交通工程.docx
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交通工程.docx
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交通工程
一,名词解释
1,视力:
眼睛辨别物体大小的能力,可分为静视力和动视力。
静视力即人体静止时的视力,动视力是汽车运动过程中驾驶员的视力。
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。
视野受到视力、速度、颜色、体质等多种因素影响。
3,路网密度:
一个区域的路网密度等于该区域内道路总长与该区域的总面积之比。
路网密度是衡量道路设施数量的一个基本指标,一般地讲,路网密度越高,路网总的容量、服务能力越大。
4,交通量:
指在单位时间段内,通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。
交通量随时间和空间而变化的现象,称为交通量的时空分布特性。
5,月变系数:
年平均日交通量(AADT)与月平均日交通量(MADT)之比,或称为月不均衡系数、月换算系数。
6,周变系数:
年平均日交通量除以某周日的平均日交通量。
某周日的平均日交通量(WADT)等于全年所有该周日的交通量除以全年该周日的总天数。
7,高峰小时流量比:
高峰小时交通量占该天全天交通量之比,它反映高峰小时交通量的集中程度。
8,高峰小时系数(PHF):
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。
9,方向分布系数:
一条道路往返两个方向的交通量,在很长时间内,可能是平衡的,但在某一短时间内,两个方向的交通会有较大的不同。
这种方向的不平衡性,常采用方向分布系数表示。
10,设计小时交通量:
第30位最高小时交通量,即将一年中测得的8760个小时交通量,从大到小按序排列,排在第30位的那个小时交通量。
11,85%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之下,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车速。
12,15%位车速:
意义类上。
13,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地点车速,这些地点速度的算术平均值。
14,区间平均车速:
在某一特定瞬间,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。
当观测长度一定时,其数值为地点车速观测值的调和平均值。
15,交通密度:
指在一条车道上车辆的密集程度,即在某一瞬间内单位长度一条车道上的车辆数,又称车流密度。
16,车头间距:
在同向行驶的一列车队中,相邻两辆车的车头之间的距离。
路段中所有车头间距的平均值称为平均车头间距。
(车头间距hs=1000/车流密度K)
17,车头时距:
用时间表示车头之间的间隔,或称时间车头间隔。
(车头时距ht=3600/交通量Q)
18,车头间距hs、车头时距ht以及速度V三者之间的关系:
hs=V*ht/3.6
19,延误:
由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间损失。
20,可穿越空档:
指交叉口对向左转车辆穿越直行车流中的最小空档或直行车辆穿越对向左转车流中的最小空档。
21,饱和流量:
指在一次绿灯时间内,进口道或冲突点上连续车队能通过停车线或冲突点的最大流量。
22,出行:
指人、车、货从出发点到目的地移动的全过程。
23,期望线:
为连接各小区形心间的直线,它的宽度表示区间出行的次数,与实际出行距离无关。
24,主流倾向线:
又称综合期望线,是将若干条相近的期望线合并汇总而成,目的是简化期望线图,突出交通的主要流向。
25,基本(理论)通行能力:
指道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数量。
26,可能(实际)通行能力:
指一已知道路的一组成部分在实际或预测的道路、交通、控制和环境条件下,该组成部分一条车道或一车行道对上述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所能通过标准车辆的最大数量。
27,设计通行能力:
指一设计中的道路的一组成部分在预测的道路、交通、控制和环境条件下,该组成部分一条车道或一车行道对上述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所能通过标准车辆的最大数量。
28,公路服务水平:
~~是交通流中车辆运行以及驾驶员和和乘客所感受的质量量度。
