交通工程基础习题及参考答案

1、交通工程基础习题及参考答案第一章 绪论1、交通工程学的定义是什么简单讲，是对所有与道路交通有关的内容（人、物、现象、规律等）进行研 究，并将其研究成果应用到解决道路交通系统规划、 建设、 管理中的问题的一门 学科。是把人、车、路、环境、能源等与道路交通有关的几个方面综合在道路交通 这个系统中进行研究， 以寻求道路通行能力最大、 交通事故最小、 运行速度最快、 运输费用最省、环境影响最小、 能源消耗最低的交通系统规划、 建设与管理方案， 达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的。2、交通工程学科的主要研究内容有哪些交通特性分析，交通调查方法，交通流理论，道路通行能力分析，道路交通 系

2、统规划理论，交通管理与控制技术，交通安全技术，静态交通系统规划，公共 交通，交通系统的可持续发展规划，交通工程的新理论、新方法、新技术。3、交通工程学科的特点系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性。4、交通工程学科是哪年诞生的其发展经历了哪几个阶段1930 年美国成立了世界上第一个交通工程师协会， 并正式提出了交通工程学 的名称，标志着交通工程学科的诞生。其发展经历了以下四个阶段：（1）基础理论形成阶段（ 20世纪 30年代初 40年代末）（2）交通规划理论形成阶段（ 20世纪 50年代初 70年代初）（3）交通管理技术形成阶段（ 20世纪 70年代初 90年代初）（4）智能化交通系统

3、研究阶段（ 20 世纪 90年代中期开始）第二章 道路交通三要素特性1、道路交通的三要素是什么人、车、路。2、驾驶员的信息处理包括哪几个过程信息感知分析判断操作反应3、驾驶员的交通特性主要体现在哪几个方面它与交通安全有何关系（1）视觉特性。信息的感知 80%来自视觉；视力的大小决定看清事物的能 力，直接影响行车安全； 立体视觉良好是安全行车的重要条件； 错觉容易引发交 通事故；红绿色盲患者不能驾驶车辆。（2）反应特性。反应特性用反应时间度量， 制动反应时间与事故率成正比关系。 （3）疲劳与饮酒。 疲劳可引起反应时间显着 增长、操作能力下降、 判断失误增多； 饮酒可对人的生理和心理产生严重的负面

4、 影响。（4）注意特性。注意的广度、稳定性和分配能力不强容易引起交通事故。 （ 5）动态判断。在运动中正确判断距离和速度对保持行车安全、保持车辆顺畅 行驶非常重要。4、驾驶员的交通特性对道路交通的规划设计提出了哪些要求 针对视觉适应的特点， 道路照明设置应予以考虑； 为防止眩目， 可在道路中 央设置防眩板、 植树等； 为驾驶员提供足够开阔视野范围； 利用不同颜色对人产 生不同的生理、心理作用的特点，不同的标志、标线采用不同的颜色；利用错觉 产生机理来进行交通管理； 在道路规划设计时， 各项规范标准的取值至少应满足 85%驾驶员的需要；道路沿线的各种交通和非交通信息不应过于复杂。5、行人的主要交

5、通特性是什么 要求省力、省时、独立、安全。多数人喜欢走捷径；为与人保持一定距离而 避开走，并保持一定速度； 有从众心理， 易受别人影响而产生强行斜穿和闯红灯 等行为；因绕行距离远，而不愿意走过街地道、天桥、人行横道线。6、乘客的交通特性对道路交通的规划设计提出了哪些要求 需对平曲线最小半径进行限制； 由直线进入曲线 （或反之），需设缓和曲线， 并对其长度进行限制；路面要平整；在高路堤、陡边坡的路段，应设置护栏或放 缓边坡；路线的布设应考虑到美学要求， 沿线视野要开阔； 道路沿线应设置地名、 里程指示牌；公交线路长度不宜过长，发车间隔要短。7、什么是视觉适应分哪几种是眼睛对光亮程度突然变化而引起

6、的感受适应过程。分暗适应、明适应。8、自行车的交通特性体现在哪几个方面对道路交通的规划设计提出 了哪些要求体现在短程性、行进稳定性、动态平衡、动力递减性、爬坡性能、制动性能 等六个方面。 在进行交通预测时， 自行车出行比例的确定应考虑其短程性和动力 递减性，自行车出行一般不宜超过 Iokm对道路坡度，陡坡不易大于 5%长坡 不易大于 3%，且应对其长度进行限制。9、公路分哪几级城市道路分哪几类几级公路分五级：高速公路、一、二、三、四级公路。 城市道路分四类三级：四类：快速路、主干路、次干路、支路；三级：i、u、m；特大城市（100万人以上）、大城市（50100万人）采用I级；中等城市（2050

