交通工程学重点

第一篇：交通工程学重点

2.交通工程学的研究范围：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道路交通系统管理技术与管理规划；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交通工程的新技术、新方法、新技术。

3.交通工程学科特点：系统性、综合性、动态性、交叉性、社会性、超前性。

4.“5E”：工程、法规、教育、能源、环境。

5.交通工程学研究领域：①交通流模型；②缓解城市交通拥堵情况；③减少交通能耗与环境污染的基础理论；④解决交通安全问题的基础理论；⑤实验交通工程理论与信息技

术；⑥轨道交通工程领域动力学基础理论。

1.驾驶员的视觉特性：①视力； ②视野； ③色感。

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。

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地区的总面积之比，一般路网密度越高，路网总的容量、服务能力越大。

4.道路线形：道路线形是指一条道路在平、纵、横三维空间中的几何形状。传统上分为平面线形、纵断面线形、横断面线形。

5.交通量：交通量是指在单位时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。

6.高峰小时交通量：在城市道路上，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。

7.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间段的扩大为高峰小时的交通量之比。

8.行车速度：行车速度既是道路规划设计中的一项重要指标，又是车辆运营效率的一项主要评价指标，对于运输经济、安全、迅速、舒适具有重要意义。

9.行车速度包括：①地点车速 ；②行驶车速 ；③运行车速 ；④行程车速 ；⑤临界车速 ；⑥设计车速。

10.行驶车速：由行驶某一区间所需时间（不包括停车时间）及其区间距离求的的车速。

11.行程车速：行程车速又称区间车速，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。

12.交通密度：交通密度指一条车道上车辆的密集程度，即在某一瞬时内单位长度一条车道上的车辆数，又称车流密度。

1.交通调查包括：①交通量调查 ；②车速调查 ；③交通密度调查 ；④行车延误调查 ；⑤通行能力调查 ；⑥起讫点调查（O-D调查）。

2.交通量调查：交通量调查是为了获得人、车在城市道路或公路系统的选定点处运动情况的数据，以了解交通量在时间、空间上的变化，为交通运行分析提供必要的数据基础。

3.延误：延误是指由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间损失。

4.行车延误包括：①固定延误 ；②停车延误 ；③行驶延误 ；④排队延误 ；⑤引道延误。

6.出行：出行指人、车、货从出发点到目的地移动的全过程。出行“起点”，指一次出行的出发地点；“讫点”，指一次出行的目的地。

1.排队论：排队论也称随机服务系统理论，是研究“服务”系统因“需求”拥挤而产生等待行列的现象以及合理协调“需求”与“服务”关系的一种数学理论。

2.“排队”：单指等待服务的顾客，不包括正在被服务的顾客。

“排队系统”：不仅包括了等待服务的顾客，也包括了正在被服务的顾客。

3.M/M/1系统：排队等待接受服务的通道只有单独一条，也叫“单通道服务”系统。

4.在相同通道数目条件下，M/M/n系统明显优于n个M/M/1系统。

5.高速公路：高速公路有中央分隔带，上下行每个方向至少有两个车道，全部立体交叉，完全控制出行的公路。

6.匝道的组成：①匝道与高速公路连接处 ；②匝道车行道 ；③匝道与横交公路连接处。

7.对自行车道路段的服务水平建议使用骑行速度、占用道路面积、交通量负荷与车流状况等

指标。

4.城市道路交通规划的主要内容：①城市道路交通规划工作总体设计 ；②现状交通系统调查与分析 ；③城市交通需求发展预测 ；④城市道路交通网络规划方案设计 ；⑤城

