交通工程总复习题

1、08级交通工程学复习题（2010年6月4日考试）、填空题（每空2分，共30分）1、交通运输系统由5种运输方式（子系统）组成，即铁路、公路、水路、航空、管道。完成交通运输任务必须有3个基本要素，分别是路线、载运工具、枢纽站。（6分）2、我国学者认为：交通工程学只有将工程、教育、法规、环境、能源5个方面综合考虑，才能保证人、车、路之间合理的时空关系，因此常常被人们称为“5个E”学科。（4分）3、交通工程学的主要研究内容中包含“交通特性”的研究。“交通特性”主要研究人、车辆、道路、交通流的交通特性。（2分）4、交通流的交通特性主要是研究宏观交通流参数流量、速度、密度特征及其在时空环境中的相互关系和微

2、观交通流参数车头时距、车头间距的时空分布。（4分）5、交通工程学是以人（驾乘人员和行人）为主体、以交通流为中心、以道路为基础，将三方面的内容统一在交通系统中进行研究，综合处理道路交通系统中人、车、路、环境四者之间的时空关系的学科。目的是提高通行能力和运输效率、减少交通事故、降低消耗和对环境的危害，达到安全、通畅、经济、舒适和低公害。（8分）6、在城市交通需求预测中，人们常常采用“四阶段论模式”，四阶段分别指：交通发生预测、交通分布预测、交通方式划分、交通量分配预测。请列举两个在交通分布预测中常用的预测模型：增长系数法、重力模型法、修正重力模型法。（6分）7、驾驶员的信息处理过程主要包括三个阶段

3、，分别是：感知阶段、分析处理阶段（或者“识别和判断阶段”）、操作反应阶段。（4分）8、机动车的交通特性主要体现在：动力性能、制动性能、通过性能、机动性能和稳定性能等5个方面。而非机动车的交通特性主要体现在：短程性、动态平衡性、行进稳定性、动力递减性、爬坡性能和制动性能等6个方面。（4分）9、根据我国城市道路设计规范，可以把城市道路分为：快谏路、丰干道、次干道和支路等四类。根据国家公路管理条例实施细则，按行政等级可以把我国的公路分为:国道、省道、县道、乡道和专用公路等五个等级。（4分）10、行车视距包括：停车视距、会车视距和超车视距。（2分）11、道路交叉口为了平面交叉口和立体交叉口两大类。其中

4、平面交叉口根据交通组织又可以分为：信号灯控制交叉口、无控制交叉口、环岛控制交叉口三类。（2分）12、经常用车道占有率的概念表示车流密度，车道占有率分为：空间占有率和时间占有率。13、在观测车辆的到达情况时发现，大多数情况下车辆的到达有随机性，描述这种随机性的方法有两大类：一种是离散型分布，即研究在一定时间内到达的车辆数的变化；另一种是连续性分布，即研究车辆到达的间隔时间或车速等交通流参数的统计分布。（4分）14、排队论也称随机服务系统，是研究“服务”系统因“需求”拥挤而产生等待行列以及合理协调“需求”与“服务”关系的一种数学理论。排队单指等待服务的车辆，不包括正在被服务的车辆。排队系统由三个组

5、成部分,分别为：输入过程、排队规则、服务方式，其最基本的系统为M/M/1系统，它是一种泊松输入、负指数分布服务、排队通道为1的系统。15、在早期的HCM中，将通行能力分为基本通行能力、可能通行能力、实用通行能力三种。我国在通行能力定义中依据的理想条件是指道路条件、交通条件、管制条件、环境条件等四方面的条件。（4分）16、高速公路由基本路段、交织区、匝道等三部分组成。在计算高速公路基本路段通行能力时，应考虑其主要影响因素，它们是：车道宽度及侧向宽度、大型车辆比例、驾驶员条件。17、在计算双车道公路路段通行能力时，应考虑设计速度、交通量方向分布、车道宽度及侧向净宽、交通组成、横向干扰等主要影响因素

