超詳細(xì)版王煒交通工程課后習(xí)題

第一章：緒論

?1-1簡述交通工程學(xué)的定義、性質(zhì)、特點(diǎn)、與發(fā)展趨勢

定義:交通工程學(xué)是研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運(yùn)行與停住規(guī)律，探討交通

調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)管、管理、安全的理論以及有關(guān)設(shè)施、裝備、法律與法

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、

高校、快捷、舒適、方便、經(jīng)濟(jì)的一門工程技術(shù)學(xué)科。

性質(zhì)：是一門兼有自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)雙重屬性的綜合性學(xué)科。

特點(diǎn)：系統(tǒng)性、綜合性、交叉性、社會(huì)性、超前性、動(dòng)態(tài)性

發(fā)展趨勢:智能化和系統(tǒng)化

?1-2簡述我國的交通現(xiàn)狀與交通工程學(xué)科面臨的任務(wù)

現(xiàn)狀:綜合運(yùn)輸六點(diǎn);公路交通三點(diǎn);城市交通四點(diǎn)

任務(wù)：即重點(diǎn)研究的那些領(lǐng)域

?1-3簡述城市交通暢通工程的目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)

目標(biāo):提高城市交通建設(shè)與管理科學(xué)化水平。

重點(diǎn)任務(wù):改善道路條件,優(yōu)化交通結(jié)構(gòu),強(qiáng)化科學(xué)管理,規(guī)范交通行為

?1-4簡述交通工程學(xué)科的研究范圍、重點(diǎn)及作用。

范圍：交通特性分析技術(shù)、交通調(diào)查方法、交通流理論、道路通行能力分析技術(shù)、

道路交通系統(tǒng)規(guī)劃理論、交通安全技術(shù)、道路交通系統(tǒng)管理技術(shù)與管理規(guī)劃、靜

態(tài)交通系統(tǒng)規(guī)劃、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)

作用：良好的交通條件與高效的運(yùn)輸系統(tǒng)能促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)的繁榮,和人們

日常生活的正常進(jìn)行以及城市各項(xiàng)功能的發(fā)揮、山區(qū)開發(fā)、旅游開展。經(jīng)濟(jì)方面

能擴(kuò)大商品市場與原材料的來源，降低生產(chǎn)成本與運(yùn)輸費(fèi)用，促進(jìn)工業(yè)、企業(yè)的

發(fā)展與區(qū)域土地的開發(fā),提高土地價(jià)格與城市的活力，交通的發(fā)展還可實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸

的專業(yè)化、便捷化、批量化與運(yùn)費(fèi)低廉化。從而有可能更大的范圍內(nèi)合理配置生

產(chǎn)要素，同時(shí)也可促進(jìn)全國或地區(qū)范圍內(nèi)人口的合理流動(dòng)。

第二章:交通特性

?2-1交通特性包括那幾個(gè)方面?為什么要進(jìn)行分析?意義如何?分析中要注意什

么問題？

特性:人-車-路基本特性、交通量特性、行車速度特性、交通密度特性、交通流

本特性及其相互關(guān)系、交通要素與環(huán)境之間的相關(guān)關(guān)系。

分析原因:是交通工程學(xué)的基礎(chǔ)部分，是進(jìn)行合理的交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、營運(yùn)、管理

與控制的前提。

?2-2略

?2-3交通量的類型、定義及表示方法。交通量有哪些交通特性?研究這些特性

有什么意義？

類型:機(jī)動(dòng)車交通量、非機(jī)動(dòng)車交通量、行人交通量、年平均日交通量、月平均

日交通量、周平均日交通量等

特性:時(shí)間分布特性、空間分布特性、構(gòu)成特性

意義:為了獲得人、車與城市道路以及公路系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)情況的數(shù)據(jù)，了解其分布特性,

為交通運(yùn)行分析提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

?2-4地點(diǎn)車速、行駛車速、行程車速的定義與測定方法。這些速度指標(biāo)在交通

工程學(xué)中有什么作用？

定義:略

測定方法:牌照法、流動(dòng)車法、跟車法。

作用：地點(diǎn)車速用作道路設(shè)計(jì)、交通管制和規(guī)劃資料;行駛車速用于道路使用者的

成本效益分析、評價(jià)路段線形順適性與進(jìn)行通行能力分析；行程車速用于評價(jià)道

路通暢程度、估計(jì)行車延誤。

?2-5行車速度有什么特性?具體表現(xiàn)在哪些方面？

統(tǒng)計(jì)分布特性:平均車速、車速標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤差;中位車速;百分位車速。

?2-6時(shí)間平均車速與空間平均車速的定義及相互關(guān)系如何？

時(shí)間平均車速:單位時(shí)間內(nèi)測得通過某一斷面的所有車輛地點(diǎn)車速的算術(shù)平均值。

用于道路的設(shè)計(jì)、交通管制和規(guī)劃資料、交通事故分析、確定道路限定車速等。

區(qū)間平均車速:某一特定瞬間，行駛于道路某一定長內(nèi)的全部車輛的車速分布的

平均值，當(dāng)觀測長度一定時(shí)，就是地點(diǎn)車速的調(diào)和平均值。用于路段的服務(wù)水平

的評價(jià)、路線修改設(shè)計(jì)的依據(jù)、車輛運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性的重要參數(shù)。