市道路网规划方案评价 ；⑥城市道路网规划方案调整与优化 ；⑦城市道路网规划方案实施计划。

5.交通需求预测“四阶段”模型：对于交通需求预测，常用“四阶段”模型，即把交通需求预测过程分为四个阶段：出行生成、出行分布、方式划分及交通分配。

6.出行生成：通过对城市社会经济资料的分析，预测各交通区的出行发生量及出行吸引量，即O-D矩阵中的“行和”与“列和”。

7.出行分布：将各交通小区的出行发生量及出行吸引量转换成各交通区之间的O-D分布矩阵。

8.方式划分：确定出行量中各交通方式所占比例，方式划分通常在出行分布结束后进行，也可以在出行生成后、出行分布前进行。

9.交通分配：把各出行方式的O-D矩阵分配到具体的交通网络上，产生道路交通量或公交线路乘客量。

10.城市货运交通需求预测：城市货运交通需求预测包括城市货物出行总量预测、货物出行产生预测、货物出行吸引预测及货物分布预测四个方面。

11.道路分类：道路可分为快速路、主干路、次干路及支路四类。快速路及主干道为交通性道路，次干路兼有交通性和生活性双重功能，并以交通功能为主，支路一般为生活

性道路，在居住区、商业区、工业区内起着广泛的联系作用。

16.衡量城市道路交通服务质量的指标：最主要是路段、交叉口的拥挤程度（即V/C），其次是车速（路段）或延误（交叉口）。

17.城市道路交通规划评价的原则：①科学性原则 ；②可比性原则 ；③综合性原则 ；④可行性原则。

18.交通规划方案的经济效益评价要通过成本和效益两方面的核算才能完成。

20.进行公路网规划的意义：①保障国民经济和工农业生产的健康发展 ；②促进区域经济平衡及协调发展 ；③节省车辆行驶时间，降低运输成本，提高公路运输效率 ；④促

进公路运输与其他运输方式之间的协调发展 ；⑤合理投放和使用公路建设资金 ；⑥节约土地资源、保护自然环境。

21.公路网规划中的交通需求发展预测包括：社会经济发展预测、综合交通运输发展预测、公路交通运输发展预测、公路运输量分布预测及公路交通量分配预测五个方面。

1.交通事故的定义：凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成的人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。

2.加强交通安全设施建设：分隔带、设交通岛、设行人横道、设防眩设施、设置道路标志、路面标线、交通信号、变向车道、单向交通、建立交通信息系统、视线诱导标志。

1.交通调查的三个目的：①了解所调查城市当前存在的主要交通问题，为交通管理方案的制定提供依据 ；②掌握城市交通系统中各种交通现象的发生规律及发展规律，为未来交通需求预测提供依据 ；③为建立交通信息数据库提供基础资料。

3.交通标志的三要素：颜色、形状、符号。

4.干道交通信号协调控制系统“线控制”的基本参数：周期长度、绿信比、相位差。

5.“绿波交通”：“绿波交通”就是指车流沿某条干道行进过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，畅通无阻的通过沿途所有交叉口。

6.双向干道定时式信号控制系统一般有三种协调方式：①同步式协调控制 ；②交互式协调控制 ；③连续通告式协调控制。

2.交通工程学的研究范围：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道路交通系统管理技术与管理规划；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交通工程的新技术、新方法、新技术。

3.交通工程学科特点：系统性、综合性、动态性、交叉性、社会性、超前性。

4.“5E”：工程、法规、教育、能源、环境。

5.交通工程学研究领域：①交通流模型；②缓解城市交通拥堵情况；③减少交通能耗与环境污染的基础理论；④解决交通安全问题的基础理论；⑤实验交通工程理论与信息技

术；⑥轨道交通工程领域动力学基础理论。

1.驾驶员的视觉特性：①视力； ②视野； ③色感。

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。

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地区的总面积之比，一般路网密度越高，路网总的容量、服务能力越大。