6、。（2分）18、城市道路路段单向设计通行能力（或实用通行能力）可根据一条车道的理论通行能力进行修正而得。对理论通行能力的修正应包括自行车的影响、车道宽度的影响、车道数的影响、交叉口间距的影响等四个方面。在考虑自行车对机动车的影响时，应视有无分隔带（墩）及自行车道交通负荷的大小分三种情况考虑，即机非机动车道之间有分隔带（墩）、机动车道与非机动车道间无分隔带（墩），但自行车道负荷不饱和、机动与非机动车道间无分隔带（墩），且自行车道超饱和负荷。（4分）19、按控制范围可以将交通信号控制系统分为单点交叉口控制（点控）系统、干道协调控制（线控、绿波控制）系统、区域系统控制（面控）系统三类；按控制方法可以

7、分为追时控制（定周期控制）、感应控制（动态控制）两类。（4分）20、相位、周期时长、绿信比三个参数被称为点捽系统三要素。相位差、时段、周期时长三个参数被称为线控系统三要素。（4分）21、从交通事故的定义可以看出，交通事故有六项缺一不可的要素，分别为车辆或人员、道路上、运动中、有发生事态或现象、发生事态的原因是人为、有后果。（4分）22、交通事故的主要形态有碰撞、碾压、刮擦、翻车、坠车、爆炸、失火7种。（3.5分）23、交通事故的绝对指标单位有事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失等4个。常用的相对指标单位有万车事故死亡（或致伤）率、十万人口事故死亡（致伤）率、亿车公里事故死亡率、百万车公里

8、行车肇事死亡率。（4分）24、交通事故的特征分为事故时间分布、交通事故空间分布、交通事故的形态特征、交通事故的原因特征。（2分）25、车辆进出停车位的方式分为：前讲式停车、后退式停车两种。车辆在停车位的停放方式分为平行式、垂直式、斜歹U式三种。（4分）26、交通流的宏观参数是用于描述交通流作为一个整体表现出来的特性，主要有：交通量或流率、速度、密度；其微观参数用于描述交通流中相关车辆之间的运行特性,主要有：车头时距和车头间距。、名词解释1、路网密度：区域内道路总长度与该区域面积之比。2、高峰小时交通量：一天内交通量呈显高峰的那个小时称为“高峰小时”。高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量；高峰小

9、时交通量通常是指单向的，应上下行分别统计。3、高峰小时流量比：高峰小时交通量占该天全天交通之比（以诙示）。4、高峰小时系数：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后的交通量之比。5、流率：把在不足1小时时段内通过道路（或某条车道）指定点或断面的车辆数等效转换后得到的单位小时的车辆数。6、AADT:年平均日交通量。一年中在指定点的平均每日交通量。（按意思表达即可）7、DDHV:设计小时交通量。在道路规划设计时选择的小时交通量（按意思表达即可）8、停车视距：当驾驶员突然发现前方道路上有障碍不能绕过，而能安全地停止在障碍物前所需的距离。9、会车视距：指两辆对向行驶的汽车，能在同一车

10、道上及时制动而不发生碰撞所需的最小距离。10、超车视距：在双车道公路上，为了超越前车需要借用对向车道而不至于与对向行驶的车辆相碰所需的最小距离。（按意思表达即可）11、自由流速度：一辆车在无其它车辆干扰下通过某一区断的最高速度。12、临界速度：当流量增大到接近或达到道路通行能力时的速度。13、阻塞密度：当密度持续增加使流量趋近于零时的密度或停车排队的密度。14、临界密度：当流量增大到接近或达到道路通行能力时的密度。15、饱和流率：在现行道路和交通条件下，指定的进口道或车道组在一个绿灯小时时间内，车辆能够最大通过交叉口的车辆数。16、起动损失时间：当信号灯变为绿灯，车辆由静止状态开始运动时，前几

11、辆车的车头时距总是大于饱和车头时距，从而使这几辆车通过停车线的时间大于正常车辆所需的时间，大于部分时间称为起动损失时间。或实际绿灯开始与有效绿灯开始（第一辆车通过停车线）之间的时间间隔称为起动损失时间。（按意思表达即可）17、清尾损失时间：从一个方向最后一辆车进入交叉口的时刻与另一个方向变为绿灯的时刻之间的时间差。（按意思表达即可）18、延误：车辆在行驶中由于道路环境、交通管理以及其它车辆干扰等因素的影响而造成损失的时间。（按意思表达即可）19、M/M/1系统的服务强度：指M/M/1系统的平均到达率入与平均服务率p的比值。它是判别系统是否稳定的主要指标之一。20、临界间隙：交叉口的主车流中允许

