交通工程总论考试复习(附课后答案)

第一章

1、交通工程的定义: 交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停驻的规律，探讨交通调查、规划、设计、监控、营运、管理、安全的理论、方法以及有关设施、装备、法律和法规，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、高效、快捷、舒适美观、方便、经济的一门工程技术科学。

2、运输工程学包括哪五类: 道路、铁路、航空、水路和管道五种运输方式

3、交通工程学的特点：（1）系统性（2）综合性（3）交叉性或复合性（4）社会性（5）前瞻性（6）动态性

第二章

道路交通的基本要素：人、车、路

1、驾驶员的视觉特性具体表现:视力;视野;色感

2、驾驶员的反应特性及反应时间: 反应是由外界因素刺激而产生的知觉行为过程。它包括驾驶人从视觉产生认识后，将信息传到大脑知觉中枢，经判断，再由运动中枢给四肢发出命令。反应时间：2.5s

3、车辆的交通特性:设计车辆尺寸;动力性能;制动性能;快速公交车辆特性

4、路网布局的形式及特点:公路网布局有三角形、并列形、放射形、树叉形. 城市道路网布局有棋盘形、带形、放射形、放射环行等。

5、交通量的定义:交通量是指在选定时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。

影响交通量特性的因素主要有：（1）公路、城市道路的类型和等级（2）道路功能（3）地区特征（4）时间特征

6、高峰小时系数的定义：高峰小时系数PHF就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交用量之比。

7、设计小时交通量

(1)定义：设计小时交通量是以小时为计算时段的交通量，是确定车道数、车道宽度和评价服务水平的依据。所谓第30位最高小时交通量(30HV)就是将一年中测得的8760个小时交通量，以大到小按序排列，排在第30位的那个小时交通量。

(2)应用：对于多车道公路，运用设计小时交通量可确定其车道数和路幅宽度，通过准确计算可取得良好的经济效益；对于双车道公路，主要用语计算各不同时期的高峰小时和交通量，并据以评价道路服务水平、使用品质等。

8、行车速度:地点车速 ;行驶车速;运行车速 ;行程车速;临界车速;设计车速

9、表征车速统计分布特性的特征车速:中位车速;85%位车速;15%位车速与速率波动幅度

10、时间平均速度：在单位时间内测得通过道路某断面各车辆的点车速，这些点速度的算术平均值即为该断面的时间平均车速。

区间平均车速：在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值。

11、交通流三参数：交通量Q、行车速度V、车流密度K 。Q=KV

12、交通密度：指某一瞬间内单位道路长度上的车辆数目，k=N/L（辆/km）

13、平均车头时距h t及平均车头间距h d分别为流量及密度的倒数

第三章

1、交通调查的目的和内容目的：在交通流理论研究、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有关参变量，为此必须适时进行交通调查。

内容：a、交通流要素调查 b、交通出行调查 c、交通事故调查 d、交通环境调查

2、交通量调查的基本要求：a、调查中必须对对应于某些条件下进行的予以注明。b、交通检查与调查数据的分析处理方法应视实测目的予以选择，本着实事求是的原则c、要求调查人员要有较好的素质，广泛的协作和良好的组织。d、调查开始就要进行总体设计，使调查成果既能满足要求，但又无不必要的多余数据。

3、交通量调查的时间、地点和方法。

时间：（1）常年观测（2）抽样观测（3）当以每天部分时间的实测交通量换算全天交通量（4）进行高峰小时交通量调查时应选择包括高峰小时在内的连续3个小时。

地点：（1）不受平面交叉口交通影响的路段。（2）交叉口各入口停车线处。（3）交通设施的出入口处（4）特定地点，如分界线与道路交叉口等处。

方法：（1）人工观测法。（2）试验车移动调查法。（3）车辆感应器测定法。（4）仪器自动计测法（5）摄影法。

各个调查方法的优缺点

4、为什么要进行车种换算：由于在交通流中不同车型的车辆其对占有的空间资源的消耗的不同，因此在交通运营中进行交通量换算

5、地点速度调查方法：人工测定法；使用测速仪器测定速度；车辆感应器测速

6、区间速度调查方法：试验车观测法；车辆牌号对照法；驶入驶出测量法

7、行车时间的概念：指汽车沿一定路线在实际交通条件下，从一处到达另一处行车所需的总时间（包括停车和延误）。行车时间=行走+停车+延误

8、延误：指车辆在行驶中，由于受到驾驶人无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通控制设施等的阻碍所损失的时间。

9、延误产生的原因：（1）基本延误主要在车辆过交叉口时，由信号、停车标志、让路标志及平交道口等原因造成（2）运行延误是因受其他车辆或行人干扰而产生的。

10、交叉口延误调查的内容和方法

内容：延误调查实际上是对不同条件下的行车时间调查

方法：（1）行车时间调查：与区间行车时间调查方法相信，通过行车时间的调查即可求得延误（2）停车延误调查：a、由调查人员用秒表和计数器测定车辆通过交叉口时的停车数量及累积停车时间。 b、定时段测定。