2-1下表為某高速公路觀測交通量，試計(jì)算：

（1）小時(shí)交通量；（2）5min高峰流率；（3）15min高峰流率；（4）15min高峰小

時(shí)系數(shù)。

統(tǒng)計(jì)8:00-8:05-8:10-8:15-8:20-8:25-8:30-8:35-8:40-8:45-8:50-8:55-

時(shí)間8:058:108:158:208:258:308:358:408:458:508:559:00

5min201208217232219220205201195210190195

交通

量

解：⑴小時(shí)交通量：

。=201+208+217+232+219+220+205+201+195+210+190+195

=2493輛/〃

⑵5min高峰流率：

2=232x^=2784輛/〃

⑶15min高峰流率:

05=(232+219+220)x^|=2684輛/〃

⑷15min高峰小時(shí)系數(shù):

2493

PH%==0.929

671x4

2-2某公路需進(jìn)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(jì)小時(shí)系數(shù)K=17.86x-L3-0.082,x為設(shè)計(jì)小時(shí)時(shí)位（x取30）,取一

條車道的設(shè)計(jì)通行能力為1500輛（小汽車）/小時(shí)，試問該道路需要幾車道。

解：已知：

AADT=50000輛/d,Q=1500輛/h,x=30

K=11.S6x-'3-0.082=17.86x30-13-0.082=0.1326=13.26%

設(shè)計(jì)小時(shí)交通量：

DHV=AADTxK/100=50000x0.1326=6630輛/h

車道數(shù):

DHV6630,“c

n=----=-------=4.42

G1500

該道路需修6車道。

注：止匕題Ko=0.5。如果Ko=0.6,=5.3o

2-3在一條24小時(shí)Km長的公路段起點(diǎn)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(shí)間t。

解：Q=1P2X60=1000輛/h

6

車頭時(shí)距：=3600/Q=3600/1000=3.6s/輛

車頭間距：h,--^―h-x3.6=20m/輛

"3.6'3.6

車流密度：K=1000/=1000/20=50輛/km

第一輛車通過時(shí)間:z=-=—=1.2h

V20

2-4對長為100m的路段進(jìn)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(shí)間3區(qū)間平均車速可，時(shí)間平均車速區(qū)。

行駛時(shí)間車速行駛時(shí)間車速

車輛車輛

t/sV/(km-h“)t/sV/(km-h')

14.875.095.170.6

25.170.6105.269.2

34.973.5114.973.5

45.072.0125.367.9

55.269.2135.466.7

65.072.0144.776.6

74.776.6154.678.3

84.875.0165.367.9

解:

=—(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+4.7

+4.6+5.3)

=5s

ns16x100

Vsn20/?z/s-12kmih

/=1

—116

匕」ZK

n,=l

=—(75.0+70.6+73.5+72.0+69.2+72.0+76.6+75.0+70.6+69.2+73.5+67.9

16

+66.7+76.6+78.3+67.9)

=—x1154.6=72.16k”?/。

16

第三章:交通調(diào)查

?3-1為什么要進(jìn)行交通調(diào)查?交通調(diào)查有什么重要意義？

原因：在交通理論研究、交通規(guī)劃、道路規(guī)劃設(shè)計(jì)以及交通管理與控制中都需要

了解和掌握各交通參變量，為此必須進(jìn)行交通調(diào)查。

意義:用客觀的手段測定道路交通流以及有關(guān)現(xiàn)象,獲得調(diào)查數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，掌

握運(yùn)行特點(diǎn)變化規(guī)律及存在的問題,為交通運(yùn)行設(shè)施設(shè)置、管理措施制定提供科

學(xué)的決策依據(jù)。

?3-2交通量調(diào)查方法有哪幾種？這些調(diào)查方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？要注意什么問

題？

人工計(jì)數(shù)方法:優(yōu)點(diǎn)是適用于任何地點(diǎn)、任何情況,機(jī)動(dòng)靈活,精度高,易于掌握，

資料整理方便。缺點(diǎn)是需要大量人力物力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，冬夏季室外工作辛苦,人

員培訓(xùn)工作量大，若長期調(diào)查花費(fèi)也較大。

浮動(dòng)車法:優(yōu)點(diǎn)是花費(fèi)人力較少即可測定較長區(qū)間的平均Q，可同時(shí)求取區(qū)間的

V與K,便于研究交通流各個(gè)參數(shù)間的關(guān)系。缺點(diǎn)是僅適用于短時(shí)間的機(jī)動(dòng)車交

通量調(diào)查。機(jī)械計(jì)數(shù)法:優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省大量人力使用方便，可同時(shí)進(jìn)行范圍廣的調(diào)

查,精度高,適于長期連續(xù)性。缺點(diǎn)是一次性投資大使用率不高,對調(diào)查項(xiàng)目適應(yīng)

性較差，無法分車種、分流向調(diào)查。

錄像法:優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場人員少，資料可長期反復(fù)使用、直觀。缺點(diǎn)是費(fèi)用高，整理資

