l盡量取得短一點，2

7、0-25米為宜。（2）行車速度：從行駛某一區(qū)間所需時間（不包括停車時間）及其區(qū)間距離求得的車速。用于評價該路段的線形順適性和通行能力分析，也可用于己孫道路使用者的成本效益分析。（3）運行車速：是指中等技術(shù)水平的駕駛?cè)嗽诹己玫臍夂驐l件、實際道路狀況和交通條件下所能保持的安全車速，用于評價道路通行能力和車輛運行狀況。（4）行程車速：又稱區(qū)間車速，是車輛行駛路程與通過該路程所需的總時間（包括停車時間）之比。（5）臨界車速：是指道路達到理論通行能力時的車速。（6）設計車速：是指在道路交通與氣候條件良好的情況下僅手道路物理條件限制時所能保持的最大安全車速，用作道路線形幾何設計的標準。12、行車速度的統(tǒng)計

8、分布特性：行車速度與交通量一樣，也是一個隨機變量。一般呈正態(tài)分布。表征車速統(tǒng)計分布特性的特征車速常用：（1）中位車速：也稱50%位車速，是指在該路段上在該速度以下行駛的車輛數(shù)與在該速度以上行駛的車輛數(shù)相等。在正態(tài)分布下，50%位車速等于平均車速，但一般情況下，兩者不等。（2）85%位車速：在該路段行駛的所有車輛中，有85%的車輛行駛速度在此速度以下，只有15%的車輛行駛速度高于此值，交通管理部門常以此速度作為某些路段的限制速度。（3）15%位車速與速度波動幅度：意義類前。速度波動幅度：S=（85%位值-15%位值）/2.0713、時間平均車速：在單位時間內(nèi)測得通過道路某斷面各車輛的點速度，這些

9、點速度的算術(shù)平均值，即為該斷面的時間平均車速。14、區(qū)間平均車速：在某一特定的瞬間，行駛于道路某一特定長度內(nèi)的全部車輛的車速分布的平均值，當觀測長度為一定時，其數(shù)值為地點車速觀測值的調(diào)和平均值。公式15、交通密度：單位長度的道路上在某一瞬間的車輛總數(shù)（雙向） K=N/L16、車流密度是指某一瞬間內(nèi)單位內(nèi)單位道路長度上的車輛數(shù)目。Q=vK17、車頭間距（hd，單位：m/輛）：同一車道同一方向同一車流前后兩輛車之間在某一瞬間的間隔距離。18、【9分描述題】p4219、車頭時距（ht，單位：s/輛，ht=hd/t）：同一車道同一方向的一列車隊連續(xù)行駛前后兩相鄰車車頭通過某一斷面的時間間隔。20、空間

10、占有率：在某一瞬間一定的觀測路段長度內(nèi)行駛的車輛總長度占該觀測段長度的百分比。21、時間占有率：在某一時間段內(nèi)，車輛通過某一斷面的累積時間占該時間段的百分比。第三章 交通調(diào)查與分析1、交通調(diào)查是指通過統(tǒng)計、實測與分析判斷，掌握交通狀態(tài)發(fā)展趨勢即有關(guān)交通現(xiàn)象的工作過程。2、交通調(diào)查的主要內(nèi)容：交通流要素調(diào)查、交通出行調(diào)查、交通事故調(diào)查、交通環(huán)境調(diào)查3交通輛調(diào)查的目的：1.在某一地點做周期調(diào)查，了解交通的組成、分布，掌握交通量隨時間推移的變化規(guī)律，據(jù)此科預測交通量及其發(fā)展趨勢。2.為道路規(guī)劃、建設及交通運營管理與控制，提供交通流量、流向、車速、延誤、停車等數(shù)據(jù)。3.通過事前、事后的交通量調(diào)查、評價

11、道路服務水平與交通管理措施的效果。4.在交通研究中通過交通量調(diào)查掌握交通實態(tài)與變化的規(guī)律。5.用于推算道路的通行能力、預測與計算事故率即道路運輸成本和收益。6.為制定交通政策法規(guī)與科學理論研究提供基礎數(shù)據(jù)。4、交通量調(diào)查的方法：人工觀測法、試驗車移動調(diào)查法、車輛感應器測定法、儀器自動計測法、攝影法【p48-p50】5、車速調(diào)查最小樣本量：n=（k/E）2其中n-最小樣本量；K-置信水平系數(shù)；-估計樣本的標準偏差；E-觀測的車速允許誤差值。6、密度調(diào)查法得出以下結(jié)論：1.實測密度均方差為實測時段和區(qū)間長度的減函數(shù)2.測時時段達3-5min以上時，均方差受測試路段長度的影響變?nèi)?.測試區(qū)間大于80

