交通工程学题库11版计算题

交通工程学题库11版计算题一、行车速度相关计算（一）平均车速计算1.题目：在一段长为10km的道路上，某辆车通过各段的行驶时间如下：第一段2km，速度为60km/h，用时\(t_1=\frac{2}{60}\times60=2\)分钟；第二段3km，速度为50km/h，用时\(t_2=\frac{3}{50}\times60=3.6\)分钟；第三段5km，速度为40km/h，用时\(t_3=\frac{5}{40}\times60=7.5\)分钟。求该辆车在这段道路上的平均车速。2.解答：总行驶时间\(T=t_1+t_2+t_3=2+3.6+7.5=13.1\)分钟，换算成小时为\(T=\frac{13.1}{60}\)小时。总路程\(S=10\)km。根据平均车速公式\(v=\frac{S}{T}\)，可得平均车速\(v=\frac{10}{\frac{13.1}{60}}\approx45.8\)km/h。

（二）地点车速计算1.题目：在某一路段，通过观测得到20辆车的地点车速数据如下（单位：km/h）：55，60，58，62，54，56，57，61，59，53，63，52，51，50，64，58，57，60，56。求这些车辆地点车速的算术平均值、中位数和众数。2.解答：算术平均值：首先计算总和\(\sum_{i=1}^{20}v_i=55+60+58+62+54+56+57+61+59+53+63+52+51+50+64+58+57+60+56=1160\)。算术平均值\(\bar{v}=\frac{\sum_{i=1}^{20}v_i}{20}=\frac{1160}{20}=58\)km/h。中位数：将数据从小到大排序：50，51，52，53，54，55，56，56，57，57，58，58，59，60，60，61，62，63，64。因为\(n=20\)为偶数，所以中位数是第10和第11个数的平均值，即\(M=\frac{57+58}{2}=57.5\)km/h。众数：观察数据可得56、57、58、60都出现了2次，出现次数最多，所以众数为56km/h、57km/h、58km/h、60km/h。

二、交通流量相关计算（一）小时交通量计算1.题目：某路口在上午7:008:00这一小时内，各15分钟时段的交通量分别为：120辆、130辆、110辆、140辆。求该路口这一小时的小时交通量。2.解答：小时交通量\(Q=120+130+110+140=500\)辆。

（二）高峰小时交通量及高峰小时系数计算1.题目：某路段连续观测24小时交通量，得到最大的连续60分钟交通量为1200辆，该路段的日交通量为15000辆。求该路段的高峰小时交通量和高峰小时系数。2.解答：高峰小时交通量\(Q_h=1200\)辆。高峰小时系数\(PHF=\frac{Q_d}{Q_h}\)，其中\(Q_d\)为日交通量。则\(PHF=\frac{15000}{1200\times24}\times60\approx3.47\)，这里计算有误，应该是\(PHF=\frac{\sum_{i=1}^{24}Q_i}{Q_h}\)，假设其他23个60分钟交通量都为0（极端假设便于理解原理），则\(PHF=\frac{15000}{1200}\approx12.5\)，实际计算时需要根据各时段真实交通量求和再计算。这里按正确公式重新计算，若其他时段交通量总和为\(13800\)辆（\(150001200\)），则\(PHF=\frac{13800+1200}{1200}\approx12.5\)，正常计算时需精确统计各时段交通量后按公式计算，这里仅为示例说明。实际计算时若各时段交通量均匀分布等情况可更准确计算。正确计算时假设各时段交通量分布均匀，每15分钟交通量为\(\frac{15000}{24\times4}=156.25\)辆，60分钟交通量为\(156.25\times4=625\)辆，则\(PHF=\frac{15000}{625\times24}\times60=6\)（假设均匀分布情况下），实际计算需按真实各时段交通量计算。

（三）车头时距与交通流量关系计算1.题目：在某一车道上，观测到车头时距的平均值为3秒。求该车道的交通流量。2.解答：根据交通流量公式\(Q=\frac{3600}{h}\)，其中\(h\)为车头时距平均值。则交通流量\(Q=\frac{3600}{3}=1200\)辆/h。

三、通行能力相关计算（一）基本通行能力计算1.题目：某高速公路车道宽度为3.75m，侧向净宽为1.75m，大型车比例为10%，求该车道的基本通行能力。（已知小型车理想条件下的车头间距为2.5m，大型车理想条件下的车头间距为3.5m）2.解答：先计算混合车辆的车头间距\(h_m\)：\(h_m=0.9\times2.5+0.1\times3.5=2.6\)m。基本通行能力\(C=\frac{1000v}{h_m}\)，假设车速\(v=120\)km/h（换算成m/s为\(v=\frac{120\times1000}{3600}=\frac{100}{3}\)m/s）。则\(C=\frac{1000\times\frac{100}{3}}{2.6}\approx12820\)辆/h（这里计算时速度取值仅为示例，实际计算需根据具体给定速度或实测速度计算）。

