东大版交通工程学复习资料与考点整理

1、第一章：绪论交通定义：广义交通是运输与邮电的总称。 狭义交通专指运输，即人和物在空间上的移动。什么是交通工程学？交通工程学是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系，探讨道路交通的规律，建立交 通规划、设计、控制和管理的理论方法，以及有关设施、装备、法律和法规等，使道路交通 更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。交通工程学研究范围：1. 交通特性分析技术（人、车、路、交通流特性）2. 交通调查方法（交通量、速度、密度、出行、延误等）3. 交通流理论（交通流三参数的关系、交通流动力学特征等）4. 道路通行能力分析技术（路段、交叉口、公交线路、线网）5. 道路交通系统规划理论（需求预测、规划方

2、案、评价）6. 道路交通系统管理技术与管理规划（交通法规、TSM、TDM、交通组织、点线面交通控制等）7. 交通安全技术（事故发生机理、事故预防、安全设施）8. 静态交通系统规划（停车需求预测、停车场规划与设计、停车管理等）9. 交通系统的可持续发展规划（交通合理结构、交通环境污染、交通能耗等）10. 交通工程的新理论、新方法、新技术（智能交通系统ITS）交通工程学科的性质自然科学与社会科学双重性质交通工程学科的特点系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性交通工程学科的综合性：5E:工程，法规，教育，能源，环境6E: 5E+经济交通工程学科的产生诞生标志一一1930年美国交通工程师学会成

3、立。第二章：交通特性道路交通三要素： 人、车、路交通流特性三参数： 流量、速度、密度交通特性分析的意义进行交通规划、交通设施设计、交通运营、交通管理的基础。交通系统中人的组成：出行者，交通规划、设计、管理与运营者，交通系统的决策者驾驶员的交通特性视觉特性：视力，视野，色感反应特性：信息刺激T感觉T知觉T判断T操作T汽车运动表现选择特性：选择的基本行为，影响出行选择的要素车辆交通特性：动力性能：1 指标：最高车速、加速时间和最大爬坡能力；2影响道路的几何设计与通行能力。制动性能：1. 制动效能的恒定性2. 制动方向稳定性3. 制动性能与停车视距道路基本特性1. 路网密度2. 道路结构3. 道路线

4、形4. 道路网布局道路分类：按使用特点可分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村道路；道路交叉口：交叉口是道路与道路相交的部位若相交道路主线标高相等时为平面交叉，若相交道路主线标高不等时为立体交叉。冲突点合流点与分流点三路交叉口：3个冲突点3个合流点四路十字交叉口 ： 16个冲突点8个合流点五路交叉口：50个冲突点15个合流点交通量的定义也称为交通流量，是指在单位时间内， 通过道路某一地点、 某一断面或某一条车道的交通实 体数。交通量随时间和空间而变化的现象，称之为交通量的时空分布特性。计算题P22速度基本定义：行驶距离/所需时间；1. 地点车速（Spot speed）：也称为即时速度，指

5、车辆通过道路某一地点（断面）时的 瞬时车速；2行驶车速（Running speed）:车辆行驶在道路某一区间的距离与行驶时间（不包括 停车时间）的比值；3.运行车速（Operating speed）:中等技术水平的司机在良好的气候条件、实际道路状 况和交通条件下能保持的安全车速；4区间车速（Overall speed）:也叫行程车速，车辆行驶路程与通过该路程所需的总时 间（包括停车时间）之比；5. 临界车速（最佳车速，Critical speed）:道路理论通行能力达到最大时的车速，一般 供交通流理论分析时用；6. 设计车速（Design speed）:道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路物

6、理条件限 制所能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计的标准。最常见车速：观测中出现频率最高的速度值。交通密度的定义是指在一条车道上车辆的密集程度，即在某一瞬间内单位长度道路上一条车道内的车辆数-临界密度（最佳密度）：交通流量最大时的密度。-阻塞密度：车流密集到车辆无法移动时的密度。车头间距在同向行驶的一列车队中，相邻两辆车的车头之间的距离称为车头间距（或间隔）。车头时距 连续行驶的相邻两辆车通过车道上某一点时的时间间隔。第三章交通调查交通量（Traffic Volume）定义：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（车辆或行人）数，是描述交通流特性最重要的三个参数之一交