12、次要车流中某一等待车辆穿越主车流的最小间隙。21、跟随间隙：交叉口次要车流中车辆之间的车头时距。22、道路通行能力：在一定时段和道路、交通、管制条件下，人和车辆通过车道或道路上的一点或均匀断面的最大小时交通量。23、基本通行能力：公路组成部分在理想的道路、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。24、可能通行能力：已知公路的一组成部分在实际或预测的道路、交通、控制及环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上，不论服务水平如何，1h所能通过的车辆（在混合交通公路上为标准汽

13、车）的最大辆数。25、设计通行能力：设计中的公路的一部分在预测道路、交通、控制及环境条件下，该组成部分一条车道或一车行道对上述诸条件有代表性的均匀段上或一横断面上，在所选用的设计服务水平下，1h所能通过的车辆（在混合交通公路上为标准汽车）的最大辆数。26、服务水平：交通流中车辆运行条件及驾驶员和乘客所感受的一种质量标准。或称公路所提供运行服务的质量水平。27、最大服务交通量：每一服务水平有其服务质量的范围，每级服务水平所对应于该级服务水平最差时的服务交通量。28、信号相位：信号机在一个周期内有若干个控制状态，每一个控制状态称为一个相位。或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相位

14、。29、绿信比：每个相位的有效绿灯时间与周期时长之比。30、绿灯间隔时间：从上一相位的绿灯结束时刻到下一相位绿灯开始时刻的间隔时间称为绿灯间隔时间。31、交通事故：指车辆驾驶员、行人、乘车人以及在道路上进行与交通活动有关的人员（统称交通参与者）在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而过失造成人、畜伤亡或财产损失的事件。32、城市公共交通：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、出租车、轮渡、地铁、轻轨、以及缆车等。33、公交线路网密度：公交线路网通行的街道长度与城市用地之比。34、非直线系数：乘客实际乘车路线的长度与乘车起

15、止点之间的直线距离之比。35、线路重复系数：营运线路总长度与线路网通行的街道长度之比。36、累计停车数：典型停放点在一定时间内实际停放车的数量。37、延停车数：在一定时间间隔内，调查点累计停放车的次数。38、停车场容量：在停车场有效面积上可用的最大泊位数。39、停车需求：在给定的停车区域内，特定时间间隔内的停放车吸引量。40、停车供应：一定的停车区域内按规范提供的有效车位数。401、步行距离：从停车处到出行目的地的实际步行距离。42、单位停车面积：指一辆设计车型所占地面积，包括停车位面积、均摊通道面积、其它辅助面积。43、城市公交规划”是在研究城市交通现状的基础上，根盟城市总体规划”确定的人口

16、规模、土地利用、城市道路系统、规划年限和社会经济发展水平以及城市公交建设的承受能力等方面的资料，合理地确定城市客运交通结构，预测公交客运量、客运周转量、客流的时间和空间分布，布置公交线路网络，确定公交车种、车型、数量，安排公交枢纽以及公交场站设施的用地。44、道路交通系统：是指一个由人、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，它们按照特定的方式协调运行着，由此实现人和物的空间转移。三、问答题（每小题8分）1、在研究交通流宏观交通特性时经常采用的有哪几个速度？影响车速的主要因素有哪些？答：1、地点车速：车辆通过某一地点时的瞬时车速。又称“点速度”。2、行程车

17、速：车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（含行驶时间和延误时间）之比。3、行驶速度：从行驶某一区间所需时间（行驶时间，不含延误时间）及其区间距离求得的车速。4、运行车速：中等技术水平的司机在良好气候条件、实际道路状况和交通条件下能保持的最大安全车速。5、临界车速：道路理论通行能力达到最大时的车速。6、设计车速：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。（列出4个即可，4分）影响车速的主要因素有：1、驾驶员对车速的影响；2、车辆对车速的影响；3、道路对车速的影响；4、交通条件对车速的影响。（4分）2、何为时间评价车速和地点评价车速？它们的关系如何？答：在给定时

