交通工程總復(fù)習(xí)題

1、08級交通工程學(xué)復(fù)習(xí)題（2010年6月4日考試）、填空題（每空2分，共30分）1、交通運輸系統(tǒng)由5種運輸方式（子系統(tǒng)）組成，即鐵路、公路、水路、航空、管道。完成交通運輸任務(wù)必須有3個基本要素，分別是路線、載運工具、樞紐站。（6分）2、我國學(xué)者認為：交通工程學(xué)只有將工程、教育、法規(guī)、環(huán)境、能源5個方面綜合考慮，才能保證人、車、路之間合理的時空關(guān)系，因此常常被人們稱為“5個E”學(xué)科。（4分）3、交通工程學(xué)的主要研究內(nèi)容中包含“交通特性”的研究。“交通特性”主要研究人、車輛、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觀交通流參數(shù)流量、速度、密度特征及其在時空環(huán)境中的相互關(guān)系和微

2、觀交通流參數(shù)車頭時距、車頭間距的時空分布。（4分）5、交通工程學(xué)是以人（駕乘人員和行人）為主體、以交通流為中心、以道路為基礎(chǔ)，將三方面的內(nèi)容統(tǒng)一在交通系統(tǒng)中進行研究，綜合處理道路交通系統(tǒng)中人、車、路、環(huán)境四者之間的時空關(guān)系的學(xué)科。目的是提高通行能力和運輸效率、減少交通事故、降低消耗和對環(huán)境的危害，達到安全、通暢、經(jīng)濟、舒適和低公害。（8分）6、在城市交通需求預(yù)測中，人們常常采用“四階段論模式”，四階段分別指：交通發(fā)生預(yù)測、交通分布預(yù)測、交通方式劃分、交通量分配預(yù)測。請列舉兩個在交通分布預(yù)測中常用的預(yù)測模型：增長系數(shù)法、重力模型法、修正重力模型法。（6分）7、駕駛員的信息處理過程主要包括三個階段

3、，分別是：感知階段、分析處理階段（或者“識別和判斷階段”）、操作反應(yīng)階段。（4分）8、機動車的交通特性主要體現(xiàn)在：動力性能、制動性能、通過性能、機動性能和穩(wěn)定性能等5個方面。而非機動車的交通特性主要體現(xiàn)在：短程性、動態(tài)平衡性、行進穩(wěn)定性、動力遞減性、爬坡性能和制動性能等6個方面。（4分）9、根據(jù)我國城市道路設(shè)計規(guī)范，可以把城市道路分為：快諫路、豐干道、次干道和支路等四類。根據(jù)國家公路管理條例實施細則，按行政等級可以把我國的公路分為:國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道和專用公路等五個等級。（4分）10、行車視距包括：停車視距、會車視距和超車視距。（2分）11、道路交叉口為了平面交叉口和立體交叉口兩大類。其中

4、平面交叉口根據(jù)交通組織又可以分為：信號燈控制交叉口、無控制交叉口、環(huán)島控制交叉口三類。（2分）12、經(jīng)常用車道占有率的概念表示車流密度，車道占有率分為：空間占有率和時間占有率。13、在觀測車輛的到達情況時發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下車輛的到達有隨機性，描述這種隨機性的方法有兩大類：一種是離散型分布，即研究在一定時間內(nèi)到達的車輛數(shù)的變化；另一種是連續(xù)性分布，即研究車輛到達的間隔時間或車速等交通流參數(shù)的統(tǒng)計分布。（4分）14、排隊論也稱隨機服務(wù)系統(tǒng)，是研究“服務(wù)”系統(tǒng)因“需求”擁擠而產(chǎn)生等待行列以及合理協(xié)調(diào)“需求”與“服務(wù)”關(guān)系的一種數(shù)學(xué)理論。排隊單指等待服務(wù)的車輛，不包括正在被服務(wù)的車輛。排隊系統(tǒng)由三個組

5、成部分,分別為：輸入過程、排隊規(guī)則、服務(wù)方式，其最基本的系統(tǒng)為M/M/1系統(tǒng)，它是一種泊松輸入、負指數(shù)分布服務(wù)、排隊通道為1的系統(tǒng)。15、在早期的HCM中，將通行能力分為基本通行能力、可能通行能力、實用通行能力三種。我國在通行能力定義中依據(jù)的理想條件是指道路條件、交通條件、管制條件、環(huán)境條件等四方面的條件。（4分）16、高速公路由基本路段、交織區(qū)、匝道等三部分組成。在計算高速公路基本路段通行能力時，應(yīng)考慮其主要影響因素，它們是：車道寬度及側(cè)向?qū)挾取⒋笮蛙囕v比例、駕駛員條件。17、在計算雙車道公路路段通行能力時，應(yīng)考慮設(shè)計速度、交通量方向分布、車道寬度及側(cè)向凈寬、交通組成、橫向干擾等主要影響因素

