湖北工程学院《交通工程学》复习资料.doc

交通工程学复习资料第一章 绪论1. 交通工程学：交通工程学是研究交通规律及其应用的一门技术科学，它的目的是探讨如何使交通运输安全、迅速、舒适、经济；研究内容主要是交通规划、交通设施、交通运营管理；研究对象是驾驶员、行人、车辆、道路和交通环境。2. 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。3. 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4. 交通工程发展：步行时代；马车时代；汽车时代；高速公路时代；智能运输时代。5. 交通工程学科的建立与发展：基础理论形成阶段（20世纪30年代初40年代末）；交通规划理论研究阶段（20世纪50年代初70年代初）；交通管理技术形成阶段（20世纪70年代90年代）；智能化交通系统研究阶段（20世纪90年代中期）。6. 交通工程学的性质：是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。7. 交通工程学科的特点：系统性；综合性；交叉性或复合性；社会性；前瞻性；动态性。第2章 人和车辆的交通特性1. 视力分为静视力、动视力和夜间视力。2. 从远处辨认颜色的顺序为红、黄、绿。我国按易读原则把警告标志定为黄底黑色图案。3. 行车速度越高，驾驶员越注意前方视野越窄，注意力随之引向景象的中心而置两侧于不顾，结果形成所谓的隧洞视。4. 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。5. 驾驶员行车的过程，就是感知、判断决策和操纵三个阶段不断循环往复的过程。6. 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。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。第3章 交通量调查1. 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。按交通类型分，有机动车交通量、非机动车交通量和行人交通量，一般不加说明则指机动车交通量，且指来往两个方向的车辆数。2. 平均交通量(ADT)以辆/d为单位，表达式为：(1)年平均日交通量(AADT) (2)月平均日交通量(MADT) (3)周平均日交通量（WADT）3. 第30小时交通量：就是将一年中测得的8760个小时交通量，从大到小按序排列，排在第30位的那个小时交通量。4. 选用第30小时作为设计小时交通量的原因：与AADT的比值比较稳定；保证97%的车流能够顺利通过；经济效益最佳。K=30HV/AADT。5. 人们常采用日交通量12h系数和16h系数来表征交通量的集中程度。6. 交通量的时间分布：月变化：一年内各月的交通量变化成为月变化；月变化系数：而年平均日交通量与月平均日交通量之比称为交通量的月变化系数（或称为月不均衡系数，月换算系数），公式：周变化：指一周内各天的交通量变化，又称日变化；周变化系数：年平均日交通量除以某周日的平均交通量。每周日的平均日交通量等于全年所有该周日的交通量除以全年该周日的总天数。时变化：高峰小时交通量：一日内以小时计的交通量的最高值。高峰小时流量比：高峰小时交通量与全天交通量的比值，反映了高峰小时交通量的特征。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通量之比； 7. 交通密度是指在单位长度车道上，某一瞬时所存在的车辆数。8. 城市交通道路一般有两个高峰，即早高峰和晚高峰。9. 车头间距：指在同向行驶的车队中，两连续行驶的车辆车头之间的距离。m/辆，10. 车头时距：指在同向行驶的车队中，两连续行驶的车辆车头驶过某一点时的时间间隔。s/辆，;。11. 统计交通量的方法：人工极计数法；流动车法；摄像法；自动计数法。12. 流动车法（P47）：工具：人员分配及方法：计算公式：注意事项：优点：缺点13. 习题重点复习P48例3-4第4章 车速调查1. 车速：设行驶距离为l所需时间为t，则车速可用l/t形式表示。