18、间内，通过某点（或某断面）的地点车速的算术平均值称为时间平均车速。它表示道路上某点（或某断面）在给定时间内车速分布的平均值。在某一特定瞬间，行驶于某一给定长度道路上的全部车辆的车速分布平均值称为区间平均车速。它表示在某一给定长度的路段上，某一瞬间所有车辆的地点车速的调和平均值，数值上等于行驶距离的总和（ns）除以每辆车行驶所需时间的总和（4分）。两者的关系：（4分）如果道路上的车辆以同一车速行驶，空间平均车速与时间平均车速的方差为零，则M=Vs。实际上，道路上车辆行驶的车速总是各不相同的，因此，时间平均车速的均方差C：_2_2Vs=Vt-5和区间平均车速的均方差仃s都不可能为零，则Vt和Vs有

19、如下关系。Vt；Vt=Vs'=Vs。3、通过速度-密度的关系图，分析格林希尔治的线性模型公式。答：1、画出速度和密度的关系图；（3分）。2、列出格林希尔治的线性模型公式：Vs=Vf（1-K）；（1分）。3、说明速度一密度的关系图的A、CE、VKm等五个点和三Kj角形内面积的含义（4分）4、已知线性跟驰模型示意图。试推导线性跟驰模型，并说明采取了哪些假设？1时期F+F时刻线性跟驰模型示意图答：由线性跟驰模型示意图可得：假设在反应时间内速度不变，则：假设前后两车的制动距离相等，则:S(t)=Xn(t)-X.(t)=did2L-d3di=Vni(t)T=Vni(tT)T=XnI(tT)TS(

20、t)=Xjt)Xn书(t)=di+L=；中仕+丁)丁+L假设车队中每两辆车之间的停车安全距离相等，即L为常量，则对上式两边求导，得:Xn(t)-Xn1(t)=Xn1(tT)T即：X,n1(tT)=定Xn(t)Xn1(t)n=1,2,3，一这样，上式可以理解为：反应=灵敏度X刺激。假设其中灵敏度入为常量，则前车对后车的交通刺激和后车的反应呈线性关系。5、高速公路基本路段的理想条件是什么？答：(1)3.75m&车道宽度w4.50m；(2)侧向净宽1.75m；(3)车流中全部为小客车；(4)驾驶员均为经常在高速公路行驶、技术熟练、遵守交通法规者。6、双车道公路路段的理想条件是什么？答：(1)

21、设计速度80km/h;(2)4.00mw车道宽度w4.50m；(3)侧向净宽1.75m；(4)在公路上无“不准超车区”；(5)全部为中型载重汽车；(6)两个方向交通量之比为50/50;(7)对过境交通没有横向干扰且交通秩序良好；(8)处于平原微丘地形。7、何为车道组？划分最小车道组的原则有哪些？答：车道组是指在交叉口的一个进口道上，服务于一个或几个交通流向的一条或多条车道所组成。划分最小车道组的原则有：一条或多条专用左(右)转车道应成为独立车道组；有专用左右转车道的进口道，所有直行车道应成为独立车道组；有多条直右、直左、直右左混合车道的进口道，应避免各流向的相互干扰。8、为什么需要交通信号控制

22、？答：1）在时间上分离交叉口内各向交通流，控制交通流的运行秩序；2）减小道路网络中交通节点的瓶颈现象，使系统高效运行；3）为道路使用者提供交通信息，以便有效地利用交通设施。9、试叙述采用停车线法进行单点定时控制配时方案的设计步骤。答：1）计算各车道组的饱和流率（车道位置、车辆组成、车道宽度、转弯车辆比例、转弯半径、进口道坡度；对向车流比例、同向车流饱和度等等）。2）计算各车道组流量比、最大流量比以及最大流量比之和；3）确定黄灯时间，计算周期总损失时间；4）按Webstar法（延误最小），计算最佳周期时长；5）确定整个周期的有效绿灯时间；6）分配每个相位的有效绿灯时间；7）分配每个相位的实际绿灯

