交通流理论基础习题.docx
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交通流理论基础习题
May2010-98-Civ-A6
■货车开往码头卸货,上午8:
00-8:
30的到达率为6veh/min,其后为2veh/min。
码头上午8:
15开放,平均卸货和驶离速度为5veh/min。
①绘出从8:
00到排队消散时段的累计车辆数-时间曲线,确定码头开放后货车排队消散的时刻。
②计算最大排队长度(排队中货车数量)。
③计算到达码头货车的最长等待时间。
④计算从8:
00到排队消散时段的货车总延误和平均延误。
【提示】排队分析方法
■一段单车道公路交通流规律符合Greenshields模型。
测得自由流车速为80km/h,阻塞密度为75veh/km。
①计算该路段通行能力以及对应的最佳速度和最佳密度。
绘出流量-速度关系曲线,标出自由流速度、最佳速度和通行能力。
②正常情况下交通流流率为1200veh/h,速度为75km/h。
一辆速度为35km/h的卡车驶入该道路,行驶3.5km后又驶出。
其后跟驶车辆被迫降低速度行驶,从而形成排队。
如果车队的密度为40veh/km,流率为1400veh/h。
确定货车驶出该路段时的排队长度。
③确定货车驶出后排队的消散时间(假设道路下游没有交通阻塞)。
【提示】交通流模型,连续流理论(冲击波分析方法)
Dec2009-98-Civ-A6
■观测到某交叉口进口的到达流量为675veh/h。
信号周期为80s,绿灯时间为40s,红灯时间为40s(忽略黄灯时间)。
假设红灯时间排队车辆在绿灯时间以1800veh/h的饱和流率通过停止线。
忽略驾驶员反应时间和车辆加速时间。
①绘出一个信号周期的累计车辆数-时间曲线,确定绿灯启亮后排队消散的时刻。
②计算一个周期的最大排队长度(排队中车辆数)。
③计算一个信号周期的车辆总延误和平均延误。
【提示】排队分析方法
■某单车道道路上的交通流正常情况下速度为30km/h,密度为20veh/km。
该道路的通行能力为1000veh/h,自由流车速为37.5km/h。
一天一辆车突然发动机熄火停在路上,跟驶车辆被迫停在其后,6min后,该车辆重新启动。
试应用Greenshields模型和冲击波分析方法确定:
①阻塞密度和最佳密度(达到通行能力时的密度)。
②熄火停止车辆重新启动时后面的排队长度(车辆数)。
③排队消散时刻(假设道路下游没有交通阻塞)。
【提示】交通流模型,连续流理论(冲击波分析方法)
May2009-98-Civ-A6
■公路上连续流的速度与密度呈反比关系,假设其关系为线性函数(速度单位为km/h,密度单位为veh/km):
①计算畅行车速和阻塞密度。
②应用速度-流量-密度基本公式计算通行能力以及达到通行能力时的速度。
③画出速度-流量曲线,标出自由流部分和阻塞流部分。
【提示】交通流模型
■某信号交叉口进口到达车辆数为12veh/min。
信号周期为60s,本进口的绿灯和红灯时间均为30s(忽略黄灯时间)。
假设红灯时间排队的车辆都能在绿灯时间内通过交叉口(亦即本信号周期排队不会溢出到下个周期),饱和流率为30veh/min。
忽略绿灯初期驾驶人反应时间和车辆启动时间。
①画出该进口一个信号周期的累计车辆数-时间曲线,标出排队消散时刻。
②计算一个周期的最大排队长度(单位为车辆数)。
③计算红灯末期车辆等待时间。
④计算一个信号周期的车辆总延误和平均延误。
【提示】排队分析方法
■某单车道公路(不允许超车)车流速度为40km/h,密度为25veh/km。
该公路通行能力为1400veh/h。
一天泥石流阻塞了交通,50min后得以恢复。
假设车流在泥石流清除后立即得到了恢复。
①应用Greenshields模型计算阻塞密度和最佳密度(达到通行能力时的密度)。
②运用冲击波理论确定泥石流清除时的车辆排队长度。
③运用冲击波理论确定泥石流清除后的车辆排队疏散时间(假设泥石流发生地点下游没发生交通阻塞)。
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
May2008-98-Civ-A6
■某高速公路由于道路施工早9:
00向南方向的两条车道中一条被封闭,通行能力由正常的3600veh/h降低到1500veh/h。
这一时段向南方向的流量为2800veh/h,道路施工持续了30min。
①画出反映施工地点车辆排队和疏散的累计车辆数-时间曲线。
②施工导致的车辆总延误是多少?