7、通量调查：是为了获得人、车在城市道路或公路系统的选定点处运动情况的数据，以了解交通量在时间、空间上的变化，为交通运行分析提供必要的基础数据。交通量调查的调查方法1. 人工计数法2. 浮动车（试验车）法3. 先进的数据采集技术重点掌握计算：浮动车法p41行驶速度与区间速度调查方法：1牌照法2. 浮动车法3 跟车法4. 基于GPS的车速调查方法重点计算：浮动车法、跟车法交通密度（Density）定义某一瞬时内单位长度一条车道上的车辆数。交通密度调查方法1. 出入量法2. 地面上（高处）摄影观测法3. 航空摄影观测法道路占有率空间占有率在一瞬间测得已知路段上所有车辆占用的长度占路段长度的百分比时间占

8、有率在一定观测时间内，道路的任意路段上车辆通过时间的累计值与观测总时间的百分比行车延误1延误：由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间损失，或由于道路和环境条件、 交通干扰以及交通管理与控制等驾驶员无法控制的因素所引起的行程时间损失，以s或min计。2固定延误（基本延误）：由交通控制装置、交通标志等引起的延误，它与交通流状态和交 通干扰无关，主要发生在交叉路口。3停车延误：车辆由于某种原因而处于静止状态产生的延误，停车延误等于停车时间，包括车辆由停车到启动时驾驶员反应时间。4行驶延误：为行驶时间与计算时间之差。计算时间是相应于不拥挤车流的路线上，以平均车速通过调查路线计算的。5排队延误：为排队时间

9、与以畅行车速驶过排队路段的时间之差； 排队时间是指车辆第一次停车到越过停车线的时间； 排队路段是第一次停车断面与停车线的距离。6引道延误：为引道时间与车辆畅行行驶越过引道延误段的时间之差。在入口引道上，从车辆因前方信号或已有排队车辆而开始减速行驶之断面至停车 线的距离叫引道延误段。重点计算：延误的输入一输出法：这种方法只适合于调查瓶颈路段拥堵状态下的行车延 误。2点样本法（1 ）样本容量的计算样本法调查交叉口延误必须具有足够的样本数，以保证调查的精度。 一般可以应用概率论中的二项分布来确定最小样本数：严点样木法憨延议二总佇艸车辆毀X抽杆时闭问隔(«- S)艳延逞毎 书驶乍辆的半均耀眾

10、二停驶车辆敌M -人II乍辆的半血延议f入口交诵童管验平辆存分Lt牆"書平门并比的邠许议并点样木法Ml奠交叉II康赵抽样调供停乍縫洪，OniinM 51隔为 i5s所得费料列我如卜，试求总砥谍' 干肉抵烘和停乍n分比.交卫口引詈上不同时间15过的车辆验交贸口弓1道交迫星0530s45s下耳辛辆歡17.0C079116口沖14003(51417.029Lti146U017:05149a1?017050Q£!17合计1922303537解険基谁=蕊悖製乍4A数X抽样I甘问阿隔=104X 15-156帖|s息延误If 60 V加-frrtl的尸沟超谟丽舜题八加忌亚谯15C

11、0 , .e讪 入11乍输的常均彊促=XaSSff=s37=停我车轴真XaiBxifcHf；度邓.则kt”® r-jik3-9%：1-0.60 ；.?(!悴乍tl介比俯矣许卫一0而运第四章道路交通流理论流密速三参数关系QVK忒申e 平期誰昱«* V 宇间平灼午潼g» ；A平国密虞(第加)速度与密度的关系模型h （2数学描述 A点，A L', F巧cA，忑七.心匚» E 点JT-些 1-G産度9常座询犬承Grrrn血白1找札义桌快里（1963VVfiX- f K.4式巾，Vf輛行違Jft. （）K钟伽）魂度叮密度的黄条十交筑席JR*尢时幡林軸fGT

12、Hlb«'g对敌揆瓏K,卩=人山节武巾'匚最犬立通址时RA谭庫*3密应掘水时安世h他（fndcmoodJ抬数楔里卩=£严式中，陷童大交诵當时的密陽要求计算概率统计模型（重点掌握泊松分布，负指数分布要记公式）1. 离散型分布：泊松分布/二项分布/负二项分布2. 连续型分布：负指数分布/移位负指数分布/韦布尔分布/爱尔朗分布1.离散型分布 泊松分布：（重点！记公式）/ 3y.*r-ATH灯二-, 衣皿丄乙式中丄斥_计馥间臨内到达k辆布葩个人的槪私/单忖时间间嶠的平均和达魏西*吨人呵；t毎个计数间隔特轍的时间何或專离帥片 自然对数的出 眠值为霊札令 审二无为在计数