23、时间；8）画出信号相位配时图。10、试述停车场用地的布置原则。答：（1）根据城市总规、停车数量、道路交通组织等要求，形成大中小型停车场相匹配、各类停车场相结合、数量合理的停车场系统；（2）停车场设置不宜靠近主干道的交叉口，以减少交叉冲突；（3）停车步行距离要适当；（4）大城市停车场布局应分散，应考虑与公交场站布局的匹配，方便换乘；与过境交通问题一并考虑，减少过境车辆进入城市；（5）公共建筑的配建停车场（机、非停车问题）。11、评价城市公交系统发展水平的主要指标有哪些？答：城市公交系统一般可从设施、服务、效益等3方面的指标来评价其发展水平。一般采用下列主要指标：1）万人公交车辆拥有率=公交标台/

24、市区人口；2）行车责任事故间隔里程=总行程/责任事故次数；3）行车准点率=准点行车次数/全部行车次数；4）换乘率=换乘人数/乘客总人数；5）乘客候车时间：到达站点至乘上车的间隔时间；6）高峰满载率=乘客量/客位数；7）居民年乘公交车的次数=年总客运量/市区人口；8）完好车率=完好车日/营运车日；9）工作车率=工作车日/营运车日。12、试分析流量和流率的异同。答：流量是指在单位时间内，通过道路（或某一车道）指定地点或断面的车辆数（交通实体数）。流率是指在不足1h的时间段内通过道路（或车道）指定地点或断面的车辆数经过等效转换后得到的单位小时的车辆数。相同点：都是小时交通量。不同点：调查时间长度不同

25、。因此，流率可以有多个值。13、在连续流特性研究中，根据不同密度大小，试述3个经典的速度与密度关系式。答：1）在密度适中时，格林希尔茨认为速度和密度的关系是线性关系，即v=Vf（1-K/Kj）;2）当密度大时，格林伯格认为速度和密度的关系是对数关系，即v=vmn（Kj/K）;3）当密度小时，安德伍德认为速度和密度的关系是指数关系，即v=vf（1-e邯m）。以上符号的含义是：vf自由流速度（或称为畅行速度）；K为阻塞密度；vm为最佳速度；Km为最佳密度。四、计算题1、已知行人横穿某单行道路所需的时间为9秒以上，该道路上的机动车交通量为410辆/小时，且车辆到达服从泊松分布，试问：从理论上说，行人

26、能横穿该道路吗？为什么？如果可以横穿，则一小时内行人可以穿越的间隔数有多少？(提示：e=2.718,保留4位有效数字)。解：从理论上说，行人不能横穿该道路。因为该道路上的机动车交通量为：Q=410Veh/h,则该车流的平均车头时距:=3600=3600=8.7805s/Veh，而行人横穿道路所需的时间tQ410为9s以上。由于1(8.7805s)<t(9s),因此，所有车头时距都不能满足行人横穿该道路所需时间，行人不能横穿该道路。但由于该道路上的机动车交通量的到达情况服从泊松分布，而不是均匀分布，也就是说并不是每一个ht都是8.7805s。因此，只要计算出1h内的车头时距ht>9s

27、的数量，即可得到行人可以穿越的间隔数。按均匀到达计算，1h内的车头时距有410个(3600/8.7805),则只要计算出车头时距ht>9s的概率，就可以1h内行人可以穿越的间隔数。负指数分布的概率公式为：P(ht>t)=e/3600,其中t=9s。车头时距ht>9s的概率为：P(h9)=2.71802-600=2.718,.025=0.35881h内的车头时距ht>9s的数量为：410M0.3588=147个答：1h内行人可以穿越的间隔数为147个。2、某信号控制交叉口周期长度为90秒，已知该交叉口的某进口道的有效绿灯时间为45秒，进口道内的排队车辆以1200辆/小时的

28、饱和流量通过交叉口，其上游车辆的到达率为400辆/小时，且服从泊松分布，试求：1)一个周期内到达车辆不超过10辆的概率；2)周期到达车辆不会两次停车的概率。解：题意分析：已知周期时长G=90S,有效绿灯时间G=45S,进口道饱和流量S=1200Veh/h。上游车辆的到达服从泊松分布，其平均到达率=400辆/小时。由于在信号控制交叉口，车辆只能在绿灯时间内才能通过。所以，在一个周期内能够通过交叉口的最大车辆数为：Q周期=GXS=45X1200/3600=15辆。如果某个周期内到达的车辆数N小于15辆，则在该周期不会出现两次停车。所以要求计算出“到达的车辆数N小于15辆”的周期出现的概率。在泊松分

