算例6-1按照水平一的要求确定交通参数示例
第一节-暴雨推理法
教案用纸
一、水力因素
（1）过水断面 凡垂直于所有流线所取的横断面，称为过水断面，过水断面面积常用A 表示，单位为2m 。
（2）流量 单位时间内流经过水断面的液体体积称为流量，常以Q 表示，单位为s m /3。
（3）断面平均流速 过水断面上各点流速的加权平均值，称为断面平均流速，用v 表
示，单位为s m /3。
由定义可知： Av Q =
（4）湿周 液流过水断面和固体边界接触的周界线长，称为湿周，以χ表示，单位为cm 或m 。
边界的粗糙程度用粗糙系数n 表示。
（5）水力半径 过水断面面积与湿周之比称为水力半径，以R 表示，单位为m 。
其数
学表达式为：
R=A/χ (9-1)
（6）平均水深h 过水断面面积A 和水面宽B 的比值，即h =A/B ，单位为m 。
当水面宽度B 大于水深10倍以上时，χ≈B ，则h R ≈。
（7）河床比降 河底单位流程的落差称为河床比降，用i 表示。
，水力计算中比降用小数表示。
二、水流分类
根据水流水力因素随时间、空间变化的性质，水流可分为：
（1）恒定流与非恒定流 水力因素不随时间变化的水流为恒定流，相反为非恒定流。
（2）均匀流与非均匀流 水力因素不随空间位置的变化为均匀流，相反为非均匀流。
非均匀流根据上下游水流变化的缓慢或者急剧，分为渐变流和急变流。
（3）缓流和急流 根据水流流态的缓急或水流在过水断面的总比能中比动能与比势能的相对比例分为缓流和急流。
一般用弗汝德数r F 来判别水流的流态，当r F <1时，为缓流；当r F >1时，为急流；r F =1时，为临界流。
2019年《道路工程课程设计》任务书及指导书
2019年《道路工程课程设计》任务书及指导书——沥青路面设计1.设计资料河南某地（Ⅱ）拟修建高速公路，设计为双向四车道，路基宽度27.0m。
其5中，行车道7.5m×2。
经交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为4052辆/日, 交通年平均增长率为6.05%。
根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC0类，根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)公路新建部分路基平均填土高度1.8m，平均地下水位0.8m，平均冻深0.48m，土质为粘土质砂，其重度错误!未找到引用源。
为18.0kN/m3。
根据气象资料，连续十年路面最低气温平均值为-2℃。
路基路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.88,干湿与冻融循环作用折减系数K取0.80，则经η过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为63MPa。
2.设计内容（1）交通分析；确定交通荷载等级。
（2）初拟沥青路面结构（结构层组合、各结构层材料、层厚）。
（3）确定各层材料参数（各层材料模量、强度和土基的回弹横量）。
（4）轴载换算，计算Ne。
（5）进行路面结构验算。
（6）计算路基顶面和路表验收弯沉值。
3.设计所需参考资料（1）公路沥青路面设计规范（JTG D50-2017）（附电子版）；（2）路基路面工程（第五版），黄晓明主编；（3）道路工程教材。
4.设计验算好路网——在线设计——沥青路面结构分析(APAD)（规范编写组提供的网页版程序）(/online_design.aspx)5.提交成果（1）课程设计计算书A4手写，要求过程详实，表格、公式规范。
注：计算书后面附“课程设计总结”1份。
（2）沥青路面结构设计图A3一张，要求按照制图标准规范绘制。
交通工程经典例题及答案
第二章作业2-1 下表为某高速公路观测交通量，试计算：（1）小时交通量；（2） 5min 高峰流率；（ 3） 15min 高峰流率；（ 4）15min 高峰小时系数。
解：（ 1）小时交通量 =201+ ⋯ +195=2493(2) 5min 高峰流率 =232 × 12=2784（3） 15min 高峰流率 =(232+219+220) × 4=2684（4） 15min 高峰小时系数 =2493/2684=92.88%S2-2 对长为 100m 的路段进行现场观测，获得如下表的数据，试求平均行驶时间t，区间平均车速，时间平均车速。