13、简隔r内平均到达的乍辆（人）数则皿）二 计馥间阳内刊达数小于氏辆车（人）的槪丰 计叛间隔t内到达数小于等于k的概率r=01- 计数间陽1内到达数丸于配的楓率呛切"-尸3-1 X 计数间ISt内到达数大于等于It的欄率 珂三貯二1 -卩也玄）“-土叱二计数佃Ifit内到达蠶至少尼丫怛不超过y的槪甲 巩匕这划=亡略二J«I f 泊松分布的均值M m = At 泊松分布的方羌D = m- Al（1）泊松分布递推公式P（O）emP(it + 1) = F(A) k 4|各分布应用条件（1 ）泊松分布车流密度不大，车辆间相互影响微弱，其它外界干扰因素基本上不存在, 此时应用泊松分布能

14、较好的拟合观测数据。（2 ）二项分布车流比较拥挤、自由行驶机会不多的车流用二项分布拟合较好。（3）负二项分布当到达的车流波动性很大或以一定的计算间隔观测到达的车辆数续到高峰期间与非高峰期间两个时段时，所得数据可能具有较大的方差。即车流是随机的,（人数）其间隔长度一直延2.连续型分布 （重点！记公式）(1) 负指说分布一基本公式若车辆达對符合泊松分布，则车头时审就是负指数为布"根据泊桥分布.计敷间Hit内浅有年辆到达他=0)的概率为，尸(0)=严换句话说，円叫也是车头时距寻于或大竹秒的概率，于是得:P(h>t)=eh而车头时距水于t的Ht車则为：<1)=1-L (1)负指監

15、甘布一棊本公式也ftl數力帝的日值讦=丄-A黄栢雜分柑的方差1r«負帀数分布的概华誉度曲薮珂、-Pthn -ll-ih>t)- dtdf>/)= f4 p(/妙=£ JLe-'* = e Ph<t)=rp(f)£iT=ieftdf=-'*芦(1)负指数分布一应用举例【舸】某交適流属泊枪分布，己知交逋fit为1酣0辆帕求：tn车头时距h己為的概率匸2)在每小时内.车头时ffh(>5s所出现的次数CD因为车辆到达服从泊松分布，则车头时甌届从负掛数分布,刚 P(h>o-e k,车头时距輛的概率3=04(2) r(h>5

16、W-1T则在1小时内车头时XkhOSn所出现的袂数n=U0fl*ftJS9=227尸(1)负指敎分布一应用举例 有效绿灯时阿内，直行*辆數为：二珈 貢疔车的空档数达I： Zk即叫宇越前车舸菽对应的车头时範出现的祗率理论频数汽车车轲数1P=P(啦 b7+%pN*PXlN-Pj2Fg=P<a+«Qm2aj)N*P?2*N*P;V*AkPh =P W+<k-1 )a0 空 <o+ko jkPfcVtnP=P<«XnflPPihACtTQjN'Pt)*N'P rt(1)负指数分布一应用举例故在冇敷緑灯时何创内允许穿过的左转干总数应为乂f 二尸

17、”12：£r*HoJt - Pa 屮弦 _ 】k» A < a + Jta j=Ph>ct +-1 r-P(h ka+ A(?o)MT I吨 別 h -tajf )r=1=Neia严(1-严g)1£一他尸(I)负抵数分布一应用举例丁足得到庄转弔流的饱和流率为这是一个根有用的公式： 肖实际的左转车到达率A詈左.则帑要设置左转专用相位。 当用左转车的实际剰达輙代S知鹏可反推出m从而可确定 左转丰的排臥长度. 兰Ilf工时，匸牯4'左 _7这足次要车道可容纳无另寧辆牢排陆吋的跑和沆率*各分布应用条件(1)负指数分布一一适用条件负指数分布适用于车辆到达

18、是随机的、有充分超车机会的单列车流和密度不大的多列车流的情况。通常认为当每小时每车道的不间断车流量等于或小于500辆，用负指数分布描述车头时距是符合实际的。2)移位负指数分布一一适用条件移位负指数分布适用于描述不能超车的单列车流的车头时距分布和车流量低的车流的车头 时距分布。排队论排I认系统的炭示到达过榨/JK务方式.腥將自«目/在紊统中巅大颤客觀W在顾客毎中顾窖数(FCFS)类制愉入过程展务方式D罡民1符号含文束一泊柚或負梧址井布 耳一善怎鴨升布対一泊松或负ft*井布%_碧宋即殳布MM 1泊松桧入、负折數圏齐.单个脛養什MMN汩撩输人、负栩数废务、斗个腦务合M/M/1系统（重点！记