③一辆9:
10分到达排队队尾的车辆将会在排队中等待多长时间?
④如果用冲击波理论求解需要增加哪些数据?
【提示】排队分析方法
■在一条2km长的单向双车道公路获取两组车流数据。
第一组测得四辆车通过该路段的时间分别为104s、112s、120s、138s,对应的断面交通量为每车道1500veh/h。
第二组测得三辆车通过该路段的时间分别为140s、148s和158s,此时断面交通量为每车道1920veh/h。
①计算每组车流的空间平均车速和密度。
②应用Greenshields模型确定畅行车速和阻塞密度。
③考虑调查第一组数据时发生了交通事故的情形。
事故导致一个车道受堵,通行能力减少至原来的一半。
如果交通事故发生10min后交通得到恢复,那么车辆排队会有多长?
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
Dec2008-98-Civ-A6
■某公路上坡路段的速度-密度模型为:
已知阻塞密度为120veh/km,畅行车速为80km/h。
①该路段的最佳密度(即达到通行能力时的密度)是多少?
②当该路段的空间平均车速为50km/h时,一辆速度为30km/h的卡车驶入该路段。
由于该路段不允许超车,卡车后面形成排队,试问在1min时间里排队长度会达到多少辆车?
③运用基本图示解释为什么流率不是反映交通状况的良好指标?
(给定常数
=1.414,
=1.732,
=2.236)
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
May2007-98-Civ-A6
■测得公路路段交通流数据如下:
空间平均车速(km/h)
80
50
60
35
25
密度(veh/km)
5
35
30
45
65
①基于观测数据建立流率与密度模型。
②估计该路段的畅行车速和通行能力。
③如果可以控制进入该公路交通流,密度应维持多少才能确保以最大流率(即通行能力)状态运行?
【提示】交通流模型
■某定时控制信号交叉口信号周期60s。
东进口左转为保护相位,最多每个周期通过8辆车。
该进口早高峰时段车辆到达服从泊松分布,平均每分钟6辆车需要左转通过交叉口。
①试问高峰时段左转车道超过通行能力(过饱和状态)的概率有多大?
②左转车道通行能力最低提高多少才能保证过饱和的概率不大于5%?
(给定常数e-6=0.0025)
【提示】交通流特性
Dec2007-98-Civ-A6
■某公路路段速度-密度关系符合Greenshields模型。
该路段单车道通行能力为2400veh/h,每个车道阻塞密度为140veh/km。
①达到通行能力时的速度为多少?
是空间平均车速还是时间平均车速?
②禁止超车路段的车流速度为50km/h时,一辆卡车突然速度降为20km/h,导致其后面车辆排队。
如果这种情形持续了2min,会形成多长的排队?
③运用基本图示解释为什么流率不是反映交通状况的良好指标?
