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第一章绪论1、【名词解释】交通工程学是研究交通发生、发展、分布、运行与停驻规律，探讨交通调查、规划、设计、监控、运营、管理、安全的理论、方法以及有关设施、装备、法律和法规，协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适美观、方便、经济的一门工程技术科学。2、交通工程的发展【不太重点】（1）步行时代：公元前25世纪（2）马车时代：公元前25世纪-公元19世纪（3）汽车时代：19世纪末-20世纪30年代（4）高速公路时代：20世纪30年代以后3、交通工程学科的建立与发展（p4）【填空】标志：1930年美国交通工程师学会成立（1）交通工程学创立的初期：20世纪30年代（2）交通工程学发展中期：（3）近期交通工程学发展的发展：4、交通工程学科的特点：系统性、综合性、交叉性（复合性）、社会性、前瞻性、动态性。5、【常识】（1）世界上第一条最长的路---丝绸之路（2）世界上最早用车的国家---中国（3）1956年长春第一汽车制造厂开始生产载货汽车。（4）中华人民共和国成立之前，我国公路仅建成13万多公里。截至2007年底，我国公路总里程达358.37万km。（5）国家公路网布局分为三类：一类12条由北京向全国放射，编号为101-112，计长2.35万km；二类由28条南北走向的纵线组成，计长4.79万km，编号为201-228（后调整为29条，4.62万km）；三类30条由东西向横线组成，计长4.79万km，编号为301-330（后调整为29条，4.62万km）（6）国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道。6、7918网：7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向组成，简称7918网，总规模8.5万km。7、【填空】1980年上海市成立交通工程学会，1981年中国交通工程学会成立，标志我国交通工程学科诞生。第二章交通特性分析思考题：【可能考试内容】（1）交通设施中哪些情况考虑了驾驶员的交通特性？（2）道路特性哪些方面考虑了汽车的交通特性？（3）影响行车速度的因素？1、交通特性分析是交通工程学的一个基本部分，是进行合理的、科学的交通规划、设计、运营、管理的前提和基础。交通特性分析既要研究交通系统各要素自身的特性，又要研究交通流的特性以及交通要素与环境因素之间的相关特性。2、驾驶员的色感：红色光刺激性强，易见性高，使人产生兴奋、警觉；黄色光亮度最高，反射光强度最大，易唤起人们的注意；绿色光比较柔和，给人以平静、安全感。故红色灯为禁行信号，黄色光为警告信号，绿色光为通行信号。3、路网密度：是衡量道路设施数量的一个基本指标。一个区域的路网密度等于该区域内道路总长比该区域的面积。一般地讲，路网密度越高，路网总的容量、服务能力越大，但这不是绝对的。4、交通量：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。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。5、（1）日平均交通量（ADT）（2）年平均日交通量（AADT）AADT=（Q1+Q2+Q3+…+Q365）/365（3）月平均日交通量（MADT）MADT=一个月的日交通量总和/本月的天数（4）周平均日交通量（WADT）WADT=（Q1+Q2+…+Q7）/76、年平均日交通量与月平均日交通量之比，成为交通量的月变化系数（月不均衡系数或月换算系数），以K月表示：K月=AADT/MADT7、周变系数：年平均日交通量除以某周日的平均交通量。某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。K周日=WADT/观测日交通量=周平均日交通量/观测日交通量8、高峰小时交通量：交通量呈现高峰的那个小时，称为高峰小时，高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量。高峰小时流量比：高峰小时交通量占该天全天交通量之比（以%表示），它反映高峰小时交通量的集中程度，并可供高峰小时交通量与日交通量之间作相互换算之用。9、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。PHFt=高峰小时交通量/[60*(t时段内统计所得最高交通量)/t]10、设计小时交通量：p3711、行车速度的基本定义：（1）地点车速：车辆通过某一地点的瞬时车速，l尽量取得短一点，20-25米为宜。（2）行车速度：从行驶某一区间所需时间（不包括停车时间）及其区间距离求得的车速。用于评价该路段的线形顺适性和通行能力分析，也可用于己孙道路使用者的成本效益分析。（3）运行车速：是指中等技术水平的驾驶人在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全车速，用于评价道路通行能力和车辆运行状况。（4）行程车速：又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间（包括停车时间）之比。（5）临界车速：是指道路达到理论通行能力时的车速。（6）设计车速：是指在道路交通与气候条件良好的情况下仅手道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计的标准。12、行车速度的统计分布特性：行车速度与交通量一样，也是一个随机变量。一般呈正态分布。表征车速统计分布特性的特征车速常用：（1）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。在正态分布下，50%位车速等于平均车速，但一般情况下，两者不等。（2）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，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制速度。（3）15%位车速与速度波动幅度：意义类前。