7、万人）采用U级；小城市（20万人以下）采用川级。10、什么是路网密度区域内道路总长度与区域面积的比值， 单位：kmkL反映道路数量的多少。11、公路网的布局形式有哪几种各自的特点（ 1 ）三角形：一般用于规模相当的城镇间的直接联系，通达性好，但建设 量大。（ 2）并列形： 是一种不完善的路网。（ 3）放射形：一般用于中心城市与周围城镇间的交通联系。（4）树叉形：一般用于公路的最后一级，是干线公路的支线。12、城市道路网的布局形式有哪几种各自的特点（ 1 ）棋盘形：非直线系数大，通达性差，过境交通不易分流；交通量分布均匀、方向性好，有利于建筑布局(2) 带形：不易形成市中心，容易造成干道交通压力

8、；有利于公交布线。(3) 放射形：具有带形布局的优点，到市中心的距离短；中心区交通压力 大，边缘区相互间交通联系不方便，过境交通无法分流。(4) 放射环形：通达性好，非直线系数小，有利于城市发展和过境交通分 流，一般用于大城市；但不宜将过多的放射线引向市中心， 以免造成中心交通过 分集中。13、城市道路横断面形式分哪几种分：一块板断面、两块板断面、三块板断面、四块板断面。14、什么是行车视距分哪几种如何保证行车视距的定义：车辆在行驶过程中，应能随时看到前方足够远的距离，一 旦发现前方有障碍物或迎面来车， 能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短 距离称为行车视距。分：停车视距、会车视距、超车视

9、距。视距的保证：平面：在平曲线内侧应清除有碍视距长度要求的障碍物，在平面交叉口处应清除视距三角形范围内的障碍物； 纵断面：应采用足够大的竖曲线 半径。15、平面交叉口的交通特点是什么对交叉口的规划设计及管理提出了哪些要求平面交叉口存在交通特征点：合流点、分流点、冲突点，其中冲突点最危险， 产生冲突点最多的是左转车辆，冲突点个数随相交道路条数的增加呈几何级数增加。冲突点个数：P= n (A-I)(n-2)n- 交叉口进口道个数6因此，在交叉口的规划设计及管理中，必须力求减少或消灭冲突点。方法是: 减少相交道路条数； 渠化交叉口，正确处理和组织左转车辆； 进行交通管制，在时间上分离交通流线(设信号

10、)，或禁止左转； 修建立体交叉(从空间上分离交通流线)。第三章交通流特性1、主要的交通流参数有哪几个交通量、车速、密度。2、交通量、流率的定义是什么二者的区别交通量：指单位时间内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通 实体的数量。流率：指把不足1小时的时间段内(通常是15min),通过道路某一地点、 某一断面或某一车道的车辆数等效转换为1小时的车辆数。交通量是实测值或预测值，流率是转换后的等效值。3、高峰小时交通量、第30位高峰小时交通量的定义高峰小时交通量：一天内，连续 60min的最大小时交通量。第30位高峰小时交通量：指将一年中8760个小时的交通量观测值依大小顺 序排列，排在第

11、30位的小时交通量。4、设计小时交通量是如何确定的一般由下式计算：DDHV=AADTKx D其中：K-设计小时交通量系数，其值常取第 30位小时交通量系数K30；IX _第30位高峰小时交通量K30=AADTD -高峰小时内重方向交通量占双向交通量的比例。5、为什么常将第30位高峰小时交通量作为设计小时交通量(1) 第30位高峰小时在年度小时交通量排序曲线上处在由陡到缓的弯曲点上；(2) 第30位小时交通量系数 瓯值十分稳定。6、什么是高峰小时系数高峰小时系数(PHF =高峰小时交通量高峰小时的高峰流率7、什么是咼峰小时流量比高峰小时流量比高峰小时交通量 日交通量8什么是方向不均匀系数重方向交

12、通量与双向交通量的比值。9、交通量有哪些特性（1）交通量的时间分布特性：随季节、月份变化；随周日的变化；在一日 内的不同时段交通量是不同的， 一般有早、晚高峰；在一小时内交通量也是变化 的。（2）交通量的空间分布特性：体现在方向分布、车道分布、路段分布、城 乡分布等几个方面。10、地点车速、行驶车速、行程车速、临界车速的定义地点车速：车辆通过某一地点或某一断面的瞬时速度。行驶车速：车辆通过某段里程与有效行车（驶）时间之比。有效行车（驶）时间不包括停车时间。行程车速：又称区间车速。指车辆通过某段里程与行程时间之比。行程时间为通过该段里程所需的总时间。总时间中包括停车 时间、延误时间和正常行驶时间