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
■某停车场开放时间为早6:
00至晚12:
00,车辆从早7:
30开始以240veh/h的流量到达。
早8:
00之后到达率下降为120veh/h,8:
30之后再降为60veh/h并一直保持这一水平。
每辆车通过停车场入口的固定服务时间为20s。
①画出累计车辆数-时间曲线。
②确定最大排队长度(以车辆数为单位)和排队疏散时间。
③确定8:
00-8:
30期间到达车辆的平均延误。
【提示】排队分析方法
May2006-98-Civ-A6
■一条长10km双向六车道公路连接郊区和市中心,早高峰单方向流量为6000veh/h(假设公路上所有断面均相同)。
研究表明该公路进城方向流量与市中心日停车费的弹性系数为-1.0。
速度密度关系符合Greenshields模型(速度单位km/h,密度单位veh/km):
近期市中心停车费由原来的每天12元提高到20元。
①试问该公路进城方向的速度将会如何变化?
【提示】交通流模型
Dec2006-98-Civ-A6
■某高速公路路段单方向两个车道,车流的速度-密度符合线性关系。
经观测该路段单车道通行能力为2000veh/h,对应的速度为40km/h。
一天当单车道流量处于1800veh/h时隔离带的另一侧发生了交通事故导致本方向车流速度减慢(由于车辆减速观看),单车道密度增加为100veh/km。
15min后交通事故清除,交通恢复正常。
①该路段阻塞密度是多少?
②该路段畅行车速是多少?
③排队会达到多长?
画出时间-距离曲线,标出冲击波和车辆行驶轨迹线。
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
■早6:
00车辆以8veh/min的流率到达停车场。
由于道路发生交通事故,6:
20-6:
30期间没有车辆到达。
从6:
30起到达率为2veh/min。
停车管理员平均收费速度为4veh/min。
①画出该停车场前确定型排队的累计车辆数-时间曲线。
②确定最大排队长度(以车辆数为单位)和排队疏散时间。
③确定6:
00-6:
40期间到达车辆的平均延误(假设FIFO)。
【提示】排队分析方法
May2005-98-Civ-A6
■由于道路施工,上午9:
00某高速公路南行方向的两条车道中的一条被封闭。
通行能力由正常的3600veh/h下降至1500veh/h,此时段内向南行驶的车流量为2800veh/h。
施工持续了30min。
①画出反映施工地点排队和疏散过程的累计车辆数-时间曲线。
②道路施工所造成的车辆总延误是多少?
③在9:
10到达的一辆车需要排队多长时间?
【提示】排队分析方法
■根据交通调查获取数据建立了双车道公路某单向路段的流量-密度模型(密度单位veh/km,流量单位veh/h)为:
①推导速度-密度关系。
②该路段的通行能力和畅行车速分别是多少?
③禁止超车路段车流速度为50km/h。
车流中的一辆卡车突然减速为20km/h造成上游车流排队。
如果这种情况持续30s会导致多长的排队?
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
Dec2005-98-Civ-A6
■单车道公路路段流量为1000veh/h,密度为20veh/km。
一辆以20km/h速度运行的卡车驶入该车流,导致车流密度增大为60km/h。
卡车行驶了2km以后驶出该路段。
卡车驶离后车流达到通行能力,流量为1800veh/h,密度为40veh/km。
该路段禁止超车。
①画出时间-距离曲线,标出冲击波和车辆行驶轨迹线。
②卡车驶离后排队疏散需要多长时间?
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
May2004-98-Civ-A6
■给定速度-密度关系为:
①计算阻塞密度、通行能力(最大流量)。
②确定ua=100km/h和ub=70km/h两种状态车流相遇产生的冲击波波速。
③这一波速的含义是什么?
什么情况下会发生这种冲击波?
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
Dec2004-98-Civ-A6
■某路段的速度-密度模型为:
已知其通行能力为3800veh/h,阻塞密度为140veh/km。
①达到通行能力时的空间平均车速是多少?
②该路段的畅行车速是多少?
③假如早高峰车流密度为60veh/km时由于发生交通事故堵塞交通形成排队,试问30min时间内会有多少辆车排队?
