交通工程学课后习题答案

第第页交通工程学课后习题答案交通工程学课程习题答案

《交通工程学》习题解

习题2-1

解：⑴小时交通量：

Q2012082172322192202052011952101901952493辆/h

⑵5min高峰流率：

Q5232

605

2784辆/h

⑶15min高峰流率：

Q15(232219220)

6015

2684辆/h

⑷15min高峰小时系数：PHF15

习题2-2解：已知：

AADT50000辆/d,C11500辆/h,*30K17.86*

1.3

24936714

0.929

0.08217.8630

1.3

0.0820.132613.26%

设计小时交通量：

DHVAADTK500000.13266630辆/h车道数：n

DHVC1

66301500

4.42

该道路需修6车道。

注：此题KD0.5。假如KD0.6，n5.3。习题2-3解：Q

1006

601000

辆/h

车头时距：ht3600/Q3600/10003.6s/辆

交通工程学课程习题答案

车头间距：hs

V3.6

ht

203.6

3.620

m/辆

车流密度：K1000/hs1000/2050辆/km第一辆车通过时间：t习题2-4解:

t

1

16

SV

2420

1.2h

ni11(4.85.14.95.05.25.04.74.85.15.24.95.35.44.716

4.65.3)5s

ti

V

S

ns

n

1610080

20m/s72km/h

ti

i1

V

t

Vini11(75.070.673.572.069.272.076.675.070.669.273.567.916

66.776.678.367.9)11154.672.16km/h16

1

16

习题3-1

解：已知：t东=2.0min，t西=2.0min，

*东=29.0辆，Y东=1.5辆*西=28.6辆，Y西=1.0辆

1、先计算向东行状况：

q东

*西Y东t西t东

Y东q东

21.8

28.61.5221.57.525

7.525辆/min451.5辆/h1.8min

t东t东

v东

lt东

2.0

6066.67km/h

交通工程学课程习题答案

2、再计算向西行状况：

q西

*东Y西t东t西

Y西q西

29.01.0221.07.5

7.5辆/min450辆/h

t西t西v西

lt西

2.02

1.867min

1.867

6064.27km/h

习题3-4

解：总停驶车辆数=28+25+38+33=124辆总延误=12415=1860辆s

每辆停车的平均延误=总延误/停车辆数

=1860/113=16.46s

交叉口引道上每辆车的平均延误=总延误/引道上总交通量=1860/〔113+119〕=8.02s

停车的百分数=停车辆数/引道上交通量=113/232=48.7%取置信度90%，那么K=2.70，于是停车百分比的容许误差=

(10.487)2.700.487232

11.07%

2

取置信度95%，那么K2=3.84，于是停车百分比的容许误差=

(10.487)3.840.487232

13.2%

习题4-2

解：已知：畅行速度Vf82km/h；堵塞密度Kj105辆/km；速度与密度为线性关系模型。⑴最大流量：

因KmKj2105252.5辆/km

VmVf282241km/h

∴QmKmVm52.5412152.5辆/h。⑵此时所对应的车速：VVm41km/h。习题4-4

g

kjfj

解：已知：N=56，m

j1

1733

.09

交通工程学课程习题答案

2

对于泊松分布，把Fj小于5的进行合并，并成6组，可算出

j1

2

6

fj

Fj

N

11

2

10.421

14

2

12.163

11

2

12.527

9

2

9.677

5

2

5.981

6

2

5.145

560.932

由DF=6-2=4，取0.05，查表得：02.059.4882可见此分布符合泊松分布。

习题4-5

解：已知：交通流属泊松分布，那么车头时距为负指数分布。

交通量Q1200辆/h，Q36001202260013辆/s。

⑴车头时距t5s的概率：

P(h5)e

t

e

50.19

⑵车头时距t5s时涌现的次数：P(h5)P(h6)e0.1353∴次数为：12000.1353162.4〔辆/h〕。t5s63

∴平均值：

交通工程学课程习题答案

16

t

m

j6

j

fj

1162

N

(466337238314215616)8.444

习题4-9

解：已知：Q=1500辆/h，每个收费站服务量为600辆/h。1．按3个平行的M/M/1系统计算

1500/3

36003636005/3651，系统稳定。

1/66

5

辆/s，

600

16

辆/s，

n(1)5辆，qn4.17辆，dn36s/辆，wd30s/辆

而对于三个收费站系统

n5315辆，d4.17312.5辆，d36s/辆，w30s/辆

2．按M/M/3系统计算

15003600

512

辆/s，52

60036005/23

3

2

56

16

辆/s

5/121/6

2

，

1

N

1，系统稳定。

P(0)

k0

(52)k!