料花費(fèi)人力大。

?3-3為什么要進(jìn)行車種換算?換算的原則和方法是什么？

原因:我國道路中，除了高速公路、一級公路和原修建的二級汽車專用公路是汽車

專用道路，其余大部分道路是汽車與其他各種車輛混合行駛，因此就存在一個(gè)

以什么車輛為標(biāo)準(zhǔn)和各種車輛如何換算成標(biāo)準(zhǔn)車的問題。

原則：根據(jù)各種不同車輛在行駛時(shí)占用道路凈空的程度，可以分別確定它們對標(biāo)

準(zhǔn)車的換算系數(shù)。

方法:城市道路交通調(diào)查時(shí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)車的不同，可以分為小汽車為標(biāo)準(zhǔn)車的換算

系數(shù)和以載貨汽車為標(biāo)準(zhǔn)車的換算系數(shù)。

?3-4地點(diǎn)車速調(diào)查方法有哪幾種?這些方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

目的：用于研究制定限制車速、設(shè)計(jì)車速及交通流理論研究。

方法:人工測量法優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，缺點(diǎn)是誤差大、精度不高;機(jī)械計(jì)數(shù)法優(yōu)點(diǎn)是

誤差小、精度高，缺點(diǎn)是需要一定量的儀器，包括道路檢測器法；雷達(dá)速度計(jì)法;

用光電管法；攝影觀測法。

?3-5影響行車速度的因素有哪些?在進(jìn)行行車速度調(diào)查時(shí)應(yīng)如何考慮這些影響

因素？

因素:駕駛員、車輛、道路、交通條件、轉(zhuǎn)向車比例、服務(wù)水平

?3-6略

?3-7什么叫延誤?如何調(diào)查交叉口的停車延誤？

定義:是指由于交通摩阻與交通管制引起的行駛時(shí)間的損失。

調(diào)查方法:點(diǎn)樣本法和抽樣追蹤法

習(xí)題3T：測試車在一條東西長2km的路段上往返行駛12次，得出平均數(shù)據(jù)如

下表，試分別求出東行和西行的交通量與車速。

行駛時(shí)間與測試車對向行駛的來車數(shù)測試車被超車次數(shù)減去測試車超車數(shù)

t/minX/輛Y/輛

東行6次2.00X樂=29.0Y東=1.5

西行6次2.00X西二28.6Y西=1.0

解：已知：t東=2.0min,t西=2.0min,

X東=29.0輛，Y東=1.5輛

X西=28.6輛，Y西=1.0輛

1、先計(jì)算向東行情況：

=強(qiáng)+也=.286+L5=7.525輛/min=451.5輛//?

”東f西+眼2+2

-%1.5

，東=2.0=1.8min

小q東7.525

-12

u東=—=——x60=66.67km/h

/東L8

2、再計(jì)算向西行情況：

4西=X東++1°=7.5輛/min=450?ffi/h

，東+，西2+2

i西=t-2k=2.0--=1.867min

0西7.5

-12

u西=--=-----x60=64.21km/h

t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lOmin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(shí)間內(nèi)停_L上在進(jìn)口內(nèi)的車輛進(jìn)口流量

時(shí)間Os15s30s45s停止車數(shù)沒有停止車數(shù)

8：000026810

8：012044109

8：0233601215

8：031405108

8：040501511

8：0591261512

8：063070107

8：07126298

8：0857501613

8：091304816

8：1030651010

合計(jì)28253833113119

解：總停駛車輛數(shù)=28+25+38+33=124輛

總延誤=124X15=1860輛?s

每輛停車的平均延誤=總延誤/停車輛數(shù)

=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?jǐn)?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=J。二0陰7).2"=]107%

V0.487x232

取置信度95%,則K2=3.84,于是

停車百分比的容許誤差=卜1-。?487)X3.其=]3.2%

V0.487x232

第四章:道路交通流理論

?4-1交通量三參數(shù)之間有什么關(guān)系？有哪些特征變量？

?4-2簡述離散型車流分布模型的類型、表達(dá)式、適用條件和適用情況？

泊松分布;二項(xiàng)分布；負(fù)二項(xiàng)分布（詳見第五部分）

?4-3簡述離散型分布擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的基本原理、方法和注意事項(xiàng)。

?4-4簡述連續(xù)型車流分布模型的類型、表達(dá)式、適用條件和注意事項(xiàng)。

負(fù)指數(shù)分布;移位負(fù)指數(shù)分布;韋布爾分布；愛爾朗分布（詳見第五部分）

?4-5略

?4-6簡述排隊(duì)論、排隊(duì)系統(tǒng)及服務(wù)方式。

排隊(duì)系統(tǒng)：由輸入過程（定長輸入、泊松輸入和愛爾朗輸入）、排隊(duì)規(guī)則（損失制、

等待制和混合制）、服務(wù)方式（定長分布服務(wù)、負(fù)指數(shù)分布服務(wù)和愛爾朗分布服

務(wù)）組成。

?4-7簡述車輛跟馳特性、跟馳模型及在交通工程中的應(yīng)用。

概念:跟馳理論是運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法，研究在無法超車的單一車道上車輛列隊(duì)行駛