13、。临界车速：指道路交通量达到最大值（通行能力）时的车速，又称最佳车速。11、行车速度有什么特性具体表现在哪些方面行车速度具有一定的统计分布规律，常见的是呈正态分布或偏正态分布。车速的统计分布特性常用速度频率分布曲线和累积频率分布曲线来表示。 表 征车速分布特性的特征值有：最常见车速、中位车速、 85%位车速、15%位车速、 速度观测值的标准差（均方差）。12、时间平均速度与区间平均速度的定义及相互关系如何时间平均速度Vt:指某一时间段内，通过道路某一断面的所有车辆的地点速 度的算术平均值。区间平均速度VS :指某路段的长度与通过该路段的所有车辆的平均行驶时间之比，又称空间平均速度2 2二者的关

14、系：Vt VS VSSVSVtVtt式中： s2-区间平均车速观测值的方差； t2-时间平均车速观测值的方差。13、交通流密度、最佳密度、阻塞密度的定义交通流密度：指某一瞬间，单位道路长度上存在的车辆数（实体数）。最佳密度Km：流量达到最大值时的密度。阻塞密度K :车辆很多，车速为零时的密度。14、交通流密度具有什么特点密度是一个瞬间值，它随观测的时刻和观测路段长度而变化， 通常用某一观 测时间段内的平均值表示。15、空间占有率、时间占有率的定义空间占有率：指某一瞬间，在一特定路段上，车辆总长度占该路段长度的比例时间占有率：指在某一观测时间段内，车辆通过某一断面的累计时间占该观测时间段的比例。

15、16、车头间距、车头时距的定义它们与交通流三参数的关系如何车头时距ht:指一条车道上，前后两辆车通过同一断面的时间差。车头间距hs:指一条车道上，前后两辆车（相邻）之间的距离。用车辆上有 代表性的点来测量，常用车头。m计，此时：hs1000K由Q=K VS及以上两式可得出：IS 3.6半(km/h)hs与K互为倒数关系，车头间距的单位常用ht与流量的关系：Q360017、什么是间断流和连续流间断流：指有外部固定因素影响的周期性中断交通流。 主要指信号交叉口的 交通流。连续流：指没有外部固定因素影响的不间断交通流。18、交通流三参数间的基本关系是什么如何利用三参数判别交通流运 行状态三参数间的基

16、本关系：Q=K VQ K V的数值大小可表征车辆的运行状态：对Q总有QVQ当KKm,VVm时，车辆处于不拥挤状态，当K>KmVV Vn时，车辆处于拥挤状态。19、交通流速度与密度之间的关系是怎样的基本呈密度越大，速度越低的趋势。在通常的交通密度下（密度不太大，也不太小），两者基本呈线性关系：KV Vf （1）K j式中：K为阻塞密度，V为畅行速度。K 当交通密度很大时，采用对数模型：V=Vml n（ ）K式中：Vm为临界车速，指交通流量最大时的车速。k当交通密度很小时，采用指数模型：V=Vfekm式中：Kn为最佳密度（临界密度），指交通流量最大时的密度。20、描述信号交叉口交通流特性的参

17、数一饱和流率和损失时间是怎样 定义的稳定行驶的连续流的车头时距称为饱和车头时距（ht），则饱和流率S为:S 3600 （辆/h 车道）ht损失时间包括：红灯时的停车时间、红灯变绿灯后的起动损失时间及清尾时间；起动损失时间为各车车头时距减去饱和车头时距之后的和；清尾时间是指本方向最后一辆车进入交叉口的时刻与下一行驶方向变为绿灯的时刻之间的时间 差。21、下表为某高速公路观测得到的交通量，试计算：（1）小时交通量；（2）5min高峰流率；（3）15 min高峰流率；（4）15 min高峰小时 系数统计时间8: 00 8: 05& 108: 15 8: 208: 258： 058: 108:

18、 15& 208: 258: 305min交通量201208217232219220统计时间8: 30 8: 358: 408: 45 8: 508: 558: 358: 408: 45& 508: 559: 005min交通时交通量:201+208+217+232+219+220+205+201+195+210+190+195=249（3 两/h）5min 高峰流率：8 : 158: 20 为高峰 5min 232× 12=2784 （辆/h ）15min 高峰流率：& 158: 30为高峰15min（232+219+

