交通工程习题

一、选择与问答题，共7题(60%)

1）判断（对下面各题的正误作出判断，正确的用“O”表示，错误的用“X”表示）（10%） ①交通工程即是与交通运输有关的工程。 （ ）

②当城市交通出现阻塞时首先应扩建交通设施。 （ ）

③交通流流量、速度、密度基本关系模型中的速度为地点速度。（ ） ④若道路某处的流量小于通行能力，则其交通状态是通畅的。 （ ） ⑤城市里主干道密度越大，则城市道路交通越趋通畅。 （ ）

2） 何为交通规划？交通设施的建设规模是如何确定的？ （10%）

3）何谓交通期望线？交通需求预测的“四步骤”模型是何含义？每个步骤的主要作用是什么？ （10%） 4）城市道路可分为哪几个等级（不少于4类）？它们各自的主要功能是什么？它们应该的密度顺序如何？ （10％）

5）试解释行程时间、空间平均车速及饱和度之概念，并说明饱和度出现大于1的情况。 （10%） 6）何为设计小时交通量？确定的理由是什么？ （5%）

7）高速道路常采取车速限制措施，试给出常用的最高和最低限制车速的确定方法。 （5％） 一、选择与问答题，共7题(60%) 1）判断 错 错 错 错 错

2）交通规划是根据城市规划的基本成果，基于现状的交通特征、交通设施和交通系统的条件，以及公交优先、改善交通的新理念，面向未来（近、中、远期），分析预测交通需求，确定交通系统的结构，交通设施结构和交通设施规模，编制交通系统和交通设施投资与建设计划。

交通设施的建设规模是根据现状的供给与需求特征，在分析预测未来交通需求以及确定了所要规划的交通系统的服务水平的基础上确定的。

3） 交通期望线是指OD调查中连接各分区形心的一种具有统计意义的直线。其线的宽度直接表示了出行OD量的大小。

“四步骤”模型：

出行产生：获得预测的某分区与所有分区的出行产生及吸引总量；

出行分布：获得各分区之间预测的出行OD分布量；方式划分：各分区各种出行方式的出行OD分布量预测；

交通分配：将各种出行方式OD分配到城市道路上。

4）城市道路等级包括：快速路、主干道、次干道、支路

快速路承担长距离、快速行驶的车流，是连接城市各大区域之间的连接性道路；

主干道承担中长距离交通，连接相邻的大区域或承担大区域内的集中交通；对于中小城市，通常没有快速路，则主干道定位为交通型干道，是城市交通的主通道，用于传输大量、高速的交通流，主干道沿线原则上不设置各类交通吸引点的出入口。

次干道功能定位为连接型道路，用以汇集多条支路上的交通，并将其传送到交通主干道；是将支路交通转运到主干道上的道路，同时用于分担主干道上短距离及慢速的交通流；

支路功能定位为生活型道路，用以衔接日常活动与交通出行，主要承担工作、购物、休闲等进出集散交通。

其密度顺序的关系是：快速路《--主干道《--次干道《--支路

5）行程时间是指从出发点到目的地的整个出行过程中，行驶及停驶所需要的时间之和，即包括出行延误时间。

空间平均车速是指在某一瞬间某段道路上所有车辆车速的平均值， 饱和度的定义是流量与通行能力的比值，通行能力的定义是道路或交叉口能够通过的最大流量。

当流量为道路或交叉口上的实测流量时，饱和度不可能大于1；当流量为交通规划阶段的预测流量时，这个流量为道路或交叉口的交通需求，是有可能大于通行能力的，即这种情况下的饱和度有可能大于1。 6） 设计小时交通量是指确保大部分时段道路都能畅通，避免资源浪费而确定的道路每小时可以通过的交通量。

设计小时交通量的确定以统计数据为基础，将一年内8760个小时的交通量按由大到小的顺序排列，取第n大小时的交通量作为设计小时交通量。N的取值是确保第n大小时以后的小时交通量变化较为平缓，通常n取30，但应根据调查研究进行标定。

7） 最高车速：选取速度统计曲线中85％位车速作为最高车速，即保证有85％的车辆运行车速不超过此最高车速限制。

最低车速：选取速度统计曲线中15％位车速作为最低车速，即保证仅15％的车辆运行车速低于此最低车速限制。

二、计算与论述题，共3题（40%）

1）设车流的速度与密度的关系为V=88-1.6K，如果要限制车流的实际流量不大于最大流量的0.8倍，试求此条件下速度的最低值和密度的最高值（假定车流的密度{最佳密度Km）（15%）

2）在某一路段上车流以驶入率Q（辆/小时）均匀地驶入信号灯控制交叉口的进口道，在不排队等待情况下，仍以同样流率均匀地驶出停车线。而排过队的那部分车辆将以饱和流量S（辆/小时，S>Q）}均匀地驶出停车线。设信号周期为C秒，其中红灯时间为R秒，黄灯时间为Y秒。试求绿灯信号结束时无车排队的条件，并在此条件下求：（15%）