6、。（2分）18、城市道路路段單向設(shè)計通行能力（或?qū)嵱猛ㄐ心芰Γ┛筛鶕?jù)一條車道的理論通行能力進行修正而得。對理論通行能力的修正應(yīng)包括自行車的影響、車道寬度的影響、車道數(shù)的影響、交叉口間距的影響等四個方面。在考慮自行車對機動車的影響時，應(yīng)視有無分隔帶（墩）及自行車道交通負荷的大小分三種情況考慮，即機非機動車道之間有分隔帶（墩）、機動車道與非機動車道間無分隔帶（墩），但自行車道負荷不飽和、機動與非機動車道間無分隔帶（墩），且自行車道超飽和負荷。（4分）19、按控制范圍可以將交通信號控制系統(tǒng)分為單點交叉口控制（點控）系統(tǒng)、干道協(xié)調(diào)控制（線控、綠波控制）系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)控制（面控）系統(tǒng)三類；按控制方法可以

7、分為追時控制（定周期控制）、感應(yīng)控制（動態(tài)控制）兩類。（4分）20、相位、周期時長、綠信比三個參數(shù)被稱為點捽系統(tǒng)三要素。相位差、時段、周期時長三個參數(shù)被稱為線控系統(tǒng)三要素。（4分）21、從交通事故的定義可以看出，交通事故有六項缺一不可的要素，分別為車輛或人員、道路上、運動中、有發(fā)生事態(tài)或現(xiàn)象、發(fā)生事態(tài)的原因是人為、有后果。（4分）22、交通事故的主要形態(tài)有碰撞、碾壓、刮擦、翻車、墜車、爆炸、失火7種。（3.5分）23、交通事故的絕對指標單位有事故次數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、直接經(jīng)濟損失等4個。常用的相對指標單位有萬車事故死亡（或致傷）率、十萬人口事故死亡（致傷）率、億車公里事故死亡率、百萬車公里

8、行車肇事死亡率。（4分）24、交通事故的特征分為事故時間分布、交通事故空間分布、交通事故的形態(tài)特征、交通事故的原因特征。（2分）25、車輛進出停車位的方式分為：前講式停車、后退式停車兩種。車輛在停車位的停放方式分為平行式、垂直式、斜歹U式三種。（4分）26、交通流的宏觀參數(shù)是用于描述交通流作為一個整體表現(xiàn)出來的特性，主要有：交通量或流率、速度、密度；其微觀參數(shù)用于描述交通流中相關(guān)車輛之間的運行特性,主要有：車頭時距和車頭間距。、名詞解釋1、路網(wǎng)密度：區(qū)域內(nèi)道路總長度與該區(qū)域面積之比。2、高峰小時交通量：一天內(nèi)交通量呈顯高峰的那個小時稱為“高峰小時”。高峰小時內(nèi)的交通量稱為高峰小時交通量；高峰小

9、時交通量通常是指單向的，應(yīng)上下行分別統(tǒng)計。3、高峰小時流量比：高峰小時交通量占該天全天交通之比（以詼示）。4、高峰小時系數(shù)：高峰小時交通量與高峰小時內(nèi)某一時段的交通量擴大為高峰小時后的交通量之比。5、流率：把在不足1小時時段內(nèi)通過道路（或某條車道）指定點或斷面的車輛數(shù)等效轉(zhuǎn)換后得到的單位小時的車輛數(shù)。6、AADT:年平均日交通量。一年中在指定點的平均每日交通量。（按意思表達即可）7、DDHV:設(shè)計小時交通量。在道路規(guī)劃設(shè)計時選擇的小時交通量（按意思表達即可）8、停車視距：當駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方道路上有障礙不能繞過，而能安全地停止在障礙物前所需的距離。9、會車視距：指兩輛對向行駛的汽車，能在同一車

10、道上及時制動而不發(fā)生碰撞所需的最小距離。10、超車視距：在雙車道公路上，為了超越前車需要借用對向車道而不至于與對向行駛的車輛相碰所需的最小距離。（按意思表達即可）11、自由流速度：一輛車在無其它車輛干擾下通過某一區(qū)斷的最高速度。12、臨界速度：當流量增大到接近或達到道路通行能力時的速度。13、阻塞密度：當密度持續(xù)增加使流量趨近于零時的密度或停車排隊的密度。14、臨界密度：當流量增大到接近或達到道路通行能力時的密度。15、飽和流率：在現(xiàn)行道路和交通條件下，指定的進口道或車道組在一個綠燈小時時間內(nèi)，車輛能夠最大通過交叉口的車輛數(shù)。16、起動損失時間：當信號燈變?yōu)榫G燈，車輛由靜止狀態(tài)開始運動時，前幾

