东南大学960道路与交通工程复习提纲.docx

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　　　　　　960东南大学道路与交通工程复习提纲　　　　　　1　　　　　　　　第一章绪论　　本章节包括7个知识点，交通工程学的定义、交通工程学科的研究范围、交通工程学科的特点、交通工程学在不同时期的研究重点及其发展过程、我国的交通现状、我国交通工程学科面临的任务。

这7个知识点在基础复习阶段必须全部掌握。

　　在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过反复阅读教材内容，深入理解教材中的各个定义与概念，并及时参阅其它相关的专业书籍，初步掌握交通工程学科的基本研究理论，熟悉相应知识点，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

　　【知识点1】交通工程学的定义　　交通工程学是交通工程学科研究与发展的基本理论，是从道路工程学科中派生出来的一门较年轻的学科，它把人、车、路、环境及能源等与交通有关的几个方面综合在道路交通这个统一体中进行研究，以寻求道路通行能力最大、交通事故最少、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，从而达到安全、迅速、经济、方便、舒适、节能及低公害的目的。

　　交通工程学是从道路工程学分化出来的，它的主要研究对象是道路交通；交通工程学主要解决道路交通系统规划与管理中的科学问题。

　　【知识点2】交通工程学科的研究范围　　1．交通特性分析技术；2．交通调查方法；3．交通流理论；4．道路通行能力分析技术；5．道路交通系统规划理论；6．道路交通管理技术；7．交通安全技术；8．静态交通系统规划；9．交通系统的可持续发展规划；10．交通工程的新理论、新方法、新技术　　【例题1】简述交通工程学研究的内容【知识点3】交通工程学科的特点　　交通工程学科是一门正在发展中的综合性学科，它从交通运输的角度把人、车、路、环境、资源作为一个有机的统一体进行研究，兼有社会科学与自然科学双重特点。

　　1．系统性　　交通工程学最重要的方法论基础就是系统工程原理，以系统工程原理来认识和解决交通问题是交通工程学科发展最显著的特点。

　　2．综合性　　2　　交通工程学科中的“五E”①工程②法规③教育④能源⑤环境。

　　3．交叉性4．社会性　　交通工程学科中最重要的三个研究方向：

交通规划、交通管理、交通法规。

5．超前性　　6．动态性：

一是交通状况的实时动态特点；二是交通系统规划建设的动态特点。

　　【例题2】人们通常称交通工程学科为“五E”学科，“五E”指的是：

　　、　　、　　、　　、　　。

【知识点4】交通发展时代1．步行交通时代2．马车交通时代3．汽车交通时代4．智能交通时代　　【知识点5】交通工程学科的产生与发展　　1．基础理论形成阶段　　学科发展重点是建立交通工程学的基本理论体系，研究的重点是对交通现象的调查及探索现象的一般规律。

2．交通规划理论形成阶段　　该阶段的学科研究重点是城市交通规划理论与实用技术、区域公路网规划理论与实用技术。

3．交通管理技术形成阶段这一时期交通工程学科的研究重点是交通管理与控制技术的开发4．智能化交通系统研究阶段　　【知识点6】我国的交通现状一、综合交通　　1）运输能力仍严重不足，不能适应国民经济发展的需要；2）不同运输方式各自为政，缺乏协调，综合运输效率低下；　　3　　3）运输网络布局不合理，西南、西北地区运输网络密度太低；4）运输结构不合理，水运运输严重萎缩，铁路运输比重也有所下降；5）运输设施技术装备水平较低；　　6）运输管理体制、规章制度、经营手段落后。

二、公路交通　　1）低等级公路所占比重太大；2）高速公路尚未形成网络；　　3）对已建高速公路的交通管理技术跟不上，高速公路的运输效率不高，高等级公路的事故率高。

三、城市交通　　1）城市交通结构极不合理；　　2）城市道路欠账过多，建设速度仍跟不上交通需求速度；　　3）许多城市政府部门只重道路建设，不抓交通管理，导致城市交通系统运行效率较低；　　4）市民的现代交通观念意识淡薄，交通违纪现象严重，造成交通秩序混乱，影响了已有道路的利用效率。

【知识点7】我国交通工程学科面临的任务1）城市交通规划理论与方法研究；2）区域综合交通运输规划理论与方法研究；3）适应我国交通特点的交通控制理论与方法研究；4）交通流理论方面基础研究；　　5）交通综合治理方面的理论、方法与措施；6）可持续发展的城市交通运输系统研究；7）智能交通系统基础理论研究。

