(整理)交通工程学知识点.

一、填空题

（1）、我国道路交通标志按其含义分：警告标志、禁令标志、指示标志、之路标志

（2）、排队规则指到达的顾客按怎样的次序接受服务，它包括三种形式：损失制、等待制、混合制。

（3）、交通密度的调查方法有出入量法、摄影法两种。

（4）、交通工程学是一门发展中的交叉学科。其内容包含有自然科学和社会科学的成分，且不断丰富。

（5）、交通工程学研究目的是探讨如何使交通运输安全、迅速、舒适、经济

（6）、驾驶员的视野与行车速度有密切关系，随着汽车的行驶速度的提高，注视点前移，视野变窄，周界感减少。

（7）、汽车动力性能注意可以用三方面指标评定：最高车速、加速时间或加速度、最大爬坡能力

（8）、描述交通流特性的三个参数是交通量、车速和交通密度。

（9）、泊松分布理论适用于交通流量小，驾驶员随意选择车速，车辆到达时随机的判断依据是

() ()1=

x

E

x

D

(10)、高速公路是自成系统的一种公路形式，一般由三部分组成：高速公路基本路段、交织区、匝道

(11)、构成交通三要素是指人车路

(12)二项分布理论适用于拥挤交通流，驾驶员自由行驶机会少，车辆到达数在均值附近波动。判断依据为

()

()1

1<

-

=P

x

E

x

D

13、交通工程学研究的主要对象是驾驶员、行人、车辆、道路和交通环境

14、人们把1930年美国成立的交通工程师协会作为交通工程学正式诞生的标志

15、根据延误发生的原因可以把延误分为固定延误、停车延误、行驶延误、排队延误、引道延误和控制延误。

16、汽车在行驶过程中遇到的阻力有空气阻力、滚动阻力、惯性阻力、坡度阻力。

17、通行能力按作用性质可以分为三种：基本通行能力、可能通行能力和设计通行能力

18、交通工程学是研究交通规律及其应用的一门技术科学。研究目的是探讨如何安全、迅速、舒适、经济地完成交通运输任务；它

的研究内容主要是交通规划、交通设施、交通运营管理；它的探索对象是驾驶员、行人、车辆、道路和交通环境。

19、驾驶疲劳：是指作业者在连续作业一段时间以后，劳动机能的衰退和产生疲劳感的现象。驾驶人员在连续驾驶车辆后，产生生

理、心理机能以及驾驶操作效能下降的现象称为驾驶疲劳。

20、第30位小时交通量将一年当中8760个小时的小时交通量，按大小次序排列，从大到小排列序号为第30位的那个小时的交通

量，称为第30位小时交通量。

21、85%位速度：表示在该路段上行驶的车辆中有85%的车辆低于该速度，即是说大于85%位车速的车辆其速度值大大超过85%

位车速，离散性高，使交通流不稳定，所以在交通管理工作中应以85%位速度作为制定最大限制车速标准的参考值。

22、道路服务水平：指道路使用者根据交通状态，从车速、舒适、方便和经济等方面所能得到的服务程度

23由于法规、教育、工程、环境和能源这五词的英文开头都是E，交通工程学简称五E科学

24、驾驶员反应时间的长短取决于反应的复杂程度、驾驶员训练情况。心理生理状况、疲劳影响、疾病或酗酒等。

25、汽车的性能参数主要包括动力性、燃油经济性、最小转弯半径、通过性、操纵稳定性、制动性和舒适性等。

26、交通量的随时间和空间变化的特性叫交通量的分布特性

负指数分布应用于车流密度不大。车辆到达随机性较大的情况。

一个排队系统由三部分组成：输入过程、排队规则和服务窗。

输入过程：确定型输入、泊松分布、厄兰分布。

排队规则主要有三种方式：损失制、等待制、混合制。

排队系统的运行指标：服务率、交通强度、系统排队长度、等待时间和忙期。

名词解释(30分，每题3分)

