交通工程运输学

第一章1、交通工程学的定义？交通工程学是研究道路交通中，人、车、路、环境之间的关系，探讨道路交通规律，建立交通规划、设计、控制和管理的理论和方法以及有关的设施、装备、法律和法规等，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。2、交通工程学与运输工程学的区别？交通运输工程学是适用于所有交通工具的设施规划、功能设计、运营和管理，以实现安全、迅速、舒适、方便、经济和与环境相谐调地运送旅客和货物。从上述定义看，交通运输工程学涵盖了多种交通方式（海、陆、空等），交通工程学只局限与道路（城市道路和公路）交通，但也涉及到多种交通方式的衔接。3、交通工程的发展经历了哪五个时代？根据道路运输方式可分为如下五个时代步行时代——马车时代——汽车时代——高速公路时代——智能运输时代4、交通工程学科的性质与特点是什么？性质：交通工程学科是一门发展中的综合性学科,它从交通运输的角度,把人、车、路、环境与能源作为统一的有机整体进行研究和应用。就学科性质而言,它既从自然科学方面研究交通的发生、发展、时空分布、分配、车辆运行、停驻的客观规律,并作定量的分析计算、预测、规划、设计与营运等等,又从社会科学方面研究交通的有关法规、教育、心理、政策、体制与管理等。因此,交通工程学是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。特点：1．系统性交通的系统性一方面体现在交通与社会经济和生活活动紧密联系，另外表现在交通系统多要素的构成。2．综合和交叉性综合性表现在其研究内容的庞大，涉及到工程、执法、教育、环境和能源（5E学科），等诸多领域。3．社会性交通系统中人（行人、乘客及驾驶员以及交通管理者）具有社会性，因此，交通工程学需要应用很多社会科学的理论和方法。4．超前性在城市建设规划中交通处于先行的地位。又由于道路交通设施建设和使用的周期较长，因此，规划和建设的交通系统必须要适应未来一定时期（20-30年或者更长）的交通需求，5．动态性交通流是一个动态的随机系统，如交通量、车辆到达和离开，人车的出行等都具有不确定性。交通流在道路网上的分布随着时间和空间不断变化。第二章1、驾驶员的视觉有哪些特性？在交通工程设计中如何应用？(1)视力：静视力：人体静止时的视力。动视力：汽车运动过程中驾驶员的视力。动视力随速度的增大而迅速降低；动视力随年龄的增大而降低。视力与亮度、色彩等因素有关.由暗处到亮处，瞳孔收缩时间约为3s，而由亮处到暗处。瞳孔放大需6s或更长。应用：进入隧道后由明亮的外部进入一个较暗的隧道，视觉会有一定的适应时间，然后才能看清隧道内部的情况，这种现象称为“适应的滞后现象”。为此隧道照明通常分为入口照明，内部照明和出口照明。其中对入口照明的要求更加严格，要求从与外界相仿的亮度逐渐降低。(2)视野:两眼注视某一目标，注视点两侧可以看到的范围称为视野。随着车速增大，驾驶员的视野明显变窄，注视点随之远移，两侧景物变模糊。应用：驾驶员的视野与行车速度有密切的关系。在设计道路时，应在平面线形中限制道路直线段的长度，强制地促使驾驶员变换注视点的方向，避免打盹肇事。(3)色感：红色刺激性强，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。应用：红色作为禁止信号，黄色作为警告信号，绿色作为通行信号。2、车辆的制动性能主要体现在哪几个方面？制动距离；制动效能的稳定性；制动时汽车的方向稳定性3、典型的城市道路网布局及其性能。棋盘形：布局严整、简洁，有利于建筑布置，方向性好，网上交通分布均匀，交叉口交通组织容易，但非直线系数大，通达性差，过境交通不易分流，对大城市进一步扩展不利带形：建筑物沿交通轴线两侧铺开，公共交通布置在主要交通干道范围内，横向靠步行或非机动车，有利于公共交通布线和组织，但容易造成纵向主干道交通压力过大，不易形成市中心放射形：交通干线以市中心为形心向外辐射，城市沿对外交通干线两侧发展，形成“指状”城市，这种布局具有带形布局的优点，同时缩短了到市中心的距离。