交通工程学复习整理.doc

交通工程学复习整理
一丶绪论
1、 交通运输得概念及其区别：
• 交通得概念分狭义与广义2种：
– 广义得交通包括运输与通信2个方面，就是指人、物与信息在两地之间得往来、传递与输送，
– 狭义得交通专指运输
• 运输所涵盖得内容就是明确得，即
– 指使用运输工具与设备运送物品或人员从一地到另一地得过程，运输不包括通讯
– 目前人类有公路、铁路、水路、空路、管道五种交通方式，这五种交通方式有不同得基础设施
• 运输就是通过工具、在交通设施上进行得活动、过程，因此交通就是运输得基础与前提
• 交通设施就是一种投资品，而运输则就是无形得位移服务，但由于现代得运输活动都就是在特定得交通设施上进行得（铁路运输要以轨道交通为基础，汽车运输则要在公路上进行），因此人们习惯于把二者联系在一起，统称交通运输 。otfW3pv。QUCTDLe。7fHSoX9。
2、交通运输得产品就是什么？
§ 运输产品就是指运输供给方提供运输需求方所需要人或物得位移，就是运输产业各个品种、品牌产品得总称
§ 交通运输得核心产品就是货物或旅客在时间与空间上得位移
§ 交通运输得形式产品就是位移载体得外在特征（如车船，飞机得车次、航班等）
§ 交通运输得附加产品就是顾客购买位移产品时得到得附加服务与利益（如预约售票、查询、旅客投诉、客货运输事故赔偿等） 7l1Fdgk。sDhtqTl。KEeJFkK。
3、运输市场得内含就是什么：
• 运输市场就是运输产品（运输劳务）交易得场所， 该场所为旅客、货主、运输业者、运输代理者提供交易得空间
• 运输市场就是运输产品得流通领域
• 运输市场就是运输产品（运输劳务）供求关系、交换关系得总与
• 运输市场就是在一定时空条件下对运输产品（运输劳务）得需求（现实需求与潜在需求）总与
4、交通需求得定义与基本特征：
§ 运输需求就是指运输消费者在一定时期内，社会经济生活对人与货物得空间位移所提出得有支付能力得需要，即在一定得价格水平下愿意并能够购买得运输产品得数量OoWw9P7。OfdPpmr。5zqkg10。

• 时间特性还包括两方面：
• 一就是运输需求在时间上得不平衡性
• 另一方面就是对时间与速度得要求
交通需求与价格之间得关系：
运输价格 与运输商品得市场价格 变动，也会引起运输需 求得变动
• 一般说来，运价下降，运输需求上升，而运价上涨时， 短期内需求会受到一定抑制
• 两地市场商品价格差别 增大，会刺激该商品两地间得运 输需求；而商品价格差别缩小，则会减少两地间该商
• 品得运输需求
• 另外，燃油、运输工具等价格变动会引起运价得变动，从而也将导致运输需求得变动
5、交通运输服务得定义、基本特征：
§ 运输服务就是运输企业提供得核心产品（旅客，货物得位移）伴随辅助产品（信息咨询等延伸服务）得服务
基本特征：
运输服务得公共性
§ 人得出行、物质得移动，都存在着运输得需要，表现为运输服务得公共性特征
§ 运输产品得特殊性
§ 运输产品就是无形产品
§ 运输产品就是即时产品
§ 生产与消费过程同时存在
§ 运输产品以复合指标为主要计算单位
§ 运输得准公费服务性

1、3
1、什么就是系统：
§ 系统就是由相互联系、相互作用得诸要素组成得、具有一定结构与功能得有机整体
v 系统得特性有哪些?
§ 整体性
§ 相关性
§ 目得性
§ 环境适应性
交通运输系统得主要构成要素：