第四章

1、交通流统计分布的类型是什么？包括哪些数学模型？适用条件是什么？分布类型：（1）离散型分布（2）连续性分布

分布类型数学模型适用条件

离散型分布：a、泊松分布车流密度不大，其他外界干扰因素基本不存在，即车流是随机的

b、二项分布车辆比较拥挤、自由行驶机会不多的车流

连续性分布：a、负指数分布有充分超车机会的单列车流和密度不大的多列车流的车头时距分布

b、移位负指数分布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

2、排队论的基本原理：各种类型的行人或车辆按怎样的规律到达，到达后按照怎样的次序接受怎样的服务。“排队”单指等待服务的，不包括正在服务的，而“排队系统”既包括了等待服务的，又包括了正在被服务的车辆。

3、“排队系统”3个组成部分：（1）输入过程（2）排队规则（3）服务方式

4、排队系统最重要的数量指标：（1）等待时间（2）忙期（3）队长

5、跟驰理论：是运用动力学的方法，探究在无法超车的单一车道上车辆队列行驶时，

后车跟随前车的行驶状态，并且借数学模式表达并加以分析阐明的一种理论

6、M/M/1系统：由于排队等待接受服务的通道只有单独一条，也叫“单通道服务”系统。

第五章

1、道路通行能力的概念及其影响因素

概念：道路通行能力是道路能够疏导或处理交通流的能力。

影响因素：道路条件；交通条件；管制条件；其他条件（必要时需展开回答）

2、道路通行能力的类别（1）较长路段畅通无阻的连续行驶车流的通行能力（2）在有横向干扰条件下，时通时断、不连续车流的通行能力（3）在合流、分流或交叉运行状态下的通行能力（4）交织运行状态下的通行能力。

3、服务水平的概念：服务水平是指道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。

4、道路服务水平分级：我国高速公路和一级公路主要以密度作为主要指标，其相应的服务水平和运行状态为：一级为自由流，二级为稳定流上线，三级为稳定流下限，四级为饱和流

5、按交通流运行特征性的变化，可将快速路和高速公路分为基本路段、交织区和匝道及通道连接单个部分。基本路段系指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交织、交叉影响的路段，它是道路的主干和重要组成部分。

4、基本路段的定义：指道路不受匝道立交及其附近合流、分流、交织、交叉影响的路段，它是道路的主干和重要组成部分。

6、理想通行能力的定义及理想条件

定义：是指道路与交通处于理想情况下，每一条车道（或每一条道路）在单位时间内能够通过的最大交通量。N最大=1000v/l0（辆/h） l0车头最小间距

理想条件：车道宽度应不小于3.65m（我国公路则为3.75m），路旁的侧向余宽不小于1.75m。纵坡平缓，并有开阔的视野、良好的平面线型和路面状况。

7、实际通行能力的定义及修正系数

定义：指已知道路设施在实际的道路交通与控制条件下，该路的某车道或断面上的特定时间段内（常为15min）所能通过的最大车辆数。C实=C*宽度修正*重车修正*纵坡修正

修正系数包括：a、道路条件的修正系数：（1）车道宽度修正系数（2）侧向净空受限的修正系数（3）纵坡度修正系数（4）视距不足修正系数（5）沿途条件修整系数。b、交通条件修正系数

8、规划设计通行能力的定义：指道路根据使用要求的不同，按不同服务水平条件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承担的服务交通量。C设计=C*服务交通量/通行能力

9、道路通行能力与交通量的差别和内在关系：

1）同：都是单位时间内道路上某一断面的交通实体数，表示方法相同（2）异交通量是指道路上实际运行着的交通体的观测值，其参数具有动态性和随机性；通行能力则是根据道路的几何特点、交通状况及规定运行特性所确定的最大流量，其数值具有相对稳定性及规律性（3）内在联系：道路通行能力C反映了交通的容量，交通量Q反映了道路的负荷量，V/C表征了道路符合程度和利用率，在正常运行状态下，当Q

10、交织的概念：是指行驶方向大致相同而不完全一致的两股或多股车流，沿着一定长度的路段，不借助于交通控制与指挥设备，自主进行合流而后又实现分流的运行方式定义为交织。