缺点是中心区交通压力过大，边缘区相互间交通联系不便，过境交通无法分流放射环形：这种布局具有通达性好、非直线系数小、有利于城市扩展和过境交通分流等优点，一般用于大城市，但不宜将过多的放射线引向市中心，以免造成市中心交通过分集中。1、高峰小时流量比以及高峰小时系数的定义及计算方法。高峰小时流量比：高峰小时流量占该天全日交通量的百分数称为高峰小时流量比。高峰小时流量比的大小反应了高峰小时交通量的集中程度。高峰小时系数PHF：高峰小时系数就是指高峰小时交通量与高峰小时内交通量最大的某一时段的流率扩大为高峰小时后的交通量之比。2、什么叫设计小时交通量以及设计小时交通量系数？如何确定？有何意义及用途？通过设计得出的每小时内通过道路某一断面的交通实体数。选择30HV（将一年中测得的8760个小时交通量按从大到小的顺序排列，排在第30位的那个小时交通量叫做30HV）为设计小时交通量。确定公路等级的重要依据、为道路设计和交通管理提供依据3、某公路需要进行拓宽改建。经调查预测得该公路在规划年的年平均日交通量为50000辆小汽车/日。设计小时交通量系数K=0.15。取一条车道的设计通行能力为1500辆小汽车/小时，方向不均系数为0.6，试问该公路该公路该修几车道？621006.010015.01500500002100100nDKKCAADT什么是85%位车速，什么是15%位车速，它们在交通工程中有什么应用？85%位车速：指在某路段上行驶的所有车辆中，有85%的车辆在该速度以下行驶，而仅有15%的车辆超过了该速度。常作为高速公路的最高速度限制依据。15%位车速：指在某路段上行驶的所有车辆中，有15%的车辆在该速度以下行驶，而有85%的车辆的行驶速度超过该速度。常作为高速公路的最低速度限制依据。时间平均速度与区间平均速度的定义及计算方法。时间平均车速：单位时间内道路上某一断面车速分布的平均值)(2542ivL高峰小时流率高峰小时流量PHFniitVnV11空间平均车速：在某一个瞬间，给定的路段上车速分布的平均值，又叫做区间平均车速。已知某公路上，畅行速度vf=80km/h，阻塞密度Kj=105辆/km，速度-密度用直线关系式。求：(1)最大流量Qm；(2)此时对应的速度vmh/2100-1km/5.522105202-dKdjmfmmjmfjmf辆）（辆KKVKQKKVKKVQh/km40mmmKQV交通流量、密度、速度三者之间的关系是什么，如何推导？交通流量、密度、速度之间的关系是Q=vk第三章交通调查的目的、内容是什么？交通调查的目的：向交通城建、规划、环保以及公安交通管理等部门提及改善，优化道路的实际参考资料和数据依据。交通流量自动检测有哪些方法，各有什么优缺点？（1）浮动车观测法优点：可同时测行程速度、行程时间和交通量，内业工作量小。缺点：道路沿途有交叉口、或交叉口间距短、交通流不稳定等情况下不宜采用，另外观测精度也较低，并且无法分清车型。（2）视频检测法优点：非接触式检测，不需要中断交通，能提供可视图像，非常直观，可进行大范围的检测，提供大量的交通信息，检测精度可达到90%以上。缺点：易受外界环境（特别是光照）影响，对安装的要求比较高，且直接影响视频检测精度。（3）气压管式检测法优点：可靠性高、精度高、安装和维修简便。缺点：橡胶管受车辆碾压，长期使用易损坏。（4）微波检测法优点：在恶劣环境下（雨、雪、低照度）仍可正常工作，能检测静止车辆，能直接检测速度，检测精度可达到95%。缺点：作为相对较新的检测技术，目前应用不如环形线圈和视频检测广泛。简述地点车速与区间车速的调查方法。地点车速：人工观测法：测速仪器测定速度法;雷达、超声波、线圈、红外线、视频等方法。区间车速：试验车观测法：车辆牌号对照法。第四章交通流理论中主要统计分布的含义与作用。车辆的到达在某种程度上具有随机性，描述这种随机性的统计规律的方法称为交通流的统计分布。离散型分布：考察在一段固定长度的时间内到达某场所的交通数量或一定距离内分布的交通niisvnV1111tktkePk!)