12、m時，均方差受測試時時段長度的影響變?nèi)酢５谒恼?交通流理論1、標志事件：1959年12月，交通工程學應用數(shù)學方面學者在美國底特律舉行首屆交通流學術(shù)討論會。2、離散型分布：在一定的時間間隔內(nèi)達到的車輛數(shù)，或在一定的路段上分布的車輛數(shù)，是所謂的隨機變數(shù)，描述這類隨機變數(shù)的統(tǒng)計規(guī)律用的是離散性分布。（1）泊松分布（例題：4-1、4-2，p70-p71）1、適用條件：車流密度不大，其它外界干擾因素基本上不存在，即車流是隨機的。2、基本公式：Pk=(t)ke-t /k！,令m=t，m泊松分布參數(shù)。3、遞推公式：P0=e-m，Pk+1=mPk/（k+1）4、分布的均值M和方差D都等于t。（2）二項分布（例

13、題：4-3，p72）1、適用條件：車輛比較擁擠、自由行駛機會不多的車流。2、基本公式：Pk=Ckn(t/n)k（1-t/n）n-k（k=0，1，2，n） 通常記P=t/n，0P1，n、p位分布的參數(shù)。3、遞推公式：Pk+1=P(n-k)Pk/(k+1)(1-P)4、分布的均值M和方差D：M=nP，D=nP(1-P)5、如果通過觀測數(shù)據(jù)計算出樣本均值m和方差s2，則可分別代替M、D，用下式求P、n：P=(m-s2)/m，n=m2/(m-s2)3、連續(xù)性分布1、負指數(shù)分布 p744【填空】在交通工程中，對于研究車輛延誤、通行能力、信號燈配時以及停車場、加油站等交通設施的設計與管理方面得到廣泛的應用

14、。5、排隊論的基本原理 1、“排隊”單指等待服務的；不包括正在服務的；而“排隊系統(tǒng)”既包括了等待服務的，又包括了正在被服務的車輛。 2、排隊系統(tǒng)的3個組成部分：輸入過程、排隊規(guī)則、服務方式（1）輸入過程：就是指各種類型的“顧客（車輛或行人）”按怎樣的規(guī)律到達。a.定長輸入：顧客等時距到達。b.泊松輸入：顧客到達時距符合負指數(shù)分布。（泊松：顧客到達的時間是離散的；負指數(shù)分布：顧客到達的時距是連續(xù)的。）c.愛爾朗輸入：顧客到達時距符合愛爾朗分布。 （2）排隊規(guī)則：值到達的顧客按怎樣的次序接受服務。包括損失制、等待制、混合制?！揪唧w見p76】 （3）服務方式：指同一時刻有多少服務臺可以接納顧客，每一

15、顧客服務了多少時間。包括定長分布、負指數(shù)分布、愛爾朗分布。引用符號：令M代表泊松輸入或負指數(shù)分布服務，D代表定長輸入或定長服務，E k代表愛爾朗分布的輸入或服務。例如：M/M/N代表：泊松輸入、負指數(shù)分布服務、N個服務臺的排隊系統(tǒng)。3、排隊系統(tǒng)的主要數(shù)量指標：等待時間、忙期、隊長、服務率、交通強度。4、【計算】p76-p785、非自由行駛狀態(tài)：在道路上行駛的一隊高密度汽車，車間距離不大，車隊中任一輛車的車速都受前車速度的制約，駕駛?cè)酥荒馨辞败囁峁┑男畔⒉捎孟鄳能囁佟Ｌ匦裕褐萍s性、延遲性、傳遞性6、把車流密度的變化，比擬成水波的起伏而抽象成車流波。當車流因道路或交通狀況的改變而引起密度的改變

16、時，在車流中產(chǎn)生車流波的傳播，通過分析車流波的傳播速度，以尋求車流流量和密度、速度之間的關(guān)系，并描述車流的擁擠消散過程。該理論又可稱為車流波動理論。7、p83下部 帶圖第五章 道路通行能力分析1、（1）定義：道路通行能力是道路能夠疏導或處理交通流的能力。 （2）影響因素：道路條件（指街道或公路的幾何條件，包括交通設施的種類、性質(zhì)及其形成的環(huán)境、每個方向的車輛數(shù)：車道和露肩寬度、側(cè)向凈空以及平面縱面線形等。）、交通條件（指使用道路的車輛的交通流特性設計速度、客車、貨車、大車、小車、長途短途等交通組成和分布，車道中交通流量、流向及方向分布等。）、管制條件（指道路管制設施裝備的類型，管理體制的層次，

