《交通工程基础》习题及参考答案

《交通工程基础》习题及参考答案第一章绪论1、交通工程学的定义是什么？简单讲，是对所有与道路交通有关的内容（人、物、现象、规律等）进行研究，并将其研究成果应用到解决道路交通系统规划、建设、管理中的问题的一门学科。是把人、车、路、环境、能源等与道路交通有关的几个方面综合在道路交通这个系统中进行研究，以寻求道路通行能力最大、交通事故最小、运行速度最快、运输费用最省、环境影响最小、能源消耗最低的交通系统规划、建设与管理方案，达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的。2、交通工程学科的主要研究内容有哪些？交通特性分析，交通调查方法，交通流理论，道路通行能力分析，道路交通系统规划理论，交通管理与控制技术，交通安全技术，静态交通系统规划，公共交通，交通系统的可持续发展规划，交通工程的新理论、新方法、新技术。3、交通工程学科的特点？系统性、综合性、交叉性、社会性、超前性、动态性。4、交通工程学科是哪年诞生的？其发展经历了哪几个阶段？1930年美国成立了世界上第一个交通工程师协会，并正式提出了交通工程学的名称，标志着交通工程学科的诞生。其发展经历了以下四个阶段：（1）基础理论形成阶段（20世纪30年代初——40年代末）（2）交通规划理论形成阶段（20世纪50年代初——70年代初）（3）交通管理技术形成阶段（20世纪70年代初——90年代初）（4）智能化交通系统研究阶段（20世纪90年代中期开始）第二章道路交通三要素特性1、道路交通的三要素是什么？人、车、路。2、驾驶员的信息处理包括哪几个过程？信息感知→分析判断→操作反应3、驾驶员的交通特性主要体现在哪几个方面？它与交通安全有何关系？（1）视觉特性。信息的感知80%来自视觉；视力的大小决定看清事物的能力，直接影响行车安全；立体视觉良好是安全行车的重要条件；错觉容易引发交通事故；红绿色盲患者不能驾驶车辆。（2）反应特性。反应特性用反应时间度量，制动反应时间与事故率成正比关系。（3）疲劳与饮酒。疲劳可引起反应时间显著增长、操作能力下降、判断失误增多；饮酒可对人的生理和心理产生严重的负面影响。（4）注意特性。注意的广度、稳定性和分配能力不强容易引起交通事故。（5）动态判断。在运动中正确判断距离和速度对保持行车安全、保持车辆顺畅行驶非常重要。4、驾驶员的交通特性对道路交通的规划设计提出了哪些要求？针对视觉适应的特点，道路照明设置应予以考虑；为防止眩目，可在道路中央设置防眩板、植树等；为驾驶员提供足够开阔视野范围；利用不同颜色对人产生不同的生理、心理作用的特点，不同的标志、标线采用不同的颜色；利用错觉产生机理来进行交通管理；在道路规划设计时，各项规范标准的取值至少应满足85%驾驶员的需要；道路沿线的各种交通和非交通信息不应过于复杂。5、行人的主要交通特性是什么？要求省力、省时、独立、安全。多数人喜欢走捷径；为与人保持一定距离而避开走，并保持一定速度；有从众心理，易受别人影响而产生强行斜穿和闯红灯等行为；因绕行距离远，而不愿意走过街地道、天桥、人行横道线。6、乘客的交通特性对道路交通的规划设计提出了哪些要求？需对平曲线最小半径进行限制；由直线进入曲线（或反之），需设缓和曲线，并对其长度进行限制；路面要平整；在高路堤、陡边坡的路段，应设置护栏或放缓边坡；路线的布设应考虑到美学要求，沿线视野要开阔；道路沿线应设置地名、里程指示牌；公交线路长度不宜过长，发车间隔要短。7、什么是视觉适应？分哪几种？是眼睛对光亮程度突然变化而引起的感受适应过程。分暗适应、明适应。8、自行车的交通特性体现在哪几个方面？对道路交通的规划设计提出了哪些要求？体现在短程性、行进稳定性、动态平衡、动力递减性、爬坡性能、制动性能等六个方面。在进行交通预测时，自行车出行比例的确定应考虑其短程性和动力递减性，自行车出行一般不宜超过10km；对道路坡度，陡坡不易大于5%，长坡不易大于3%，且应对其长度进行限制。9、公路分哪几级？城市道路分哪几类几级？公路分五级：高速公路、一、二、三、四级公路。