時(shí)，候車跟隨前車的行駛狀態(tài)的一種理論。

特性:非自有行駛狀態(tài)下的車隊(duì)有三個(gè)特性:制約性、延遲性（滯后性）、傳遞性

?4-8簡述車流波動(dòng)理論、回波速度及在交通工程中的應(yīng)用。

概念:車流波動(dòng)理論是運(yùn)用流體力學(xué)的基本理論,模擬流體的連續(xù)性方程,建立車

流的連續(xù)性方程，把車流密度的疏密變化比擬成水波的起伏而抽象為車流波，

當(dāng)車流因道路或交通狀況的改變而引起密度的變化時(shí)，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、速度之間關(guān)系的理

論。

應(yīng)用：波動(dòng)理論用在“流”的狀態(tài)比較明顯的的場合，常用于分析瓶頸路段的車輛

擁擠問題。

4-1在交通流模型中，假定流速，與密度A之間的關(guān)系式為V=a(l-尿尸，試依

據(jù)兩個(gè)邊界條件，確定系數(shù)a、b的值，并導(dǎo)出速度與流量以及流量與密度的關(guān)

系式。

解：當(dāng)V=0時(shí)，K=K.,b=—；

J%

當(dāng)K=0時(shí)，V=Vff/.a=Vf；

把.和匕代入到V=6z(l-bk)?

(KY

...V=V.1——，

1KJ

又Q=KV

/I—\

流量與速度的關(guān)系。=K,1-V

7

、2

流量與密度的關(guān)系Q=%K1--

K；

J7

4-2已知某公路上中暢行速度Vf=82km/h,阻塞密度Kj=105輛/km,速度與密

度用線性關(guān)系模型，求：

(1)在該路段上期望得到的最大流量；

(2)此時(shí)所對應(yīng)的車速是多少？

解答：(1)V—K線性關(guān)系，Vr=82km/h,Aj=105輛/km

...Vm=Vf/2=41km/h,Km=Kj/2=52.5輛/km,

...Qm=VmKm=2152.5輛/h

(2)Vm=41km/h

4-3對通過一條公路隧道的車速與車流量進(jìn)行了觀測，發(fā)現(xiàn)車流密度和速度之間

的關(guān)系具有如下形式:

35.91n—

k

式中車速匕以km/h計(jì)；密度k以/km計(jì)，試問在該路上的擁塞密度是多少？

解答：V=35.91n—

k

擁塞密度&為/=0時(shí)的密度，

180

..?I1n---=0A

他

：.K}=180輛/km

4-5某交通流屬泊松分布,已知交通量為1200輛/h,求:

(1)車頭時(shí)距t25s的概率；

(2)車頭時(shí)距t>5s所出現(xiàn)的次數(shù)；

(3)車頭時(shí)距t>5s車頭間隔的平均值。

解答：車輛到達(dá)符合泊松分布，則車頭時(shí)距符合負(fù)指數(shù)分布，Q=1200輛/h

-lx

(1)P(h,>5)=e-x,=e=e35=0.189

(2)n=P(h,>5)xQ=226輛/h

片Ae^-tdt

(3)卜2力=5+-=8s

2

4-6已知某公路q=720輛/h,試求某斷面2s時(shí)間段內(nèi)完全沒有車輛通過的概率

及其出現(xiàn)次數(shù)。

解答：(1)q=720輛/h,2=」一=2輛/s,t=2s

36005

_2

P(h,>2)=e~x,==0.67

n=0.67X720=483輛/h

4-7有優(yōu)先通行權(quán)的主干道車流量N=360輛/h,車輛到達(dá)服從泊松分布，主要

道路允許次要道路穿越的最小車頭時(shí)距=10s,求

(1)每小時(shí)有多少個(gè)可穿空檔？

(2)若次要道路飽和車流的平均車頭時(shí)距為t0=5s,則該路口次要道路車流穿越

主要道路車流的最大車流為多少？

解答：

有多少個(gè)個(gè)空擋？其中又有多少個(gè)空擋可以穿越？

(1)如果到達(dá)車輛數(shù)服從泊松分布，那么，車頭時(shí)距服從負(fù)指數(shù)分布。

根據(jù)車頭時(shí)距不低于￡的概率公式，p(h>t)=e-u,可以計(jì)算車頭時(shí)距不低

于10s的概率是

p(h>10s)="36僦0+3600=03679

主要道路在1小時(shí)內(nèi)有360輛車通過，則每小時(shí)內(nèi)有360個(gè)車頭時(shí)距，而

在360個(gè)車頭時(shí)距中，不低于可穿越最小車頭時(shí)距的個(gè)數(shù)是(總量X發(fā)生概率)

360X0.3679=132(個(gè))

因此，在主要道路的車流中，每小時(shí)有132個(gè)可穿越空擋。

(2)次要道路通行能力不會(huì)超過主要道路的通行能力，是主要道路通行能力乘

以一個(gè)小于1的系數(shù)。同樣，次要道路的最大車流取決于主要道路的車流的大

小、主要道路車流的可穿越空擋、次要道路車流的車頭時(shí)距，可記為S次

>次=J主］_產(chǎn)=360”=33/

1_e3600'