亦即公路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。
29,服务水平:
指道路使用者根据道路交通状态,从速度、舒适度、方便、经济和安全等方面所能得到的服务程度或服务质量。
30,服务强度系数:
设顾客到达率为λ,平均服务率为μ,比率ρ=λ/μ叫做服务强度或交通强度或利用系数。
31,信号相位:
信号相位就是一股或多股交通流,在一周期时间内不管任何瞬间都获得完全相同的信号灯色显示。
信号相位是按路口车流获得信号显示的时序来划分的,有多少种不同显示时序排列就有多少个信号相位。
32,交通需求管理:
引道人们采取科学的交通行为,理智地使用道路交通设施的有效资源。
是不需要投资或者只需要少量投资就可以提高运输系统效率、缓解交通拥挤、改善环境质量的高效方法。
33,绿波交通:
指车流沿某条主干道行进过程中,连续得到一个接一个的绿灯信号,畅通无阻地通过沿途所有交叉口。
二,简答题
1,交通工程学的主要内容
交通工程学是交通工程学科研究与发展的基本理论,一般来说,交通工程学科的研究内容主要包括:
交通特性分析技术、交通调查方法、交通流理论、道路通行能力分析技术、道路交通系统规划理论、道路交通系统管理技术与管理规划、交通安全技术、静态交通系统规划、交通系统的可持续发展规划、交通工程理论的新技术、新方法、新理论。
2,路网布局及其特点
典型的公路网布局有三角形,并列形、放射形、树杈形等。
放射形路网一般用于中心城市与外围郊区、周围城镇间的交通联系,促进周围城市的发展。
三角形路网一般用于规模相当的重要城镇间的直达交通联系,这种布局形式通达性好,运输效率高但建设量大。
并列形路网是一种不完善的路网布局。
树杈形路网一般是公路网中的最后一级。
典型的城市道路网布局有棋盘形、带形、放射形、放射环形等。
棋盘形路网布局严整、简洁、有利于建筑布局,方向性好,但非直线系数大,通达性差。
带形路网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。
放射形路网布局具有带形布局的优点,缺点是中心区交通压力过大。
放射环形路网布局通达性好,非直线系数小,利于城市扩展,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。
3,交通量时间、空间特性描述
交通量随时间和空间而变化的现象,称为交通量的时空分布特性。
交通量的时间分布特性包括交通量的月变化规律,通常用交通量月变化系数表示;交通量的周变化以及周变系数;交通量的时变化,包含高峰小时交通量、高峰小时系数PHF等主要参数。
交通量的空间分布特性一般指交通量在同一时间或相似条件下,随地域、城乡、路线、方向、车道等的差别而变化的情况,空变性的主要形式:
不同功能道路上交通流分布。
不同车道上分布:
里车道、中间车道、外车道。
方向性交通流分布:
潮汐分布,方向不均系数。
路段交通流分布、交叉口交通流分布(流量、流向)。
4,行驶车速、行程车速区别与联系
行驶车速是由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,而行程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。
它们都能够衡量路段的某些指标。
5,离散型的泊松、二项、负二项分布及其适用条件,检验步骤
负二项分布适用条件:
当到达的车流波动性很大或以一定的计算间隔观测到达的车辆数(人数)其间隔长度一直延续到高峰期间与非高峰期间两个时间段,所得数据可能有较大方差。
即方差/均值显著地大于1.0,应使用负二项分布拟合观测数据。
离散型分布拟合优度检验--Xˆ2检验:
①建立原假设Ho②选择适宜的统计量③确定统计量的临界值④判定统计检验结果。
6,负指数、移位负指数分布比较说明
7,排队论系统主要指标
排队系统既包括了等待服务的顾客,又包括了正在被服务的顾客。
排队系统的三个组成部分:
输入过程、排队规则、服务方式。
排队系统的主要数量指标:
队长和排队长、逗留时间和等待时间、忙期和闲期。
8,跟驰模型非自由状态行驶特性
制约性:
后车紧随前车前进。
传递性:
前车的运行状态制约着后车的运行状态。
延迟性(滞后性):
后车运行状态的改变在前车之后。
跟驰模型的一般公式及其理论应用(P120)
9,车流波动理论
Q1=K1*V1,Q2=K2*V2(K1、K2为路段密度)
10,通行能力与交通量的区别联系
通行能力:
又称为道路容量,是指在一定的道路、交通和管制条件下,道路的某一断面在单位时间内通过的最大车辆数。
交通量:
指在单位时间段内,通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。
进行通行能力分析的主要目的是求得道路在不同运行质量情况下1h所能通行的最大交通量。
11,怎样确定基本通行能力,如何修正基本通行能力得到可能通行能力?