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
■某收费亭早7:
00至晚12:
00开放。
早6:
45-7:
15车辆到达率为360veh/h,其后达到率降到120veh/h。
收费亭处理时间为6veh/min。
①画出收费亭处的累计车辆数-时间曲线。
②确定最大排队长度(车辆数)和排队消散时间。
③确定早7:
00-8:
00之间车辆平均延误(排队规则为FIFO)。
【提示】排队分析方法
Dec2003-98-Civ-A6
■假设车流速度每增加15km/h时车辆之间间距就增加一个车长。
如果平均车长为6m。
①试建立车流模型,画出u-k、q-u和q-k曲线,标明主要点。
②所获得的结果与Greenshields模型有何不同?
【提示】交通流模型
■一列速度为50km/h和密度为30veh/km的车流停在40s红灯前。
假设阻塞密度为150veh/km。
①确定停车波的速度和方向。
②计算40s红灯期间排队长度和排队车辆数。
③解释该冲击波的含义以及如何发生的。
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
Dec2002-98-Civ-A6
■对于某城市道路建立车流模型为:
①计算通行能力(最大流量)和达到通行能力时的速度和密度。
②计算畅行车速和阻塞密度。
③导出流量-密度和速度-密度模型,绘出三种关系的曲线,标出主要点。
【提示】交通流模型
■下图表示的是车流接近学校时车速降低后t0时刻的交通状况:
①计算5km排队消散所需时间和排队完全消散时的冲击波波速。
②简述该冲击波的含义及其产生的原因。
【提示】连续流理论(冲击波分析方法)
交通需求管理
答案:
交通需求管理是引导人们采取科学的交通行为,理智地使用道路交通设施的有限资源。
简言之,交通需求管理主要管理的是:
人们理性地使用汽车,而不是人们是否拥有汽车。
·视距三角形
答案:
为了提高无控制交叉口的交通安全性,它通过绘制交叉口的视距三角形保证在交叉口前,驾驶员对横向道路两侧的可通视范围,它是全无控交叉口设计和设置的基本依据,必须注意,“视距线”应画在最易发生冲突的车道上。
在双向交通的道路交叉口,对从左侧进入交叉口车辆的视距线,应画在最靠近行人道的车道上;而对于从右侧进入交叉口的车辆,则应取最靠近路中线的车道。
在视距三角形内不得有高于1.2米妨碍视线的物体。
·绝对时差
答案:
绝对时差是指各个信号的绿灯或终点相对于某一个标准信号绿灯或红灯的起点或终点的时间之差。
·绿信比
答案:
绿信比是一个信号相位的有效绿灯时长与周期时长之比,一般用表示。
·通过带
答案:
在时-距图上,各个信号交叉口绿灯时间始端连线与终端连线中最窄的一组平行斜线所标定的时间范围称为通过带。
·交通系统管理
答案:
交通系统管理是把汽车、公共交通、出租汽车、行人和自行车等看成为一个整体城市交通运输系统的各个组成部分,城市交通系统管理的目标是通过运营、管理和服务政策来协调这些个别的组成部分,使这个系统在整体上取得最大交通效益。
·路边存车
答案:
在道路沿侧石车行道上的机动车停存,或人行道边的自行车停存。
路边存车管理的目的是使道路在“行车”及“存车”两方面能够得到最佳的使用。
·相对时差
答案:
相对时差是指相邻两信号的绿灯或红灯的起点或者终点之间的时间之差。
相对时差等于两信号绝对时差之差。
·区域交通信号控制系统答案:
区域交通信号控制系统是把区域内的全部交通信号的监控,作为一个指挥控制中心管理下的一套整体的控制系统,是单点信号、干线信号系统和网络信号系统的综合控制系统。
道路交通是由( ) ( ) ( )和( )组成的一个系统。