　　第二章交通特性　　本章节包括14个知识点，人的交通特性、车辆交通特性、道路基本特性、交通量的定义、交通量的时间分布特性、交通量的空间分布特性、设计小时交通量及其应用、行车速度的定义、行车速度的统计分布特性、时间平均车速与空间平均车速、影响车速变化的因素、交通密度定义、车头间距与车头时距、密度资料的应用，这14个知识点必须全部掌握。

　　4　　本章知识点所涉及的基本概念的基本方法很多，所以各位同学在复习过程中要结合教材，认真理解每一知识点，达到可以基本复述各种方法、概念的程度。

　　【知识点1】人的交通特性　　道路交通系统中的人包括驾驶员、乘客和行人。

人是交通系统中的主要部分，贯穿于交通工程学的各个方面。

驾驶员的交通特性1.驾驶员的职责和要求2.驾驶员反应操作过程3.驾驶员的生理、心理特性　　1）视觉特性：

视力；视野；色感。

　　2）反映特性：

取决于驾驶员的素质、个性、年龄、情绪、环境、行车途中思想集中情况以及工作经验。

3）驾驶员的心理特点和个性特点　　4.驾驶疲劳：

指于驾驶作业引起的身体上的变化、心理上的疲劳以及客观测定驾驶机能低落的总称。

乘客的交通特性1、乘客的交通需求心理2、乘车反应3、社会影响行人交通特性1.行人交通流特性2.行人交通特征及相关因素【知识点2】车辆交通特性汽车基本特性　　1.设计车辆尺寸：

车辆尺寸与道路设计、交通工程有密切关系。

2.动力性能　　最高车速Vmax，指在良好的水平路段上，汽车所能达到的最高行驶速度。

加速时间t，分为原地起步加速时间和超车加速时间。

　　最大爬坡能力,用汽车满载时第Ⅰ挡在良好的路面上可能行车的最大爬坡度imax表示。

　　5

　　　　　　3.制动性能，汽车的制动性能体现在制动效能的力度稳定性和制动时汽车的方向稳定性上。

自行车交通特性1.自行车的基本特性　　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2.自行车流的交通特性　　群体性；潮汐性；离散性；赶超现象；并肩或并排骑行；不易控制【知识点3】道路基本特性　　1.路网密度：

路网密度是衡量道路设施数量的一个基本指标。

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。

2.道路结构　　3.道路线形：

传统上分为平面线形、纵断面线形、横断面线形。

　　4.道路网布局，典型的公路网布局有三角形、并列形、树杈形等；典型的城市道路网布局有棋盘形、　　带形、放射形、放射环形等。

【知识点4】交通量的定义　　交通量是指在单位时间内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。

按交通类型分，有机动车交通量、非机动车交通量、混合交通量和行人交通量。

一般不加说明则指机动车交通量，且指来往两个方向的车辆数。

　　交通量是一个随机数，不同时间、不同地点的交通量都是变化的。

交通量随时间和空间而变化的现象，称之为交通量的时空分布特性。

　　交通量时刻在变化，在表达方式上通常取某一时间段内的平均值作为该时间段的代表交通量，当时间段不足1h时，所计算的平均交通量通常称为流率。

　　1．年平均日交通量　　1365AADT?

?

Qi　　365i?

1一个月的日交通量总和　　本月的天数2．月平均日交通量MADT?

173．周平均日交通量WADT=?

Qi　　7i?

16　　【知识点5】交通量的时间分布特性1.月变化　　以月份为横坐标，月平均日交通量相当于年平均日交通量的百分数为纵坐标，绘成曲线图，则称此曲线为交通量的月变图。

而年平均日交通量与月平均日交通量之比，称为交通量的月变系数，以K月表示，K月?

2.周变化　　交通量的周变化是指一周内各天的交通量变化，因此也称日变化。

对于一定的城市或某个路段，交通量的日变化存在一定规律。

　　显示一周内7d中交通量日变化的曲线叫做交通量日变图。

周变系数定义为：

年平均日交通量除以某周日的平均交通量，即K周日?

AADT　　MADTAADT。

某周日的平均日交通量等于全年所有该周日的交通量除以全年该周日的　　WADT17Qi?

7总天数。

若仅有抽样观测数据而缺乏全年的交通量观测数据，则其周日变化系数可用公式K周日?

i?