在一般路段(一般路段是指不受信号、暂停标志、铁公路口等外界因素的中断,保证大体连续的交通流的公路部分),多车道公路的基本通行能力是以高速公路上观测到的最大交通量为基准确定的。
以理论通行能力为基础,考虑到实际的地形、道路和交通状况,确定其修正系数,再以此修正系数乘以前述的理论通行能力,即得实际道路、交通在一定环境条件下的可能通行能力。
12,交通调查做哪些方面?
交通规划调查内容
交通调查的主要对象是交通流现象。
而与交通流有关的方面均可做专项调查。
交通调查主要包括交通量调查、车速调查、交通密度调查,其他还有行车延误调查、通行能力调查、起讫点调查等。
交通规划调查包括社会经济调查、交通设施调查、交通实况调查、OD调查。
13,交通规划与需求预测
交通规划:
确定交通目标与设计、达到交通目标的策略和行动的过程。
按交通规划研究的地区范围不同可分为国家级的交通运输规划、区域性交通运输规划、城市交通规划,按交通规划考虑的时限可分为远期战略规划:
20~50年,中长期规划:
5~20年,近期建设规划:
3~5年。
需求预测的“四阶段法”:
交通生成预测、交通分布预测、方式划分预测、交通分配预测。
14,增长率模型,重力模型优缺点
增长系数法:
由现状分布和增长系数估算未来分布的方法,包括均衡增长率法、平均增长率法、底特律法、弗雷特法。
其基本假设是交通分布的模式现在和将来变化不大,因此,当土地使用、交通源布局、预测区域交通设施状况等有较大变化时,此法误差较大。
可用于粗略的交通分布预测。
重力模型法:
由现状分布选取某一种适合的重力模型,推算未来分布的方法,其基本假设是两小区之间的出行分布量Tij与出发区i的出行产生量Pi、到达区j的出行吸引量Aj成正比,与两区之间的出行阻抗tij(消耗)成反比。
与增长系数法相比,重力模型预测考虑的因素比较全面,尤其是强度了局部与整体之间的相互作用,比较切合实际,即使没有完整的O-D表,也能预测O-D矩阵(只要能标定模型参数α)。
缺点是短程O-D分布偏大,尤其是区内出行。
15,交通需求,交通系统管理策略有哪些?
交通需求管理策略:
①优先发展策略②控制发展策略③禁止出行策略④经济杠杆策略
交通系统管理策略:
①节点交通管理策略②干线交通管理③区域交通管理
16,交通需求管理与交通系统管理比较
交通需求管理是对交通源的管理,是一种政策性管理,交通需求管理影响城市交通结构,削减不必要的交通需求量,从而减少道路交通流量,缓解交通紧张局面。
交通系统管理是对交通流的管理,是一种技术性管理,交通系统管理通过对道路交通基础设施的管理以及对交通流的管理与合理引导,提高交通设施容量,均匀交通负荷,提高道路网络系统的运输效率,缓解交通压力。
17,感应控制参数及其用途
包括①初始绿灯时间②单位绿灯延长时间③最长绿灯时间
作用:
①在时间上隔离不同方向的车流,控制车流运行秩序并获得最大的交通安全性;
②使在平面交叉的道路网络上人和物的运输达到最大效率;
③为道路使用者提供必要的情报,帮助他们有效地使用交通设施。
18,信号控制要素及其适用条件
(1)单点交叉口交通信号控制:
简称“点控制”,以单个交叉口为控制对象,它是交通信号灯控制的基本形式。
(2)干道交通信号协调控制:
简称“线控制”,将一条主干道上一批相邻的交通信号灯联动起来,进行协调控制。
(3)区域交通信号控制:
简称“面控制”,将整个区域中所有信号交叉口作为协调控制对象。
19,平面交叉口控制类型与方式
按照道路分类,即主干路、次干路和支路,可选择下表中的管制方式。
交叉口类型
建议管制方式
主干路与主干路
信号灯
主干路与次干路
信号灯、多向停车或单向停车
主干路与支路
单向停车
次干路与次干路
信号灯,多向停车,单向停车或让路
次干路与支路
单向停车或让路
支路与支路
单向停车,让路或不设管制
20,交通分配方法,特点及其适用条件
所谓交通分配就是把各种出行方式的空间O-D分配到具体的交通网络上。
国际上通常把交通分配方法分为平衡模型与非平衡模型两大类,并以Wardrop第一、第二原理为划分依据。
如果交通分配满足Wardrop第一、第二原理,则该模型为平衡模型,如果分配模型不使用Wardrop原理,而是采用了模拟方法,则称为非平衡模型。
平衡交通分配模型比较适合于宏观研究,非平衡模型由于具有结构简单、概念明确、计算简便等优点,在实际工程中得到了广泛的应用,效果良好。
21,什么是绿波设计?