11、輛車的車頭時距總是大于飽和車頭時距，從而使這幾輛車通過停車線的時間大于正常車輛所需的時間，大于部分時間稱為起動損失時間。或?qū)嶋H綠燈開始與有效綠燈開始（第一輛車通過停車線）之間的時間間隔稱為起動損失時間。（按意思表達即可）17、清尾損失時間：從一個方向最后一輛車進入交叉口的時刻與另一個方向變?yōu)榫G燈的時刻之間的時間差。（按意思表達即可）18、延誤：車輛在行駛中由于道路環(huán)境、交通管理以及其它車輛干擾等因素的影響而造成損失的時間。（按意思表達即可）19、M/M/1系統(tǒng)的服務(wù)強度：指M/M/1系統(tǒng)的平均到達率入與平均服務(wù)率p的比值。它是判別系統(tǒng)是否穩(wěn)定的主要指標之一。20、臨界間隙：交叉口的主車流中允許

12、次要車流中某一等待車輛穿越主車流的最小間隙。21、跟隨間隙：交叉口次要車流中車輛之間的車頭時距。22、道路通行能力：在一定時段和道路、交通、管制條件下，人和車輛通過車道或道路上的一點或均勻斷面的最大小時交通量。23、基本通行能力：公路組成部分在理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過標準車輛的最大輛數(shù)。24、可能通行能力：已知公路的一組成部分在實際或預(yù)測的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過的車輛（在混合交通公路上為標準汽

13、車）的最大輛數(shù)。25、設(shè)計通行能力：設(shè)計中的公路的一部分在預(yù)測道路、交通、控制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道對上述諸條件有代表性的均勻段上或一橫斷面上，在所選用的設(shè)計服務(wù)水平下，1h所能通過的車輛（在混合交通公路上為標準汽車）的最大輛數(shù)。26、服務(wù)水平：交通流中車輛運行條件及駕駛員和乘客所感受的一種質(zhì)量標準?；蚍Q公路所提供運行服務(wù)的質(zhì)量水平。27、最大服務(wù)交通量：每一服務(wù)水平有其服務(wù)質(zhì)量的范圍，每級服務(wù)水平所對應(yīng)于該級服務(wù)水平最差時的服務(wù)交通量。28、信號相位：信號機在一個周期內(nèi)有若干個控制狀態(tài)，每一個控制狀態(tài)稱為一個相位?；蚪徊婵诟鬟M口道不同方向所顯示的不同燈色的組合稱為一個相位

14、。29、綠信比：每個相位的有效綠燈時間與周期時長之比。30、綠燈間隔時間：從上一相位的綠燈結(jié)束時刻到下一相位綠燈開始時刻的間隔時間稱為綠燈間隔時間。31、交通事故：指車輛駕駛員、行人、乘車人以及在道路上進行與交通活動有關(guān)的人員（統(tǒng)稱交通參與者）在特定道路通行過程中，由于當事人違反交通法規(guī)或依法應(yīng)該承擔責任的行為而過失造成人、畜傷亡或財產(chǎn)損失的事件。32、城市公共交通：城市及其所轄區(qū)域范圍內(nèi)供公眾出行乘用的各種客運交通方式的總稱。包括公共汽車、電車、出租車、輪渡、地鐵、輕軌、以及纜車等。33、公交線路網(wǎng)密度：公交線路網(wǎng)通行的街道長度與城市用地之比。34、非直線系數(shù)：乘客實際乘車路線的長度與乘車起

15、止點之間的直線距離之比。35、線路重復(fù)系數(shù)：營運線路總長度與線路網(wǎng)通行的街道長度之比。36、累計停車數(shù)：典型停放點在一定時間內(nèi)實際停放車的數(shù)量。37、延停車數(shù)：在一定時間間隔內(nèi)，調(diào)查點累計停放車的次數(shù)。38、停車場容量：在停車場有效面積上可用的最大泊位數(shù)。39、停車需求：在給定的停車區(qū)域內(nèi)，特定時間間隔內(nèi)的停放車吸引量。40、停車供應(yīng)：一定的停車區(qū)域內(nèi)按規(guī)范提供的有效車位數(shù)。401、步行距離：從停車處到出行目的地的實際步行距離。42、單位停車面積：指一輛設(shè)計車型所占地面積，包括停車位面積、均攤通道面積、其它輔助面積。43、城市公交規(guī)劃”是在研究城市交通現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根盟城市總體規(guī)劃”確定的人口

16、規(guī)模、土地利用、城市道路系統(tǒng)、規(guī)劃年限和社會經(jīng)濟發(fā)展水平以及城市公交建設(shè)的承受能力等方面的資料，合理地確定城市客運交通結(jié)構(gòu)，預(yù)測公交客運量、客運周轉(zhuǎn)量、客流的時間和空間分布，布置公交線路網(wǎng)絡(luò)，確定公交車種、車型、數(shù)量，安排公交樞紐以及公交場站設(shè)施的用地。44、道路交通系統(tǒng)：是指一個由人、車、路、環(huán)境（含交通控制裝置）組成的整體，每個組成部分都有其獨立的功能或特性，它們按照特定的方式協(xié)調(diào)運行著，由此實現(xiàn)人和物的空間轉(zhuǎn)移。三、問答題（每小題8分）1、在研究交通流宏觀交通特性時經(jīng)常采用的有哪幾個速度？影響車速的主要因素有哪些？答：1、地點車速：車輛通過某一地點時的瞬時車速。又稱“點速度”。2、行程車

