《交通工程学》课后习题参考答案.pdf

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1、 交通工程学习题解习题2-1解：小时交通量：(2=20 1+20 8+217+232+219+220 +20 5+20 1+195+210 +190 +195=2493辆/人 5m i n高峰流率：Q=232x 竺=2784辆/z55 15m i n高峰流率：Q=(232+219+220)x 竺=2684辆/1515(4)15m i n高峰小时系数：2493P HF=_ _ _ =0.929i s 671x 4习题2-2解：已知：A A D T =50 0 0 0 辆/d,C =150 0辆/h,%=30K=17.86-1.3-0.0 82=17.86x 30-1.3-0.0 82=0.132

2、6=13.26%设计小时交通量：D H V =A A DT x K/10 0 =50 0 0 0 x 0.1326=6630辆/h车道数:D H Vn=-C16630150 0=4.42该道路需修6车道。注：此题K =0.5。D如果 K -0.6,n=5.3 oD习题2-3解：2=122x60=1000 辆/h6车 头 时 距:h=3600/2=3600/1000=3.6 s/辆t车头间距：h=yh=3.x 3.6=20 m/辆$3.6 f 3.6车流密度：K=lQ0Q/h=1000/20=50 辆/kmsq 74第一辆车通过时间：t=-=l.2 hV 20习题2-4解：1t=-L tn=r=

3、1正(4.8+5.1+4.9+5.0+5.2+5.0+4.7+4.8+5.1+5.2+4.9+5.3+5.4+4.7+4.6+5.3)=5sV=-=1 6 x 1 0 0=20m/5=12km/h,f t 8 0ii=lv v1 n i1，=1=_(75.0+70.6+73.5+72.0+69.2+72.0+76.6+75.0+70.6+69.2+73.5+67.9+66.7+76.6+78.3+67.9)=1 x 1154.6=72.16初?/16习题3-1解：已知：t=2.0 min,东X=29.0 辆，.东X=28.6 辆，,西1、先计算向东行情况:t=2.0 min,西Y=1.5 辆东

4、Y=1.0 辆西“东X西+丫 东=28E+L5=7.525辆/min=451.5辆/t+t 2+2西 东Y东t =2.0 东 q东J -=1.8min7.525V=东/2=x 60=66.67km/h 1.8东2、再计算向西行情况：q=*东 +/西=29.0+1.0 _ 7.5辆/min=450辆/h西 t+t 2+2西 一东“西Y 1.0t 一 q=2.0 =1.867 minV西西铝I 27.5西 L867x 60=64.27km I h习题3-3解：根据浮动车调查法计算公式：X+Y 303+17q-c t+Ea c5 5=2240辆/VYc qC+70 705 17-=0.064/170

5、 2240J=783km/h（空间平均车速）c 0.064超越血测车一被测试车超越的车=0.7%-0.3%=17辆其中以100切 的 速 度 超 越 的 车=0.4%=17辆以80%加/?的速度超越的车=0.3x=13辆被测试车超越的车（60/i）=0.3%=13辆习题3-4解：总停驶车辆数=28+25+38+33=124辆总 延 误=124X15=1860辆s每辆停车的平均延误=总延误/停车辆数=1860/113=16.46 s交叉口引道上每辆车的平均延误=总延误/引道上总交通量=1860/(113+119)=8.02 s停车的百分数=停车辆数/引道上交通量=113/232=48.7%取置信

6、度90%,则 K 2=2.7 0,于是停车百分比的容许误差=2-0487=07%0.487 x 232取置信度95%,则-=3.8 4,于是停车百分比的容许误差=仆.487肾 3.81=13.2%0.487 x 232习题4-2解：已知：畅行速度V=82%?/。；阻塞密度K=105辆/人根；速度与密度为线星关系模型。7最大流量：因 K=K/2=105,2=52.5 辆/kmV=V 72=82/2=41 km/h：.Q=K V =52.5x41=2152.5 辆/h。m m m此时所对应的车速：V=V=41 km/ho习题4-4J.173解：已知：N =56,m=-i =3.09N 56车辆到达