因此，該路口次要道路車流穿越主要道路車流的最大車輛為337輛/h。

4-8在非信號交叉口，次要道路上的車輛為了能橫穿主要道路上的車流，車輛

通過主要車流的極限車頭時(shí)距是6s,次要道路飽和車流的平均車頭時(shí)距是3s,

若主要車流的流量為1200量/h。試求

⑴主要道路上車頭時(shí)距不低于6s的概率是多少？次要道路可能通過的車

輛是多少？

⑵就主要道路而言，若最小車頭時(shí)距是1s,則已知車頭時(shí)距大于6s的概

率是多少？而在該情況下次要道路可能通過多少車輛？

解答：

(1)計(jì)算在一般情況下主要道路上某種車頭時(shí)距的發(fā)生概率、可穿越車輛數(shù)。

把交通流量換算成以秒為單位的流入率，4=73600=1/3(pcu/s)

根據(jù)車頭時(shí)距不低于大的概率公式，pSNt)=e-，,，計(jì)算車頭時(shí)距不低于極

限車頭時(shí)距6s的概率，

—x6

P(hN6)=e3=0.135

次要道路通行能力不會(huì)超過主要道路的通行能力，是主要道路通行能力乘以

一個(gè)小于1的系數(shù)。同樣，次要道路的最大車流取決于主要道路的車流的大小、

主要道路車流的可穿越空擋、次要道路車流的車頭時(shí)距，

e-Aze-('/3)6

%=Q主1—IV=120。x1r=257pcu/h

有多少個(gè)個(gè)空擋？其中又有多少個(gè)空擋可以穿越？

(2)計(jì)算在附加條件下主要道路上某種車頭時(shí)距的發(fā)生概率、可穿越車輛數(shù)。

根據(jù)概率論中的條件概率定律的P(A)=P(A|8)/(8),在主要道路上最小車

頭時(shí)距不低于1s的情況下，車頭時(shí)距不低于6s的概率是

.P(h>6)e§--

P(h>6//>1)=1=e3=0.189

1P(h>1)4-i

e3

次要道路的最大車流取決于主要道路的車流的大小、主要道路車流的可穿越

空擋、次要道路車流的車頭時(shí)距，

/?(/?>6|/z>l)八e一加

p(/z>6|/z>0),Q上'1—e一編

0.189

x257=360pcu/h

0.135

(2)關(guān)于第2問還存在另外一種解答。負(fù)指數(shù)分布的特點(diǎn)是“小車頭時(shí)距大概

率”，即車頭時(shí)距愈短出現(xiàn)的概率越大?！败囶^時(shí)距等于零的概率的最大”這個(gè)特

征違反了客觀現(xiàn)實(shí)，因?yàn)橄噜弮蓚€(gè)車頭之間的距離至少不低于車身長度，也就是

說車頭時(shí)距必須不低于某個(gè)閾值『，此時(shí)，應(yīng)考慮采用移位負(fù)指數(shù)分布0(力20

=exp(一入(t—r))o主要道路的最小車頭時(shí)距是Is,可以理解為r=lSo

一;.(6一1)

p(h26)=~exp

4-9今有1500輛/h的車流量通過三個(gè)服務(wù)通道引向三個(gè)收費(fèi)站，每個(gè)收費(fèi)站

可服務(wù)600輛/h,試分別按單路排隊(duì)和多路排隊(duì)兩種服務(wù)方式計(jì)算各相應(yīng)指標(biāo)。

解：(1)按單路排隊(duì)多通道系統(tǒng)(M/M/1系統(tǒng))計(jì)算：

4=1500輛/h,〃=600輛/11

X?=-=2.5,旦=0.83<1,系統(tǒng)穩(wěn)定

〃N

11

P(0)=7n----------------=-——i——--------：-----=0.045

RpK、pN〈2.5\23

47F+N'.Q—plN)石+3!x(l-2.5/3)

4

,pN+ip⑼.50045°/伽

q=--------------、)2--------------3.516輛

N\N(l-p/N)3!X31/36

n=q+夕=6.016輛，d=—=14.44s/輛,a>=^-=8.44s/輛

4A

(2)按多路排隊(duì)多通道系統(tǒng)(3個(gè)平行的M/M/1系統(tǒng))計(jì)算：

2勺

4=1500/3=500輛/h,//=600Wh,p=-=-<\,系統(tǒng)穩(wěn)定

〃6

萬=—^—=5輛，］=萬?夕=為一夕=4.17輛

1-P

d=—=---=36s/輛

A〃一4

_1

*d'=30s/輛

對于由三個(gè)收費(fèi)站組成的系統(tǒng)

為=15輛，干=12.5輛，Z=36s/輛，K30s/輛

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Vl=50km/h,Ql=4200輛/h,高峰過后上游流量

降至V3=59km/h,Q3=1950輛/h,試估計(jì)此段道路入口前車輛擁擠長度的擁擠持續(xù)