1．交通量

又称流量，是指单位时间内，通过道路（或道路上某一条车道）指定地点或断面的车辆数。 2. 立体视觉

是人对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凸凹的感知能力。 3. 车头间距

是指一条车道上前后相邻车辆之间的距离，用车辆上有代表性的点来测量，如前保险杠或前轮。 4. 道路通行能力

我国对通行能力的定义是指道路设施疏导交通流的能力。即在一定的时段（通常15分钟或一小时）和正常的道路、交通、管制以及运行质量要求下，通过道路设施交通流质点的能力，也称为交通容量或简称容量。它是道路设施在一定条件下所能通过车辆的极限数值。 5. 设计速度

是指在道路交通与气候条件良好的情况下，仅受道路条件限制所能保持的最大安全车速。设计速度是道路线形的几何设计中使用的参考速度。 6. 信号相位

交叉口各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合称为一个信号相位。 7. 智能运输系统

是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了车辆、道路、使用者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统。

8. 汽车制动性能

是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定和在长下坡时能维持一定车速的能力，以及汽车在一定坡道上能长时间停住不动的驻车制动性能。 9．交通事故

根据《中华人民共和过道路交通安全法》规定：交通事故是指车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件。

10. 交通运输系统

是由铁路、道路、水路、航空和管道五种运输方式（子系统）组成的一个综合系统。 11制动距离：从踏着制动踏板开始到汽车停住(

0 v )为止车辆所驶过的距离，它不包括驾驶员的知觉——反应距离。

12渠化交通：在道路上划分道线或用分隔带、交通岛来分隔车道，使不同方向的车辆顺着规定的车道行驶。

13流率：把在不足1小时的时间段内（通常是15分钟），通过道路（或道路上某一条车道）指定地点或断面的车辆数经过等效转换得到的单位小时的车辆数。

14设计速度：指在道路交通与气候条件良好的情况下，仅受道路条件限制所能保持的最大安全车速。

15信号交叉口的通行能力：在现行的交通状况、车行道和信号设计条件下，某一指定进口道所能通过交叉口的最大流率。（观测流率的间隔时间一般为15分钟）

16服务水平：描述交通流内的运行条件及其影响驾驶员与乘客感受的一种质量标准。亦即道路在某种交通条件下所提供的运行服务的质量水平。

17间断流：有外部固定因素影响的周期性中断交通流，如有信号交叉口和无信号交叉口的交通流。

18交通调查：为了找出交通现象的特征性趋向，在道路系统的选定点或路段，收集和掌握车辆或行人运行情况的实际数据所进行的

调查分析工作。

19城市公共交通：在城市及其所辖区域范围内供公众出行乘用的各种客运交通方式的总称，包括公共汽车、电车、出租汽车、轮渡、地铁、轻轨以及缆车等。

20道路交通安全法：2003年10月28日，十届人大五次会议通过了《中华人民共和国道路交通安全法》，并于2004年5月1日开始施行。该法对车辆和驾驶人、道路通行条件、道路通行规定、交通事故处理、执法监督和法律责任等作出了明确具体的规定。这是我国第一部全面规范道路交通参与者权利义务关系的基本法律，充分体现了人文主义的关怀。

21、路网密度：一个区域的路网密度等于该区域内道路总长与该区域的总面积之比。每百平方公里国土面积拥有的公路里程数。

22、视野：人的双眼注视某一目标，注视点两侧可以看到的范围叫视野。

将头部与眼球固定，同时能看到的范围为静视野。

23、交通量：是指选定的时间内，通过道路某一地点或某一断面的实际交通参与者（含车辆、行人、自行车等）的数量，又称交通流量或称流量。

24、交通流密度（又称车流密度）是指在某一时刻，某单位长的路段上一条车道或几条车道内的车辆数。

25、地点车速：是车辆驶过道路上某一断面时的瞬时速度，观测距离很短，以行驶该距离的时间小于2s为限

26、基本通行能力：是指交通设施在理想的道路、交通、控制和环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过标准车辆的最大辆数（最大小时流率）。