11、交织运行效率的两个主要参数：交织长度与交织断面车道数

12、交织区服务水平的影响因素：密度、流速和服务流率，行车密度V/C比。

13、平面交叉口的分类：一类为不加任何交通管制的交叉口，二类为中央设圆形岛的环行交叉口，三类为设置色灯信号交叉口。

14、不设信号灯交叉口分类：一是暂时停车方式，一是环行方式。而暂时停车方式的交叉口又可分为两面停车和四面停车两种。

15、环行交叉的优缺点和分类

优点：车辆可以连续行驶，安全，无需管理设施，平均延误时间短，很少制动、停车，节约用油，随之噪声低、污染少。

缺点：占地大，绕行距离长，当非机动车和行人过多及有直向行驶的电车时不宜采用。

分类：（1）常规环行交叉口 （2）小型环行交叉口 （3）微型环行交叉口

交通工程作业参考答案

P86 习题1

解：

P=0.25

k n K k n k P P C P --=)1(

121121)25.01(25.0--=C P

375.0)25.01(25.021211=-?=-P

P86 习题2

解： 20=n P=0.25

k n K k n k P P C P --=)1(

00317.0)25.01(25.002000200=-=-C P

P86习题4

解： t k

k e k t P λλ-=!

)( ==-35

5!5)3(e P 0.1008

P87 习题5

解：泊松分布： m=λt=450/3600×40=5辆，P 0=由递推公式

!)(K e m K P m k -?= )(1)1(K P K m K P +=+

于8辆）。

P128 习题1

解： （a ）1、车道宽度修止系数f w

该道路宽度为3.25m ，f w =0.94

2、侧向净空修止系数f cw

一侧路肩宽度为1.25m ，另一侧路肩宽为0.75m ，参照日本标准P97表5-17，按两侧净空不足进行修正（路肩宽度不足，取修正系数的平均值），f cw =（0.92+0.81）/2=0.865

3、纵坡度修止系数f HV

f HV =1

4、视距不足修止系数S 1

视距不足占20%，查P100表5-23得，S 1=0.88

5、沿途条件修止系数S 2

沿途有少量的建筑物，查P100表5-25得，S 2=0.91

按P95表5-13 N 理论=2×900=1800辆/小时

21S S f f f N N HV cw w ?????=理论实际

小时辆实际/114791.088.01865.092.01800=?????=N

道路服务等级为三级，查P93表5-6，V/C=0.48

小时辆设计/55148.01147=?=N

（b ）换算交通量为：

N 换算=743×2+4×4+12×1.0+16×2+120×0.2+3×4=1582辆/小时

因此，实际交通量超过了设计交通量。

P128习题3（书中题目有许多不明确的地方，因此修改后如下）

某城市有一个两条道路AB 和CD 相交的交叉口。AB 方向停车线处有两个车道，左转车占15右转车占25%。CD 方向停车线有一个直左右混行车道，左转车占30%，右转车占20%，。T GAB =50S ，T GCD =43S ，黄灯时间为2×4S 。t 损=3.0s ，t 间=2.0s 。 左、右转系数K=0.8。行人过街不致影响交通。求交叉口的设计通行能力（按二级服务水平）。

解：（1）AB 方向通行能力

一条直行车道的通行能力：

间损绿周直t t t T N -?=3600

h N /84623

50)424250(3600辆直=-??++=

一条直右车道的通行能力： K n N N )211(右直直右-

= h N /5928.0)25.0211(846辆直右=??-

=

一条直左车道的通行能力： K n N N )431(左直直右-

= h N /6018.0)51.0431(846辆直右=??-=

AB 方向通行能力：h N N N AB /6382)592601(2)(2辆直右直左=+=+=

（2）CD 方向通行能力

一条直行车道的通行能力：

间损绿周直t t t T N -?=3600

h N /72023

43)424250(3600辆直=-??++=

一条直左右混行车道的通行能力：

h N /4028.0)20.021

1)(30.0431(720辆直左右=??-?-=

CD 方向通行能力：h N N CD /80440222辆直左右=?==

（3）交叉口的设计通行能力

h N N N CD AB /074265.0)8046382(65.0)(辆设计=?+=?+=

(交通工程研究的目的是什麽？)

答：交通工程研究的主要目的是保证交通安全，以及实现快速、舒适、方便、经济及与环境相协调的客货运输。

小时流率与小时流量有何区别？)

答：小时流量是指一小时内通过观测断面的实际交通量。

小时流率通常是将某连续时间段（小于一小时）内的交通量扩大为一小时得到的交通量。

小时流率是放大的相对小时流量，小时流率一般大于小时流量。

(百分之八十五位车速的定义和在交通工程中的含义是什麽？)

答：在一路段行驶的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度之下，只有15%的

车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的最高限制车速。

(何谓先行和后滞相位？)

答：先行相位是指当一方向车辆获得绿灯时，其对向仍禁止通行的相位分配方式。后滞相位是对正在运行的对象双方一方先禁止通行，而另一方继续给与绿灯的相位分配方式

(何谓有效绿灯时间？)

答：实际绿灯时间、黄灯时间中，除掉损失时间后，实际上用于通车的时间即为有效绿灯时间。

(何谓随车时距？)

答：次要道路上，前后两车保持的保证两辆或两辆以上车辆安全穿越主干道的最小平均车头时距。

(何谓饱和流量?)