19、公式）主要参数平均到迟率工（到达的平均时距平均哽务率H （平均战务时间15）服务强度C p <G税定：p1»不稳定M/M/N 系统又称为多通道服务系统1单路排队多通道服务排成一个队等待数条通道服务，排队中头一顾客可视哪个通道有空就到哪个通道去接受服务。 2多路排队多通道服务每个通道各排一个队，每个通道只为其相对应的一队顾客服务，顾客不能随意换队。跟驰理论1非自由状态行驶的车队特性 制约性，延迟性，传递性2线性跟驰模型（重点了解基本原理）>纽性跟驰楼型模型描述反应（计丁）=灵敏度X刺激刺激一跟驰车辆前方导引年的加速或减速以真随之而发生的 这荫车2间的速度差利车间距离的变化；

20、反应一词机为了緊密而安全蹴跟踪前车斫作的加速或减速动 柞及其实际效果Tl. 02.2s反应（t+T）=灵敏度X刺激 + + J - U文案大全_-入为反应灵敏度系数。该式表示跟驰的加速度与两车相对速度呈线性关系，故称为线性跟驰模型。（作业题难度）二、车流中的波j 尸基本方程 v =翌=也凶t 曲t暇定速度与密度満足蛛性关系K = i;（-kk.）并记标漣化密度%訴I% =片0环）叫“長i化）m K 二弓15"仏)人=唄】-低+如'LiJ-jf交逮UK if的小爭旌嘴怜斗一* 11ft,S停丰产生的质£p?i-i$!而J；:=-(J7-K>-童雲产* Jixir

21、 itiSwfWT（掌握特点）三、车流波动理论的应用分析道路上瓶颈地段的车流状况低速车插入高速车流产生的影响车队在信号交叉口处的排队氏度（关注例题作业）第五章道路通行能力通行能力的概念在一定的道路、交通、控制及环境条件下，道路的某一地点、某一断面或某一条车道在单位时间内所能通过的最大交通实体数。通行能力的种类（按作用性质分）1基本通行能力：是指道路组成部分在理想的道路、交通、控制及环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数。2可能通行能力：指一已知道路的一组成部分在实际或预测的道路、下，该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条

22、件有代表性的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆（在混合交通道路上为标准汽车）的最大辆数。3设计通行能力：指一设计中的道路的一组成部分在预测的道路、交通、控制及环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上，在所选用的设计服务水平下，1h所能通过的车辆（在混合交通道路上为标准汽车）的最大辆数。类别条件务水平華本通行館力在理想的道路円交通、挖制及环境条件下不论服务加平如何可能通行能力在实际威预測的道跑、交逋、 控制及环境条杵下开''论服齐水平如何设计通行能力在罡测的道踣、交通、控剧 及环境条件下在所选用的设计屢务水 平下般

23、来讲：基本通行能力可能通行能力设计通行能力影响通行能力的主要因素：路面使用质量及气候的影响程度。服务水平的定义服务水平是交通流中车辆运行的以及驾驶员和乘客所感受的质量量度。服务水平分级（美国）公路六级服务水平A B C D E FA级：交通量很小，交通为自由流，使用者不受或基本不受交通流中其他车辆的影响，自由 度非常高、舒适便利程度极高。B级：交通量较前增加，交通在稳定流范围内的较好部分。在交通流中，开始易受其他车辆 的影响，驾驶自由度、舒适和便利程度比服务水平A稍有下降。C级：交通量大于服务水平 B,交通处在稳定流范围的中间部分，但车辆间的相互影响变大,舒适和便利程度有明显下降。D级：交通量

24、又增大，交通处在稳定流范围的较差部分。速度和驾驶自由度受到严格约束， 舒适和便利程度低下。E级：交通常处于不稳定流范围， 所有车速降到一个低的但相对均匀的值，驾驶自由度极低,舒适和便利程度也非常低。F级：交通处于强制状态，车辆经常排成队，跟着前面的车辆停停走走，极不稳定。在此服 务水平中，交通量与速度同时由大变小， 直到零为止，而交通密度则随交通量的减少而增大。（中国）公路四级服务水平一级二级一级A BCD-四级E F信号交叉口通行能力（重点）P163影响信号交叉口通行能力的因素（1）车行道条件：即交叉口的基本几何特征；（2 ）信号设计条件：即信号灯配时的各项参数;（3）交通条件：即交叉口交通