19、220 × 4=2684 （辆 /h ）15min高峰小时系数：2493/2684=22、在一条20km长的公路段起点断面上，在6min内测得100辆汽车, 车流量是均匀连续的，车速 V=40kmh,试求Q ht、hs、K以及第一 辆车通过该路段所需要的时间tOQ100 ,一6601000(辆 Zh)36003600 C ht3.6(S)Q100040hsV ht3.640(m)3.610001000K25(辆 / km)hs402020tV 400.5(h)23、某6辆车通过公路上4km长的路段所需的时间分别为：分 钟，试计算时间平均速度和区间平均速度。V12.64/2.62.4

20、2.5 2.8 2.21.54（ km/分钟）2.7V24/2.41.67（km/分钟）V34/2.51.6（km/分钟）V44/2.81.43（km/分钟）V54/2.21.82（km/ 分钟）V64/2.71.48（km/分钟）2（Vi V；）2S（1.54n 21.5792（1.67 1.579）2（1.61.579）2（1.431.579）2（1.82 1.579）2V694.7（ km/h）6 4（1.48 1.579）2_ _ 2Vt VSL=+=（ km 分钟）=（km/h）VS24、已知某公路的畅行速度 Vf=90kmh,阻塞密度 K=Ioo辆km,速度与密度用线性关系模型，求

21、：（1）在该道路上期望得到的最大流量；（2）达到最大流量时所对应的车速QmVf Kj490 10042250（辆/h）Vf 90Vm 45（km/h）2 225、一对车辆在绿灯亮起时开始启动， 通过路口，对中各车辆穿过路 口停车线时与前车之间的车头时距如表所示。试求（ 1）饱和车头时 距；（2）饱和流率；（3）起动损失时间。行驶中的车辆12345678车头时距（S ）饱和车头时距=（S）饱和流率=3600/=2000 (辆/h )起动损失时间=()+ () + () + () + ()=(S)第四章交通流理论1、散型车流统计模型和连续型车流统计模型的作用各是什么离散型模型描述一定时间间隔内到达

22、车辆数的波动情况，或分析一定长度路段内存在车辆数的分布情况。连续型车流统计模型描述车辆达到时间间隔的分布 规律。2、叙述常用的离散型车流统计模型的类型、表达式、适用条件、判 断条件。(1) 泊松分布表达式：kP(k) = ( t) e- tk=0、1、2、3 k!适用条件:车辆密度不大，车辆间相互影响小，没有外界干扰因素的车流， 即车流是随机的。判断条件：当观测数据的均值 m与方差S2的比值明显不等于1时，就是 泊松分布不适合的表示，当近似等于 1时，可用泊松分布。(2) 二项分布表达式：Pk) =Gk( -t)k(1- )n-k k=1、2 nnnCk=n!k!( n k)!适用条件:车流比

23、较拥挤，自由行驶机会不多的车流。判断条件:当观测数据的 S2m明显大1时，就说明不属于二项分布，即S7m应小于1。(3) 负二项分布表达式：Rk) =G+n1Pn(1-P) k，k=0、1、2、3 适用条件：适用于车辆达到的波动性很大的车流。判断条件：当观测数据的/m>1时（明显大于1），可米用负二项分布。3、述离散型分布拟合优度检验的方法和注意事项常米用X 2检验，其方法为:(1)建立原假设(2)计算统计量X 2:i=12-FL =(i=1:2J )-N Fi(3)确定统计量的临界值(4)进行判断统计检验结果若：X 2X 7 ,原假设被接受（成立）X 2> 2a ,原假设不成立X

24、 2检验的注意事项：（1）样本容量N应较大；（2）分组应连续，分组数g不小于5;（3）各组内的理论频数Fi不小于5,若某组内的Fi < 5,则应将相邻若干组合并，直至合并后的Fi >5为止，但此时应以合并后的实有组数 作为计算X 2自由度的g值4、叙述负指数分布、移位负指数分布的表达式、适用条件及局限性。（1）负指数分布表达式： Rh t） =e适用条件：适用于车辆到达是随机的。交通密度较小，有充分超车机会的 单列车流。局限性：由P（t）= e t可知，P（t）是随t单调递减的，即越小的车头时距 发生的概率越大。这与实际情况不符，因为车辆间总会有一个最小的车头时距 t，因此，当t&