17、速：車輛行駛路程與通過該路程所需的總時間（含行駛時間和延誤時間）之比。3、行駛速度：從行駛某一區(qū)間所需時間（行駛時間，不含延誤時間）及其區(qū)間距離求得的車速。4、運行車速：中等技術(shù)水平的司機在良好氣候條件、實際道路狀況和交通條件下能保持的最大安全車速。5、臨界車速：道路理論通行能力達到最大時的車速。6、設(shè)計車速：在道路交通與氣候條件良好的情況下僅受道路物理條件限制時所能保持的最大安全車速。（列出4個即可，4分）影響車速的主要因素有：1、駕駛員對車速的影響；2、車輛對車速的影響；3、道路對車速的影響；4、交通條件對車速的影響。（4分）2、何為時間評價車速和地點評價車速？它們的關(guān)系如何？答：在給定時

18、間內(nèi)，通過某點（或某斷面）的地點車速的算術(shù)平均值稱為時間平均車速。它表示道路上某點（或某斷面）在給定時間內(nèi)車速分布的平均值。在某一特定瞬間，行駛于某一給定長度道路上的全部車輛的車速分布平均值稱為區(qū)間平均車速。它表示在某一給定長度的路段上，某一瞬間所有車輛的地點車速的調(diào)和平均值，數(shù)值上等于行駛距離的總和（ns）除以每輛車行駛所需時間的總和（4分）。兩者的關(guān)系：（4分）如果道路上的車輛以同一車速行駛，空間平均車速與時間平均車速的方差為零，則M=Vs。實際上，道路上車輛行駛的車速總是各不相同的，因此，時間平均車速的均方差C：_2_2Vs=Vt-5和區(qū)間平均車速的均方差仃s都不可能為零，則Vt和Vs有

19、如下關(guān)系。Vt；Vt=Vs'=Vs。3、通過速度-密度的關(guān)系圖，分析格林希爾治的線性模型公式。答：1、畫出速度和密度的關(guān)系圖；（3分）。2、列出格林希爾治的線性模型公式：Vs=Vf（1-K）；（1分）。3、說明速度一密度的關(guān)系圖的A、CE、VKm等五個點和三Kj角形內(nèi)面積的含義（4分）4、已知線性跟馳模型示意圖。試推導(dǎo)線性跟馳模型，并說明采取了哪些假設(shè)？1時期F+F時刻線性跟馳模型示意圖答：由線性跟馳模型示意圖可得：假設(shè)在反應(yīng)時間內(nèi)速度不變，則：假設(shè)前后兩車的制動距離相等，則:S(t)=Xn(t)-X.(t)=did2L-d3di=Vni(t)T=Vni(tT)T=XnI(tT)TS(

20、t)=Xjt)Xn書(t)=di+L=；中仕+丁)丁+L假設(shè)車隊中每兩輛車之間的停車安全距離相等，即L為常量，則對上式兩邊求導(dǎo)，得:Xn(t)-Xn1(t)=Xn1(tT)T即：X,n1(tT)=定Xn(t)Xn1(t)n=1,2,3，一這樣，上式可以理解為：反應(yīng)=靈敏度X刺激。假設(shè)其中靈敏度入為常量，則前車對后車的交通刺激和后車的反應(yīng)呈線性關(guān)系。5、高速公路基本路段的理想條件是什么？答：(1)3.75m&車道寬度w4.50m；(2)側(cè)向凈寬1.75m；(3)車流中全部為小客車；(4)駕駛員均為經(jīng)常在高速公路行駛、技術(shù)熟練、遵守交通法規(guī)者。6、雙車道公路路段的理想條件是什么？答：(1)

21、設(shè)計速度80km/h;(2)4.00mw車道寬度w4.50m；(3)側(cè)向凈寬1.75m；(4)在公路上無“不準超車區(qū)”；(5)全部為中型載重汽車；(6)兩個方向交通量之比為50/50;(7)對過境交通沒有橫向干擾且交通秩序良好；(8)處于平原微丘地形。7、何為車道組？劃分最小車道組的原則有哪些？答：車道組是指在交叉口的一個進口道上，服務(wù)于一個或幾個交通流向的一條或多條車道所組成。劃分最小車道組的原則有：一條或多條專用左(右)轉(zhuǎn)車道應(yīng)成為獨立車道組；有專用左右轉(zhuǎn)車道的進口道，所有直行車道應(yīng)成為獨立車道組；有多條直右、直左、直右左混合車道的進口道，應(yīng)避免各流向的相互干擾。8、為什么需要交通信號控制