17、交通信號的位置、種類、配時等影響通行能力的關(guān)鍵性管制條件，其他還有停車讓路標志、車道使用限制、轉(zhuǎn)彎禁限等措施。）、其它條件（有氣候、溫服、地形、風力、心理等因素） （3）作用：道路交通能力是道路交通特征的一個重要方面，也是一項重要指標，確定道路通行能力是道路交通規(guī)劃、設計、管理與養(yǎng)護的需要，也是道路交通工程技術(shù)經(jīng)濟管理人員的一項重要任務。也是解決以下課題的基礎和依據(jù)：1、正確確定新建道路的等級、性質(zhì)、主要技術(shù)指標和線形幾何要素。2、確定現(xiàn)有道路系統(tǒng)或某一路段所存在的問題，針對問題提出改進的方案或措施，作為老路或舊街改建的主要依據(jù)。3、作為鐵路、公路、水運、空運等各種方式的方案比選與采用的依據(jù)。

18、4、提出某一線地段線形改善的方案。5、可做為交通樞紐的規(guī)劃、設計改建及交通設施配置的依據(jù)。6、可以作為城市街道網(wǎng)規(guī)劃、公路網(wǎng)設計和方案比選的依據(jù)。7、可以作為交通管理、運營、行車組織及監(jiān)控方式確定或方案選擇的依據(jù)。（4）分類（p89）2、道路服務水平 （1）服務水平是指道路使用者從道路狀況、交通與管制條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務程度或服務質(zhì)量。 （2）不同的服務水平允許通過的交通量稱之為服務流率或服務交通量。 （3）服務水平劃分指標： 1、行車速度和運行時間2、車輛行駛時的自由程度（通暢性）3、交通受阻或受干擾的程度，以及行車延誤和每公里停車次數(shù)。4、行車的安全性5、行車的舒適性和乘客的

19、滿意程度6、最大密度 7、經(jīng)濟性 （4）道路服務水平：服務水平亦稱服務等級，是用來衡量道路為駕駛?cè)?、乘客所提供的服務質(zhì)量的等級，其質(zhì)量可以從自由運行、高速、舒適、方便、安全滿意的最高水平，到擁擠、受阻、停停開開、難以忍受的最低水平。 （5）服務水平選用原則：高速公路與一級公路應采用二級服務水平設計，其它公路一般應采用三級服務水平設計。 （6）按公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）和慣例均按基本路段、交織、匝道和連接處四個部分進行分析。3、按照交通流運行特性的變化，科將快速路和高速公路分為基本路段、交織區(qū)和匝道及通道連接點。4、基本路段系指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交織、交叉影

20、響的路段，它是道路的主干和重要組成部分。5、基本通行能力（又稱理想通行能力或理論通行能力）是指道路與交通處于理想情況下，每一條車道（或每一條道路）在單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通量。6、影響通行能力的修正系數(shù) 1、道路條件的修正系數(shù)（1）車道寬度修正系數(shù)fw（2）側(cè)向凈空受限的修正系數(shù)fcw（3）縱坡度修正系數(shù)fHV（4）視距不足修正系數(shù)S1（5）沿途條件修正系數(shù)（S2） 2、交通條件的修正系數(shù)【例題5-1，p101】（1）交通組成修正系數(shù)（2）橫向干擾修正系數(shù)7、規(guī)劃（或設計）通行能力：指道路根據(jù)使用要求的不同，按不同服務水平條件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承擔的服務交通量，通常作為道

21、路規(guī)劃和設計的依據(jù)。 C（設計）=Cx服務交通量/通行能力8、通常以靠近路中線或中央分隔帶的車行道為第一條車行道，其通行能力為1（即100%），第二條車行道的通行能力為第一條車道的0.8-0.9，第三條車道的通行能力則為0.65-0.8，第四條車道的通行能力則為0.5-0.65。多車道的總通行能力N： N多=N1（K1+K2+Kn）N1第一條車道通行能力；K，個車道折減系數(shù)9、交織區(qū)通行能力 （1）交織是指行駛方向大致相同而不完全一致的兩股或多股車流，沿著一定長度的路段不借助于交通控制與指揮設備，自主進行合流而后又實現(xiàn)分流的運行方式。 （2）從入口段三角端部寬0.6m處至出口三角端部寬3.6m

22、處之間的一段距離稱為交織區(qū)長度。交織區(qū)長度不應小于50m也不應大于60m。短，操作困難；長，費用高。10、交織流量比（VR）為交織交通量（QW1+QW2）與總交通量Q總之比，即V R =（QW1+QW2）/Q總11、交織比（r）為交織交通量中較小的交織交通量（QW1）與較大的交織交通量（QW2）之比，即r= QW1/ QW212、連接處通行能力的主要計算指標。一般分析計算連接處通行能力時，要分析三個關(guān)鍵交通量，一是匯合交通量Vm，它是相互匯合車流交通量之和（veh/h）；而是分離交通量Vd，是即將分離或分流的交通量（veh/h）；三是主線交通量Vf，是匝道與高速公路連接處最大的主線單向交通量，