速度波动幅度：S=（85%位值-15%位值）/2.0713、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速度，这些点速度的算术平均值，即为该断面的时间平均车速。14、区间平均车速：在某一特定的瞬间，行驶于道路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。公式……15、交通密度：单位长度的道路上在某一瞬间的车辆总数（双向）K=N/L16、车流密度是指某一瞬间内单位内单位道路长度上的车辆数目。Q=vK17、车头间距（hd，单位：m/辆）：同一车道同一方向同一车流前后两辆车之间在某一瞬间的间隔距离。18、【9分描述题】p4219、车头时距（ht，单位：s/辆，ht=hd/t）：同一车道同一方向的一列车队连续行驶前后两相邻车车头通过某一断面的时间间隔。20、空间占有率：在某一瞬间一定的观测路段长度内行驶的车辆总长度占该观测段长度的百分比。21、时间占有率：在某一时间段内，车辆通过某一断面的累积时间占该时间段的百分比。第三章交通调查与分析1、交通调查是指通过统计、实测与分析判断，掌握交通状态发展趋势即有关交通现象的工作过程。2、交通调查的主要内容：交通流要素调查、交通出行调查、交通事故调查、交通环境调查3交通辆调查的目的：1.在某一地点做周期调查，了解交通的组成、分布，掌握交通量随时间推移的变化规律，据此科预测交通量及其发展趋势。2.为道路规划、建设及交通运营管理与控制，提供交通流量、流向、车速、延误、停车等数据。3.通过事前、事后的交通量调查、评价道路服务水平与交通管理措施的效果。4.在交通研究中通过交通量调查掌握交通实态与变化的规律。5.用于推算道路的通行能力、预测与计算事故率即道路运输成本和收益。6.为制定交通政策法规与科学理论研究提供基础数据。4、交通量调查的方法：人工观测法、试验车移动调查法、车辆感应器测定法、仪器自动计测法、摄影法【p48-p50】5、车速调查最小样本量：n=（σk/E）2其中n-最小样本量；K-置信水平系数；σ-估计样本的标准偏差；E-观测的车速允许误差值。6、密度调查法得出以下结论：1.实测密度均方差为实测时段和区间长度的减函数2.测时时段达3-5min以上时，均方差受测试路段长度的影响变弱3.测试区间大于80m时，均方差受测试时时段长度的影响变弱。第四章交通流理论1、标志事件：1959年12月，交通工程学应用数学方面学者在美国底特律举行首届交通流学术讨论会。2、离散型分布：在一定的时间间隔内达到的车辆数，或在一定的路段上分布的车辆数，是所谓的随机变数，描述这类随机变数的统计规律用的是离散性分布。（1）泊松分布（例题：4-1、4-2，p70-p71）1、适用条件：车流密度不大，其它外界干扰因素基本上不存在，即车流是随机的。2、基本公式：Pk=(λt)ke-λt/k！,令m=λt，m泊松分布参数。3、递推公式：P0=e-m，Pk+1=mPk/（k+1）4、分布的均值M和方差D都等于λt。（2）二项分布（例题：4-3，p72）1、适用条件：车辆比较拥挤、自由行驶机会不多的车流。2、基本公式：Pk=Ckn(λt/n)k（1-λt/n）n-k（k=0，1，2，…，n）通常记P=λt/n，0＜P＜1，n、p位分布的参数。3、递推公式：Pk+1=P(n-k)Pk/(k+1)(1-P)4、分布的均值M和方差D：M=nP，D=nP(1-P)5、如果通过观测数据计算出样本均值m和方差s2，则可分别代替M、D，用下式求P、n：P=(m-s2)/m，n=m2/(m-s2)3、连续性分布1、负指数分布p744【填空】在交通工程中，对于研究车辆延误、通行能力、信号灯配时以及停车场、加油站等交通设施的设计与管理方面得到广泛的应用。5、排队论的基本原理1、“排队”单指等待服务的；不包括正在服务的；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、排队规则、服务方式（1）输入过程：就是指各种类型的“顾客（车辆或行人）”按怎样的规律到达。a.定长输入：顾客等时距到达。b.泊松输入：顾客到达时距符合负指数分布。（泊松：顾客到达的时间是离散的；负指数分布：顾客到达的时距是连续的。）c.爱尔朗输入：顾客到达时距符合爱尔朗分布。（2）排队规则：值到达的顾客按怎样的次序接受服务。包括损失制、等待制、混合制。【具体见p76】（3）服务方式：指同一时刻有多少服务台可以接纳顾客，每一顾客服务了多少时间。包括定长分布、负指数分布、爱尔朗分布。引用符号：令M代表泊松输入或负指数分布服务，D代表定长输入或定长服务，Ek代表爱尔朗分布的输入或服务。例如：M/M/N代表：泊松输入、负指数分布服务、N个服务台的排队系统。3、排队系统的主要数量指标：等待时间、忙期、队长、服务率、交通强度。4、【计算】p76-p785、非自由行驶状态：在道路上行驶的一队高密度汽车，车间距离不大，车队中任一辆车的车速都受前车速度的制约，驾驶人只能按前车所提供的信息采用相应的车速。特性：制约性、延迟性、传递性6、把车流密度的变化，比拟成水波的起伏而抽象成车流波。当车流因道路或交通状况的改变而引起密度的改变时，在车流中产生车流波的传播，通过分析车流波的传播速度，以寻求车流流量和密度、速度之间的关系，并描述车流的拥挤—消散过程。该理论又可称为车流波动理论。7、p83下部带图第五章道路通行能力分析1、（1）定义：道路通行能力是道路能够疏导或处理交通流的能力。（2）影响因素：道路条件（指街道或公路的几何条件，包括交通设施的种类、性质及其形成的环境、每个方向的车辆数：车道和露肩宽度、侧向净空以及平面纵面线形等。）、交通条件（指使用道路的车辆的交通流特性设计速度、客车、货车、大车、小车、长途短途等交通组成和分布，车道中交通流量、流向及方向分布等。）、管制条件（指道路管制设施装备的类型，管理体制的层次，交通信号的位置、种类、配时等影响通行能力的关键性管制条件，其他还有停车让路标志、车道使用限制、转弯禁限等措施。）、其它条件（有气候、温服、地形、风力、心理等因素）（3）作用：道路交通能力是道路交通特征的一个重要方面，也是一项重要指标，确定道路通行能力是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通工程技术经济管理人员的一项重要任务。也是解决以下课题的基础和依据：1、正确确定