22、？答：1）在時間上分離交叉口內(nèi)各向交通流，控制交通流的運行秩序；2）減小道路網(wǎng)絡(luò)中交通節(jié)點的瓶頸現(xiàn)象，使系統(tǒng)高效運行；3）為道路使用者提供交通信息，以便有效地利用交通設(shè)施。9、試敘述采用停車線法進行單點定時控制配時方案的設(shè)計步驟。答：1）計算各車道組的飽和流率（車道位置、車輛組成、車道寬度、轉(zhuǎn)彎車輛比例、轉(zhuǎn)彎半徑、進口道坡度；對向車流比例、同向車流飽和度等等）。2）計算各車道組流量比、最大流量比以及最大流量比之和；3）確定黃燈時間，計算周期總損失時間；4）按Webstar法（延誤最小），計算最佳周期時長；5）確定整個周期的有效綠燈時間；6）分配每個相位的有效綠燈時間；7）分配每個相位的實際綠燈

23、時間；8）畫出信號相位配時圖。10、試述停車場用地的布置原則。答：（1）根據(jù)城市總規(guī)、停車數(shù)量、道路交通組織等要求，形成大中小型停車場相匹配、各類停車場相結(jié)合、數(shù)量合理的停車場系統(tǒng)；（2）停車場設(shè)置不宜靠近主干道的交叉口，以減少交叉沖突；（3）停車步行距離要適當；（4）大城市停車場布局應(yīng)分散，應(yīng)考慮與公交場站布局的匹配，方便換乘；與過境交通問題一并考慮，減少過境車輛進入城市；（5）公共建筑的配建停車場（機、非停車問題）。11、評價城市公交系統(tǒng)發(fā)展水平的主要指標有哪些？答：城市公交系統(tǒng)一般可從設(shè)施、服務(wù)、效益等3方面的指標來評價其發(fā)展水平。一般采用下列主要指標：1）萬人公交車輛擁有率=公交標臺/

24、市區(qū)人口；2）行車責任事故間隔里程=總行程/責任事故次數(shù)；3）行車準點率=準點行車次數(shù)/全部行車次數(shù)；4）換乘率=換乘人數(shù)/乘客總?cè)藬?shù)；5）乘客候車時間：到達站點至乘上車的間隔時間；6）高峰滿載率=乘客量/客位數(shù)；7）居民年乘公交車的次數(shù)=年總客運量/市區(qū)人口；8）完好車率=完好車日/營運車日；9）工作車率=工作車日/營運車日。12、試分析流量和流率的異同。答：流量是指在單位時間內(nèi)，通過道路（或某一車道）指定地點或斷面的車輛數(shù)（交通實體數(shù)）。流率是指在不足1h的時間段內(nèi)通過道路（或車道）指定地點或斷面的車輛數(shù)經(jīng)過等效轉(zhuǎn)換后得到的單位小時的車輛數(shù)。相同點：都是小時交通量。不同點：調(diào)查時間長度不同

25、。因此，流率可以有多個值。13、在連續(xù)流特性研究中，根據(jù)不同密度大小，試述3個經(jīng)典的速度與密度關(guān)系式。答：1）在密度適中時，格林希爾茨認為速度和密度的關(guān)系是線性關(guān)系，即v=Vf（1-K/Kj）;2）當密度大時，格林伯格認為速度和密度的關(guān)系是對數(shù)關(guān)系，即v=vmn（Kj/K）;3）當密度小時，安德伍德認為速度和密度的關(guān)系是指數(shù)關(guān)系，即v=vf（1-e邯m）。以上符號的含義是：vf自由流速度（或稱為暢行速度）；K為阻塞密度；vm為最佳速度；Km為最佳密度。四、計算題1、已知行人橫穿某單行道路所需的時間為9秒以上，該道路上的機動車交通量為410輛/小時，且車輛到達服從泊松分布，試問：從理論上說，行人

26、能橫穿該道路嗎？為什么？如果可以橫穿，則一小時內(nèi)行人可以穿越的間隔數(shù)有多少？(提示：e=2.718,保留4位有效數(shù)字)。解：從理論上說，行人不能橫穿該道路。因為該道路上的機動車交通量為：Q=410Veh/h,則該車流的平均車頭時距:=3600=3600=8.7805s/Veh，而行人橫穿道路所需的時間tQ410為9s以上。由于1(8.7805s)<t(9s),因此，所有車頭時距都不能滿足行人橫穿該道路所需時間，行人不能橫穿該道路。但由于該道路上的機動車交通量的到達情況服從泊松分布，而不是均勻分布，也就是說并不是每一個ht都是8.7805s。因此，只要計算出1h內(nèi)的車頭時距ht>9s