1来表示。

　　Qi3．时变化　　一天24h中，每个小时的交通量亦在不断地变化。

表示各小时交通量变化的曲线，称为交通量的时变图。

1）高峰小时交通量　　在城市道路上，交通量时变图一般呈马鞍形，上下午各有一个高峰，在交通量呈现高峰的那个小时，称为高峰小时，高峰小时内的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量之比称为高峰小时流量比，它反映高峰小时交通量的集中程度，并可供高峰小时交通量与日交通量之间作相互换算之用。

　　2）高峰小时系数PHF　　高峰小时系数就是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。

高峰小时系数的一般表达式为　　PHFt=高峰小时交通量/　　【例题1】某观测站测得各月的交通量及全年的累积交通量如下表，试计算各月的月平均日交通量与月变系数。

　　7　　月平均日交通量与月变系数计算表　　月1份23456789011121全年合计全6月交5785通量275071413317970999278206410951304316618166818046777778987881516MADT212215272166244424872426227922892768295729392522AADT=2K月　　415解题：

首先计算年平均日交通量：

AADT=881516/365=2415辆/d再计算月平均日交通量及月变系数：

一月份MADT=65785/31=2122辆/dK月?

AADT?

=2415/2122=　　MADT其余类推，结果如表第三、第四行。

　　【例题2】某观测站测得各周日的全年累计交通量如下表第二行，试求各周日的周平均日交通量与日变系数。

　　星期周日日一二三四五六全年合计累计交通量111496128809129486128494127030129886126838815168WADT2103247724902471244324882439AADT=2K周日　　4158　　解题：

先求周日平均交通量，以星期日为例：

WADT=111496/53=2103辆/d星期日的日变系数为K周日=2415/2103=　　仿此计算其他各周日的日平均交通量、日变系数，列于表第三、四行。

　　【例题3】某观测站测得的连续各5min时段的交通量统计数如下表，高峰小时交通量为1349辆/h，求5min和15min的高峰小时系数。

　　某路段高峰小时以5min为时段的交通量统计　　统计时间8:

00-8:

058:

8:

8:

8:

8:

8:

8:

8:

8:

8:

8:

05-8:

1010-8:

1515-8:

2020-8:

2525-8:

3030-8:

3535-8:

4040-8:

4545-8:

5050-8:

5555-9:

005min11交8通量42140564807111111*********0111110解题：

上表知：

8:

25-8:

30为最高5min，PHF5=1349/120*12=　　最高15min交通量为8:

20-8:

35，故PHF15=1349/349*4=　　【例题4】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后的交通量之比称为_______a.高峰小时系数　　b.高峰小时交通量c.高峰小时流率　　d.高峰小时流量比【知识点6】交通量的空间分布特性1.城乡分布2.在路段上的分布　　3.交通量的方向分布，为了表示这种方向不平衡性，常采用方向分布系数KD表示　　9　　KD=主要行车方向/双向交通量?

100%　　4.交通量在车道上的分布　　【例题5】试述交通量的空间分布和时间分布特性　　【例题6】某双向道路，两个方向的交通量分别为400辆/小时和6000辆/小时，该道路的方向分布不均匀系数KD应为　　　　A40%　　B60%　　C50%　　　　D%【知识点7】设计小时交通量及其应用　　根据美国的研究认为第30位最高小时交通量是最合适作为设计小时交通量的。

所谓第30位最高小时交通量就是将一年中测得的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。

研究表明，第30位小时交通量与年平均日交通量之比记为K值非常稳定。

　　设计小时交通量与年平均日交通量的比值称为设计小时交通量系数。

　　DHV=AADT*K/100　　n?

DHVC1W?

W1?

n　　式中DHV—设计小时交通量；　　K—设计小时交通量系数（%）；　　n—车道数；　　C1—每一车道设计通行能力；　　W—路幅宽度（m）；　　W1—一条车道宽度（m）。

　　在考虑方向不均匀系数的情况下，单向设计小时交通量为DDHV?

AADT?

式中DDHV—单向设计小时交通量（辆/h）；　　10　　KKD?

100100

　　　　　　道路上，从车流密度的大小，可以判定交通拥挤情况，从而决定采取何种管理措施；研究交叉口信号灯的配时、高速道路检测控制系统设计和服务水平分级等均需要交通密度资料。

　　【例题13】何为交通密度，如何得出，有何用途？

　　第三章交通调查　　本章节包括9个知识点，交通量调查、车速调查、交通密度调查、行车延误、影响行车延误的因素、延误资料的应用、行车延误和交叉口的延误的调查方法和数据处理、通行能力调查、起迄点调查，这9个知识点在基础阶段必须全部掌握。

　　【知识点1】交通量调查一、目的　　交通量调查是为了获得车和人在街道或公路系统的选定点外运动情况的真实数据。

二、交通调查　　1．不分流向调查；2．分流向调查；3．转向调查或交叉口调查；4．分车种调查；5．车辆占用调查；6．行人交通量调查；7．境界出入调查；8．分隔查核线调查三、交通量计数方法1．人工计数法　　人工计数法的优缺点和适用范围：