23、即分流點上游或合流點下游高速公路單向交通量（veh/h）。13、平面交叉口 1.定義：兩條或兩條以上的道路在同一平面內(nèi)相交稱為平面交叉 2.影響因素：面積、形狀、入口引道車行道的條數(shù)、寬度、幾何線形或物理條件、相交車流通過交叉口的運行方式、交通管理措施 3.分類：不加任何交通管制的交叉口、中央設圓形島的環(huán)形交叉口、設置色燈信號交叉口 4.環(huán)形交叉口 （1）優(yōu)點：車輛可以連續(xù)行駛，安全，無需管理設施，平均延誤時間短，很少制動、停車，節(jié)約用油，噪聲低、污染小。缺點：占地大，繞行距離長，非機動車和行人過多及有直向行駛的電車時不宜采用。（2）分類：常規(guī)環(huán)形交叉口（中心島為圓形或橢圓形，直徑25米以上，

24、交織段長度和交織角大小有一定要求，入口引道一般不擴大成喇叭形）、小型環(huán)形交叉口、微型環(huán)形交叉口（3）常規(guī)環(huán)形交叉口的通行能力：沃爾卓普公式 QM=254W（1+e/W）（1-P/3）/（1+W/l）式中：QM -交織段上最大通行能力（輛/h）l交織段長度（m）e環(huán)形交叉口入口引道平均寬度（m），e=（e1+e2）/2 e1入口引道寬度（m）e2環(huán)道突出部分寬度（m）P交織段內(nèi)進行交織的車輛與全部車輛之比，以百分率計算。適用條件：1.引道上沒有因故暫停的車輛2.環(huán)形交叉口位于平坦區(qū)域，縱坡坡度小于或等于4% 3.各個參數(shù)的限制（p117）14、停車線法：以入口引道的停車線作為基準面，認為凡是通過

25、蓋面的車輛就已經(jīng)通過交叉口，所以稱為停車線法。（詳細p122）15、（1）定義：延誤指車輛在行駛中，由于受到駕駛?cè)藷o法控制的或意外的其他車輛的干擾或交通控制設施等的阻礙所損失的時間（2）延誤種類：（1）基本延誤（2）運行延誤（3）行車時間延誤（4）停車延誤（3）延誤產(chǎn)生的原因：（1）基本延誤主要產(chǎn)生在車輛通過交叉口時，這種延誤與交通流動特性無關(guān)，是由信號、停車標志、讓路標志及平交道口等原因造成的（2）運行延誤是因受其他車輛或行人干擾而產(chǎn)生的第六章 交通規(guī)劃0、交通規(guī)劃：（狹義）通常是指根據(jù)歷史和現(xiàn)狀的交通供需狀況與地區(qū)的人口、經(jīng)濟和土地利用之間的相互關(guān)系的分析研究，對地區(qū)未來不同的人口、土地利

26、用和經(jīng)濟發(fā)展情形下，交通運輸發(fā)展需求的分析和預測，確定未來交通運輸設施發(fā)展建設的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、布局等方案，并對不同方案進行評價必選，確定推薦方案，同時提出建設實施方案（包括建設項目時序、投資估算、配套措施等）的一個完整過程。1、按交通規(guī)劃研究的地區(qū)范圍不同，可以分國家級交通運輸規(guī)劃、區(qū)域性交通運輸規(guī)劃、城市交通規(guī)劃。2、社會經(jīng)濟系統(tǒng)、運輸設施服務系統(tǒng)和交通活動系統(tǒng)是運輸系統(tǒng)分析的三個基本要素。3、起訖點調(diào)查，又稱OD調(diào)查，目的是為了弄清所研究區(qū)域內(nèi)人和貨的交通特性。（2）術(shù)語 1.起點：一次出行起始地點2.終點：一次出行結(jié)束地點3.出行：指居民或車輛為了某種目的從一地向另一地的移動過程4.境界線：規(guī)定調(diào)查區(qū)范圍的邊界線5.期望線：連接各小區(qū)型心的直線6.核查線：為檢查OD調(diào)查數(shù)據(jù)精度在調(diào)查區(qū)域內(nèi)設置的分割線，一般用天然的或人工的障礙。（3）OD調(diào)查方法：家訪調(diào)查、發(fā)表調(diào)查、路標詢問調(diào)查、公交月票或公交智能卡調(diào)查第八章 交通管理與控制1、交通管理就是按照國家制定的法規(guī)、政策、條例等的規(guī)定和道路交通的實際狀況，運用各種手段、方法、設施、工具、措施等科學合理地疏解、協(xié)調(diào)、禁限、約束、組織和指揮交通。控制