29、布中，一个周期内平均到达的车辆数为：m=?4=型0父90=10辆3600根据泊松分布递推公式P(0)=e用，P(k+1)=P(k),可以计算出：k1m1010P(0)=e=2.71828=0.0000454,P(1)=-0父0.0000454=0.0004540110P(2)=x0.0004540=0.0022700,210P(3)0.00227=0.0075667310P(4)=x0.0075667=0.0189167,410P(6)=x0.0378334=0.0630557,610P(5)=0.0189167-0.0378334510P(7)=-y0.0630557=0.090079610

30、P(8)=x0.0900796=0.1125995,810P(9)0.1125995=0.1251106910P(10)=X0.1251106=0.1251106,1010P(11)0.1251106=0.11376911110P(12)=x0.1137691=0.0948076,1210P(13)0.0948076=0.07292891310P(14)=x0.0729289=0.0520921,14所以:P(<10)=0.58,10P(15)0.0520921-0.034728115P(<15)=0.95答：1）一个周期内到达车辆不超过10辆的概率为58%2）周期到达车辆不会两次

31、停车的概率为95%。3、某交叉口信号周期为40秒，每一个周期可通过左转车2辆，如左转车流量为220辆/小时，是否会出现延误（受阻）？如有延误，试计算一个小时内有多少个周期出现延误；无延误则说明原因。（设车流到达符合泊松分布）。解：1、分析题意：因为一个信号周期为40s时间，因此，1h有3600/40=90个信号周期。又因为每个周期可通过左转车2辆，则1h中的90个信号周期可以通过180辆左转车，而实际左转车流量为220辆/h,因此，从理论上看，左转车流量呈均匀到达，每个周期肯定都会出现延误现象，即1h中出现延误的周期数为90个。但实际上，左转车流量的到达情况符合泊松分布，每个周期到达的车辆数有

32、多有少，因此，1h中出现延误的周期数不是90个。2、计算延误率左转车辆的平均到达率为：入=220/3600辆/s,则一个周期到达量为：m=Xt=40*220/3600=22/9辆只要计算出一个周期中出现超过2辆左转车的概率，就能说明出现延误的概率。根据泊松分布递推公式P(0)=e，P(k+1)=mP(k),可以计算出：k-1P(0)=e=e"2/9=0.0868,P(1)=mP(0)=(22/9)"0868=0.2121P(2)=m/2P(1)=(22/9)/20.2121=0.2592,P(-2)=P(0)P(1)P(2)=0.08680.21210.2592=0.558

33、1P(-2)=1-P(<2)=1-0.5581-0.44191h中出现延误的周期数为：90*0.4419=39.77140个答：肯定会出现延误。1h中出现延误的周期数为40个。4、在一单向1车道的路段上，车辆是匀速连续的，每公里路段上（单向）共有20辆车，车速与车流密度的关系符合Greenshields的线性模型，阻塞的车辆密度为80辆/公里，自由流的车速为80公里/小时，试求：1）此路段上车流的车速，车流量和车头时距；2）此路段可通行的最大流速；3）若下游路段为单向辆车道的道路，在这段路上，内侧车道与外侧车道的流量之比为1:2,求内侧车道的车速。假设车速与车流密度成仍符合Greensh

34、ield的线性模型，每个车道的阻塞的车流密度为80辆/公里，自由流的车速为80公里/小时。解：1）Greenshields的速度一密度线性关系模型为：V（1一4）Kj由已知可得：Vf=80km/h,Kj=80辆/km,K=20辆/km“，20、J、 V=80父（1）=60km/h80流量一密度关系：K、Q=KVf（1-）=KV=20黑60=120辆/hKj360036000车头时距：ht=3sQ1200一，一，一.Vf802）此路段可通行的最大流速为：Vm=二=型=40km/h223）下游路段内侧车道的流量为：Q内=1200x=400辆/h3代入公式：Q=KVf（1一区）Kj得：400=K80