7、数上7实测频数了./k fi iP*)/F=p(k)Ni 7000111111I21428311334936567829Z532105625181480173、A对于泊松分布，把L小于5的进行合并，并成6组，可算出_ A f2 112 142 1 1 2 92 52 6 2 ,_nna%2=3 _i _-N=_ _ _ _ _+_ _ _ _ _+_ _ _ _ _ _+_ _ _ _ _+_ _ _ _+_ _ _ _ _-56=0.932F 10.421 12.163 12.527 9.677 5.981 5.145J=1由 D F=6-2=4,取a =0.0 5,查表得：心=9.4882

8、%20.05可见此分布符合泊松分布。习题4-5解：已知：交通流属泊松分布，则车头时距为负指数分布。交通量Q =120 0辆/,入=0 360 0=120 0 3 6 0 0 v辆/s。车头时距也5s的概率：P(h 5)=e =e=0.19 车头时距，5s时出现的次数：P(h 5)=P(h 2 5)=”5乃=0.19 次数为：120 0 x 0.19=226.8(次/h)。车头时距/5s时车头间隔的平均值h：h=-s-=5+=85rXe-dt 九习题4-6解：X=Q/3600(Ws)P(h22)=e-每小时出现的次数为：如习题4-8解：(1)直行车流的车头时距h 服 从 参 数 九=粤=：辆/s

9、 的负指数分布,3600 3车头时距超过6s的概率为P(h 6)=ef-e 凸=0.131 小时内，次要车道能通过的车笳数为：令 P=P(6+3 d)6)=eX(/-1)|=6-5/3=0 1897=61 小时内，次要车道能通过的车辆数为：令P=P(6+3(I)6 6 +34)=e一入(6+3(-1)-1)(6+3 DkQ=一 九 6 女 3600=269 辆/h次 kk=或者直戛根据P104式(4-50)Q=3600九-12?0 x*=269 辆/h次(l+A/c)(l-e-毋)(+J_)(_e-i)习题4-9解；已知：Q=1500辆/h,每个收费站服务量为600辆小。1.按3个平行的M/M

10、/1系统计算X=150 0/3 5360 0 -3 6Z 5/36 5辆小-黑吊辆小p =_=_ 1,系统稳定。日 1/6 6 =p/(l _ p)=5辆，q=n p=4.17辆，己=。=36s/辆，w =l/|i =30 s/辆而对于三个收费站系统 =5x 3=15辆，4=4.17x 3=12.5辆，d =36s/辆，w =30 s/辆2.按 M/M/3系统计算150 0 5 痴,入=-=一辆I /S ,360 0 12X 5/12 5PP=-5/2 5,-W 2,2V=T=6 R=0.286、VR=0.560,V=2500 pcu/hL2=450m R=0.200、VR=0.517 V=2

11、900 pcu/h第一段：计算非约束情况下的交织车速S w 及非交织车速Sn WS 或S=24.1+W nW80.471 +61(0.3048)41+V)b(V/N)c/L iR非约束情况下型式B 的常数值如下:abdSwSnWS=24.1+w0.022.01.4280.470.951 +0.1(0.30 48)05.(1+0.56)1.2(25OO/3)O.7 7 /75OO.5=74.08km/hS=24 1 +_s _=8 15km/hW -1 +0.02(0.3048)0.95.(1+0.56)2(2500/3)1.42/7500.95.利 用 式(5-8)计算N=7VO.O85+0.

12、703V+(71.57/1)-0.011(5-S )W R nW W=3 x 0.085+0.703 x 0.56+(71.57/750)-0.011(81.15-74.08)=1.49N=3.5W max核查交织区段诸限制值：V=1400 3000,V/N =2500/3=833.3 1900,V=0.56 0.8W RR=0.286 0.5,L=750 760确定服务水平：查 表 5-10S=74.08 80hn/z,属于二级，wS=81.17 S6km/h,属于二级。nW第二段：计算非约束情况下的交织车速Sw及非交织车速SnWS-24 1 +_ _ 67 51km/hw-1 +0.1(0