答：饱和流量是在车辆处于饱和车头时距的条件下，一小时通过的交通量。

(时间平均车速与空间平均车速在什麽情况下相等?)

答：根据公式

2211111inniiiiidtTMSntntnndSMSntntt

等号成立条件为ti=tj ( ij )即道路上所有车辆的地点车速均相等的情况下，时间平均车速等于空间平均车速。

描述机动性与可达性之间的关系, 并以京，津高速路和大望路为例加以说明)

答：机动性和可达性是出行的两个因素。

机动性注重的是出行过程的效率；可达性注重出行过程的方便程度。

随着机动性的增加，可达性程度降低。

如京津高速，由于全封闭、全立交对车辆行驶的干扰小机动性较之其他道路高，但通过它能够直接到达目的地的能力下降了。而大望路道路两侧干扰严重车辆运行效率低，但可达性好。

（试说明二路停车和全路停车之间的区别）

答：二路停车指一种用于主，次路相交的无信号交叉口的控制方式，次干道进口安装停车标

(叙述MUTCD中有关在交叉口采用信号灯的基本原则)

答：1. 交通流量原则；

2. 行人与自行车原则；

3. 学校穿行原则；

4. 信号协调原则；

5. 冲突原则；

6. 路网原则。

(描述信号相位数与交叉口延误之间的关系)

答：随着信号相位数的增加，交叉口一个进口方向上总延误时间增长。

(列出影响高速路自由流速度的因素)

答：影响多车道公路自由流速度的因素主要有：车道宽度，路侧净空，车道数及立交密度。

(一辆以每小时120公里行驶的汽车在200米处发现停靠在路上的卡车，请问，小车司机最小的反应时间为多大时才不会撞到该卡车。道路纵坡为零且车轮与路面的粘着系数为0.40 。如果小车司机发现卡车时，距离卡车为140米，在其他条件不变的情况下，会发生什麽并给出解释) (10分)

解：由题意可知：Si= 120 km/h, F= 0.40, G= 0 %, Sf= 0 km/h

根据方程)(254278.022GFSStSdfii 此时，d= 200 m

可知反应75.1120278.04.025*******t2 s

即当反应时间小于等于1.75s时不会撞到该卡车

由于刹车距离为1424.02540120)(254222 GFSSdfibm

所以当距离卡车为140m时开始刹车，无论反应多快都会撞上卡车。

已知某公路畅行速度为Vf=80Km／h，饱和密度为Kj=96辆／Km，且已知速度与密度具有V=b-aK，求该路段在密度为30辆／Km时的路段平均交通量？该道路的最大交通量为多少，对应的速度和密度值是多少？

解：由格林希尔茨线性模型有：

b=Vf=80，………………………………………………1分

a=Vf/Kj=80/96，…………………… ………………1分

V=80-80/96*30=55 Km／h………………………………2分

Q=KV=30*55=1650辆/小时…………………………………2分

Q=KV= K(b-aK)，

令dQ/dK=b-2aK=0，得Km=48辆／Km，则……………1分

Vm=80-80/96*48=40 Km／h……………1分

Qm=Km Vm=48*40=1920辆/小时…………………………2分

例1、乘某路公共汽车从起点A→终点B，L=2km，中途有一交叉口I及一个停靠站S。单方向行驶三次，结果如下。求平均行驶车速及平均行程车速。

解：行程时间不包括起点、终点损失时间，应剔除后竖向求和。

①、平均停车时间：t1=(3.23+5.57+2.82)/3=3.87(min)

②、平均行驶时间： t2=(3.81+3.69+3.82)/3=3.77(min)

③、平均行程时间：t=t1+t2=3.87+3.77=7.64(min)

④、平均行驶车速：v=L/t2 ×60=2.0/3.77 ×60=31.8km/h

⑤、平均行程车速：v=L/t×60=2.0/7.64 ×60=15.7km/h

例2、车辆平均长度L=6.1m，当K=Kj时，相邻车辆间平均距离d=1.95m。当车流量最大时，平均车头时距ht=1.5s。求①Qm、Km、Vm

②若K1=30辆/公里时，求Q1、V1

③若K2=106.6辆/公里时，求Q2、V2

解：①平均车头间距hd=L+d=6.1+1.95=8.05(m)

Kj=1000/hd=1000/8.05=124辆/公里

Km=Kj/2=124/2=62辆/公里

Qm=3600/ht=3600/1.5=2400辆/小时

Vm=Qm/Km=2400/62=38.4km/h

②、③利用Q=Vf× (K-K2/Kj)，Vf=2Vm，V=Vf× (1-K/Kj)即可求。