35、（1）80解得：K1=5.4辆/km,K2=74.6辆/km.由：V=Vf（1-K-）Kj可得：V1=74.6km/h,V2=5.4km/h答：1）此路段上车流的车速为60km/h,车流量为120辆/h,车头时距为3s。2）此路段可通行的最大流速为40km/h3）内侧车道的速度为74.6km/h或5.4km/h。5、汽车在隧道入口处交费和接受检查时的饱和车头时距为3.6秒，若到达流量为900辆/10小时，试按M/M/1系统求：该入口处的平均车数、平均排队数、每车平均排队时间和入口处车数不超过10的概率。解：按M/M/1系统：1九=900辆/小时，N=辆/s=1000辆/小时3.6：=_=竺2_

36、=0.9<1,系统是稳定的。1000该入口处的平均车辆数：9003n=9辆1-1000-900平均排队数：q-n-、-9-0.9=8.1辆平均消耗时间：二n9d=3600=3.6s/辆900一，一，一一、一1每车平均排队时间：w=d-=36-3.6=32.4s/辆入口处车辆不超过10的概率：10P(<10)八P(10)=0.34n0答：该入口处的平土!车辆数为9辆，平均排队数为8.1辆，每车平均排队时间为32.4s/辆，入口处车辆不超过10的概率为0.34。6、设有一个停车场，到达车辆为50辆/小时，服从泊松分布；停车场的服务能力为80辆/小时，服从负指数分布；其单一的出入道能容纳

37、5辆车。试问：该出入道是否合适？(计算过程保留3位小数)解：这是一个M/M/1的排队系统。由于该系统的车辆平均到达率：入=50Veh/h,平均服务率：科=80Veh/h,则系统的服务强度为：p=入/尸50/80=0.625<1。系统稳定。(3分)由于其出入道能容纳5辆车，如果该出入道超过5辆车的概率很小(通常取小于5%),则认为该出入道合适，否则就不合适。(2分)根据M/M/1系统中有n辆车的概率计算公式：P(n)=Pn(1-P)(7分)P(0)=(1P)=1-0.625=0.375；P(D=P1(1P)=0.625黑0.375=0.234P=(1-：)=0.62520.375=0.14

38、6P(3)=：11-：)=0.62530.375=0.092P=(1-：)=0.6260.375=0.057P(5)=?5(1-?)=0.620.375=0.036115该出入道小于等于5辆车的概率为：PP(n)=P(0)+P(1)+P(2)+P(3)+P(4)+P(5)=0.94n卫5该出入道超过5辆车的概率为：P(>5)=1-PP(n)=1-0.94=0.06。nz0答：由于该出入道超过5辆车的概率较大(大于5%),因此该出入道不合适。7、某主干道的车流量为360辆/小时，车辆到达服从泊松分布，主要道路允许次要道路穿越的最小车头时距为10秒，求：1)每小时有多少可穿越空档？2)若次要

39、道路饱和车流的平均车头时距为5秒，则次要道路车辆穿越主要道路车辆的最大车辆数为多少？8、某交叉口进口道，信号灯周期时间T=120秒，有效绿灯时间G=60秒，进口道的饱和流量为1200辆/小时，在8:30以前，到达流量为500辆/小时，在8:309:00的半个小时内，到达流量达到650辆/小时，9:00以后的到达流量回复到8:30以前的水平。车辆到达均匀且不考虑车辆停车位置向上游延伸而产生的误差。试求：1)在8:30以前，单个车辆的最大延误时间，单个车辆的评价延误时间、停车线前最大排队车辆数、排队疏散与持续时间。2)在8:30以后，何时出现停车线前最大排队？最大排队数为多少？3)在9:00以后，

40、交通何时恢复正常(即车辆不出现两次排队)？解：1)在8:30以前绿灯刚变为红灯时到达的那辆车的延误时间最大：dm=T-G=120-60=60s单个车辆的平均延误时间：d=0.5X(T-G)=0.5X(120-60)=30s 红灯时段，车辆只到达没有离去，因此在红灯刚变为绿灯时排队的车辆数最多，为：QS(T-G)=50”=空上9辆36003 由N=1200辆/小时，九=500辆/小时，得排队疏散时间：(1200-500)3600=46.3s排队持续时间:t持续=TG+t疏散=12060+46.3=106.3s2) 在8:30以后，一个周期120s内，到达的车辆数为：12一12065Q到=650父