27、的數(shù)量，即可得到行人可以穿越的間隔數(shù)。按均勻到達計算，1h內(nèi)的車頭時距有410個(3600/8.7805),則只要計算出車頭時距ht>9s的概率，就可以1h內(nèi)行人可以穿越的間隔數(shù)。負指數(shù)分布的概率公式為：P(ht>t)=e/3600,其中t=9s。車頭時距ht>9s的概率為：P(h9)=2.71802-600=2.718,.025=0.35881h內(nèi)的車頭時距ht>9s的數(shù)量為：410M0.3588=147個答：1h內(nèi)行人可以穿越的間隔數(shù)為147個。2、某信號控制交叉口周期長度為90秒，已知該交叉口的某進口道的有效綠燈時間為45秒，進口道內(nèi)的排隊車輛以1200輛/小時的

28、飽和流量通過交叉口，其上游車輛的到達率為400輛/小時，且服從泊松分布，試求：1)一個周期內(nèi)到達車輛不超過10輛的概率；2)周期到達車輛不會兩次停車的概率。解：題意分析：已知周期時長G=90S,有效綠燈時間G=45S,進口道飽和流量S=1200Veh/h。上游車輛的到達服從泊松分布，其平均到達率=400輛/小時。由于在信號控制交叉口，車輛只能在綠燈時間內(nèi)才能通過。所以，在一個周期內(nèi)能夠通過交叉口的最大車輛數(shù)為：Q周期=GXS=45X1200/3600=15輛。如果某個周期內(nèi)到達的車輛數(shù)N小于15輛，則在該周期不會出現(xiàn)兩次停車。所以要求計算出“到達的車輛數(shù)N小于15輛”的周期出現(xiàn)的概率。在泊松分

29、布中，一個周期內(nèi)平均到達的車輛數(shù)為：m=?4=型0父90=10輛3600根據(jù)泊松分布遞推公式P(0)=e用，P(k+1)=P(k),可以計算出：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）一個周期內(nèi)到達車輛不超過10輛的概率為58%2）周期到達車輛不會兩次

31、停車的概率為95%。3、某交叉口信號周期為40秒，每一個周期可通過左轉(zhuǎn)車2輛，如左轉(zhuǎn)車流量為220輛/小時，是否會出現(xiàn)延誤（受阻）？如有延誤，試計算一個小時內(nèi)有多少個周期出現(xiàn)延誤；無延誤則說明原因。（設(shè)車流到達符合泊松分布）。解：1、分析題意：因為一個信號周期為40s時間，因此，1h有3600/40=90個信號周期。又因為每個周期可通過左轉(zhuǎn)車2輛，則1h中的90個信號周期可以通過180輛左轉(zhuǎn)車，而實際左轉(zhuǎn)車流量為220輛/h,因此，從理論上看，左轉(zhuǎn)車流量呈均勻到達，每個周期肯定都會出現(xiàn)延誤現(xiàn)象，即1h中出現(xiàn)延誤的周期數(shù)為90個。但實際上，左轉(zhuǎn)車流量的到達情況符合泊松分布，每個周期到達的車輛數(shù)有

32、多有少，因此，1h中出現(xiàn)延誤的周期數(shù)不是90個。2、計算延誤率左轉(zhuǎn)車輛的平均到達率為：入=220/3600輛/s,則一個周期到達量為：m=Xt=40*220/3600=22/9輛只要計算出一個周期中出現(xiàn)超過2輛左轉(zhuǎn)車的概率，就能說明出現(xiàn)延誤的概率。根據(jù)泊松分布遞推公式P(0)=e，P(k+1)=mP(k),可以計算出：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中出現(xiàn)延誤的周期數(shù)為：90*0.4419=39.77140個答：肯定會出現(xiàn)延誤。1h中出現(xiàn)延誤的周期數(shù)為40個。4、在一單向1車道的路段上，車輛是勻速連續(xù)的，每公里路段上（單向）共有20輛車，車速與車流密度的關(guān)系符合Greenshields的線性模型，阻塞的車輛密度為80輛/公里，自由流的車速為80公里/小時，試求：1）此路段上車流的車速，車流量和車頭時距；2）此路段可通行的最大流速；3）若下游路段為單向輛車道的道路，在這段路上，內(nèi)側(cè)車道與外側(cè)車道的流量之比為1:2,求內(nèi)側(cè)車道的車速。假設(shè)車速與車流密度成仍符合Greensh

34、ield的線性模型，每個車道的阻塞的車流密度為80輛/公里，自由流的車速為80公里/小時。解：1）Greenshields的速度一密度線性關(guān)系模型為：V（1一4）Kj由已知可得：Vf=80km/h,Kj=80輛/km,K=20輛/km“，20、J、 V=80父（1）=60km/h80流量一密度關(guān)系：K、Q=KVf（1-）=KV=20黑60=120輛/hKj360036000車頭時距：ht=3sQ1200一，一，一.Vf802）此路段可通行的最大流速為：Vm=二=型=40km/h223）下游路段內(nèi)側(cè)車道的流量為：Q內(nèi)=1200x=400輛/h3代入公式：Q=KVf（1一區(qū)）Kj得：400=K80