時(shí)間？

解：已知：Vi=50km/h,Qi=4200輛/h,V2=13knVh,Q2=3880輛/h,

V3=59km/h,Q3=1950輛/h,t=1.69h

1.計(jì)算排隊(duì)長度

kl=Q,/Vi=4200/50=84輛/km,k2=Q2/V2=3880/13=298.5輛/km

Vw=(Q2-Qi)/(k2-ki)=(3880T200)/(298.5-84)=-1.49km/h

L=(0xl.69+1.49x1.69)/2=1.26km

2.計(jì)算阻塞時(shí)間

⑴排隊(duì)消散時(shí)間V

排隊(duì)車輛為：

(QI-Q2)X1.69=(4200-3880)X1.69=541輛

疏散車輛數(shù)為：

Q2-QI=1950-3880=-1930輛/h

則排隊(duì)消散時(shí)間：f69=衛(wèi)=()28&

|a-a|1930

(2)阻塞時(shí)間：t=t'+1.69=0.28+1.69=1.97h

[17]在快速干道上車流的速度一密度模型是v0,<a=l.547-0.0025k.R+v（km，h）.

Kvehlrn）.-列速度vl=50kmh的車流,因?yàn)檩vv2=12￡mh的低速車的插入并無法超車

而集結(jié)形成速.度是v2的擁擠車流。低速行使了2km之后駛離車隊(duì),擁擠車隊(duì)隨之離散形成

具fi速度v3=30miieh的狀態(tài),試求：

1.擁擠車隊(duì)消敢的時(shí)間：

2.擁擠車隊(duì)持續(xù)的時(shí)間：

3.擁擠車隊(duì)最長時(shí)的排隊(duì)車輛數(shù)：

4.擁擠車輛的總數(shù)：

5.擁擠車輛所3用過的道路總長度：

6.擁擠車流因從速度vl降低到v2而延誤的總時(shí)間.

解答：

已知交通流的速度.根據(jù)速度一密度模型是vOIH=1.547-0.0025k,可計(jì)尊出密度：再

根據(jù)交通流要素的基本美系。=1^1可計(jì)算處流量.車流經(jīng)歷了消散一集結(jié)一消散的過程.

二種狀態(tài)下的交通流的三個(gè)基本參數(shù)是

vl=50kmh.kl—2(hreh/h.ql—990vehh

v2=12kmh.k2—lOOvehhq2—1200vehh

v3-30kmh.k3—50vdiAbq3—1500vehh

分別計(jì)算從狀態(tài)1到狀態(tài)2、從狀態(tài)2到狀態(tài)3的密度波速度

&-21200-1000

工-4二100-20=2.5kmh

1.計(jì)算擁擠車隊(duì)消散的時(shí)間

從狀態(tài)1到狀態(tài)2是集結(jié)波.波速為vl2=2.59km/h,以速度vl2駛過2km,持續(xù)時(shí)間

為1=l/6h.也就是說經(jīng)過1/6h之后，車隊(duì)中的第一輛車開始進(jìn)入消散狀態(tài)(第，和狀態(tài))，

在此之前.擁擠車隊(duì)愈來愈長,車流處:集結(jié)狀態(tài)：在此之后,車隊(duì)逐步從狀態(tài)2到狀態(tài)3.

形成泊散波.波速為v23—5.5kmh擁擠車隊(duì)愈來愈短.車i克處于消散狀態(tài),直至擁擠完全

消除。

_____________■?一」H的一忠——，,)

Am沽肽然414MwE人》5產(chǎn)》,

由此可以看出.擁堵持續(xù)時(shí)間可以分成擁堵集結(jié)時(shí)間外擁堵消散時(shí)間r”根據(jù)集結(jié)波

走過的距離與消散波走過的即離的等價(jià)關(guān)系,得到下列平衡方程

vux3+力=2+儂xt,

f=2-2^=1-25x0/6)=0186h

'2.5-(-6)

2.計(jì)算擁擠車隊(duì)的持續(xù)時(shí)間

擁擠持續(xù)時(shí)間=擁堵集結(jié)時(shí)間號+擁堵消散時(shí)間r,-O.167h+O.186h-O.353h

3.擁堵車隊(duì)量長時(shí)的排隊(duì)車輛數(shù)

第輛從狀態(tài)1進(jìn)入狀態(tài)2的時(shí)刻是排隊(duì)長度變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，該時(shí)刻的經(jīng)歷排隊(duì)的車輛

數(shù)鍛多：從時(shí)間一空間軌跡圖上可以看出.在該時(shí)刻與豎直線ac相交的車輛軌跡線量多.

因此.排隊(duì)最長時(shí)的車輛數(shù)等于集結(jié)波VJJ在擁堵集結(jié)時(shí)間與內(nèi)掠過的車輛.

v2-vl12-501

最長舞隊(duì)車輛數(shù)=波流量x擁堵集結(jié)時(shí)間t廣；:xr=x±=158veh

117116

法―近100-20

4所有經(jīng)歷擁擠車輛的總數(shù)

擁擠車輛的總數(shù)就是集結(jié)波”2在擁堵持續(xù)時(shí)間勺+4內(nèi)掠過的車輛數(shù).