13、.3048)0.5.(1+0.517)1.2.(2900/3)0.77/4500.5S=24 1 +_ _ 69 34km/h.,1+0.02(0.3048)0.95.(1+0,517)2.(29OO/3)I.4 2 /45OO.9 5 .利 用 式(5-8)计算N=N0.085+0.703V+(71.57/L)-0.011(5-5 )W R nW W=3x 0.085+0.703 x0.517+(71.57/450)-0.011(69.34-67.51)=1.76N=3.5X V max核查交织区段诸限制值：V=1500 3000,V/N =2900/3=966.67 1900,V=0.51

14、7 0.8w RR=0.200 0.5,L=450 760确定服务水平：查 表 5-10S=67.51 12km/h,属于三级，WS=69.34 7 7 6/，属于三级。nW习题5-3解：已 知 T=60s,三相式固定周期。大 车：小 车=2：8,B =0.1 o由题意分析可知，交叉口各进口道的车行道区分为专用左转和直右两种。西计算直行车道的设计通行能力，用 公 式(5-2 3)。取=2.3s,p=0.9o绿灯时间 tg=(60-2x3)/3=18so据车种比例2:8,查表5-3 2,得t=2.65so将已知参数代入公式(5-2 3),3 6 0 0/C-JTt,、3 6 0 0 4 8-2.

15、3 -0-+l)(p =(-+l)x 0.9 =3 7 4pcu/h6 0 2.6 5 计算直右车道的设计通行能力，用 公 式(5-2 4)：C =C =374 pcu/h各进占属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型，其设计通行能力用公式(5-3 0)计算：C=(Z C +C)/(1-P )=(3 7 4 +3 7 4)/(I -0.1)=8 3 1 pcu/he l s s r I(4)该进口专用左转车道的设计通行能力，用 公 式(5-3 1)计算：C =C x p =8 3 1 x 0.1 =8 3pcu/hl e l l验算是否需要折减因 T=60s,所以n=3600/60=6 0,

16、不影响对面直行车辆行驶的左转交通量：C =4 x 6 0 =2 4 0pcu/hl e本题进口设计左转交通量C =C =83pcu/h14pcu/h it!计右直左车道的设计通行能力，-J!、一A用 公 式(5-2 5)：西-1-|匚=_ 东C =C(1-P 7 2)r !I _ _ _ _ _ _ _ _=3)4(1-d.1/2)=3 5 5.3 p c“2 、广验算北进口左转车是否影响南进口车，卜的直行!”C =C +C=3 7 4+3 5 5.3 =7 2 9.3 p c“/南e sr siC =C p =7 2 9.3 x 0.1 =7 3 p c/2 8182 900JZ56173对

17、于泊松分布，把少小于5的进行合并，并成6组，可算出A f2 z _ IL 142 112 92 52 62%2=g _ i_-N =_+_+_+_+_+_-56=0.932F 10.421 12.163 12.527 9.677 5.981 5.145内j由 DF=6-2=4,取a=0.0 5,查表得：”=9.4882%20.05可见此分布符合泊松分布。习题4-5解：已知：交通流属泊松分布，则车头时距为负指数分布。交通量。=1200辆/人,九3600=1200,3600=；辆/s。(1)车头时距后5s 的概率：P(h5)=eXt=0.19车头时距f 5s 时出现的次数：P(h 5)=P(h 5

18、)=e，=0.19；次数为：12 0 0 x 0.19 =2 2 6.8(次/h)。(3)车头时距，5s 时车头间隔的平均值h:J s Q-Q/力|h=-4 1-=5+=85rXe-dt 入习题4-6解：A _=Q/3 60 0（辆/s）P（h 2）=e-每小时出现的次数为:次/h习题48解：（1）直行车流的车头时距h 服 从 参 数 入=幽=1 辆/s 的负指数分布,3 60 0 3车头时距超过6 s 的概率为P（h 6）=e f I-e 3=0.13f=61 小时内，次要车道能通过的车辆数为：令尸=尸（6+3 6-1）6+3=0 一九（6+3（1）（6+3 上）kQ=二 Q 尸 M.3 6