25、lt; T时的P（t）是不正确的。（2）移位负指数分布表达式：P（ht） =e "t 厂，t 适用条件：用于描述不能超车的单列车流和车流量低的车流的车头时距分局限性：由移位负指数分布的概率密度函数知，越接近T的车头时距出布。 现的概率越大， 是为保证行车安全的最小车头时距。而实际行车时，大部分 司机所保持的车头时距并不是一个最小值，即要比 T大一些，只有个别司机才 会用T甚至是比T短的车头时距，实际车头时距的概率密度函数曲线一般应 是先升后降的。5、一般的排队系统由哪几部分组成输入过程、排队规则、服务方式（输出过程）6、车辆的跟驰特性是什么制约性、传递性、延迟性（滞后性）7、写出车辆

26、跟驰模型的一般表达式，并说明后车的反应与哪几个因 素有关车辆跟驰模型的一般表达式:XUt T)Xn(戳几1 曲O Xn 1(t)后车的反应与前后车的速度差、车头间距、后车速度有关。8用流体力学理论模拟交通流的缺点是什么流体力学模拟理论模拟交通流时，假定车流中各单个车辆的行驶状态与前面 的车辆完全一样，这与实际是不相符的。9、写出交通波传播速度模型（表达式）。V = QI- Q2 VW =K1- K210、为什么单路排队的M/M/N系统会优于多路排队的 M/M/N系统因为前者较后者要灵活的多，后者受一一对应的限制，各服务台之间不能调 剂使用，没有充分发挥各服务台的服务能力。11、有60辆车随意分

27、布在5km长的道路上，对其中任意400m长的一段，试求：（1）有4辆车的概率；（2）有大于4辆车的概率(1) t 400m5000辆/m60mt 4.8 辆44.84.8 eP(4)0.1824!(2) P(O) e4"0.0082P(1)14.84.8 e1!0.0395P(2)24.84.8 e2!0.094834.84.8 eP (3)0.15173!P( 4)1 P( 4)1P(0)P(1)P(2)P(3) P (4)0.523812、某交通流属泊松分布，已知交通量为1200辆/h ,求：(1)车头时距t 5s的概率；(2)车头时距t >5s所出现的次数。(1)P(h1

28、20036005) e tt 50.1889(2)P(5)P(h 5)1e t 0.1889 0.0633P(h 5) P (5)0.18890.0630.1259车头时距t>5s所出现的次数：Q P(h 5)1200 0.1259151(次/h)13、已知某公路交通量为720辆/h ,试求某断面2s时间段内完全没 有车辆通过的概率及其出现次数。2s时间内没有车辆通过的概率：丄20 0.2辆/st 2s3600P(h 2) e t e 0.2 20.67出现次数：Q P(h 2)720 0.67482(次)14、 某享有优先通行的主干道车流量为 360辆/h ,车辆到达服从泊松 分布，主

29、要道路车流允许次要道路车辆穿越的最小车头时距t=10s , 求：(1)每小时有多少个可穿越空挡(2)若次要道路饱和车流的平均车头时距为5s ,则该路口次要道路车流穿越主要道路车流的最大车辆数为多少(1) 260 0.1辆/st 10s3600t0.1 10P(h 10) e e0.368n Q P(h 10)360 0.368132(个)(2) a 10sa0 5s0.1e 0.1100.1 5 e0.0935(辆 /s)337(辆 /h)15、不设信号灯管制的十字交叉口，次要道路上的车辆为能穿越主要 道路车流，需主要道路车流的最小车头时距为 6s，次要道路饱和车 流的平均车头时距为3s，若主

30、要道路车流的流量为1200辆/h。试求:(1)主要道路车流车头时距为6s或更大的概率是多少次要道路可能通过的车辆为多少(2)若主要道路车流的最小车头时距为1s，那么车头时距大于 6s的概率是多少次要道路可能通过的车辆为多少(1) a6sa0 3sP(h6) e16e 1 * 30.13531 - 6-e e30.0996(辆/s)359(辆/h)-31 e 33I0.0714(辆/s)257(辆 /h)-3e 31s(2)P(h6) e(t1(6 1)e 30.1889(aa016、今有1500辆/h的车流量通过一个有三个收费口的收费站，车辆 到达服从泊松分布；每个收费口可服务600辆/h,服务时间服从负指 数分布；试分别按单路排队和多路排队两种服务方式计算各相应指(1)按多路排队计算对每个收费口:1533600356 辆 /s6003600系统稳定56564.17 辆5T3636s 辆36630s辆对整个收费站:n 5 315辆4.17 312.51 辆d 36s辆30s 辆(2)按单路排队计算-辆/s12150036001辆/s6系统稳定P(0)k0k! N!(1 N)15 3 旦 k 0 k! 3!(1 5)626.625 15.6250.0449拥挤持续时间：t 1.2 0.33 1.