　　人工计数法适用于任何地点、任何情况的交通星调查，机动灵活，易于掌握，精度较高，资料整理也很方便。

但是这种方法需要大量的人力，劳动强度大，冬夏季室外工作辛苦。

对工作人员要事先进行业务培训，加强职业道德和组织纪律性的教育，在现场要进行预演调查和巡回指导、检查。

另外，如需作长期连续的交通量调查，需要较多的费用。

一般适用于：

　　1）转向交通量调查。

2）分车种交通星调查。

3）车辆占用调查。

4）行人交通量调查。

5）高速公路的交通星调查。

2．浮动车法　　16　　调查方法　　需要有一辆测试车，小型面包车或工具车最好，吉普车或小汽车也可以，尽量不要使用警车等有特殊标志的车。

调查人员（除开车的驾驶员以外）需要一人记录与测试车对向开采的车辆数；一人记录测试车同向行驶的车辆中，被测试车超越的车辆数和超越测试车的车辆数；另一人报告和记录时间及停驶时间。

行程距离应已知或里程碑、地图读取，或自有关单位获取，如不得已则应亲自实地丈量。

调查过程中，测试车一般需测调查路线往返行驶12—16次（即6—8个来回）。

　　调查数据计算；1）测定方向上的交通量qc　　qc?

Xa?

Ycta?

tc　　式中qc——路段待测定方向上的交通量；　　Xa——测试车逆测定方向行驶时，测试车对向行驶的来车数（辆）；　　Yc——测试车在待测定方向上行驶时，超越测试车的车辆数减去被测试车超越的车辆数；　　ta——测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间；　　tc——测试车顺待测定车流方向行驶时的行驶时间。

2）测定路段的平均行程时间tc　　tc?

tc?

Ycqc3）测定路段的平均车速vc　　vc?

l?

60tc【例题1】下表列出了浮动车法调查记录表，今根据这些记录数据，分别计算其向东行和向西行的交通量、行程时间和车速。

　　17　　与测试车对向行驶的来车数测试车被超车次数减去测试车超车行驶时间tx（辆）数y东行6次平均西行6次平均①先计算向东行情况　　q?

Y东东?

X西t西?

t=/=辆/min=433辆/h　　东tY东东?

t东?

q=/=　　东vl东?

t?

60=/*60=/h　　东②再计算向西行情况　　q东?

Y西西?

Xt/=辆/min=573辆/h　　东?

t=西t西?

t西西?

Yq=/=西vl西?

t?

60=/*60=/h　　西3．机械计数法　　自动机械计数法一般车辆检测器和计数器两部分组成。

4．录像法　　四、调查时间　　交通量调查的时间和持续的时长应根据所要收集的数据类型及其用途而定。

　　24h交通量调查；16h交通量调查；12h交通量调查；高峰交通量调查；周末五、调查方案　　1．郊区交通量调查方案；2．城区交通量调查方案；六、交叉口的流向流量调查1．交叉口的流向流量观测2．交叉口各观测点的布置　　要求能定数量、定方向、定车型、定时段3．交叉口交通量的表示法　　【例题2】测试车在长1500米的路段上，往返行驶12次，观测数据列于下表，试求道路上的车流向东和向西行驶的流量和车速。

　　东→西L=1500mt（秒）123456　　X888573666882Y230124Z013210t（秒）　　西→东X1008170778490Y520143Z031201【知识点2】车速调查一、车速调查的目的1.地点车速调查的目的　　1）掌握某地点车速分布规律及速度变化趋势；2）作为交叉口交通设计的重要参数；　　19　　3）用于交通事故分析；4）判断交通改善措施的成效；5）确定道路限制车速；6）设置交通标志的依据；　　7）局部地点如道路弯道、坡度、瓶颈等处的交通改善设计的依据；8）交通流理论研究中的重要参数。

2.区间车速调查的目的　　1）掌握道路交通现状，作为评价道路服务水平的主要指标；2）路线改善设计的依据；　　3）作为衡量道路上车辆运营经济性（时间和车辆耗油）的重要参数；4）作为交通规划中路网交通流量分配的重要依据；5）确定交通管理措施及联动交通信号配时的重要依据；二、地点车速调查1.观测地点的选择2.调查时间的选择3.样本大小的选择　　4.地点车速的测量方法：