绿波要素及其适用条件
绿波设计就是在一系列交叉口上,安装一套具有一定周期的自动控制的联动信号,使主干道上的车流依次到达前方各交叉口时,均会遇上绿灯。
不过采用此种交通组织的要求极为严格:
交叉口的间距要大致相等,双向行驶车辆的车速要相近,或呈一定倍数的比例关系,才能保证双向车辆到达交叉口时都遇到绿灯。
单向交通的道路组织“绿波”交通,由于没有对向交通的约束,就比较容易实现。
22,交通事故及其分类
凡车辆在公用道路上行驶过程中,由于违章,造成人畜伤亡或物品损坏的意外事件,统称交通事故。
事故构成四要素:
人:
参与者有个人法人法人。
车:
运行中的机动车或非机动车。
路:
社会公共使用道路,包括公路、城市道路和街巷、公共广场和停车场等。
后果:
有人员伤害和财务损失。
根据事故后果严重性质可分为轻微事故或小事故、一般事故、重大事故、特大事故。
三,计算题
1,交通特性
车流密度K(辆/km),单车道路段车辆数N,路段长度L(km),单车道交通量Q(辆/h),区间平均车速Vs(km/h),车头间距hs(m/辆),车头时距ht(s/辆)
K=N/LK=Q/Vshs=1000/Kht=3600/Qhs=V*ht/3.6
例1:
在一条24km长的公路段起点断面上,在5min内测得60辆汽车,车流量是均匀连续的,车速V=30km/h,试求交通量Q,车头时距ht,车头间距hs,密度K以及第一辆车通过该路段所需的时间t。
例2:
设车流速度-密度关系为V=88-1.6K,如限制车流的实际流量不大于最大流量的0.8倍,求速度的最低值和密度的最高值?
(假定车流的密度K<最佳密度Km)。
解由题意可知:
当K=0时,V=Vf=88km/h;当V=0时,K=Kj=55辆/km。
则Vm=44km/h,Km=27.5辆/km,Qm=KmVm=1210辆/h。
由Q=VK和V=88-1.6K,得Q=88K-1.6K^2,见下图。
当Q=0.8Qm时,由88K-1.6K^2=0.8Qm得,K=15.2或39.8,取非拥挤区的K*=15.2(辆/km).
在非拥挤区,速度得最低值对应于密度的最高值,因此V*=88-1.6K*=63.68(km/h)。
例3:
在交通流模型中,假定速度V和密度K之间的关系式为V=a(1-bK)^2,试依据两个边界条件,确定系数a、b值,并导出速度与流量、速度与密度的关系式。
例4-4车流在一条6车道的公路上畅通行驶,其速度为V=80km/h。
路上有座4车道的桥,每车道的通行能力为1940辆/h,高峰时流量为4200辆/h(单向)。
在过渡段的车速降至22km/h,这样持续了1.69h,然后车流量减到1956辆/h(单向)。
试估计桥前车辆的排队长度和阻塞时间。
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