27、驾驶员疲劳的主要原因：驾驶员的睡眠、生活环境、车内环境、车外环境、行驶条件、驾驶员自身条件

28、影响车速变化的主要因素有：驾驶员的影响车辆的影响道路的影响、交通条件的影响、环境的影响

29、通行能力和服务水平作用：用于道路设计、用于道路规划、用于道路交通管理

30交通工程学：研究交通规律及运用的科学

31动视力：是汽车行驶时，驾驶员同车体一起按一定的速度前进，驾驶员观察物体运动的视力。

32 30位小时交通量：将一年当中8760个小时的小时交通量，按大小次序排列，从大到小排列序号为第30位的那个小时的交通量，称为第30位小时交通量。

33临界密度：在交通流密度中，能够使道路上的交通量达到最大值时的密度，又称为最佳车流密度

34交通规律：交通规律是指交通生成、交通分布、交通流流动、停车等规律。

一．简答题(30分，每题6分)

1．截止到2003年底，我国高速公路通车总里程和机动车保有量各为多少？

截止到2003年底，我国高速公路通车总里程2.98万公里，机动车保有量9600多万辆。

2．简述提高交叉口通行能力的措施。

以减轻、缓解交叉口拥挤为主要目的的交叉口优化，首先要知道该交叉口能够处理多大的交通量，这里处理交通量的能力称为交通容量。交通容量因道路的幅宽、车道的使用方法、信号控制方法等而不同，如果到达交叉口的交通量超过交通容量，则发生交通拥挤现象。因此，要从各个角度探讨研究在现有条件下增大交通容量的方法：1交叉口的面积在保证需求的条件下尽量小。2将左、右转交通和直行交通分离。

3注意交叉口的几何结构与交通控制方法的匹配。4注意相位数不可增加过多。5进口道的车道数一般应小于或等于出口道的车道数。6在交叉口进口道有左转交通，要尽可能设置左转专用相位和左转专用车道。7信号周期长度不要设计过长。8在设计信号相位方案时，要考虑到确保交通流的连续性，并且使驾驶员易看懂。9人行横道尽量与车道成直角设置。10设置与车道分离的人行道。

3．给出流量与速度关系式，并画图说明其关系。

Q＝K j（

-

s

v－

f

s

v

v2

）

K j——阻塞密度

f

v——自由流速度-

s

v——平均速度

流量－速度关系图

通常速度随流量增加而降低，直至达到最大通行能力的流量Q m为止。在曲线上拥挤的部分，流量和速度都降低。从原点E到曲线上各点向量的斜率表示那一点的密度的倒数1／K。在速度－流量曲线上，C点以上的部分表示不拥挤，而C点以下的部分则表示拥挤状态。

4．列出速度与密度之间的关系式，并画图说明。

?

?

?

?

?

?

-

=

j

f

s K

K

v

v1

B

C

A

D

E

K j

v m

v f

密度K

速

度

v s

5．醉酒对行车安全的影响有哪些？

(1) 醉酒使人的色彩感觉功能降低，视觉受到影响。(2) 醉酒对人的思考、判断能力有影响。(3) 醉酒使人记忆力降低。(4) 醉酒使注意力水平降低。(5) 醉酒使人的情绪变得不稳定。(6) 醉酒使人的触觉感受性降低。

6．请画出具有东西向左转专用相位的十字交叉口车辆流向图和信号配时图。

车辆流向图

信号配时图

7．泊松分布的基本公式和适用条件是什么？

a ．基本公式

,2,1,0,!)()(==-k k e t k P t

k λλ

式中：)(k P ——在计数间隔t 内到达k 辆车的概率；

λ——单位时间的平均到达率或单位距离的平均到达率；

t ——间隔时间或间隔距离；

e ——自然对数的底，取值为2.71828。

若令t m

λ=为在计数间隔t 内平均到达的车辆数，则上式可写为：

!