19、0 0 =2 5 7 辆4次 k 1 3九k=或者直接根据P 10 3 式（4-4 4）Q=至 上”=2 57 辆/h次 1 -6-焰、（2）直行车流的车头时距h 服从参数九=工2 2=1 辆/$的移位负指数分布，3 60 0 3车头时距超过6 s 的概率为：P（2 6）=e 一入=e-5/3=0.189lt=61 小时内，次要车道能通过的车辆数为：令 P =尸（6+3（攵-l）a 6 +3 Q=e 一九（6+3（D-l）_e-入（6+3 DkQ=二 I尸h 3 60 0=2 69 辆/h次 kt=l或者直接根据P 10 4 式（4-50）3 60 0 A,-e-x c A-T）12 0 0

20、x e-3 ,Q=.-=,-=2 69 辆/h次（l +M）（l e-峪、）（+l）（i _e _）习题4-9解：已知：0=1500辆/h,每个收费站服务量为600辆/h。1 .按 3 个平行的M/M/1系统计算x=150 0/3 53 60 0 -3 6辆/=线4辆 码X 5/3 6 5,三 一 aP =1,系统稳。u 1/6 6九=p/(l p)=5辆，q =一p=4.17辆，1=/九=3 6s/辆，w =a-1/N=3 0 s/辆而对于三个收费站系统 =5x 3 =15辆，4=4.17 x 3 =12.5辆，d =3 6s/辆，w =3 0 s/辆2.按 M/M/3系统计算150 0 5

21、 _ ,x =-=一辆|/s,3 60 0 12 _ X _5/12一1W5 p 5/2 5,=-=_ 12 N 3 6系统稳定。尸(0)=_ _(5 2);(5/2)33!x(l-5/6)2-(5/2)4 0.0 4 4 9 4 。加q=_x _=3.5 辆3!x 3 (1-5/6)2_=0.0 4 4 9 46.62 5+15.62 5n=q+p=3.5+2.5=6 辆3 5w=7 A =8.4 s /辆,5/1 2习题4 70解：已知：V=50km/h,Q=4 200 辆/h,V=13km/h,Q=3880 W h,1 1 2 2V=59km/h,Q=1950 辆/h,3 31.计算排队

22、长度k=Q/V=4 200/50=84 辆/km,k=Q/V=3880/13=298.5 辆/km1 1 1 2 2 2V=(Q-Q)/(k-k)=(3880-4 200)/(298.5-84)=-1.4 9 km/hw 2 1 2 1L=(0XX1.69)/2=1.26 km2.计算阻塞时间(1)排队消散时间tz排队车辆为：(Q-Q)X1.69=(4200-3880)X 1.69=541 辆1 2疏散车辆率为：Q -Q=1950-3880=-1930 辆/h2 1则排队消散时间：广一5 4 1=0.28A|2-2|1930(2)阻塞时间：t=t +1.69=0.28+1.69=1.97 h习

23、题5-1解：已知：AAD T =450Q 0veh/d,大型车占总交通量的30%,K口 二。6,K=0.1 2,平原地形。查表 57,“L 7 11=0.8 264HV 1 +P(E-1)1+03(1.7-1)HV HV取设计速度为100km/h,二级服务水平，(V/C)=0.712C =2000pcu/h9 f=1.0,f=1.0BWP一条车道的设计通行能力：C =C*(V/C)/1=2d 00 x0.71xl xl x0w8 264xl =1173.5v e/z/A车道数：n=-A-A-D-T-K-Km x.2 =-4-5-0-0-0-x 0.12 x 0.6 x 20 =5.5C 100

24、 100 1173.5故该高速公:修成6 车道。习题5-2解:已知：L=300m、R=0.28 6、V =0.560、V=2500 p c u/h1RL=450m、R=0.200、V =0.517.V=2900 p c u/h2 R第一段：计算非约束情况下的交织车速S 及非交织车速SS或SW nW=24.1+8 0.471 +a(0.3048 (1+V )“V/N)c/。R非约束情况下型式B 的常数值如下:abedSWS 0.02 2.0 1.42 0.95nW5=24 1+_ _ 74 0痴 /hW -1 +0.1(0.30 48)05.(1+0.56)1.2(25OO/3)O.7 7 /7