?長排隊(duì)車輛數(shù)=波流量X擁堵持續(xù)時(shí)間tj+t,

=；2_:X(乙+1)=X0.353=335veh

豆―近100-20

5.擁擠車輛所八用的道路總長度

6擁擠車流因從速度vl降低到v2而延誤的總時(shí)間

如果沒有低速車輛的插入,第輛公沿若按照qf的軌跡行進(jìn),走過2km到達(dá)7?點(diǎn)的時(shí)

間是2/50h=0.04h,因?yàn)榈退佘囕v插入,第一輛的延誤時(shí)間等于軌跡線在水平方向的截葭af；

第二輛車的延謾等于?！稣\去一個(gè)平均車頭時(shí)距t……：最后的車輛不經(jīng)歷延謖.

由此可以看出,從第1輛到^后一輛經(jīng)歷擁堵的擁擠的各車延謾構(gòu)成等差級數(shù),總延誤

等于各車延誤的和.

總延謾=經(jīng)歷延謾的車輛數(shù)x：i'：一最‘：.

2

=335/（?！??！?/p>

第五章:城市道路通行能力

?5-1簡述道路通行能力的定義、作用。它與道路交通量的差別和內(nèi)在聯(lián)系？

定義:道路通行能力是指在一定的道路、交通、環(huán)境條件下,道路的某一斷面在單

位時(shí)間內(nèi)所能通過的最大車輛數(shù)。

作用：是道路交通特征的一個(gè)重要方面,也是一項(xiàng)重要指標(biāo),確定道路通行能力是

道路交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理與養(yǎng)護(hù)的需要，也是道路交通工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理人員

的一項(xiàng)重要任務(wù)。是解決諸多課題的基礎(chǔ)與依據(jù)。

?5-2影響道路通行能力的因素有哪些?各表現(xiàn)在哪些方面？

影響因素:道路條件、交通條件、管制條件、交通環(huán)境等其他條件。

?5-3道路通行能力可以分為哪幾類?分類的依據(jù)是什么？各是如何定義的？

分類:基本通行能力、可能通行能力、設(shè)計(jì)通行能力

分類依據(jù):通行能力的影響因素的參數(shù)大小的不同。

定義：見P129

?5-4道路的服務(wù)水品是如何定義的？服務(wù)水品的分級是按什么指標(biāo)劃分的？服

務(wù)水平的高低與交通量的大小有何關(guān)系？

定義:道路服務(wù)水平是指道路使用者根據(jù)交通狀態(tài)，從速度、舒適度、方便、經(jīng)濟(jì)

和安全等方面所能得到的服務(wù)程度。

劃分指標(biāo):行車舒適度、乘客滿意度、行車速度、行車最大密度、行駛自由度（交

通受阻或受干擾的程度）、行車的安全性、行車的經(jīng)濟(jì)性、行車延誤（每公里停車

次數(shù)）、交通量

?5-5略

?5-6略

習(xí)題5~1

解：已知：AADT=45000veh/d,大型車占總交通量的30%,KD=0.6,

K=0.12,平原地形。

查表5-3,EHV=1.7

=0.8264

1+PHV(EHV—D1+0.3(1.7-1)

取設(shè)計(jì)速度為100km/h,二級服務(wù)水平，(V/C)2=0.71

Cfi=2000pcu/h,fw=1.0,fp=l.Q

一條車道的設(shè)計(jì)通行能力：

G=CB?(V/C)2?N?/W?/HV?/

=2000x0.71x1x1x0.8264x1

=1173.5ve/z//z

車道數(shù)：

AADTKK.45000..,

n--------?-----?—D—x2=--------xn0.12x0.6x2=：

G1001001173.5

故該高速公路修成6車道。

習(xí)題5~2

解：已知：Li=300m、R=0.286、VR=0.560、V=2500pcu/h

L2=450m、R=0.200、VR=0.517、V=2900pcu/h

第一段：

計(jì)算非約束情況下的交織車速Sw及非交織車速SnW

80.47

Sw或S“w=24.1+

61

1+?(O.3(M8y(1+Vfi)(V/N)0/L

非約束情況下型式B的常數(shù)值如下:

abed

0.11.20.770.5

SnW0.022.01.420.95

80.47

瑞=24.1+=74.08km/h

1+0.1(0.3048嚴(yán)?(1+0.56產(chǎn)?(2500/3嚴(yán)7/75O05

SnW=24.1+..............———^^5-----------——=81.15Wh

1+0.02(0.3048)095?(1+0.56)2*(2500/3)142/750095

利用式(5-8)計(jì)算

Nw=N[0.085+0.703%+(71.57/L)-0.011(SnH/-Sw)]

=3x[0.085+0.703x0.56+(71.57/750)-0.011(81.15-74.08)]