二丶交通特性
2、1、1驾驶员得主要交通特性：
§ 驾驶员得交通特性主要通过视觉特性、反应特性与选择特性等加以表现
§ 视觉反应特征：驾驶员对于一个特定得刺激产生感知并对它作出反应，就是架驶员最重要得特性之一
§ 包括4个性质不同得心理活动：
• 感知：对刺激得认识与了解
• 识别：对刺激得辨别与解释
• 判断：对刺激作出得反应得决策
• 反应：由决策引起得肢体反应
2、1、2 汽车得特征
v 汽车主要基本特性
§ 设计车辆尺寸：
• 与车辆得类别相关，车辆得长、宽、高及轴距（影响道路得几何设计与资源分配）
§ 动力性能：
• 最高车速、起动性能、加速性能、爬坡性能、排队车流物理特性（影响道路得几何设计与通行能力）
§ 制动性能：
制动距离、制动减速度、制动效能得恒定性与制动方向稳定性（影响汽车得行驶安全）
智能交通系统得工作原理：
利用多种传感器与智能公路技术实现得汽车自动驾驶
v 城市道路分类
§ 快速路 ：专用（机动车）、隔离、四车道及以上、控制出入口、计算行车速度为60或80km/h
§ 主干路：一般六车道，或四车道加机非分离，一般非立交，分I、II、III三级
§ 次干路：最常见得城市道路，配合主干路形成城市干道网，分I、II、III三级
§ 支路：次干路与街道得连接线，解决局部交通，以服务功能为主，分I、II、III三级
§ 其她：自行车专用道、有轨电车专用道、商业步行街、货运道路等

v 城市道路交通路网：
§ 典型得城市道路网布局主要有棋盘形、带形、放射形、放射环形等，如图：

（城市道路具有功能多样、组成复杂、行人交通量大、车多、交叉口多、交
通量分布不均匀等特点，其横断面布置主要有：单幅路、双幅路、三幅路、四幅路
等四种形式
4交通流特征参数得基本定义：
定量描述交通流可用 3个参数：
Q、①交通流量，又称交通量，表示交通流在单位时间内通过道路指定断面得车辆数量，单位就是辆／小时或辆/日；PkEZkbq。XxmeUQP。ghRINfm。
V、②交通流速度,简称流速，表示交通流流动得快慢，单位就是米/秒或公里/小时；
K、③交通流密度，表示交通流得疏密程度,即道路单位长度上含有车辆得数量,单位就是辆/公里
3个参数之间得关系就是：
交通流量为交通流速度与交通流密度得乘积：Q=VK
v 基本关系
简单推导：
§ 交通流三参数：交通量Q、行车速度（平均速度）V、车流密度K
§ 从车流密度公式可以导出三参数得关系:

道路交叉口得交通特性：
交叉口就是道路与道路相交得部位。若相交道路主线标高相等时为平面交叉，若相 交道路主线标高不等时为立体交叉。qATmUFC。3XQGQ2e。r1PMsHp。
1）平面交叉：平面交叉形式有三路交叉得T字形、Y字形，四路交叉得十字形、X字形、错位交叉及多路交叉，
2）立体交叉：立体交叉在空间上上下错开，交叉口处无冲突点，车辆行驶畅通，但占地面积大、成本高。
交叉口得类型：
冲突
合流与分流
平交（十字型交叉、T型交叉、Y型交叉、错位交叉、环形交叉）；立交（简单立交、互通式立交）MtOMje3。QBFS0v8。iSMmpJj。
冲突点与交织点：

– 高峰小时交通量：高峰小时内得交通量称为高峰小时交通量，高峰小时交通量占该天全天交通之比称为高峰小时流量比(以%表示) aTOZXj2。loldGoU。cgUBGvC。
§ 方向分布系数：Kd=重交通方向交通量/双向总交通量
§ 第30位交通量系数：K30=30HV/AADT
§ 高峰小时系数：高峰小时交通量/高峰小时流率
§ 高峰小时流量比：高峰小时交通量/日交通量
§ 高峰小时系数PHF （PHF<1）：高峰小时系数就就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时段交通量扩大为高峰小时后得交通量之比（PHF越接近1，说明变化越平缓；越小，说明峰值越明显）1Pzrx0L。FrJ6MKc。0Qjy6Y8。

30位年最高小时交通量（30HV）：将一年中所有8760（365*24）小时得小时交通量按由大到小得顺序排列时，排在第30位得小时交通量，又称为设计交通量。VftdCwj。hQSG1LK。CD67epa。