4

k

(52)

1

6.62515.625

0.04494

3!(15/6)

2

q

(5/2)3!3

0.04494(15/6)

3.5辆

nq3.52.56辆wq

3.55/12

8.4s/辆

习题4-10

解：已知：V1=50km/h，Q1=4200辆/h，V2=13km/h，Q2=3880辆/h，

V3=59km/h，Q3=1950辆/h，t=1.69h

1.计算排队长度

k1=Q1/V1=4200/50=84辆/km，k2=Q2/V2=3880/13=298.5辆/kmVw=(Q2–Q1)/(k2–k1)=(3880–4200)/(298.5–84)=–1.49km/hL=(01.69+1.491.69)/2=1.26km2.计算堵塞时间⑴排队消散时间t′排队车辆为：

交通工程学课程习题答案

(Q1–Q2)1.69=(4200–3880)1.69=541辆疏散车辆数为：

Q2–Q1=1950–3880=–1930辆/h那么排队消散时间：t'

(Q1Q2)1.69

Q3Q2

5411930

0.28h

⑵堵塞时间：t=t′+1.69=0.28+1.69=1.97h

习题5-1

解：已知：AADT45000veh/d，大型车占总交通量的30%，KD0.6，K0.12，平原地形。查表5-3，EHV1.7

fHV

1

1PHV(EHV1)

1

10.3(1.71)

0.8264

取设计速度为100km/h，二级服务水平，(V/C)20.71

CB2000pcu/h，fW1.0，fP1.0一条车道的设计通行技能：

C1CB(V/C)2NfWfHVfP

20000.71110.82641

1173.5veh/h

车道数：n

AADTC1

K100

KD100

2

450001173.5

0.120.625.5

故该高速马路修成6车道。习题5-2解：

已知：L1=300m、R=0.286、VR=0.560、V=2500pcu/hL2=450m、R=0.200、VR=0.517、V=2900pcu/h第一段：

计算非约束状况下的交织车速SW及非交织车速SnW

SW或SnW24.1

80.47

1a(0.3048)(1VR)(V/N)/L

d

b

c

d

非约束状况下型式B的常数值如下：abcdSW0.11.20.770.5SnW0.022.01.420.95

SW24.1

80.47

10.1(0.3048)

0.5

(10.56)

1.2

(2500/3)

0.77

/750

0.5

74.08km/h

交通工程学课程习题答案

SnW24.1

80.47

10.02(0.3048)

0.95

(10.56)(2500/3)

21.42

/750

0.95

81.15km/h

利用式〔5-8〕计算

NWN[0.0850.703VR(71.57/L)0.011(SnWSW)]

3[0.0850.7030.56(71.57/750)0.011(81.1574.08)]1.49NWma*3.5

核查交织区段诸限制值：

VW14003000，V/N2500/3833.31900，VR0.560.8R0.2860.5，L750760确定服务水平：查表5-10

SW74.0880km/h，属于二级，

SnW81.1786km/h，属于二级。

第二段：

计算非约束状况下的交织车速SW及非交织车速SnW

SW24.1SnW24.1

80.47

10.1(0.3048)

0.5

(10.517)

1.2

(2900/3)

2

0.77

/450/450

0.5

67.51km/h

80.47

10.02(0.3048)

0.95

(10.517)(2900/3)

1.420.95

69.34km/h

利用式〔5-8〕计算

NWN[0.0850.703VR(71.57/L)0.011(SnWSW)]

3[0.0850.7030.517(71.57/450)0.011(69.3467.51)]1.76NWma*3.5

核查交织区段诸限制值：

VW15003000，V/N2900/3966.671900，VR0.5170.8R0.2000.5，L450760确定服务水平：查表5-10

SW67.5172km/h，属于三级，

SnW69.3477km/h

，属于三级。

北

交通工程学课程习题答案

交通工程学课程习题答案

解：已知T=60s，三相式固定周期。大车﹕小车=2﹕8，βl=0.1。由题意分析可知，交叉口各进口道的车行道区分为专用左转和直右两

种。

⑴计算直行车道的设计通行技能，用公式〔5-23〕。取t0=2.3s，φ=0.9。绿灯时间tg=(60-23)/3=18s。据车种比例2﹕8，查表5-32，得

ti=2.65s。将已知参数代入公式〔5-23〕，那么Cs

3600T

(

tgt0

t

1)

360060

(

182.32.65

1)0.i

⑵计算直右车道的设计通行技能，用公式〔5-24〕：

CsrCs374pcu/h

⑶各进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型，其设计通行技能用公式〔5-30〕计算：

Cel(CsCsr)/(1l)(374374)/(10.1)831pcu/h

⑷该进口专用左转车道的设计通行技能，用公式〔5-31〕计算：ClCell8310.183pcu/h⑸验算是否需要折减

因T=60s，所以n=3600/60=60，不影响对面直行车辆行驶的左转交通量：

460240pcu/hCle

240pcu/h，不折减。此题进口设计左转交通量CleCl83pcu/hCle

⑹交叉口的设计通行技能

交叉口的设计通行技能等于四个进口设计通行技能之和。因此题四个进口相同，故该交叉口的设计通行技能为：

C83143324pcu/h

对于图2，南北进口的设计通行技能计算如下：⑴计算直右车道的设计通行技能，用公式〔5-24〕：⑸

CsrCs374pcu/h⑵计算直左车道的设计通行技能，

用公式〔5-25〕：西

⑶验算北进口左转车是否影响南进口车的直行

CslCs(1l/2)

374(10.1/2)355.3pcu/h

CeCsrCsl374355.3729.3pcu/h

240pcu/hCleC