（1） 一个周期内的最大排队车辆数及其出现的时刻； （2） 每辆车的平均排队时间。

3) 试述交通分配的Wordrop均衡原理，并给出其数学描述。（10%）

二、计算与论述题 1 解：由Q=VK，

得 Q=（88-1.6K）K=-1.6K2+88K

当dQ/dK=-3.2K+88=0 时，Km=27.5 veh/km 此时Qmax=-1.6*27.52+88*27.5=1210v/h

因 Q实≦Qmax 所以 -1.6 K2+88K≦0.8*1210 解得 K≦15.2reh/km或K≧39.8veh/km（舍）

所以此条件下密度最高值为15.2veh/km，相应速度最高值 V=88-1.6*15.2=63.7km/h

2 解：如果绿灯信号结束时无车排队，那么在一个信号周期内到达的车辆数要小于等于在绿灯期间以饱和流量流出的车辆数，即：

(Q/3600)*C≦(S/3600)*(C-R-Y) Q*C≦S(C-R-Y) 如图：

(1) 一个周期内最大排队车辆数出 现于绿灯刚刚开启的时刻。

此时的排队车辆数q=(Q/3600)*(R+Y)， 最大排队车辆数为(Q/3600)*(R+Y) (2) 因最大排队时间tmax=R+Y 所以每辆车的平均排队时间t—=0.5(R+Y) 3 解：Wordrop均衡原理

1．用户最佳原则 每条道路上的实际行驶时间均相等， T1=T2=……=Tn

2．系统最佳原则 按平均耗时最小的原则对道路的交通流进行分配 Min∑T=q1T1+q2T2+……qnTn

1、试证明：为何流量Q、密度K与速度的基本关系中速度为空间速度？

（要点提示：设某条单行道流量Q=n veh/h，且在道长为s的距离上给有n辆车，则有 K=n/s） 2、试用交通流量的最佳流量、车速、密度及阻塞密度、自由速度表示流密度的基本关系。

（要点提示：交通流阻塞时车速V阻――>0；自由速度Vf为密度K――>0时的车速度；根据速度－密度关系V＝aK+b，求极值可推导得交通流量的最佳流量时车速Vm＝Vf/2）

3、试证明平均车头时距、车头空距两者间的关系，及其与流密度的基本关系。 （要点提示：ht＝3600/Q，hs＝1000/K，再由K＝Q/Vs 推导关系式）

4、试计算间断交通流的排队延误与最大排队长度及消散时间（假定车流的到达与排队皆为均匀的）。 （要点提示：参照车流的到达与离开曲线求解）

5、行人过街有无信号灯情况下的行人交通规则。

（答题要点：根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定：有信号灯的，行人走人行横道，按信号灯显示信息行走，无信号灯的，行人在不妨碍交通顺畅的情况下，可在横道上行走（若有交通协管员，听从协管员指挥）。）

6、分析各断面路段路口适应性。

（要点提示：一块板、两块板、三块板的适用条件及其特点。其中三块板交通平峰时段浪费比较严重；两块板机动性比较大，但存在非机动车对机动车的干扰等情况。）

7、浮动车观测法行程时间修正。 要点提示：

8、交叉口自行车左转适应性分析。

要点提示：

a.随机动车左转，矛盾点较多，易发生事故，且阻碍后续车辆直行。 b.设置转盘，耗时较多，对机动车仍有干扰。

c.走直角的转弯方式。分离机动车与非机动车，冲突点减少，耗时少，且比较整齐。 9、试编制一个交叉路口流量调查的方案。

要点提示：从调查目的、内容、方法等方面展开。 10、试证明泊松分布的均值和方差相等。

要点提示：概率统计常识。由定义，求均值，方差，作变换求证即得。

11、证明移位负指数中，M=1/λ+τ,D=1/λ^2。 要点提示：

均值

???

方差

=

12、证明负指数分布和移位负指数分布是韦布尔分布的特例。 要点提示：韦布尔分布：

当

=

时；

当

=

时；

13、A-B的总流量为2000pcu，共有两条路线可供选择，行程时间与流量关系为： T1=15+0.005V1 T2=10+0.02V2

T1、T2及V1、V2分别为路线1、2的行程时间和流量。

试用WARDROP的第一、第二原则，即用户最优的分配原则对流量进行分配，并计算在这两种情况下的系统总耗时。

解：第一原则：用户最佳

推导

第

二

原

得则

:

求

1.A volume of 900 veh/h is observed at an intersection approach. Find the peak rate of flow within the hour for the following peak-hour factors:1:00,0.90.0.80,0.70. Plot and comment on the results.

Key points: As the problem tells:

hourly volume V=900 veh/h

peak-hour factor : 1.0, 0.9, 0.8, 0.7

So: the peak rates of flow are counted as follows:

2、The following counts were taken on an intersection approach during the morning peak hour. Determine (a) the hourly volume. (b)the peak rate of flow within the hour, and (c) the peak hour factor.

Time Period 8:00-8:15 8:15-8:30 8:30-8:45 8:45-9:00 Volume 150 155 165 160 Key points:

From the table ,we can find:

(a) the hourly volume V=∑O=150+155+165+160=630 veh

(b) the peak rate of flow Vmax=160ⅹ4=660 veh/h

(c) the peak hour factor PHF=V/(peak rate of flow)=630/660=0.96

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