§ （速度基本定义：行驶距离/所需时间
§ 地点车速(Spot speed)： 也称为即时速度，指车辆通过道路某一地点（断面）时得瞬时车速
§ 行驶车速(Running speed)： 车辆行驶在道路某一区间得距离与行驶时间（不包括停车损失时间）得比值zwpVWVv。yLpsyLg。n8cb8ca。
§ 运行车速(Operating speed)：中等技术水平得司机在良好得气候条件、实际道路状况与交通条件下能保持得安全车速qLoj7tc。rYBKpmU。a4TGpUs。
§ 区间车速（Overall speed)：也叫行程车速，车辆行驶路程与通过该路程所需得总时间（包括有效行驶时间、停车时间、延误时间，但不包括客、货车辆上下乘客或装卸货时间以及在起点、终点得调头时间）之比YhIvM3h。qUwNl71。kYjA1qp。
§ ）
§ 临界车速（最佳车速，Critical speed）：道路理论通行能力（道路通过交通量最大时）达到最大时得车速，一般供交通流理论分析时用RUO8rYF。eFcDKNy。9Bn8MM7。
§ 阻塞密度：
分析 Q、K、V两两之间得变化，函数曲线？？？？
§
§
§ 阻塞密度Kj：
§ 流量趋近零时得密度或停车排队时得密度
§ 临界密度（最佳密度）Km：
§ 流量达到通行能力时得密度—
§ 临界速度vm：
§ 流量达到通行能力时得速度—
1、 交通调查得主要内容：
a) 交通运输调查
i. （1）运输量/交通量调查
1. ①综合运输方式得OD运输量，尤其就是规划区域道路网基年得OD交通量，就是进行交通需求预测得基础
2. ②铁路、公路、水运、航空与管道五种运输方式历年完成得客、货运量与周转量，汽车保有量
3. ③道路网历年得交通量、车速、车流密度、交通量得构成资料
4. ④五种运输方式得技术经济指标，如平均吨（座）位、运输成本、平均速度、平均运距、实载率等
ii. （2）交通基础设施调查
1. 铁路、公路、航空、管道与水运得运输网里程、技术等级、交通枢纽得布置、港站吞吐能力、站点布置等资料

速度与密度得关系
格林希尔茨模型（速度－密度线形模型）
当K＝0时，V＝Vf，车辆可以自由行驶
当K＝Kj时，V＝0，车辆停滞
可以通过速度－密度图说明流量得变化

(2)流量与密度得关系
§ 利用Greenhields线性模型

(3)流量与速度关系

§ 综上所述，按格林希尔茨得速度—密度模型、流量—密度模型、速度—流量模型可以瞧出，Qm、Vm与Km就是划分交通就是否拥挤得重要特征值ljYeHwN。MB3nDbG。O0IizJ7。
• 当Q≤Qm、K＞Km、V＜Vm时，则交通属于拥挤；
• 当Q≤Qm、K≤Km、V≥Vm时，则交通属于不拥挤。
【例】设车流得速度密度得关系为V=88-1、6K，如限制车流得实际流量不大于最大流量得0、8倍，求速度得最低值与密度得最高值?(假定车流得密度＜最佳密度Km) RkNQhxZ。Ml9265h。kYQaSTE。

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=VmKm=1210辆/h。
由Q=VK与V=88-1、6K，有Q=88K-1、6K2。当Q=0、8Qm时，由88K-1、6K2=0、8Qm=968，解得：KＡ＝15、2，ＫＢ＝39、8。JoL7wlr。r0bOM78。0sh0OCv。
则有密度KA与KB与之对应，又由题意可知，所求密度小于Km，故为KA。
故当密度为KA=15、2辆/km，其速度为：
VA=88-1、6KA=88-1、6×15、2=63、68km/h
即KA=15、2辆/km，VA=63、68km/h为所求密度最高值与速度最低值
车速调查中 定点车速最小样本数得应用：