人工量测法；自动量测方法；三、行驶速度与区间速度调查　　行驶速度是指车辆行驶在某一区间时的运行车速，它等于区间距离除以在该区间运行所需的时间。

　　区间车速指的是车辆行驶在某一区间时根据道路交通状况而定的综合车速，是用区间距离除以车辆行驶在该区间的总时间求得的。

　　测量行驶时间和行程时间的方法：

1.牌照法；2.流动车法；3.跟车法　　这种方法的主要优点是能量测全程各路段间的行程车速、行驶车速、停车延误时间及原因，便于综合分析与车速有关的因素；所需的观测人员少，劳动强度低，适用于交通量大、交叉口多的城市道路上。

　　20

　　　　　　11．调查区域警戒线——包围全部调查区域的一条假想线，有时还分设内线和外线，内线常为城市中心商业区（CBD）的包围线。

　　12．分隔核查线——为校核OD调查成果精度而在调查区域按天然、人工障碍设定的调查线。

　　13．出行产生——包括交通分区下述出行端点：

家庭出行中的家庭一端端点，不论其为出发点或到达点；非家庭出行的出发点。

　　14．出行吸引——相对于出行产生，包括交通分区内下述出行端点：

家庭出行中的非家庭一端端点，不论其为出发点或到达点；非家庭出行的到达点。

　　15．出行分布——又称OD交通量。

调查区域内各交通小区之间的车、人出行次数，当限为车辆出行时，亦称交通分布。

　　二、起迄点调查目的　　1.通过搜集出行类别与数量资料，在计算机上模拟现状的出行，为发现主要交通症结，调整与改善道路系统　　功能，从系统上和政策上对近远期工程项目排序提供依据。

　　2.OD调查资料、土地使用资料建立各类交通预测模型，为远期交通规划提供依据。

　　3.客观分析评价各类交通出行的特性，特别是公共交通服务水平，为提高公共交通系统运行效率，制定近期、　　远期交通政策提供有效信息。

三、起迄点调查类别与方法　　1.起迄点调查类别：

个人出行；车辆出行；货物流通出行；2.调查方法　　家访调查；发表调查；路边询问调查；明信片法；工作出行调查；车辆牌照调查；公交站点调查；购月票填卡调查；境界线出入调查；货物流通调查；　　四、起迄点调查实施步骤1.组织机构2.调查准备　　3.OD调查的抽样率与抽样方法：

简单随机抽样；分层抽样；等距抽样；整群抽样；4.人员训练5.制定计划　　26　　6.典型实验7.实地调查　　五、OD调查精度检验方法1.分隔查核线检验；2.区域境界线检验；　　3.在调查区域内，拟定众所周知的交通枢纽；　　4.把OD调查表推算出来的各类人口、社会交通特征与现有的统计资料进行比较．检查其误差程度。

【例题8】对于过境车辆（起讫点均在调查区外），应该用__________方法调查其出行情况？

A.家访　　B.发明信片法　　C.路边询问　　D.电话询问【例题9】何谓OD调查？

简述OD调查的目的、内容与步骤。

　　【例题10】对于过境车辆，应该用　　方法调查其出行情况？

A家访　　B发明信片　　C路边询问　　D电话询问　　第四章道路交通流理论　　本章节包括5个知识点，交通流特性、概率统计模型、排队论模型、跟驰模型、流体模拟理论，这5个知识点在基础复习阶段必须全部掌握。

　　【知识点1】交通流特性一、交通设施种类　　交通设施从广义上被分为连续流设施与间断流设施两大类。

这些设施与交通沉要素间的相互作用有关，交通流要素控制着沿线设施的大体特性。

　　连续流设置下，无内部因素会导致交通流周期性中断。

在连续设施下，交通流是单个车辆之间及车辆与公路几何特征和总体环境之间相互作用的结果。

在这类设施下的车流模式仅仅土地的使用特性而衍生的车辆行程所控制。

　　27　　间断流设施是指那些于外部设备而导致了交通流周期性中断的设置。

导致间断流的主要装置是交通信号，它使车流周期性中止运行。

其他设置，如停车或让路标志，也会中止交通。

同样，在一些有着重要用途却没有任何控制的路段上，车流也会受到中断。

　　二、连续流特征1．总体特征　　交通量Q、行车速度V、车流密度K是表征交通流特性的三个基本参数。

此三参数之间的基本关系为　　Q=V*K　　式中Q——平均流量；V——空间平均车速；K——平均车流密度。

　　流量、密度、速度三者之间的关系式可以用三维空间中的图像来表示，但为了便于理解，通常将这个三维空间曲线投影到二维空间中。

此我们可以找出反映交通流特性的一些特征变量：

　　极大流量Qm，就是Q—V曲线上的峰值。

（2）临界速度Vm，即流量达到极大时的速度。

（3）最佳密度