)(k e m k P m

k -=

b ．适用条件

车流密度不大，车辆间相互影响微弱，即车流是随机的,此时应用泊松分布能较好地拟合观测数据。在概率中，泊松分布的均值M 和方差D 均等于λt =m ，因此当观测数据的方差S 2

和均值m 之比近似等于1.0时，泊松分布适用。

8.二项分布 a ．基本公式

时间

n k n

t

n

t

C k P k n k k

n ,,2,1,0,)1()(

)( =-

=-λλ

通常记

n t p /λ=,则二项分布可写成：

n k p p C k P k n k k n ,,2,1,0,)1()( =-=-

式中10<

b ．适用条件

车流比较拥挤、自由行驶机会不多的车流用二项分布拟合较好。由于二项分布的均值M 大于方差D ，当观测数据表明m

S /2

小于1.0时二项分布适用。

9.负二项分布 a ．基本公式

,2,1

,0,)1()(11=-=--+k p p C k P k k βββ 式中

p 、β为负二项分布参数。10<

为正整数，其余符号意义同前。

b ．适用条件

当到达的车流波动性很大，所得数据就可能会具有较大的方差，此时应使用负二项分布拟合观测数据。从另一方面看，m S /2

大

于1时，负二项分布适用。

1、驾驶员酒后开车所产生事故主要有以下特点：

①向静止物体（如安全带、分车道混凝土墩、电杆、树、栏杆等）撞击； ②向停驻的车辆冲撞；

③夜间与对向车迎面撞击； ④因看错路而引起的各种翻车； ⑤重大事故和恶性事故多，致死率高

2、交通量资料主要运用在以下几个方面： （1）．确定道路分级 （2）．为道路几何涉及和确定交通管理设施提供依据 （3）．评定已有道路的使用情况，通过经济论证确定筑路计划 （4）．评价道路交通安全程度 （5）．探求交通趋势 （6）．安排交通运营计划，确定交通管制措施

3、交通延误产生是道路交通多种因素或一种因素的结果，这些因素是： (1)、驾驶员自身素质； (2)、车辆性能及技术状况； (3)、道路及其车流组成情况； (4)、交通负荷；

(5)、转向车比例及其他干扰情况； (6)、道路服务水平及交通控制水平； (7)、道路交通环境及其他因素等。 4、简答影响同行能力的主要因素 （1）、道路条件 （2）、交通条件 （3）、管制条件（4）、坏境与气候（5）、运行规定

1、 交通量分布特性：交通量是一个随机量，大小与经济发展水平、居民生活水平、地理位置和气候条件等复

杂因素有关，随空间和时间的不同而差异变化 2、 车流密度资料运用在这几个方面： （1）、车流密度是研究交通流理论和制定交通控制措施的重要基础数据。 （2）、车流密度是划分服务水平的依据，是反映道路上车辆拥挤程度的最直观的指标，直接反映了道路上车辆的密集程度。

