东大版交通工程学课后习题解答

第一部分：交通工程学课后思考题解答第一章:绪论1-1简述交通工程学的定义、性质、特点、与发展趋势定义：交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停住规律，探讨交通调查、规划、设计、监管、管理、安全的理论以及有关设施、装备、法律与法规。协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系。使道路交通更加安全、高校、快捷、舒适、方便、经济的一门工程技术学科。性质：是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。特点：系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性发展趋势：智能化和系统化1-2简述我国的交通现状与交通工程学科面临的任务现状：综合运输六点；公路交通三点；城市交通四点任务：即重点研究的那些领域1-3简述城市交通畅通工程的目标和重点任务目标：提高城市交通建设与管理科学化水平。重点任务：改善道路条件，优化交通结构，强化科学管理，规范交通行为1-4简述交通工程学科的研究范围、重点及作用。范围：交通特性分析技术、交通调查方法、交通流理论、道路通行能力分析技术、道路交通系统规划理论、交通安全技术、道路交通系统管理技术与管理规划、静态交通系统规划、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作用：良好的交通条件与高效的运输系统能促进社会的发展，经济的繁荣，和人们日常生活的正常进行以及城市各项功能的发挥、山区开发、旅游开展。经济方面能扩大商品市场与原材料的来源，降低生产成本与运输费用，促进工业、企业的发展与区域土地的开发，提高土地价格与城市的活力，交通的发展还可实现运输的专业化、便捷化、批量化与运费低廉化。从而有可能更大的范围内合理配置生产要素，同时也可促进全国或地区范围内人口的合理流动。第二章：交通特性2-1交通特性包括那几个方面？为什么要进行分析？意义如何？分析中要注意什么问题？特性：人-车-路基本特性、交通量特性、行车速度特性、交通密度特性、交通流基本特性及其相互关系、交通要素与环境之间的相关关系。分析原因：是交通工程学的基础部分，是进行合理的交通规划、设计、营运、管理与控制的前提。2-2略2-3交通量的类型、定义及表示方法。交通量有哪些交通特性？研究这些特性有什么意义？类型：机动车交通量、非机动车交通量、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：时间分布特性、空间分布特性、构成特性意义：为了获得人、车与城市道路以及公路系统运动情况的数据，了解其分布特性，为交通运行分析提供必要的数据基础。2-4地点车速、行驶车速、行程车速的定义与测定方法。这些速度指标在交通工程学中有什么作用？定义：略测定方法：牌照法、流动车法、跟车法。作用：地点车速用作道路设计、交通管制和规划资料；行驶车速用于道路使用者的成本效益分析、评价路段线形顺适性与进行通行能力分析；行程车速用于评价道路通畅程度、估计行车延误。2-5行车速度有什么特性？具体表现在哪些方面？统计分布特性：平均车速、车速标准差与标准误差；中位车速；百分位车速。2-6时间平均车速与空间平均车速的定义及相互关系如何？时间平均车速：单位时间内测得通过某一断面的所有车辆地点车速的算术平均值。用于道路的设计、交通管制和规划资料、交通事故分析、确定道路限定车速等。区间平均车速：某一特定瞬间，行驶于道路某一定长内的全部车辆的车速分布的平均值，当观测长度一定时，就是地点车速的调和平均值。用于路段的服务水平的评价、路线修改设计的依据、车辆运营经济性的重要参数。第三章：交通调查3-1为什么要进行交通调查？交通调查有什么重要意义？原因：在交通理论研究、交通规划、道路规划设计以及交通管理与控制中都需要了解和掌握各交通参变量，为此必须进行交通调查。意义：用客观的手段测定道路交通流以及有关现象，获得调查数据并进行分析，掌握运行特点变化规律及存在的问题，为交通运行设施设置、管理措施制定提供科学的决策依据。3-2交通量调查方法有哪几种？这些调查方法各有什么优缺点？要注意什么问题？人工计数方法：优点是适用于任何地点、任何情况，机动灵活，精度高，易于掌握，资料整理方便。缺点是需要大量人力物力，劳动强度大，冬夏季室外工作辛苦，人员培训工作量大，若长期调查花费也较大。