解：（ 1）时间平均车速：vv i75... 67.972.16 n16（2）区间平均车速：v L nL721t i1n v i[例 ]某公路需要进行拓宽改造，经调查预测在规划年内平均日交通量为50000 辆 /天（小汽车），设计小时系数K=17.86x-1.3-0.082 ， x 为设计小时时位（x 取 30），取一条车道的设计能力为 1500 辆 /小时（小汽车），试问该车道需修几车道？解： 1、设计小时交通量系数：k17.8630 1.30.086 0.132、设计小时交通量DHV5000013 /100 650065003、车道数：n 4.31500取n=6第三章3-1 测试车在一条东西长 2km 的路段上往返行驶 12 次，得出平均数据如下表：解：（ 1） q 东X 西 Y 东 28.61.5 452辆 /ht 东 t 西 2 2X 东Y 西 29 1辆/ hq 西t 西2 2450t 东（ 2）平均行程时间：t 东t 东Y 东 21.5t 西 t 溪Y 西 21 q 东 1.8 minq 西1.9 min452450（ 3）平均车速： L2 60v 东66.7km/ ht 东1.8v 西L 2 6063.16km/ ht 西1.93-2 地点车速调查方法有哪几种？这些方法的优缺点各是什么？3-4 某交叉口采用抽样法调查停车延误，由10min 观测（间隔为 15s ）所得资料列于表中试做延误分析。
交通工程学计算题
以下是交通工程学计算题示例，涉及到交通流理论和交通工程设计等方面：
1.计算一个道路段的通行能力：
给定一个道路段的长度为1000米，宽度为20米，每条车道的车道宽度为3米，车道数为3，设计速度为60公里/小时。
要求计算该道路段的通行能力。
2.计算交叉口的延误时间：
给定一个交叉口，南北方向的车流量为2000辆/小时，东西方向的车流量为1500辆/小时，每个方向有2条车道。
车辆平均速度为40公里/小时，交叉口的车道宽度为3米，车道数为4。
要求计算交叉口的延误时间。
3.计算停车视距：
给定一个道路段的长度为100米，路面宽度为12米，车道宽度为3米，设计速度为60公里/小时。
要求计算在该道路段上行驶的车辆的停车视距。
以上计算题示例涉及到交通工程学的多个方面，需要结合交通流理论和工程设计的知识进行解答。
SolidWorks_Simulation教程
SolidWorks Simulation图解应用教程（一）1•在我们完成了产品的建模工作之后，需要确保模型能够在现场有效地发挥作用。
如果缺乏分析工具，则只能通过昂贵且耗时的产品开发周期来完成这一任务。
一般产品开发周期通常包括以下步骤：1)建造产品模型；2)生成设计的原型；3)现场测试原型；4)评估现场测试的结果；5)根据现场测试结果修改设计。
这一过程将一直继续、反复，直到获得满意的解决方案为止。
而分析可以帮助我们完成以下任务：1)在计算机上模拟模型的测试过程来代替昂贵的现场测试，从而降低费用；2)通过减少产品开发周期次数来缩短产品上市时间；3)快速测试许多概念和情形，然后做出最终决定。
这样，我们就有更多的时间考虑新的设计，从而快速改进产品。
为什么要分析?在我们完成了产品的建模工作之后，需要确保模型能够在现场有效地发挥作用。
如果缺乏分析工具，则只能通过昂贵且耗时的产品开发周期来完成这一任务。
一般产品开发周期通常包括以下步骤：1)建造产品模型;2)生成设计的原型;3)现场测试原型;4)评估现场测试的结果;5)根据现场测试结果修改设计。
这一过程将一直继续、反复，直到获得满意的解决方案为止。
而分析可以帮助我们完成以下任务：1)在计算机上模拟模型的测试过程来代替昂贵的现场测试，从而降低费用;2)通过减少产品开发周期次数来缩短产品上市时间;3)快速测试许多概念和情形，然后做出最终决定。
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SolidWorks Simulation作为SolidWorks COSMOSWorks的新名称，是与SolidWorks完全集成的设计分析系统。
它提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析、频率分析、扭曲分析、热分析和优化分析，凭借着快速解算器的强有力支持，使用户能够使用个人计算机快速解决大型问题。
SolidWorks Simulation提供了多种捆绑包，可满足各项分析需要。
常用交叉口通行能力计算
1）计算直行车道的设计通行能力，则：
3600 t t C ( 1) T t
g o s i
取to=2.3s; =0.9 据车种比例为2：8 ， 查表，得ti=2.65。
600 52 2.3 C ( 1) 0.9 533 pcu / h 120 2.65
s
２）计算直右车道的设计通行能力 Ｃsr=Cs=533pcu/h
6）西进口设计通行能力同东进口。
7）南进口设计通行能力。该进口只有直、左、右混 行车道，其设计通行能力按公式计算 C slr Csl
Cs (1 'l / 2) 533(1 0.15 0.5) 493 pcu / h
8）验算南进口的左转车是否影响对面直行车，因为 南北进口车道划分相同，即验算北进口左转车是否影响南 进口车的直行。 设计左转交通量C1=493×0.15=74pcu/h。 设计左转交通量Cl<C‘le=120pcu/h，不需要折减。
5）验算是否需要折算 当Cle>C’le时，应当折减。
T 120 s 3600 n 30 120 C 'le 4 30 120 pcu / h