35、（1）80解得：K1=5.4輛/km,K2=74.6輛/km.由：V=Vf（1-K-）Kj可得：V1=74.6km/h,V2=5.4km/h答：1）此路段上車流的車速為60km/h,車流量為120輛/h,車頭時距為3s。2）此路段可通行的最大流速為40km/h3）內(nèi)側(cè)車道的速度為74.6km/h或5.4km/h。5、汽車在隧道入口處交費和接受檢查時的飽和車頭時距為3.6秒，若到達流量為900輛/10小時，試按M/M/1系統(tǒng)求：該入口處的平均車數(shù)、平均排隊數(shù)、每車平均排隊時間和入口處車數(shù)不超過10的概率。解：按M/M/1系統(tǒng)：1九=900輛/小時，N=輛/s=1000輛/小時3.6：=_=竺2_

36、=0.9<1,系統(tǒng)是穩(wěn)定的。1000該入口處的平均車輛數(shù)：9003n=9輛1-1000-900平均排隊數(shù)：q-n-、-9-0.9=8.1輛平均消耗時間：二n9d=3600=3.6s/輛900一，一，一一、一1每車平均排隊時間：w=d-=36-3.6=32.4s/輛入口處車輛不超過10的概率：10P(<10)八P(10)=0.34n0答：該入口處的平土!車輛數(shù)為9輛，平均排隊數(shù)為8.1輛，每車平均排隊時間為32.4s/輛，入口處車輛不超過10的概率為0.34。6、設(shè)有一個停車場，到達車輛為50輛/小時，服從泊松分布；停車場的服務(wù)能力為80輛/小時，服從負指數(shù)分布；其單一的出入道能容納

37、5輛車。試問：該出入道是否合適？(計算過程保留3位小數(shù))解：這是一個M/M/1的排隊系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)的車輛平均到達率：入=50Veh/h,平均服務(wù)率：科=80Veh/h,則系統(tǒng)的服務(wù)強度為：p=入/尸50/80=0.625<1。系統(tǒng)穩(wěn)定。(3分)由于其出入道能容納5輛車，如果該出入道超過5輛車的概率很小(通常取小于5%),則認為該出入道合適，否則就不合適。(2分)根據(jù)M/M/1系統(tǒng)中有n輛車的概率計算公式：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該出入道小于等于5輛車的概率為：PP(n)=P(0)+P(1)+P(2)+P(3)+P(4)+P(5)=0.94n衛(wèi)5該出入道超過5輛車的概率為：P(>5)=1-PP(n)=1-0.94=0.06。nz0答：由于該出入道超過5輛車的概率較大(大于5%),因此該出入道不合適。7、某主干道的車流量為360輛/小時，車輛到達服從泊松分布，主要道路允許次要道路穿越的最小車頭時距為10秒，求：1)每小時有多少可穿越空檔？2)若次要

39、道路飽和車流的平均車頭時距為5秒，則次要道路車輛穿越主要道路車輛的最大車輛數(shù)為多少？8、某交叉口進口道，信號燈周期時間T=120秒，有效綠燈時間G=60秒，進口道的飽和流量為1200輛/小時，在8:30以前，到達流量為500輛/小時，在8:309:00的半個小時內(nèi)，到達流量達到650輛/小時，9:00以后的到達流量回復(fù)到8:30以前的水平。車輛到達均勻且不考慮車輛停車位置向上游延伸而產(chǎn)生的誤差。試求：1)在8:30以前，單個車輛的最大延誤時間，單個車輛的評價延誤時間、停車線前最大排隊車輛數(shù)、排隊疏散與持續(xù)時間。2)在8:30以后，何時出現(xiàn)停車線前最大排隊？最大排隊數(shù)為多少？3)在9:00以后，

40、交通何時恢復(fù)正常(即車輛不出現(xiàn)兩次排隊)？解：1)在8:30以前綠燈剛變?yōu)榧t燈時到達的那輛車的延誤時間最大：dm=T-G=120-60=60s單個車輛的平均延誤時間：d=0.5X(T-G)=0.5X(120-60)=30s 紅燈時段，車輛只到達沒有離去，因此在紅燈剛變?yōu)榫G燈時排隊的車輛數(shù)最多，為：QS(T-G)=50”=空上9輛36003 由N=1200輛/小時，九=500輛/小時，得排隊疏散時間：(1200-500)3600=46.3s排隊持續(xù)時間:t持續(xù)=TG+t疏散=12060+46.3=106.3s2) 在8:30以后，一個周期120s內(nèi)，到達的車輛數(shù)為：12一12065Q到=650父