浮动车法：优点是花费人力较少即可测定较长区间的平均Q，可同时求取区间的V与K，便于研究交通流各个参数间的关系。缺点是仅适用于短时间的机动车交通量调查。机械计数法：优点是节省大量人力使用方便，可同时进行范围广的调查，精度高，适于长期连续性。缺点是一次性投资大使用率不高，对调查项目适应性较差，无法分车种、分流向调查。录像法：优点是现场人员少，资料可长期反复使用、直观。缺点是费用高，整理资料花费人力大。3-3为什么要进行车种换算？换算的原则和方法是什么？原因：我国道路中，除了高速公路、一级公路和原修建的二级汽车专用公路是汽车专用道路，其余大部分道路是汽车与其他各种车辆混合行驶，因此就存在一个以什么车辆为标准和各种车辆如何换算成标准车的问题。原则：根据各种不同车辆在行驶时占用道路净空的程度，可以分别确定它们对标准车的换算系数。方法：城市道路交通调查时，根据标准车的不同，可以分为小汽车为标准车的换算系数和以载货汽车为标准车的换算系数。3-4地点车速调查方法有哪几种？这些方法各有什么优缺点？目的：用于研究制定限制车速、设计车速及交通流理论研究。方法：人工测量法优点是设备简单，缺点是误差大、精度不高；机械计数法优点是误差小、精度高，缺点是需要一定量的仪器，包括道路检测器法；雷达速度计法；用光电管法；摄影观测法。3-5影响行车速度的因素有哪些？在进行行车速度调查时应如何考虑这些影响因素？因素：驾驶员、车辆、道路、交通条件、转向车比例、服务水平3-6略3-7什么叫延误？如何调查交叉口的停车延误？定义：是指由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间的损失。调查方法：点样本法和抽样追踪法第四章：道路交通流理论4-1交通量三参数之间有什么关系？有哪些特征变量？4-2简述离散型车流分布模型的类型、表达式、适用条件和适用情况？泊松分布；二项分布；负二项分布（详见第五部分）4-3简述离散型分布拟合优度检验的基本原理、方法和注意事项。4-4简述连续型车流分布模型的类型、表达式、适用条件和注意事项。负指数分布；移位负指数分布；韦布尔分布；爱尔朗分布（详见第五部分）4-5略4-6简述排队论、排队系统及服务方式。排队系统：由输入过程（定长输入、泊松输入和爱尔朗输入）、排队规则（损失制、等待制和混合制）、服务方式（定长分布服务、负指数分布服务和爱尔朗分布服务）组成。4-7简述车辆踉驰特性、跟驰模型及在交通工程中的应用。概念:跟驰理论是运用动力学方法，研究在无法超车的单一车道上车辆列队行驶时，候车跟随前车的行驶状态的一种理论。特性：非自有行驶状态下的车队有三个特性：制约性、延迟性（滞后性）、传递性4-8简述车流波动理论、回波速度及在交通工程中的应用。概念：车流波动理论是运用流体力学的基本理论，模拟流体的连续性方程，建立车流的连续性方程，把车流密度的疏密变化比拟成水波的起伏而抽象为车流波，当车流因道路或交通状况的改变而引起密度的变化时，在车流中产生车流波的传播，通过分析车流波的传播速度，以寻求车流流量和密度、速度之间关系的理论。应用：波动理论用在“流”的状态比较明显的的场合，常用于分析瓶颈路段的车辆拥挤问题。第五章：城市道路通行能力5-1简述道路通行能力的定义、作用。它与道路交通量的差别和内在联系？定义：道路通行能力是指在一定的道路、交通、环境条件下，道路的某一断面在单位时间内所能通过的最大车辆数。作用：是道路交通特征的一个重要方面，也是一项重要指标，确定道路通行能力是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通工程技术经济管理人员的一项重要任务。是解决诸多课题的基础与依据。5-2影响道路通行能力的因素有哪些？各表现在哪些方面？影响因素：道路条件、交通条件、管制条件、交通环境等其他条件5-3道路通行能力可以分为哪几类？分类的依据是什么？各是如何定义的？分类：基本通行能力、可能通行能力、设计通行能力分类依据：通行能力的影响因素的参数大小的不同。定义：见P1295-4道路的服务水品是如何定义的？服务水品的分级是按什么指标划分的？服务水平的高低与交通量的大小有何关系？定义：道路服务水平是指道路使用者根据交通状态，从速度、舒适度、方便、经济和安全等方面所能得到的服务程度。划分指标：行车舒适度、乘客满意度、行车速度、行车最大密度、行驶自由度（交通受阻或受干扰的程度）、行车的安全性、行车的经济性、行车延误（每公里停车次数）、交通量5-5略（内容需自己总结，可能出简答或者计算分析题）5-6略（内容需自己总结，可能出分析题，2015年计算分析题）第六章：道路交通计划6-1简述城市交通规划的分类及主要内容。