城市道路分四类三级：四类：快速路、主干路、次干路、支路；三级：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；特大城市（100万人以上）、大城市（50～100万人）采用Ⅰ级；中等城市（20～50万人）采用Ⅱ级；小城市（20万人以下）采用Ⅲ级。10、什么是路网密度？区域内道路总长度与区域面积的比值，单位：km/km2。反映道路数量的多少。11、公路网的布局形式有哪几种？各自的特点？（1）三角形：一般用于规模相当的城镇间的直接联系，通达性好，但建设量大。（2）并列形：是一种不完善的路网。（3）放射形：一般用于中心城市与周围城镇间的交通联系。（4）树叉形：一般用于公路的最后一级，是干线公路的支线。12、城市道路网的布局形式有哪几种？各自的特点？（1）棋盘形：非直线系数大，通达性差，过境交通不易分流；交通量分布均匀、方向性好，有利于建筑布局。（2）带形：不易形成市中心，容易造成干道交通压力；有利于公交布线。（3）放射形：具有带形布局的优点，到市中心的距离短；中心区交通压力大，边缘区相互间交通联系不方便，过境交通无法分流。（4）放射环形：通达性好，非直线系数小，有利于城市发展和过境交通分流，一般用于大城市；但不宜将过多的放射线引向市中心，以免造成中心交通过分集中。13、城市道路横断面形式分哪几种？分：一块板断面、两块板断面、三块板断面、四块板断面。14、什么是行车视距？分哪几种？如何保证？行车视距的定义：车辆在行驶过程中，应能随时看到前方足够远的距离，一旦发现前方有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。分：停车视距、会车视距、超车视距。视距的保证：平面：在平曲线内侧应清除有碍视距长度要求的障碍物，在平面交叉口处应清除视距三角形范围内的障碍物；纵断面：应采用足够大的竖曲线半径。15、平面交叉口的交通特点是什么？对交叉口的规划设计及管理提出了哪些要求？平面交叉口存在交通特征点：合流点、分流点、冲突点，其中冲突点最危险，产生冲突点最多的是左转车辆，冲突点个数随相交道路条数的增加呈几何级数增加。冲突点个数：2n(n-1)(n-2)P=6n---交叉口进口道个数因此，在交叉口的规划设计及管理中，必须力求减少或消灭冲突点。方法是：①减少相交道路条数；②渠化交叉口，正确处理和组织左转车辆；③进行交通管制，在时间上分离交通流线（设信号），或禁止左转；④修建立体交叉（从空间上分离交通流线）。第三章交通流特性1、主要的交通流参数有哪几个？交通量、车速、密度。2、交通量、流率的定义是什么？二者的区别？交通量：指单位时间内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体的数量。流率：指把不足1小时的时间段内（通常是15min），通过道路某一地点、某一断面或某一车道的车辆数等效转换为1小时的车辆数。交通量是实测值或预测值，流率是转换后的等效值。3、高峰小时交通量、第30位高峰小时交通量的定义？高峰小时交通量：一天内，连续60min的最大小时交通量。第30位高峰小时交通量：指将一年中8760个小时的交通量观测值依大小顺序排列，排在第30位的小时交通量。4、设计小时交通量是如何确定的？一般由下式计算：DDHV=AADT×K×D其中：K---设计小时交通量系数，其值常取第30位小时交通量系数K30；K30=30AADT第位高峰小时交通量D---高峰小时内重方向交通量占双向交通量的比例。5、为什么常将第30位高峰小时交通量作为设计小时交通量？（1）第30位高峰小时在年度小时交通量排序曲线上处在由陡到缓的弯曲点上；（2）第30位小时交通量系数K30值十分稳定。6、什么是高峰小时系数？高峰小时交通量高峰小时系数（PHF）=高峰小时的高峰流率7、什么是高峰小时流量比？高峰小时交通量高峰小时流量比日交通量8、什么是方向不均匀系数？重方向交通量与双向交通量的比值。9、交通量有哪些特性？