4.道路线形：道路线形是指一条道路在平、纵、横三维空间中的几何形状。传统上分为平面线形、纵断面线形、横断面线形。

5.交通量：交通量是指在单位时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。

6.高峰小时交通量：在城市道路上，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。

7.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间段的扩大为高峰小时的交通量之比。

8.行车速度：行车速度既是道路规划设计中的一项重要指标，又是车辆运营效率的一项主要评价指标，对于运输经济、安全、迅速、舒适具有重要意义。

9.行车速度包括：①地点车速 ；②行驶车速 ；③运行车速 ；④行程车速 ；⑤临界车速 ；⑥设计车速。

10.行驶车速：由行驶某一区间所需时间（不包括停车时间）及其区间距离求的的车速。

11.行程车速：行程车速又称区间车速，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。

12.交通密度：交通密度指一条车道上车辆的密集程度，即在某一瞬时内单位长度一条车道上的车辆数，又称车流密度。

1.交通调查包括：①交通量调查 ；②车速调查 ；③交通密度调查 ；④行车延误调查 ；⑤通行能力调查 ；⑥起讫点调查（O-D调查）。

2.交通量调查：交通量调查是为了获得人、车在城市道路或公路系统的选定点处运动情况的数据，以了解交通量在时间、空间上的变化，为交通运行分析提供必要的数据基础。

3.延误：延误是指由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间损失。

4.行车延误包括：①固定延误 ；②停车延误 ；③行驶延误 ；④排队延误 ；⑤引道延误。

6.出行：出行指人、车、货从出发点到目的地移动的全过程。出行“起点”，指一次出行的出发地点；“讫点”，指一次出行的目的地。

1.排队论：排队论也称随机服务系统理论，是研究“服务”系统因“需求”拥挤而产生等待行列的现象以及合理协调“需求”与“服务”关系的一种数学理论。

2.“排队”：单指等待服务的顾客，不包括正在被服务的顾客。

“排队系统”：不仅包括了等待服务的顾客，也包括了正在被服务的顾客。

3.M/M/1系统：排队等待接受服务的通道只有单独一条，也叫“单通道服务”系统。

4.在相同通道数目条件下，M/M/n系统明显优于n个M/M/1系统。

5.高速公路：高速公路有中央分隔带，上下行每个方向至少有两个车道，全部立体交叉，完全控制出行的公路。

6.匝道的组成：①匝道与高速公路连接处 ；②匝道车行道 ；③匝道与横交公路连接处。

7.对自行车道路段的服务水平建议使用骑行速度、占用道路面积、交通量负荷与车流状况等

指标。

4.城市道路交通规划的主要内容：①城市道路交通规划工作总体设计 ；②现状交通系统调查与分析 ；③城市交通需求发展预测 ；④城市道路交通网络规划方案设计 ；⑤城

市道路网规划方案评价 ；⑥城市道路网规划方案调整与优化 ；⑦城市道路网规划方案实施计划。

5.交通需求预测“四阶段”模型：对于交通需求预测，常用“四阶段”模型，即把交通需求预测过程分为四个阶段：出行生成、出行分布、方式划分及交通分配。

6.出行生成：通过对城市社会经济资料的分析，预测各交通区的出行发生量及出行吸引量，即O-D矩阵中的“行和”与“列和”。

7.出行分布：将各交通小区的出行发生量及出行吸引量转换成各交通区之间的O-D分布矩阵。

8.方式划分：确定出行量中各交通方式所占比例，方式划分通常在出行分布结束后进行，也可以在出行生成后、出行分布前进行。

9.交通分配：把各出行方式的O-D矩阵分配到具体的交通网络上，产生道路交通量或公交线路乘客量。

10.城市货运交通需求预测：城市货运交通需求预测包括城市货物出行总量预测、货物出行产生预测、货物出行吸引预测及货物分布预测四个方面。

11.道路分类：道路可分为快速路、主干路、次干路及支路四类。快速路及主干道为交通性道路，次干路兼有交通性和生活性双重功能，并以交通功能为主，支路一般为生活

性道路，在居住区、商业区、工业区内起着广泛的联系作用。

16.衡量城市道路交通服务质量的指标：最主要是路段、交叉口的拥挤程度（即V/C），其次是车速（路段）或延误（交叉口）。

17.城市道路交通规划评价的原则：①科学性原则 ；②可比性原则 ；③综合性原则 ；④可行性原则。

18.交通规划方案的经济效益评价要通过成本和效益两方面的核算才能完成。

20.进行公路网规划的意义：①保障国民经济和工农业生产的健康发展 ；②促进区域经济平衡及协调发展 ；③节省车辆行驶时间，降低运输成本，提高公路运输效率 ；④促

进公路运输与其他运输方式之间的协调发展 ；⑤合理投放和使用公路建设资金 ；⑥节约土地资源、保护自然环境。

21.公路网规划中的交通需求发展预测包括：社会经济发展预测、综合交通运输发展预测、公路交通运输发展预测、公路运输量分布预测及公路交通量分配预测五个方面。

1.交通事故的定义：凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成的人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。

2.加强交通安全设施建设：分隔带、设交通岛、设行人横道、设防眩设施、设置道路标志、路面标线、交通信号、变向车道、单向交通、建立交通信息系统、视线诱导标志。

1.交通调查的三个目的：①了解所调查城市当前存在的主要交通问题，为交通管理方案的制定提供依据 ；②掌握城市交通系统中各种交通现象的发生规律及发展规律，为未来交通需求预测提供依据 ；③为建立交通信息数据库提供基础资料。

3.交通标志的三要素：颜色、形状、符号。

4.干道交通信号协调控制系统“线控制”的基本参数：周期长度、绿信比、相位差。

5.“绿波交通”：“绿波交通”就是指车流沿某条干道行进过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，畅通无阻的通过沿途所有交叉口。

6.双向干道定时式信号控制系统一般有三种协调方式：①同步式协调控制 ；②交互式协调控制 ；③连续通告式协调控制。

第二篇：交通工程学

第一章

交通工程学称为“5E”科学，包括执法（enforcement）、教育（education）、工程（engineering）、环境（environment）和能源（energy）。