41、=222輛36003由于車輛只能在有效綠燈時間60s內(nèi)通過，所以一個周期離開的車輛數(shù)為：Q離=1200M-60-=20輛3600,一個周期內(nèi)有22-20=2輛車出現(xiàn)兩次排隊，在8:30到9:00之間的最后一個周期內(nèi)紅燈剛變?yōu)榫G燈時，停車線前出現(xiàn)最大排隊，最大排隊數(shù)為：Q排m=2父暨0+20=50輛m1203) 在9:00以后，停車線上進行二次排隊的車輛有30輛，而在一個在周期內(nèi)，到50012050達車輛為：=之17輛36003假設(shè)在9:00后第N個周期內(nèi)恢復(fù)正常，可得：30+17N=20N解得：N=10答：1)單個車輛的最大延誤時間為60s,單個車輛的平均延誤時間為30s,停車線前最大排隊車輛

42、數(shù)為9輛，排隊疏散時間為46.3s,持續(xù)時間為106.3s。2) 在8:30以后，到9:00之間的最后一個周期內(nèi)紅燈剛變?yōu)榫G燈時，停車線前出現(xiàn)最大排隊，最大排隊數(shù)為：50輛。3) 在9:00以后，交通在第10個周期內(nèi)恢復(fù)正常。9、設(shè)信號交叉口周期C=130秒，有效紅燈R=60秒，飽和流量S=1800輛/小時，到達流量在紅燈前段22.5秒為918輛/小時，在周期內(nèi)其余時段為648輛/小時，停車密度為100輛/公里，v-k服從線性模型，試用車流波動理論計算排隊最遠處上的位置。解：當信號變?yōu)榧t燈時，車隊中的頭車開始減速，并逐漸在停車線后停下來，這就產(chǎn)生一個象征停車的交通波(壓縮波)從前向后在車隊中傳

43、播。設(shè)車隊原來的速度為V1,密度為K1,標準化密度為)=KL。波傳過后，速度為V2=0,密度為K2=Kj,標準化密度K2jzJ由：”區(qū))“必工KjKjK1-K2可得：Vw=Vf1-(n1+n2)Vw=M1假設(shè)t=0時，信號在x=Xo(停車線)處變紅燈，則在t=t1=22.5s時，一列長度為V1t1的車隊停在Xo之后。13;Kj=100輛/公里，22.5s內(nèi)車輛到達車輛數(shù)為:91822.53600停車長度為: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輛/公里由Q=KV導(dǎo):V=648=9.2km/h70.6S=VT=cc60-22.59.2=95.8360010km排隊總長度為:33_L=0.06+95.810=155.810km=155.8m答：排隊最遠處上的位置為離停車線155.8m處。10、已知某高速公路入口處只有一個收費窗口工作，該收費窗口的服務(wù)能力為1200輛/小時，服從負指數(shù)分布，收費窗口前的車輛到達率為1000輛/小時，且服從泊松分布。假定某時刻該窗口前已有10輛車正在排隊。試求：1）該系統(tǒng)車輛的平均排隊長度；2）該系統(tǒng)車輛排隊的平均消耗時間;解：從已知條件可以看出,3）該系統(tǒng)車輛的

45、平士等待時間；4）該時段車輛排隊的消散時間。這是一個M/M/1系統(tǒng)。車輛到達率為：九=1000輛/小時=1000360018所以該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。離開率:N=30=1輛/s；36003-.515.P=K/R=（一）/（一）=一1,1836（5分）1）該系統(tǒng)車輛的平均排隊長度:或者:該入口處的平均車輛數(shù):q二（1分）平均排隊長度：4=門=50.83=4.17輛14112）該系統(tǒng)車輛排隊的平均消耗時間：d=-1一=18S_，153-18或者：d=U=T-3600=18s/輛1000皂3）該系統(tǒng)車輛的平士等待時間：W=-一=一18一=15S（一）1（15）3318,、1或者：w=d-7=18-3=15

46、s/輛4）由于該時段的消散能力為：科一入=12001000=200輛/小時，而該時刻在窗口前正在排隊有10輛車。因此，車輛排隊的消散時間：t=10/200=0.05小時=180S1010t3600-180s.L-；.1200-1000（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）答：1）該系統(tǒng)車輛的平土排隊長度為4.1667輛；2）該系統(tǒng)車輛排隊的平均消耗時間為18S;3）該系統(tǒng)車輛的平士等待時間為15S;4）由于該時段的消散能力為180S（1分）11、已知某公路上自由流速度Vf為80km/h,阻塞密度K為100輛/km,速度和密度的關(guān)系符合格林希爾茨的線性關(guān)系。試問：該路段上期望得到的最大交通量是多少？所對應(yīng)的車速是多少？解：根據(jù)交通流總體特性：Qm=KmVm,其中：Km=Kj,Vm所以，最大交通量為：Qm=0=1