进口设计左转交通量Cle=Cl=188pcu/h，本题情况， Cle>C‘le,需按公式折减
C 'e Ce ns (Cle C 'le ) 1254 2(188 120) 1254 136 1118 pcu / h
３）东进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车 道类型，其设计通行能力为：
Cel (Cs Csr ) /(1 l ) (533 533) /(1 0.15) 1254 pcu / h
第4章j交通规划 算例
【例题4-1】用Dijkstra法计算下图4-1所示路网从节点1到节点9的最短径路。
⑦⑧⑨图4-1 交通网络示意图【解】：步骤1给定起点1的P标号：P[1]=0，其他节点标上T标号：T 1(2)=… = T 1 (9)= ∞。
步骤2 节点1 刚得到P标号。
节点2、4与1相邻，且均为T标号，修改这两点的T标号：T 2 (2)=min[T 1 (2),P(1)+d 12 ]=min[∞,0+2]=2T 2 (4)=min[T 1 (4),P(1)+d 14 ]=min[∞,0+2]=2在所有（包括没修改的）T标号中，找出最小标号。
2、4为最小，任选其一，如节点2，即P[2]= T 2 (2)=2。
步骤3 节点2 刚得到P标号。
节点3、5与2相邻，且均为T标号，修改这两点的T标号：T 3 (3)=min[T(3),P(2)+d 23 ]=min[∞,2+2]=4T 3 (5)=min[T(5),P(2)+d 25 ]=min[∞,2+2]=4在所有T标号（点3,4,5…9）中，节点4为最小，给节点4标上P 标号，即P[4]= T 2 (4)=2。
步骤4 节点4 刚得到P标号。
节点5、7与4相邻，且为T标号，修改这两点的T标号：T 4 (5)=min[T(5),P(4)+d 45 ]=min[4,2+1]=3T 4 (7)=min[T(7),P(4)+d 47 ]=min[∞,2+2]=4在所有T标号中，节点5为最小，给节点5标上P标号，即P[5]= T 4 (5)=3。
步骤5 节点5 刚得到P标号。
节点6、8与5相邻，且为T标号，修改这两点的T标号：T 5 (6)=min[T(6),P(5)+d 56 ]=min[∞,3+1]=4T 5 (8)=min[T(8),P(5)+d 58 ]=min[∞,3+2]=5在所有T标号中，节点3为最小，给节点3标上P标号，即P[3]=T 3 (3)=4。
步骤6 节点3 刚得到P标号。
城市道路交叉口与路段通行能力计算方法与公式
计算说明一、路段通行能力与饱和度的计算说明1、通行能力计算计算路段单方向的通行能力，如“由东向西的通行能力”、“由南向北的通行能力”。
∑=ni i C C 1＝单 （1-1）单C —— 路段单向通行能力；i C —— 第i 条车道的通行能力；i —— 车道编号，从道路中心至道路边缘依次编号；n —— 路段单向车道数。
车道交条ααα⨯⨯⨯=0C C i （1-2） 0C —— 1条车道的理论通行能力，根据道路设计速度取表1-1中对应的建议值：表1-1 0C 值条α —— 车道折减系数，自中心线起第一条车道的折减系数为1.00，第二条车道的折减系数为0.80～0.89，第三条为0.65～0.78，第四条为0.50～0.65，第五条以上为0.40～0.52；交α —— 交叉口折减系数，根据道路设计速度和路段两交叉口之间的距离由表1-2确定：表1-2 交叉口折减系数——车道宽度折减系数，根据车道宽度由表1-3确定：车道表1-3 车道折减系数2、饱和度计算V/——实际流量除以通行能力。
C二、交叉口通行能力与饱和度计算说明1、通行能力计算∑=ni i C C 1＝交叉口 (2-1)交叉口C —— 交叉口通行能力；i C —— 交叉口各进口的通行能力；i —— 交叉口进口编号；n —— 交叉口进口数，n 为4或3。
∑=Kj j i C C 1＝ (2-2) j C —— 进口各车道的通行能力；j —— 车道编号；K —— 进口车道数。
先计算各个车道的通行能力，再计算各个进口的通行能力，然后计算整个交叉口的通行能力。
用专用工具计算进口各车道通行能力，按直行、直左、直右、直左右、专左、专右的先后顺序。
（1） 直行、直左、直右与直左右车道的通行能力计算：需要输入的数据：① 信号周期T ；② 对应相位的绿灯时间t ；③ 对应相位的有效绿灯时间j t ；④ 对应的车流量。
注意：“有效绿灯时间j t ”项，只需设定一个不为零的数即可，建议与t 相等。
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2.5 示例
2.5.1 按照水平一的要求确定交通参数示例
华中地区某一级公路，设计年限为15年。
根据OD分析，断面大型客车和货车交通量为3500辆/日，交通量年增长率为6.5%。