(3)、车流密度指标，可以反映路上交通堵塞状况。 (4)、车流密度对道路通行能力的研究十分有用。

3、影响车速变化的主要因素有：驾驶员的影响、车辆的影响、道路的影响、交通条件的影响、交通组成的影响、环境的影响。

4、（交通流）理想条件包括：车道宽度大于3.75，小于4.5m ；侧向净空大于等于1.75m ；交通组成全部为小客车；驾驶员均为熟悉高速公路几何线形，且驾驶技术熟练、遵守交通法规的司机 简答OD 调查的目的 （1）、OD 调查的目的是收集调查区域内出行的类型与数量方面的资料 （2）、包括从各个起始小区(O 点)到各个终讫小区（D 点）的客、货车的流动 （3）、结合土地利用调查资料建立各类交通预测模型 （4）、从中推求远景年的交通量 （5）、为运输计划的研究提供基础数据 1、交通量资料的应用 （1）、确定道路分级（2）、为道路几何涉及和确定交通管理设施提供依据3．评定已有道路的使用情况，通过经济论证确定筑路计划 4．评价道路交通安全程度5．探求交通趋势6．安排交通运营计划，确定交通管制措施 2、交通延误资料作用 （1）、评价道路的阻塞程度和服务质量交通延误十分直观地反映了道路交通的阻塞情况，面对于道路的使用者，最关心的是时间和延误。因此，交通延误资料客观地反映了道路的阻塞程度，也体现了道路服务质量的高低 （2）、道路改建的依据在拟定道路或路口改建计划时，是否应拓宽道路或实行快慢车隔离，是否应设左转专用道等，都应以延误分析为依据（3）、运输规划交通运输部门在运营调度时往往不是选择距离最短的路线而是选择行车时间最少的路线，有了延误资料，有利于运输部门进行路线选择。 （4）、公共交通运输部门制定行车时刻表、调整路线运行状况时，也要依据延误资料。（5）、前后对比研究，对交通设施改善前后的延误时间进行调查，可以对改善的效果作出评价，交通管制根据延误资料，可以确定是否应限制停车，是否应采取单行或禁行等等交通管制措施（6）、延误资料还是确定路口信号灯配时的重要依据。当路口某一方向的延误明显大于另一方向时，则应调整绿信比，使两方向延误大致相等。 （7）、交通延误资料可以作为交通运政部门进行定线管理、合理调控线路运力的重要依据。

11．现有一主次干道相交的十字交叉口，欲对其进行感应控制，请问感应设备应布设在何处？说明原因。

（1）应布设在次干道上。

（2）根据我国交通法律规定，次干道的车辆应为主干道车辆然行，进行感应控制时，需要知道次干道上车辆是否到达一定的数量，进而为其提供绿灯放行做准备。 二． 计算题(40分)

1．一无信号控制的交叉口，主要道路的双向交通量为1200辆/小时，车辆的到达符合泊松分布。次要道路上的车辆所需穿越的临界车头时距t 0=6s 。车辆跟驰行驶的车头时距t=3s ，求次要道路上的车辆可穿越主要道路车流的数量。

解：

h

pcu e

e Q /257112003600

312003600

6

1200=-?=

?-

?-

次

2．下表为某年某路段上观测到的交通量数据，试求年平均日交通量、1月的日平均交通量以及1月的月变系数。（10分）

解：

年平均日交通量（AADT ）=

∑=365

1

365

1i i

Q

＝（23560＋29299＋26645＋23665＋24783＋26344＋29654＋24675＋24538＋27569＋

20350＋24788）/365＝838辆/日

1月的日平均交通量（MADT ）=∑=n

i i Q n 1

1＝23560/31＝760辆/日

1月的月变系数（M ）＝）

月平均日交通量（年平均日交通量（MADT AADT )＝838/760＝1.1

3．一四车道高速公路，设计速度为100km ／h ，单向高峰小时交通量P V =1800veh ／h ，大型车占50%，车道宽 3.75m ，一侧行车道距路边障碍物0.3米，重丘地形。实地观测的平均速度为50km ／h ，且驾驶员均有高速公路行驶经验，身体健康。参考下列各表，分析该路的服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。（20分）

高速公路基本路段服务水平分级表

车道宽度及净向侧宽的修正系数

高速公路、一级公路路段的大型车换算系数

3. 解：

为求服务水平要计算v ／C ： （l ）查表得修正系数

车道宽度及净向侧宽的修正系数93.0=w f

大型车换算系数5.2=HV

E

大型车交通量占总交通量的百分比5.0=HV P

驾驶员条件修正系数

0.1=P f

由设计速度为100km/h 可知，ln //2000h pcu C B =

大型车的修正系数

[]571.0)15.2(5.01/1)