（1）交通量的时间分布特性：随季节、月份变化；随周日的变化；在一日内的不同时段交通量是不同的，一般有早、晚高峰；在一小时内交通量也是变化的。（2）交通量的空间分布特性：体现在方向分布、车道分布、路段分布、城乡分布等几个方面。10、地点车速、行驶车速、行程车速、临界车速的定义？地点车速：车辆通过某一地点或某一断面的瞬时速度。行驶车速：车辆通过某段里程与有效行车（驶）时间之比。有效行车（驶）时间不包括停车时间。行程车速：又称区间车速。指车辆通过某段里程与行程时间之比。行程时间为通过该段里程所需的总时间。总时间中包括停车时间、延误时间和正常行驶时间。临界车速：指道路交通量达到最大值（通行能力）时的车速，又称最佳车速。11、行车速度有什么特性？具体表现在哪些方面？行车速度具有一定的统计分布规律，常见的是呈正态分布或偏正态分布。车速的统计分布特性常用速度频率分布曲线和累积频率分布曲线来表示。表征车速分布特性的特征值有：最常见车速、中位车速、85%位车速、15%位车速、速度观测值的标准差σ（均方差）。12、时间平均速度与区间平均速度的定义及相互关系如何？时间平均速度tV：指某一时间段内，通过道路某一断面的所有车辆的地点速度的算术平均值。区间平均速度sV：指某路段的长度与通过该路段的所有车辆的平均行驶时间之比，又称空间平均速度。二者的关系：2stssVVV2tttVsVV式中：σs2---区间平均车速观测值的方差；σt2---时间平均车速观测值的方差。13、交通流密度、最佳密度、阻塞密度的定义？交通流密度：指某一瞬间，单位道路长度上存在的车辆数（实体数）。最佳密度Km：流量达到最大值时的密度。阻塞密度Kj：车辆很多，车速为零时的密度。14、交通流密度具有什么特点？密度是一个瞬间值，它随观测的时刻和观测路段长度而变化，通常用某一观测时间段内的平均值表示。15、空间占有率、时间占有率的定义？空间占有率：指某一瞬间，在一特定路段上，车辆总长度占该路段长度的比例。时间占有率：指在某一观测时间段内，车辆通过某一断面的累计时间占该观测时间段的比例。16、车头间距、车头时距的定义？它们与交通流三参数的关系如何？车头时距ht：指一条车道上，前后两辆车通过同一断面的时间差。车头间距hs：指一条车道上，前后两辆车（相邻）之间的距离。用车辆上有代表性的点来测量，常用车头。ht与流量的关系：3600tQhsh与K互为倒数关系，车头间距的单位常用m计，此时：1000shK由Q=K·sV及以上两式可得出：3.6ssthVh(km/h)17、什么是间断流和连续流？间断流：指有外部固定因素影响的周期性中断交通流。主要指信号交叉口的交通流。连续流：指没有外部固定因素影响的不间断交通流。18、交通流三参数间的基本关系是什么？如何利用三参数判别交通流运行状态？三参数间的基本关系：Q=K·VQ、K、V的数值大小可表征车辆的运行状态：对Q，总有QQm当K≤Km,V≥Vm时，车辆处于不拥挤状态，当K＞Km,V＜Vm时，车辆处于拥挤状态。19、交通流速度与密度之间的关系是怎样的？基本呈密度越大，速度越低的趋势。在通常的交通密度下（密度不太大，也不太小），两者基本呈线性关系：)1(jfKKVV式中：Kj为阻塞密度，Vf为畅行速度。当交通密度很大时，采用对数模型：jmKV=Vln()K式中：Vm为临界车速，指交通流量最大时的车速。当交通密度很小时，采用指数模型：mk-kfV=Ve式中：Km为最佳密度（临界密度），指交通流量最大时的密度。20、描述信号交叉口交通流特性的参数—饱和流率和损失时间是怎样定义的？稳定行驶的连续流的车头时距称为饱和车头时距（ht），则饱和流率S为：3600tSh(辆/h·车道)损失时间包括:红灯时的停车时间、红灯变绿灯后的起动损失时间及清尾时间；起动损失时间为各车车头时距减去饱和车头时距之后的和；清尾时间是指本方向最后一辆车进入交叉口的时刻与下一行驶方向变为绿灯的时刻之间的时间差。21、下表为某高速公路观测得到的交通量，试计算：（1）小时交通量；（2）5min高峰流率；（3）15min高峰流率；（4）15mi