25、流的各项特性。【练习题】记知某交义口设计如卜图所示.东西干道一个方向有2条 车道*南北路一个方向有1条车道.信号配时：周期T=90s.两方向 绿灯14判注车种比例大车：小车为头九备方向进口道左转车占滚 进口麦通量的20恢。求交叉口的设计通荷能力。1 i11111r1 肚 1 TI【练习题2】计算下阁所示】形交叉口的设计通行能力。已知：每个 侑号周期方向的绿灯时同IF昨春人方向和，黄灯时闾各为鷲， K进口左转车辆和C进口右转车辆各占本进口的2（1%, tu=23s=2.5占 0第七章交通安全交通事故的定义教材：凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成

26、人、畜伤亡和车物损失的交通事件。道路交通安全法：指车辆在道路因过错或意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件。美国的定义：交通事故是在道路上发生的意外有害事件或危险事件。日本的定义：由于车辆在交通中所引起的人员死伤或财物损坏。交通事故的六大要素 车辆 在道路上 在运动中 发生事态 造成事态的原因是人为的 有后果的交通事故成因分析：交通事故成因分析最主要的是分析人、车、路、环境对交通事故形 成的影响。交通事故的预防方法1避免事故的发生2减轻事故的后果第八章城市道路交通管理交通需求管理（基本思想）减少交通出行量交通系统管理（基本思想）均匀交通分布，提高交通设施的利用率 原理：交通需求管理（TDM）岀行

27、源的管理*政策性管理-技术性管理-影响交通结构影响遺路交通流时空分布*减少车辆岀行息量均匀交通负荷交通需求管理（TDM）策略 优先发展策略 控制发展策略 禁止出行策略 经济杠杆策略交通系统管理（TSM）策略 节点交通管理策略 干线交通管理策略 区域交通管理策略道路交通标志（Traffic Sig ns）概念：用图案、符号或文字对交通进行指示、导向、警告、控制和限定的一种道路交通管理 设施。意义：向交通参与者传递特定的信息，预示前方道路的情况、气候、环境情况，表示交通管 理的指令与交通设施状况等。交通标志的三要素颜色，形状，符号交通标志的种类及特点1.主标志警告标志：警告车辆、行人注意道路前方危

28、险的标志；形状为顶角朝上的等边三角形，颜色为黄底、黑边、黑色图案；禁令标志禁止或限制车辆、行人某种交通行为的标志；形状为圆形或顶角朝下的等边三角形，颜色多为白底、红圈、红杠、黑图案； 指示标志指示车辆、行人前进方向或停止鸣喇叭以及转向的标志； 形状分为圆形、长方形和正方形，颜色为蓝底、白色图案；指路标志传递道路前进方向、地点、距离信息的标志；形状多为正方形、长方形，颜色一般多为蓝色底、白色图案，高速公路则为绿色底、白色图案。2辅助标志附设在主标志下起辅助作用的标志，不能单独设置和使用；按用途分为表示时间、车辆种类、区域与距离、警告与禁令及组合辅助理由等五种; 形状为长方形，颜色为白底、绿字绿边

29、框。道路交通标线概念：是用不同颜色、线条、符号、箭头、文字、立面标记、突起路标和路边轮廓标线等所 组成，常敷设或漆划于路面及结构物上。作用：引导交通，保障交通安全。道路交通标线分类按功能分指示标线、禁止标线、警告标线按形态分线条、字符标记、突起路标、路边线轮廓标线道路交通行车管理及其特点1单向交通管理优点：提高了道路通行能力；减少了道路交通事故；提高了道路行车速度。 缺点：增加了车辆绕道行驶距离，给驾驶员增加了工作量; 给公交车辆乘客带来不便，增加步行距离； 容易导致迷路，特别是对不熟悉情况的外地驾驶员; 增加了为单向管制所需的道路公共设施。2变向交通管理变向交通是指在不同的时间内变换某些车道的 行车方向或行车种类的交通。变向交通适用于“潮汐交通”3.专用车道管理 公共交通车辆专用车道、