见P1816-2在城市交通规划中，需进行哪些交通调查？进行交通调查的目的是什么？见P182-185目的：一是为了了解所调查城市当前存在的主要问题，为交通管理方案的制定提供依据；二是掌握城市交通系统中各种交通现象的发生规律及发展规律，为未来交通需求预测提供依据；三是为建立交通信息数据库提供基础资料。6-3何为核查线？设置核查线的目的是什么？概念：目的：用于检验OD调查精度。6-4何为四阶段预测模型？四阶段中，各阶段各进行什么预测？概念：把每个人的交通活动接交通小区进行统计、分析、从而得到按交通小区为分析单位的预测结果，它是一种集计模型。各阶段：出行生成，通过对城市社会经济资料的分析，预测各交通区的出行发生量和出行吸引量；出行分布，将各交通区的出行发生量和出行吸引量转化为各交通区的O-D分布矩阵；方式划分，确定出行量中各交通方式所占的比例；交通分配，把个出行方式的O-D矩阵分配到具体的交通网络上，产生道路交通量或公交线路乘客量。6-5简述增长率法、重力模型法的区别。各有什么优缺点？增长率法：优点是结构简单、实用的比较多；不需要交通区之间的距离和时间；对于变化较小的O-D表预测非常有效；可以适用于小时交通量或日交通量的预测，也可以获得各种交通目的的OD交通量。缺点是必须有所有小区的交通量；交通小区之间的交通量值较小时存在一些问题；未来交通量仅用一个增长系数缺乏合理性。重力模型法：优点是直观上容易理解；能考虑多方面的影响因素；相较于增长细数法更切合实际；可以在没有完整OD表时进行预测。缺点是短程OD分布偏大，尤其是区内出行，在预测时必须特别注意。6-6交通分配方法分哪几类？为什么说在拥挤网络，迭代分配模型优于无迭代分配模型？分类：最短路径法、容量限制分配法、多路径交通分配法、容量限制多路径交通分配法。原因：6-7简述道路网络规划原则。原则：一要有明确的目标和必要的前提，二要有全局观点和发展眼光，三要有工程经济观点，四要有群众观点。6-8简述公路网规划过程。过程：公路网规划的目的、意义、层次，交通调查工作，交通预测需求发展预测，公路网规划方案形成，规划方案评价，实施计划编制及规划滚动。6-9何为道路阻抗函数？它的作用是什么？道路阻抗函数是行驶时间与路段交通负荷之间的函数关系，市交通分配的关键。第七章：交通安全7-1为什么要重视交通事故的分析研究？交通事故发生的原因是什么？应采取什么措施来降低事故发生率？分析原因：随着汽车运输业的发展，近年来人均汽车保有量急剧增加，其所产生的道路交通事故也越来越多，不仅造成巨大的人员伤亡，更是在经济方面造成巨大损失，所以要重视分析研究，采取适当措施，减少事故。事故原因：直接原因有感知迟钝、判断不准、操作失误、生理心理状况异常、违章行驶等；间接原因有车辆、道路、环境、交通流等方面的原因。措施：健全道路交通安全法规，加强交通安全设施建设，加强交通安全教育，事故多发点鉴别与分析。7-2交通事故调查的目的是什么？要调查哪些内容？调查中应注意哪些问题？目的：为了查清事故原因，确定违规责任，是必不可少的政策性很强的严肃工作，为以后的道路设计，交通管理提供依据，降低事故率。内容：人、车、路、环境、时空区位、后果。7-3衡量交通事故的指标有哪些？各有什么优缺点？指标：绝对指标有事故次数、死亡人数、受伤人数；相对指标有万车事故率、万人事故率、亿车公里事故率、万车流入交通量。7-4交通安全的评价方法有哪些？宏观评价方法：绝对数法、事故率法、模型法、事故强度法、概率数理统计法、四项指标相对数法。微观评价法：路段有交通事故率法、绝对数-事故率法、冲突点法、事故率系数法、概率法、事故率系数线性图法。交叉口有交通事故率法、速度比辅助法、冲突点法。7-5交通安全措施有哪几种？措施：一是改善线性与交叉口设计，二是强化交通安全措施，三是加强交通管理与控制。7-6常用事故多发点鉴别方法有哪些？方法：一是改进的事故频数法，二是综合影响事故强度法，三是灰色评价法。7-7略7-8试简述交通安全审计不同阶段的主要内容。规划与可行性研究阶段，初步设计阶段，详细设计阶段，施工阶段，运营前的验收和运营后的审计阶段。第八章：城市道路交通管理8-1简述道路交通管理与控制的意义、作用和内容。意义：运用各种现代化的仪表装置与设备，最大限度地及时的采集和处理有关道路交通的有效信息，适时了解和掌握区域网络上的交通运行情况，从而及时做出正确的分析决策，达到科学的调控流量，指挥交通。作用：认识并遵循道路交通流所固有的客观规律，