25、5OO.5 S=24 1 +_ s l _=8 15 km/hW -1 +0.02(0.3048)0.95(1+0.56)2 (2500/3)1.42/7500.95利 用 式(5-8)计算N=7VO.O85+0.703V+(71.57/L)-0.011(5-5 )W R nW W=3x 0.085+0.703 x 0.56+(71.57/750)-0.011(81.15-74.08)=1.49N=3.5W max核查交织区段诸限制值：V=1400 3000,V/N =2500/3=833.3 1900,V=0.56 0.8V RR=0.286 ().5,L=750 760确定服务水平：查表5

26、70S=74.08 SOkm/h,属于二级，wS=81.17 S6km/h,属于二级。nW第二段：计算非约束情况下的交织车速s 及非交织车速SW n WS-24 1 +_8647_ _ 57 5kmlhw-1 +0.1(0.3048)0.5.(1+0,517)1.2.(2900/3)0.77/4500.5S=24 1 +_ 80.47 _ 69 34kmi hW 1 +0.02(0.3048)0.95.(1+0.517)2.(29OO/3)I.4 2 /45OO.9 5 利 用 式(5-8)计算N=N0.085+0.703V+(71.57/L)-0.011(5-5 )W R nW W=3 x

27、0.085+0.703 x0.517+(71.57/450)-0.011(69.34-67.51)=1.76N=3.5W max核查交织区段诸限制值：V=1500 3000,V/N =2900/3=966.67 1900,V=0.517 0.8w RR=0.200 0.5,L=450 760确定服务水平：查表5-10S=67.51 72Zrm/i,属于三级，wS=69.34 77hn/z,属于三级。nW习题5-3解：已 知 T=60s,三相式固定周期。大车：小 车=2：8,3=0.1 o由题意分析可知，交叉口各进口道的车行道区分为专用左转和直右两种。西(1)计算直行车道的设计通行能力，用 公

28、式(5-23)o 取 t=2.3s,0=0.9o0绿灯时间 t =(60-2X 3)/3=18 s。g据车种比例2：8,查表5-32,得北t=2.65so将已知参数代入公式(5-23),则 3600/-t 3600,18-2.3C =-(-Q-+l)(p =-(-南+1)x 0.9=374pcu I h(2)计算直右车道的设计通行能力，用 公 式(5-24):C =C =374 pen/hsr s 各进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型，其设计通行能力用公式(5-30)计算：C=(Z C +C)/(1-P)=(374+374)/(I-0.1)=8 31 peu/hel s sr I(

29、4)该进口专用左转车道的设计通行能力，用 公 式(5-31)计算：C C x p =8 31 x 0.1 =8 3peu/hl el I验算是否需要折减因 T =60s,所 以 n =3600/60=6 0,不影响对面直行车辆行驶的左转交通量：C=4 x 60=240pen/hle本题进口设计左转交通量C =C =83pcu/hC =24Q pcu/h,不折减。Ie I le(6)交叉口的设计通行能力交叉口的设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。因本题四个进口相同，故该交叉口的设计通行能力为:。=8 31x4=3324p c/2对于图2,南北进口的设计通行能力计算如下：北计算直右车道的设计

30、通行能力，用 公 式(5-24):J LC =C =374pcu/h 壮！计算直左车道的设计通行能力，-)LT一、I -用公式(525):西-!-东C =C(1-P72)E I _=3,4(1 一 d.l/2)=355.3p c N/z 、I 验算北进口左转车是否影响南进口车，卜的直行C =C +C=374+355.3=729.3p c/南e s r s iC =C p =729.3x0.1=73p c /2 C =24Q pcu/h,不折减。l e e I l e(4)交叉口的设计通行能力交叉口的设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。因本题东西进口相同，南北进口相同，故该交叉口的设计通行能力为:C =8 31x2+729x2=3120p c/