(数量的波动性。信号周期内到达的车辆数。连续型分布：描述事件之间时间间隔的连续型分布为工具，研究事件发生的间隔时间或距离的统计分布特性。车头时距分布、速度分布和可穿越空档分布。泊松分布与二项分布分布的特点、参数及各适用于何种条件？泊松分布：基本公式：K＝0，1，2，…Pk—在计数间隔t内到达k辆车或k个人的概率；λ—单位时间间隔的平均到达率（辆/s或人/s）；t—每个计数间隔持续的时间（s）。适用条件：车流密度不大，车辆间相互影响较弱，其他外界干扰因素基本上不存在，即车流是随机的。二项分布：基本公式：k＝0，1，2，…Pk—在计数间隔t内到达k辆车或k个人的概率；λ—单位时间间隔的平均到达率（辆/s或人/s）；t—每个计数间隔持续的时间（s）或距离（m）；n—观测次数，正整数。适用条件：车辆比较拥挤、自由行驶机会不多的车流。排队论的基本原理、主要参数及在交通工程学中的应用排队论：是研究“服务”系统因“需求”拥挤而产生等待行列(即排队)的现象，以及合理协调“需求”与“服务”关系的一种数学理论。输入过程：各种类型的“顾客(车辆或行人)”按怎样的规律到达。排队规则：指到达的顾客按怎样的次序接受服务。服务方式：指同一时刻多少服务台可接纳顾客，每一顾客服务了多少时间。主要参数：队长和排队长、逗留时间和等待时间、忙期和闲期。排队论的应用：车辆延误、通行能力、信号灯配时以及停车场、公交站、加油站等交通设施的设计与管理；收费亭的延误估计。第五章1、影响通行能力的主要因素，各表现在哪些方面？①道路条件是指公路的几何特征（车道数、车道、路肩、中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等）②交通条件是指交通特征（交通流中的交通组成、交通量、不同车道中的交通量分布、上下行方向的交通量分布）③管制条件是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规则④其它条件指气候、温度、地形、风力、心理因素等。2、服务水平的概念，以及不同道路设施服务水平的评价指标各是什么？①服务水平：指道路使用者从道路状况、交通与管制条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。②评价指标：行车速度和运行时间;车辆行驶时的自由程度(通畅性);knntkntknkCP)1()(交通受阻或受干扰的程度,以及行车延误和每公里停车次数等;行车的安全性(事故率和经济损失等);行车的舒适性和乘客满意的程度;最大密度,每车道每公里范围内车辆的最大密度;3、分析理论通行能力、实际通行能力、规划（设计）通行能力的区别和异同。①基本(理论)通行能力是最理想条件下，每一条车到（或每天一条道路）在单位时间内能够通过的最大交通量，而规划（设计）道行能力是指道路根据使用要求的不同，按不同服务水平条件所具有的道行能力，它的具体选用是根据街道性质，车辆出入，转移车道的频率，两旁慢性车辆的影响情况等河流选定的。②基本(理论)通行能力是最理想条件下的通行能力，也称为理想通行能力；设计(规划)通行能力则是指为保持道路处于良好的运行状况，道路所能提供的交通疏导能力，这并不是该道路的提供交通服务的极限，这是放弃能力求质量的具体表现。4、交通流理论中主要统计分布的含义与作用。车辆的到达在某种程度上具有随机性，描述这种随机性的统计规律的方法称为交通流的统计分布。离散型分布：考察在一段固定长度的时间内到达某场所的交通数量或一定距离内分布的交通数量的波动性。信号周期内到达的车辆数。连续型分布：描述事件之间时间间隔的连续型分布为工具，研究事件发生的间隔时间或距离的统计分布特性。车头时距分布、速度分布和可穿越空档分布。第六章1、城市交通需求预测分为哪四个阶段，各阶段的主要任务。交通生成预测：建立各分区的交通产生量和吸引量与分区人口、土地利用、社会经济特征等变量的定量关系。预测规划年各区的交通发生量和吸引量。交通分布预测：将各交通小区