1930年美国交通工程师学会的成立是交通工程学诞生的标志。1979年张秋回国讲学，创办了交通工程专业。

第二章

驾驶员的行车过程就是感知、判断决策和操纵三个阶段不断循环往复的过程。道路中的人包括：乘客、行人、驾驶员。

驾驶员的视野与行车速度有密切关系，随着汽车行驶速度的提高，注视点前移，视野变窄，周界感减少。

行人交通常用的基本参数为步频、步幅和步速。

汽车的动力性能通常用三个指标来评定，即汽车的最高车速Vmax，汽车的加速度或加速时间t，汽车能爬上的最大坡度Imax。

第三章

交通量指在选定的时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道交通体的数量。平均日交通量（ADT）、年平均日交通量（AADT）、月平均日交通量（MADT）、周平均日交通量(WADT)。

第30小时交通量是指一年当中8760个小时交通量按大小次序排列，从大到小序号第30的那个小时交通量。美国和日本取第30小时交通量作为设计小时交通量。交通量的空间分布：

㈠地域分布：各省市，地区间交通量分布差异明显。㈡城乡分布：城区→近郊→远郊→乡村 ㈢方向分布

方向分布系数Kd=重行车方向交通量÷双向总交通量*100%，0.5

年平均日交通量与月平均日交通量之比，称为交通量的月变化系数K月，表达式如下： K月=AADT÷MADT=年平均日交通量÷月平均日交通量 一日内以小时计的交通量的最高值称为高峰小时交通量。

高峰小时流量比是高峰小时交通量与全天交通量的比值，反映高峰小时流量的集中程度。高峰小时交通量与高峰小时内某一时段推算的高峰小时流率的比值称为高峰小时系数PHF。

PHF=高峰小时交通量÷高峰小时流率，PHFt=高峰小时交通量÷（t时段内统计所得最高交通量*60/t）

<1 统计交通量的方法有人工计数法、流动车法、摄像法和自动计数法。车道条数=Qd*2÷一条车道的通行能力，Qd=AADT*K时*Kd 第四章

区间车速：车辆驶过某段路程的长度与所用的总时间之比。区间车速=<时间平均车速 车速的特征参数：中位车速、85%车速和15%车速。

地点车速调查样本要求：观测的车辆是在任何情况下不得少于30辆。测量行驶时间和行程时间的方法：牌照法、流动车法和跟车法。

第五章

交通密度是指在单位长度车道上，某一瞬间所存在的车辆数。交通密度调查方法：出入量法、摄影法和道路占有率的检测和调查

第六章

固定延误是指由交通控制、交通标志、交通管理等引起的延误。行程延误是指车辆通过某一路段的实际时间与计算时间之差。

P86图6-3，其中虚线表示累计到达的车辆数；实线为离开的累计车辆数，两曲线之间的水平间隔就是某辆车通过瓶颈路段所需的时间，垂直间隔则为某段时间受阻车辆数。两曲线围成的面积是所有受阻车辆通过瓶颈路段所需的总时间，记为Da。

第七章

交通量、速度和密度之间的关系：Q=N÷t=N*Vs÷L=K*Vs。

五个特征变量：临界速度Vm、临界密度Km、阻塞密度Kj、自由流速度、最大交通量Qm。

第八章

泊松分布，当交通量不大且没有交通信号干扰时，基本可以用泊松分布拟合观测数据。当车辆到达服从泊松分布时，车头时距则服从负指数分布；反之结论也成立。非自由行驶状态的逐一跟驰车辆有以下的行驶特性：制约性、延迟性和传递性。排队论是研究系统由于随机因素的干扰而出现排队现象规律性的一门学科。

对于整个系统而言，系统中的顾客既包括排队等候服务的顾客也包括正接受服务的顾客。排队系统一般有三个组成部分，即输入过程、排队规则和服务窗。引入以下记号：M代表负指数分布或泊松输入，D代表确定型输入或服务，Ek为厄兰分布。第九章

道路通行能力的分类：理想通行能力、实际通行能力和设计通行能力。对通行能力研究则通常采用“15min”作为分析时段。

交通流可分为连续性交通流（连续流）和间断性交通流（间断流）。

服务水平A，车流为自由流；服务水平B，车流处于稳定流的较好部分；服务水平C，车流处于稳定流范围的中间部分。服务水平D，车流处于稳定交通流的较差部分；服务水平E，车流常处于不稳定流状态；服务水平F，车流处于强制流状态。

最大服务交通量反映的是在某一特定服务水平下道路所能提供的疏导交通的最大能力。高速公路一般由高速公路基本路段、交织区和匝道三部分组成，包括匝道—主连接处及 匝道—相连公路连接处。