41、=222辆36003由于车辆只能在有效绿灯时间60s内通过，所以一个周期离开的车辆数为：Q离=1200M-60-=20辆3600,一个周期内有22-20=2辆车出现两次排队，在8:30到9:00之间的最后一个周期内红灯刚变为绿灯时，停车线前出现最大排队，最大排队数为：Q排m=2父暨0+20=50辆m1203) 在9:00以后，停车线上进行二次排队的车辆有30辆，而在一个在周期内，到50012050达车辆为：=之17辆36003假设在9:00后第N个周期内恢复正常，可得：30+17N=20N解得：N=10答：1)单个车辆的最大延误时间为60s,单个车辆的平均延误时间为30s,停车线前最大排队车辆

42、数为9辆，排队疏散时间为46.3s,持续时间为106.3s。2) 在8:30以后，到9:00之间的最后一个周期内红灯刚变为绿灯时，停车线前出现最大排队，最大排队数为：50辆。3) 在9:00以后，交通在第10个周期内恢复正常。9、设信号交叉口周期C=130秒，有效红灯R=60秒，饱和流量S=1800辆/小时，到达流量在红灯前段22.5秒为918辆/小时，在周期内其余时段为648辆/小时，停车密度为100辆/公里，v-k服从线性模型，试用车流波动理论计算排队最远处上的位置。解：当信号变为红灯时，车队中的头车开始减速，并逐渐在停车线后停下来，这就产生一个象征停车的交通波(压缩波)从前向后在车队中传

43、播。设车队原来的速度为V1,密度为K1,标准化密度为)=KL。波传过后，速度为V2=0,密度为K2=Kj,标准化密度K2jzJ由：”区)“必工KjKjK1-K2可得：Vw=Vf1-(n1+n2)Vw=M1假设t=0时，信号在x=Xo(停车线)处变红灯，则在t=t1=22.5s时，一列长度为V1t1的车队停在Xo之后。13;Kj=100辆/公里，22.5s内车辆到达车辆数为:91822.53600停车长度为:91822.5,=0.06km3600100918父22.5=Vf“1t136001003600解得:Vf1=9.18km/hVw-Vf1=-9.18km/h即:-9.18=VwK2-K16

44、48-918100-K1解得:K1=70.6辆/公里由Q=KV导:V=648=9.2km/h70.6S=VT=cc60-22.59.2=95.8360010km排队总长度为:33_L=0.06+95.810=155.810km=155.8m答：排队最远处上的位置为离停车线155.8m处。10、已知某高速公路入口处只有一个收费窗口工作，该收费窗口的服务能力为1200辆/小时，服从负指数分布，收费窗口前的车辆到达率为1000辆/小时，且服从泊松分布。假定某时刻该窗口前已有10辆车正在排队。试求：1）该系统车辆的平均排队长度；2）该系统车辆排队的平均消耗时间;解：从已知条件可以看出,3）该系统车辆的

45、平士等待时间；4）该时段车辆排队的消散时间。这是一个M/M/1系统。车辆到达率为：九=1000辆/小时=1000360018所以该系统是稳定的。离开率:N=30=1辆/s；36003-.515.P=K/R=（一）/（一）=一1,1836（5分）1）该系统车辆的平均排队长度:或者:该入口处的平均车辆数:q二（1分）平均排队长度：4=门=50.83=4.17辆14112）该系统车辆排队的平均消耗时间：d=-1一=18S_，153-18或者：d=U=T-3600=18s/辆1000皂3）该系统车辆的平士等待时间：W=-一=一18一=15S（一）1（15）3318,、1或者：w=d-7=18-3=15

46、s/辆4）由于该时段的消散能力为：科一入=12001000=200辆/小时，而该时刻在窗口前正在排队有10辆车。因此，车辆排队的消散时间：t=10/200=0.05小时=180S1010t3600-180s.L-；.1200-1000（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）答：1）该系统车辆的平土排队长度为4.1667辆；2）该系统车辆排队的平均消耗时间为18S;3）该系统车辆的平士等待时间为15S;4）由于该时段的消散能力为180S（1分）11、已知某公路上自由流速度Vf为80km/h,阻塞密度K为100辆/km,速度和密度的关系符合格林希尔茨的线性关系。试问：该路段上期望得到的最大交通量是多少？所对应的车速是多少？解：根据交通流总体特性：Qm=KmVm,其中：Km=Kj,Vm所以，最大交通量为：Qm=0=1