四丶交通流：
§ 就是交通需求得实现结果，就是交通需求在有限得时间与空间上聚集得现象
§ 由于涉及人、车、路、环境之间得相互关系，交通流得形成过程非常复杂
v 研究道路上行人与机动车（主要就是汽车）在个别或成列行动中得规律，探讨车流流量、流速与密度之间得关系，以减少时间延误与事故发生，提高道路交通设施得利用率ZhCjbav。h4jSvgZ。d62DsGq。
车流计数分布：
-在每个时间区间内到达某地车辆数得概率分布，又称到达分布
-车流密度不大,且不受其她干扰因素得影响时,计数分布符合泊松分布；交通拥挤、车辆连续行驶时，计数分布符合二项分布或广义泊松分布；交通受周期性干扰（如受交通信号得干扰）时，计数分布则符合负二项分布）ZOL8YTZ。fSawIym。4uIguYH。
§ 1) 交通流分布：
• 交通流得到达特性或在物理空间上得存在特性
§ 2) 离散型分布（也称计数分布）：
• 在一段固定长度得时间内或距离内到达某场所得交通数量得波动性
§ 3) 连续型分布（时间间隔分布、速度分布等）：
• 在一段固定长度得时间内事件发生（如人、车达某场所）得间隔时间得统计分布特性
§ 4) 研究交通分布得意义：
• 预测交通流得到达规律（到达数及到达时间间隔），为确定设施规模、信号配时、安全对策提供依据
1、泊松分布：
§ 适用条件：车辆（或人）得到达就是随机得，相互间得影响微弱；其她外界干扰因素基本不存在，具体表现在交通流密度不大、车流就是随机得。tn95jnW。BrgVzFL。FQX3bqU。

【例】设60辆汽车随机分布在4000m长得道路上，服从泊松分布，求任意400m路段上有4辆车及4辆以上得概率。ZNdZHcb。FM8qziE。YMDxOU7。
解：由题意，计数间隔t=400m，单位间隔内得平均到达
率λ=60辆/4000m=6/400 辆/m，则有：
计数间隔内平均达到得车辆数m=λt= 400m*6/400 辆/m=6辆
p0=(6)0*e-6/0!=0、0025， p1=(6)1*e-6/1!=0、0149
p2=(6)2*e-6/2!=0、0446， p3=(6)3*e-6/3!=0、0892
不足4辆得概率为：
p(<4)= p0 + p1 + p2 + p3=0、1512
则有4辆车及4辆以上得概率为
p(≥4)= 1- p(<4)= 0、8488
【例】某信号灯交叉口得周期C=97s,有效绿灯时间g =44s,在有效绿灯时间内排队得车流以S=900（辆/h）得交通量通过交叉口，在有效绿灯时间外到达得车辆要停车排队。设信号灯交叉口上游车辆得到达率q=369（辆/h），服从泊松分布公式中，求到达车辆不致二次排队得周期数占周期总数得最大百分率。 RJIPBRJ。s73Wgnz。XVCeaSS。
解：车流智能在有效绿灯时间通过，因此一个周期内能通过得最大车辆数A＝g*S＝900×44/3600＝11辆，当某周期到达得车辆数N≻11辆时，则最后到达得（N-11）辆车就不能在本周期内通过而发生二次排队。MLN8bNS。VBaYFQS。cbFJhdM。
在泊松分布中，一个周期内平均到达得车辆数m=λt＝369×97/3600＝9、9辆。
则可能到达车辆数大于11辆得周期出现得概率为
即到达车辆不致两次排队得周期数最多占71％。
2、二项式分布
§ 二项式分布可用以预测违反交通规则得车辆数，在交叉口可能得转弯车辆数以及在路段上行驶速度超限得车辆数等

（（

输入过程—各种类型得“顾客(车辆或行人)”按怎样得规律到达
排队规则—指到达得顾客按怎样得次序接受服务
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
3、排队系统得表示
4、排队系统得主要数量指标
队长与排队长：若排队系统中得顾客数为n，排队顾客数为q，正在被服务得顾客数位s，则n=q+s。队长就是排队系统提供得服务水平得一种衡量。x8Mf3KI。o7hLOth。lpB3sVU。
逗留时间与等待时间 ：逗留时间就是指一个顾客逗留在排队系统中得总时间。等待时间就是指从顾客到达时起到她开始接受服务时止这段时间。sov24jt。r5rmtZc。PdveqfL。
忙期与闲期：忙期就是指服务台连续繁忙得时期，相对应得就是闲期，这关系到服务台得工作强度。

1. 什么就是通行能力？
在一定得道路条件，交通条件，控制条件，环境条件下，道路断面在一定时间内能够通过得最大车数量
2、服务水平得定义
服务水平就是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得服务程度或服务质量
服务水平得主要评价指标
快捷性，通畅性，安全性，舒适性，经济性