地点车速（点车速）：车辆驶过道路断面时的瞬时速度。行驶车速（技术速度）：车辆驶过某段路程的长度与行驶时间（不计延误时间）之比。.运行车速：车辆驶过某段路程的长度与运行时间（运行时间包括行程时间、首末站停留时间和掉头时间）之比。.区间车速（行程车速、综合车速、运送车速）：车辆驶过某段路程的长度与所用总时间（包括中途停车损失时间，但不包括客货车辆在起终点掉头时间）之比。.临界车速：这是指道路达到理论通行能力时的车速；.设计车速：是指在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速。2. 表征车速统计分布特性的特征车速常用：中位车速：也称50%位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50%位车速等于平均车速，但一般情况下，两者不等。85%位车速：在该路段行驶的所有车辆中，有85%的车辆行驶速度在此速度以下，只有15%的车辆行驶速度高于此值，常以此速度作为某些路段的限制车速。15%位车速与速率波动幅度：在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现象，要规定低速限制，因此15%位车速测定是非常重要的。常以此作为观测路段最小限制速度。3. 时间平均车速：在单位时间内测得通过道路某断面各车辆的点车速。这些点车速的算数平均值，即为该断面的时间平均车速。计算公式：。4. 区间平均车速：在某一特定瞬间，行驶于某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值，当观测长度为一定时，其数值为地点车速观测值的调和平均值。计算公式:5. 人工法调查地点车速（P63）人员分配及方法：优点：缺点：6. 测量行驶时间及行程时间的方法：牌照法；流动车发；跟车法（测定行驶车速用跟车法较好）。7. 习题长点复习P69例4-2第5章 交通密度1. 交通密度是指在单位长度车道上，某一瞬时所存在的车辆数。2. 交通量表示的是车辆通过道路断面的频繁程度，交通密度表示的是道路空间上的车辆密集程度。3. 实际应用中，常用道路占有率间接表征交通密度，道路占有率分为空间占有率（与交通量、车辆大小有关）和时间占有率（与交通量、车辆大小和地点车速有关）。4. 空间占有率：是指在单位长度车道上，汽车投影长度总和和占车道长度的百分率。5. 时间占用率：是指在道路的观测断面上，车辆通过时间累计值与测定时间的比值。6. 交通密度调查方法：出入量法；摄影法。7. 求初始车辆数的方法有试验车法、车牌号码法、照相观测法。8. 出入量法：是一种测定无出入口路段上两断面之间现有车辆数，计算该路段交通密度的方法。9. 出入量法的优点是：方法简便，无需很多设备，适用于路段无合流分流情况下的各种交通状况；缺点是：通过两端车辆数的测量误差随时间而增加。为了减少累积误差，除了增加观测次数，还要把试验车每次经过A端的时刻作为开始，且该时刻的现有车辆都作为每次的初始车辆值。第6章 延误1. 延误是指实际旅行时间与驾驶员期望时间之差。造成延误的原因是由于交通干扰以及交通管理与控制措施，具体分为固定延误、停车延误、行驶延误、排队延误、引道延误和控制延误等。2. 路段行车延误调查方法：跟车法；输入输出法（只适合调查瓶颈路段）。3. 跟车法（P83）：工具：人员分配及方法：注意事项：4. 输出输入法的缺点是只能看累计延误，不能具体到每一受阻车辆的延误。5. 输出输入调查方法的前提是假设车辆到达率和离开率是均匀的，实际不可能，因此，当交通量统计间隔越小，瓶颈长度越短，精度越高。6. 交叉口延误调查方法：行程时间法（如试验车法、牌照法）；停车时间法（如点样本法、间断航空摄影法）。7. 车牌照法（P87）：工具：人员分配及方法：注意事项：8. 点样本法（P89）：工具：人员分配及方法：注意事项： 第七章 交通量、速度和密度之间的关系1. 描述交通流特性的三个参数是交通量Q、车速v和交通密度K。Q=Kv2. 交通流分类：稳定流、强迫流。3. 交通流特征（三参数关系）：总体特征：；速度与密度关系：；（适用于车流密度适中的情况）流量与速度的关系：；流量与密度的关系：4. 交通量、速度和密度之间的关系极大流量Qm，即Q-v曲线上的峰值。