（二）可能通行能力计算1.题目：某一级公路，车道宽度为3.5m，侧向净宽为1.5m，道路上有5%的重型车，设计速度为80km/h，道路条件良好。求该公路的可能通行能力。（已知小型车理想条件下的车头间距为2.2m，重型车理想条件下的车头间距为3m）2.解答：计算混合车辆的车头间距\(h_m\)：\(h_m=0.95\times2.2+0.05\times3=2.24\)m。计算速度修正系数\(f_v\)：根据设计速度\(v=80\)km/h，查相关系数表得\(f_v=0.85\)。计算车道宽度修正系数\(f_w\)：车道宽度为3.5m，查相关系数表得\(f_w=0.9\)。计算侧向净宽修正系数\(f_s\)：侧向净宽为1.5m，查相关系数表得\(f_s=0.95\)。可能通行能力\(C=\frac{1000v}{h_m}\timesf_v\timesf_w\timesf_s\)，将\(v=80\)km/h（换算成m/s为\(v=\frac{80\times1000}{3600}=\frac{200}{9}\)m/s）代入：\(C=\frac{1000\times\frac{200}{9}}{2.24}\times0.85\times0.9\times0.95\approx6870\)辆/h（这里计算时速度取值仅为示例，实际计算需根据具体给定速度或实测速度计算）。

（三）设计通行能力计算1.题目：某城市道路，双向四车道，每条车道宽度为3.25m，侧向净宽为1.25m，高峰小时交通量为4000辆，高峰小时系数为0.8，大型车比例为15%，设计速度为60km/h。求该道路的设计通行能力是否满足要求。（已知小型车理想条件下的车头间距为2m，大型车理想条件下的车头间距为2.8m）2.解答：计算混合车辆的车头间距\(h_m\)：\(h_m=0.85\times2+0.15\times2.8=2.12\)m。计算每条车道的可能通行能力\(C_1\)：\(C_1=\frac{1000v}{h_m}\)，假设车速\(v=60\)km/h（换算成m/s为\(v=\frac{60\times1000}{3600}=\frac{50}{3}\)m/s）。\(C_1=\frac{1000\times\frac{50}{3}}{2.12}\approx7940\)辆/h。计算双向四车道的设计通行能力\(C_d\)：\(C_d=2\times2\timesC_1\timesPHF\)，其中\(PHF=0.8\)。\(C_d=2\times2\times7940\times0.8=25408\)辆/h。已知高峰小时交通量为4000辆，\(4000\lt25408\)，所以该道路的设计通行能力满足要求。

四、交通密度相关计算（一）交通密度计算1.题目：在一段长为5km的道路上，某一时刻的交通量为1000辆/h，车辆的平均车速为50km/h。求该时刻道路上的交通密度。2.解答：根据交通密度公式\(K=\frac{Q}{v}\)，可得交通密度\(K=\frac{1000}{50}=20\)辆/km。

（二）交通量、车速与密度关系计算1.题目：已知某路段交通量\(Q=800\)辆/h，交通密度\(K=16\)辆/km，求该路段的车速。2.解答：根据\(Q=Kv\)，可得车速\(v=\frac{Q}{K}=\frac{800}{16}=50\)km/h。

五、延误相关计算（一）固定延误计算1.题目：某车辆在通过某路口时，遇到红灯，红灯时间为30秒。求该车辆在该路口的固定延误。2.解答：固定延误\(d=30\)秒。

（二）运行延误计算1.题目：某车辆在正常行驶速度为60km/h的路段上，由于前方事故，车速降至30km/h，行驶了2km。已知正常行驶时通过该路段所需时间为\(t_1\)，减速行驶时通过该路段所需时间为\(t_2\)，求运行延误。（\(t_1=\frac{2}{60}\times60=2\)分钟，\(t_2=\frac{2}{30}\times60=4\)分钟）2.解答：运行延误\(d=t_2t_1=42=2\)分钟。

（三）停车延误计算1.题目：某车辆在一天内，停车次数为10次，每次停车时间平均为5分钟。求该车辆一天的停车延误。2.解答：停车延误\(D=10\times5=50\)分钟。

六、交通规划相关计算（一）OD调查相关计算1.题目：某区域进行OD调查，得到A小区到B小区的出行量为200人次，A小区的发生量为500人次，B小区的吸引量为400人次。求A小区到B小区的出行分布率。2.解答：出行分布率\(p=\frac{200}{500}=0.4\)。

（二）交通量预测计算（以增长率法为例）1.题目：某城市2020年的交通量为10000辆/h，预测2025年的交通量。已知年增长率为5%。2.解答：根据增长率法公式\(Q_{n}=Q_0(1+r)^n\)，其中\(Q_0=10000\)辆/h，\(r=0.05\)，\(n=5\)。则\(Q_{2025}=10000\times(1+0.05)^5\approx12763\)辆/h。

（三）道路网规划指标计算1.题目：某城市规划区面积为100km²，规划人口为50万人。规划道路网密度要求为8km/km²，求该城市规划道路总长度。2.解答：道路总长度\(L=100\times8=800\)km。

七、交通管理与控制相关计算（一）信号配时计算1.题目：某路口有南北向和东西向两条道路，交通量分别为：南北向高峰小时交通量\(Q_N=1200\)辆/h，东西向高峰小时交通量\(Q_E=1500\)辆/h。绿灯时间损失时间为3秒，饱和流量南北向\(S_N=1800\)辆/h，东西向\(S_E=2000\)辆/h。求该路口的信号周期时长和各方向的绿灯时长。2.解答：计算信号周期时长\(C\)：先计算\(Y=\frac{L}{S}\)，南北向\(Y_N=\frac{3}{1800}\times3600=6\)秒，东西向