1(11

=-?+=-+=

HV HV HV E P f

（2）计算v ／C

[][]85

.00.1571.093.022000/1800//=????=????=p HV w B P f f f N C V C v （3）该公路服

务水平属三级

（4）计算达到可能通行能力前可增加的交通量 此时0.1/=C

v ， 行车道的可能通行能力=

h

veh f f f C v N C p HV w B /21200.1571.093.000.122000)/(=?????=????? 达到可能

通行能力前可增加的交通量V

h veh V /32018002120=-=

四．下表是在连续的时间间隔内观测到的交叉口入口引道上停车的车辆数。请根据该表求总延误、每一停驶车辆的平均延误、交叉口入口引道上每辆车的平均延误、停驶车辆百分率。（20分）

点样本法现场纪录表

解： 总延误＝总停车数×观测时间

间

隔

（辆·s ） 每一停驶车辆的平均延误

＝

停驶车辆总数

总延误（s ）

交叉口入口引道上每辆车的平均延误＝

引道总交通量

总延误（s ）

停驶车辆百分率＝

％引道总交通量

停驶车辆总数

100 （％）

利用上表的数值可以得到相应的值： 总延误＝248×15＝3720辆·s ；

每一停驶车辆的的平均延误＝

206

3720

＝18.1s ； 交叉口入口引道上每辆车的平均延误＝420

3720

＝8.9s ；

停驶车辆百分率＝420

206

×100％＝49％

五．一四车道高速公路，设计速度为80km ／h ，单向高峰小时交通量P V =1800veh ／h ，大型车占50%，车道宽 3.75m ，一侧行车道距路边障碍物0.3米，重丘地形。实地观测的平均速度为50km ／h ，且驾驶员均有高速公路行驶经验，身体健康。分析该路的服务水平，问其达到可能通行能力之前还可增加多少交通量。（30分）

高速公路基本路段服务水平分级表

车道宽度及净向侧宽的修正系数 高速公路、一级公路路段的大型车换算系数

解：为求服务水平要计算v ／C ： （l ）查表得修正系数

车道宽度及净向侧宽的修正系数93.0=w f

大型车换算系数

5.2=HV E

大型车交通量占总交通量的百分比5.0=HV P

驾驶员条件修正系数

0.1=P f

ln //1900h pcu C B =

[]571

.0

)1

5.2(

5.0

1/1

)1

(

1

1

=

-

?

+

=

-

+

=

HV

HV

HV E

P

f

（2）计算v／C

[][]89.0

0.1

571

.0

93

.0

2

1900

/

1800

/

/=

?

?

?

?

=

?

?

?

?

=

p

HV

w

B

P

f

f

f

N

C

V

C

v（3）该公路服务水平属四级上半部

（4）计算达到可能通行能力前可增加的交通量

此时0.1

/=

C

v，行车道的可能通行能力=

h

veh

f

f

f

C

v

N

C

p

HV

w

B

/

2018

0.1

571

.0

93

.0

00

.1

2

1900

)

/

(=

?

?

?

?

?

=

?

?

?

?

?达到可能通行能力前可增加的交通量V

h

veh

V/

218

1800

2018=

-

=

六．请从道路交通系统原理入手（最好结合道路交通系统组成图），对当前我国大城市交通堵塞的现象进行简单分析，并给出相应的解决对策。（30分）

道路交通系统是一个由人、车、路、环境(含交通控制装置)组成的整体，每个组成部分都有其独立的功能或特性，按照特定的

方式有规律地运行着，由此实现安全通畅的目标。

道路交通系统的研究对象是交通流，目标是安全、通畅。道路交通的主要特点是：动态、开式。所谓动态是指系统中的各要素随空间、时间的推移而发生变化。开式是指不仅道路交通系统内部人、车、路、环境相互联系密切，而且系统本身还受国家政策、人民生活方式，文化水平，经济条件等影响，因此对该系统不能离开社会现实孤立地进行研究。

道路交通系统组成