方向系数取0.55；根据表2-3，车道系数取0.50，则设计车道初始年大型客车和货车日均交通量为962辆/日，进而计算得到15年大型客车和货车累计为850万辆，可知设计交通荷载等级为重。
根据对路段每辆车实际收集到的轴载组成数据，经统计分析后，得到车辆类型分布系数列于表2-11。
表2-11 车辆类型分布系数
分别统计2~11类车辆中单轴单胎、单轴双胎、双联轴和三联轴的数量，除以各类车辆总量，按式（2-11）计算各类车辆中不同轴型平均轴数，列于表2-12。
表2-12 各种车辆类型的不同轴型平均轴数
按式（2-12）计算2~11类车辆不同轴型在不同轴重区间所占的百分比，得到不同轴型的轴重分布系数，即轴载谱。
部分车辆类型的不同轴型的轴载谱如图2-23~图2-26所示。
图2-23 部分车辆类型的单轴单胎轴载谱
图2-24 部分车辆类型的单轴双胎轴载谱
图2-25 部分车辆类型的双联轴轴载谱
图2-26 部分车辆类型的三联轴轴载谱
验算的设计指标包括沥青混合料层层底拉应变和永久变形量、无机结合料稳定层层底拉应力和路基顶面竖向压应变。
针对这三个设计指标，按式（2-13）计算2~11类车辆各种轴型在不同轴重区间的当量设计轴载换算系数；然后按式（2-14）计算各类车辆当量设计轴载换算系数，针对不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数，列于表2-13。
表2-13 不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数
根据表2-13的计算结果，按式按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。
对应于沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为3.23×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为3.71×109次；对应于路基顶面竖向压应变的当量设计轴载累计作用次数为6.55×107次。
2.5.2 按照水平二的要求确定交通参数示例
华中地区某一级公路，设计年限15年。
基本交通参数见2.5.1示例。
由车辆类型分布系数、累计货车和大型客车交通量计算得到的各类车型交通量，列于表2-14。
表2-14 车辆类型分布系数和各车型车辆的交通量
水平二时，非满载车和满载车的比例取当地经验值，计算得到各类车型非满载车和满载车数量，结果列于表2-15。
表2-15 非满载车和满载车所占比例及相应交通量
验算的设计指标包括沥青混合料层层底拉应变和永久变形量、无机结合料稳定层层底拉应力和路基顶面竖向压应变。
针对这三个设计指标，根据当地经验值，得到各车型对应的非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数，结果列于表2-16。
表2-16 非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数
根据表2-16，按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。
对应沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为2.74×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为1.91×109次；对应于路基顶面竖向压应变当量的设计轴载累计作用次数为5.22×107次。
2.5.3 按照水平三的要求确定交通参数示例
华中地区某一级公路，设计年限15年。
基本交通参数见2.5.1示例。
由车辆类型分布系数、累计货车和大型客车交通量计算得到的各类车型交通量，列于表2-17。
表2-17 车辆类型分布系数和各车型车辆的交通量
水平三时，非满载车和满载车的比例取表2-9所列全国代表值，计算得到各类车型非满载车和满载车数量，列于表2-18。
表2-18 非满载车和满载车所占比例及相应交通量
验算的设计指标为沥青混合料层层底拉应变、沥青混合料层永久变形量和路基顶面竖向压应变。
针对这三个设计指标，根据表2-10，得到各车型对应的非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数，列于表2-19。
表2-19 非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数
根据表2-19，按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。
对应沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为2.62×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为1.64×109次；对应于路基顶面竖向压应变当量设计轴载累计作用次数为4.82×107次。