答案:
人,车,路,环境
车辆运行规则主要有( ) ( )和( )三个方面。
答案:
分道行驶,最高车速,驾驶规则
道路交通主标志可以分为( ) ( ) ( ) ( )和( )。
答案:
警告标志,禁令标志,指示标志,旅游区标志,道路施工安全标志
交通感应信号的控制参数有( ) ( )和( )三个。
答案:
初期绿灯时间,单位绿灯延长时间,绿灯极限延长时间
人行横道的标线方式有两种:
( )人行横道和( )人行横道。
答案:
条纹式(或者斑马纹式),平行式
交通管理与控制的原则有( ) ( ) ( ) ( )四个方面。
答案:
分离原则,限速原则,疏导原则,节源原则
停车管理包括( ) ( )和临时停车管理。
答案:
路边存车管理,路外停车管理
主路优先控制可分为( )和( )两种。
答案:
停车让行标志控制,减速让行标志控制
道路交通标志的设计原则主要从( ) ( )和( )三个因素进行考虑。
答案:
形状,颜色,图符
交通信号控制按控制范围可以分为( ) ( )和( )三类。
答案:
单个交叉口的交通控制,干道交叉口信号协调控制,区域交通信号控制系统
干道交叉口信号定时式协调控制系统的基本参数有( ) ( )和( )
答案:
人,车,路,环境
答案:
分道行驶,最高车速,驾驶规则
答案:
警告标志,禁令标志,指示标志,旅游区标志,道路施工安全标志
答案:
初期绿灯时间,单位绿灯延长时间,绿灯极限延长时间
答案:
条纹式(或者斑马纹式),平行式
答案:
分离原则,限速原则,疏导原则,节源原则
答案:
路边存车管理,路外停车管理
答案:
停车让行标志控制,减速让行标志控制
答案:
形状,颜色,图符
答案:
单个交叉口的交通控制,干道交叉口信号协调控制,区域交通信号控制系统
答案:
周期时长,绿信比,时差
路宽小于10m时,一般认为道路两侧1m为非机动车道,其余为机动车道。
( )
答案:
×
最高行驶车速的限制是指对各种机动车辆在有限速标志路段上行驶时的最高形式车速的规定。
( )
答案:
×
单向交通是指道路上的车辆只能按一个方向行驶的交通。
( )
答案:
√
变向交通是指在同一时间内变换某些车道上的行车方向或行车种类的交通。
( )
答案:
×
路边存车是指在道路沿侧石车行道上的机动车停存,或人行道边的自行车停存。
( )
答案:
√
道路交通标志的视觉性要素有形状、颜色和文字。
( )
答案:
×
警告标志的颜色为白底、红边、黑图案。
( )
答案:
×
以下哪个不是车辆运行的主要规则?
A分道行驶 B运行车速 C最高车速 D驾驶规则
答案:
B
下列哪个不是控制行驶车速的办法?
A标志控制 B法规控制 C心理控制 D工程控制
答案:
A
以下哪项不是交叉口实施科学管理的主要原则之一?
A减少冲突点 B重交通车流和公共交通优先 C提高相对速度 D提高绿灯利用率
答案:
C
道路交通标志的视觉性要素不包括有形状、颜色和文字。
A形状 B文字 C颜色 D图符
答案:
B
交通感应信号的控制参数不包括
A初期绿灯时间 B单位绿灯延长时间 C实际绿灯时间 D绿灯极限延长时间
答案:
C
简要分析交叉口实施科学管理的五个主要原则。
答案:
交叉口实施科学管理的五个主要原则有:
1)减少冲突点――单行线、禁止左转弯、在交通拥挤的交叉口排除左右转弯等方法;
2)控制相对速度――严格控制车辆进入交叉口的速度;
3)重交通流和公共交通优先;
4)分离冲突点和减小冲突区;
5)选取最佳周期,提高绿灯利用率。
简述单向交通的优点。
答案:
单向交通在路段上减少了与对向行车的可能冲突,在交叉口上大量减少了冲突点。
故单向交通在改善交通方面具有以下较为突出的优点:
1)简化交叉口交通组织,提高通行能力;