=L49<Mymax=3-5

核查交織區(qū)段諸限制值：

%=1400<3000,V/TV=2500/3=833.3<1900,VK=0.56<0.8

R=0.286<0.5,L=750<760

確定服務(wù)水平：查表5-10

Sw=74.08<80^//?,屬于二級，

S“w=81.17<86左加/力，屬于二級。

第二段：

計(jì)算非約束情況下的交織車速S“及非交織車速S0,

80.47

Sw=24.1+=61.51km/h

1+0.1(0.3048嚴(yán)?(1+0.517嚴(yán)?(2900/3)077/45005

80.47

S“w=24.1+=69.34km/h

1+0.02(0.3048)095.(1+0.517)2*(2900/3)142/450095

利用式(5-8)計(jì)算

Nw=N[0.085+0.703匕+(71.57/L)-0.011(%-Sw)]

=3x[0.085+0.703x0.517+(71.57/450)-0.011(69.34-67.51)]

=1.76<皿=3.5

核查交織區(qū)段諸限制值：

=1500<3000,V/N=2900/3=966.67<1900,VR=0.517<0.8

/?=0.200<0.5,￡=450<760

確定服務(wù)水平：查表5T0

=67.51<72W/z,屬于三級,

S“w=69.34<77%”//2,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,B產(chǎn)0.1。

由題意分析可知，交叉口各進(jìn)口

道的車行道區(qū)分為專用左轉(zhuǎn)和直右兩

種。西

⑴計(jì)算直行車道的設(shè)計(jì)通行能力，

用公式(5-23)。取t0=2.3s,6=0.9。

綠燈時(shí)間t=(60-2X3)/3=18so

據(jù)車種比例2：8,查表5-32,得

tj=2.65s。將已知參數(shù)代入公式(5-23),則南

「36003—-八3600.18-2.3^,...

C=----(―----+1)69=-----(-------+1)x0n.Q9=314pcu/h

sv

Ttt602.65

⑵計(jì)算直右車道的設(shè)計(jì)通行能力，用公式(5-24)：

Csr=CS=374pcu/h

⑶各進(jìn)口屬于設(shè)有專用左轉(zhuǎn)車道而未設(shè)右轉(zhuǎn)專用車道類型，其設(shè)計(jì)通行能

力用公式(5-30)計(jì)算：

Cel=(ZCs+Csr)/(1-^,)=(374+374)/(1-0.1)=831pcu/h

⑷該進(jìn)口專用左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力，用公式(5-31)計(jì)算:

C,=Celx(31-831xO.l=83pcu/h

⑸驗(yàn)算是否需要折減

因丁=60s,所以n=3600/60=60,不影響對面直行車輛行駛的左轉(zhuǎn)

交通量：

C'le=4x60=240pcu/h

本題進(jìn)口設(shè)計(jì)左轉(zhuǎn)交通量Cle=G=83pc”/"<C'le=240pcu/h,不折減。

(6)交叉口的設(shè)計(jì)通行能力

交叉口的設(shè)計(jì)通行能力等于四個(gè)進(jìn)口設(shè)計(jì)通行能力之和。因本題四個(gè)進(jìn)口

相同，故該交叉口的設(shè)計(jì)通行能力為：

C=831x4=3324pcu//i

對于圖2,南北進(jìn)口的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算如下:北

⑴計(jì)算直右車道的設(shè)計(jì)通行能力，

用公式(5-24)：⑸

Csr—Cs=374pcu/h

⑵計(jì)算直左車道的設(shè)計(jì)通行能力，

用公式(5-25)：西

C—居/2)

=374(1-0.1/2)=355.3pc“/〃

⑶驗(yàn)算北進(jìn)口左轉(zhuǎn)車是否影響南進(jìn)口車

的直行

c=Csr+Csl=374+355.3=129.3pcu/h

Ge=Q?g=729.3x0.1=73pc〃//z<CZ

⑷交叉口的設(shè)計(jì)通行能力

交叉口的設(shè)計(jì)通行能力等于四個(gè)進(jìn)口設(shè)計(jì)通行能力之和。因本題東西進(jìn)口

相同，南北進(jìn)口相同，故該交叉口的設(shè)計(jì)通行能力為:

C=831x2+729x2=3120〃c〃//z

第六章:道路交通計(jì)劃

?6-1簡述城市交通規(guī)劃的分類及主要內(nèi)容。

見P181

?6-2在城市交通規(guī)劃中，需進(jìn)行哪些交通調(diào)查?進(jìn)行交通調(diào)查的目的是什么？

見P182"185

目的：一是為了了解所調(diào)查城市當(dāng)前存在的主要問題，為交通管理方案的制定提

供依據(jù)；二是掌握城市交通系統(tǒng)中各種交通現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律及發(fā)展規(guī)律，為未

來交通需求預(yù)測提供依據(jù);三是為建立交通信息數(shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)資料。

?6-3何為核查線?設(shè)置核查線的目的是什么？

概念：

目的:用于檢驗(yàn)0D調(diào)查精度。

?6-4何為四階段預(yù)測模型？四階段中，各階段各進(jìn)行什么預(yù)測？

概念:把每個(gè)人的交通活動(dòng)接交通小區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、從而得到按交通小區(qū)為

分析單位的預(yù)測結(jié)果,它是一種集計(jì)模型。

各階段：

出行生成:通過對城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料的