临界速度vm，即流量达到极大时的速度。最佳密度Km即流量达到极大时的密度。阻塞密度Kj车流密集到所有车辆无法移动(V=0)时的密度。畅行速度vf，车流密度趋于零，车辆可以畅行无阻时的平均速度5. 在交通流量密度图像中，由坐标原点向曲线上任一点画矢径，这些矢径表示区间平均车速。其切线的斜率 则表示交通量微小变化时的速度变化。6. 习题重点复习P100例7-1、例7-2。第8章 交通流理论1. 泊松分布基本公式： 式中：P(k)在计数间隔t内到达k辆车的概率； 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； 自然对数的底，取值为2.71828。 为在计数间隔内平均到达的车辆数，则上式可写为： 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t=m，因此当观测数据的方差S2和均值m之比近似等于1.0时，泊松分布适用。2. 二项分布基本公式 通常记P=t/n,则二项分布可写成： 式中0P1,n、P称为分布参数。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，当观测数据表明小于1.0时二项分布适用。3. 负二项分布基本公式 式中P、为负二项分布参数，0P1, 为正整数，其余符号意义同前。 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，大于1时，负二项分布适用。4. 跟驰理论是运用动力学的方法，研究在无法超车的单一车道上车辆列队行驶时，候车跟随前车行驶状态的一种理论。 5. 车辆跟驰理论只研究非自由行驶状态下的行驶特性，具有制约性、延迟性和传递性。6. 驾驶员反应过程包括四个阶段：感觉阶段、认识阶段、判断阶段和执行阶段。这四个阶段所需要的时间为反应时间。7. 排队论又称随即服务系统理论，是研究系统由于随机因素的干扰而出现排队（或堵塞）现象规律的一门学科。8. 排队论的基本原理：(1)基本概念：“排队”单指等待服务的；不包括正在被服务的，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。(2)排队系统的3个组成部分：输入过程：确定型输入、泊松输入、厄兰输入；排队规则：损失制、等待制、混合制；服务方式：确定型分布、负指数分布、厄兰分布；M代表泊松输入或负指数分布服务，D代表确定型输入或服务；Ek代表厄兰分布。如泊松输入、负指数服务，N个服务窗口的排队系统可以记为M/M/N。9. M/M/1系统：设平均到达率为，则到达的平均时距为1/。排队从单通道接受服务后出来的平均服务率为，则平均服务时间为1/。比率=/叫作交通强度或利用系数，可确定各种状态的性质。所谓状态，指的是排队系统的顾客数。如果1，并且时间充分，每个状态都按一定的非零概率反复出现。当1，任何状态都是不稳定的，而排队的长度将会变得越来越长。因此，要保持稳定状态，即确保单通道排队能够消散的条件是0前进波，WK2消散波，K1K2集结波。14.15. 16. 习题重点复习P109例8-1、例8-3、例8-4、例8-5、例8-8、例8-9、例8-11。第9章 道路通行能力（略）第10章 交通规划1. 交通规划是指在调查分析的基础上，研究未来交通需求、交通方式与土地开发的关系，确定交通系统的建设目标以及为实现该目标应采取的方针政策。2. 交通预测分为四阶段：交通发生、交通分布、交通方式划分、交通分配。3. 起讫点调查：又称OD调查。OD调查的目的收集调查区域内出行的类型与数量方面的资料包括从各个起始小区(O点)到各个终讫小区（D点）的客、货车的流动结合土地利用调查资料建立各类交通预测模型从中推求远景年的交通量为运输计划的研究提供基础数据4. OD调查可分为个人出行OD调查，车辆OD调查和货流OD调查。5. 调查方法：（1）家访调查；（2）发表调查；（3）路边询问调查；（4）公交月票调查明信片调查法、电话询问法、车辆牌照调查法等。第11章 交通管理与控制1. 道路交通标志和标线规定的交通标志七大类：警告标志禁令标志指示标志指路标志旅游区标志道路施工安全标志辅助标志2. 交通控制通常分为三