2)提高路段通行能力;
3)降低交通事故;
4)提高行车速度;
5)有利于实施各交叉口间交通信号的协调联动控制。
简要说明优先发展策略的内容和意义。
答案:
优先发展策略的内容是:
优先发展道路利用率高,污染低的交通出行方式,并实施优先通行策略,以减轻道路交通压力。
例如优先发展城市公共交通。
优先发展策略的意义是:
确立各种交通方式在交通环境中的地位与作用,有意识地引导人们合理选择交通出行方式,优化城市的交通方式组成与结构。
比较说明区域集中式控制结构和分层式控制结构的原理和特点。
答案:
集中式控制结构的原理是:
将网络内所以信号联结起来,用一台中、小型计算机或多台微机联网对整个系统进行集中控制。
特点:
全部控制设备只位于一个中心,操作方便,且维护和维修都比较容易;但通信系统庞大,数据存储和计算量巨大,控制实时性较差,范围受限。
分层式控制结构的原理是:
把整个控制系统分成上层与下层控制,上层接受从全系统战略目标出发修改下层的决策,执行战略控制任务;下层根据修改后的决案作必要调整,执行交叉口合理配时的战术控制任务。
特点:
可以避免集中结构的缺点,且可有降级控制的功能,提高了系统的可靠性;但需增加设备,投资提高。
简述闸门控制的目的及方法。
答案:
闸门控制的主要目的是限制交通向敏感地区流动,以便防止该地区形成过长车队或发生堵塞;限制流入敏感地区,而把车队重新分配到能容纳更长车队的道路上。
方法:
为了实现闸门控制,SCOOT必须能够修改交叉路口的信号配时,这么路口可能离相关区域很远甚至可能在另外的子区,闸门逻辑允许把一条或多条连线定义为临界连线或瓶颈连线。
闸门连线是指被指定为储存车队的连线,瓶颈连线将被堵塞。
当瓶颈连线到达一个预定的饱和度时,闸门连线的绿灯要减少。
请作图说明一个双向交通道路交叉口的视距三角形。
答案:
双向交通道路交叉口的视距三角形图如下:
为了提高无控制交叉口的交通安全性,它通过绘制交叉口的视距三角形保证在交叉口前,驾驶员对横向道路两侧的可通视范围,它是全无控交叉口设计和设置的基本依据。
必须注意,“视距线”应画在最易发生冲突的车道上。
在双向交通的道路交叉口,对从左侧进入交叉口车辆的视距线,应画在最靠近行人道的车道上;而对于从右侧进入交叉口的车辆,则应取最靠近路中线的车道。
在视距三角形内不得有高于1.2米妨碍视线的物体。
简要说明交通需求管理策略。
答案:
交通需求管理主要有以下五种策略:
1) 优先发展策略:
优先发展道路利用率高,污染低的交通出行方式,并实施优先通行策略,以减轻道路交通压力;
2) 限制发展策略:
适当限制低道路利用率的交通方式的发展;
3) 禁止出行策略:
在某段时间、在某些区域、对某些车辆实施禁止出行或通行;
4) 经济杠杆策略:
对鼓励的交通行为制定较低的收费价格,对限制的交通行为制定较高的收费价格;
5) 交通流量时间、空间均衡:
采取错时上班、弹性工作制、夜间货运等行之有效的措施,削峰填谷,避开交通高峰和交通流量集中所造成的交通压力。
分析比较次路优先的半感应控制与主路优先的半感应控制的工作原理及特点。
答案:
1)次路优先的半感应控制工作原理:
这种感应控制,使把检测器设在次要道路上,在平时,主路上总是绿灯,对次路预置最短绿灯时间。
当次路上检测器测到有车时,立即改变相位,次路为绿灯,后继无车时,相位即返回主路;否则到达最短绿灯时,强制改换相位。
特点:
这种感应控制实质上是次路优先,只要次路有车到达就会打断主路车流。
当次路车辆很少时,次路非机动车往往要等待很长时间,等到有机
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- 通流 理论基础 习题