次要道路上的车辆每小时能穿越主要道路车流的数量为：Q次=Q主*e^(-qt0)÷(1-e(-qt0))环形交叉口类型：常规环形交叉口（中心岛直径大于25m）、小型环形交叉口（中心岛直径小于25m）和微型环形交叉口(中心岛直径一般小于4m)。

第十章

起讫点调查，又称OD调查，包括客流调查、车流调查和货流调查。交通小区的划分原则：（区域划分越小，工作量越大）⑴分区内土地使用，经济，社会等特性尽量使其一致。⑵尽量以铁路，河川等天然屏障作为分区界限。

⑶尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区现成的统计资料。⑷考虑路网的构成，区内质心可取为路网中的节点。

⑸分区数量适当，分区中人口以1-2万人为宜，靠市中心分区面积小些，靠市郊的面积大些。公路网：方格形、放射形、带形和放射环形。道路交通标志：分为主标志和辅助标志两大类。

警告标志：顶角朝上的等边三角形，颜色为黄底、黑边、黑色图案。禁令标志：圆形或顶角朝下的等边三角形，其颜色多为白底、红圈、黑图案。指示标志：圆形、长方形和正方形，其颜色为蓝底、白色图案。

计算题

8-11车流在一跳双向6车道的公路上畅通行驶，其速度v为80km／h。路上有座4车道的桥，每车道的通行能力为1940辆／h。高峰时车流量为4200辆／h（单向）。在过渡段的车辆降至22km／h。这样持续了1.69h。然后车流量减到1956辆／h（单向）。⑴试估计1.69h内桥前的车辆平均排队长度；⑵估计整个过程的阻塞时间。解⑴计算排队长度

桥前高峰时车流量为4200辆／h（单向），其（V／C）比约为0.72（4200÷﹙1940×3﹚﹚，交通流能保持畅通行驶，车道内没有堵塞现象，因此桥前来车的交通流密度k1为：k1＝q1／v1＝4200÷80＝53辆／km 在过渡段，由于该处只能通过1940×2＝3880辆／h，而现在却有4200辆／h的交通需求强度，故在过渡段出现拥挤，过渡段的交通流密度k2为：k2＝q2／v2＝3880÷22＝177辆／km 得：vm＝﹙q2－q1﹚／﹙k2－k1﹚＝﹣﹙3880－4200﹚／﹙177－53﹚＝﹣2.58km／h 表明此处出现排队反向波，其波速为2.58km／h。因距离为速度与时间的乘积，且开始时刻排队长度为0，1.69h末的排队长度为2.58×1.69km，此过程中排队长度均匀发生变化，故此处的平均排队长度为：L＝﹙0×1.69＋2.58×1.69﹚÷2＝2.18km ⑵计算阻塞时间

高峰过去后，排队即开始消散，但阻塞仍要维持一段时间，因此阻塞时间应为排队形成时间（即高峰时间）与排队消散时间之和。

排队消散时间t′：已知高峰后的车流量q3＝1956辆／h＜3880辆／h，表明通行能力已有富裕，排队开始消散。排队车辆数为：﹙q2－q1﹚×1.69＝﹙4200－3880﹚×1.69＝541辆 消散能力为：q3﹣q2＝1956－3880＝﹣1924辆／h 则排队消散时间：t′＝﹙q2－q1﹚×1.69／|q3－q2|＝541÷1924＝0.28h 阻塞时间t：t＝t′＋1.69＝1.97h

第三篇：交通工程学第四章公式,重点知识点总结

第四章

道路交通流理论

4.1交通流特性 4.1.2连续流特征

1.总体特征

交通量Q、行车速度VS、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VSK

式中：Q——平均流量(辆/h)；

VS——空间平均车速(km/h);

K——平均密度(辆/km)。

能反映交通流特性的一些特征变量：(1)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Km，即流量达到极大时的密量。

(4)阻塞密度Kj，车流密集到车辆无法移动(V=0)时的密度。

(5)畅行速度Vf，车流密度趋于零，车辆可以畅行无阻时的平均速度。2.数学描述

(1)速度与密度关系

格林希尔茨(Greenshields)提出了速度一密度线性关系模型：

VVf(1KK)

j 当交通密度很大时，可以采用格林柏(Grenberg)提出的对数模型：

VVmlnKjK

式中：Vm——对应最大交通量时速度。

(4—1)

(4—2)(4—3)

当密度很小时，可采用安德五德(Underwood)提出的指数模型：

VVfeKKm

(4—4)式中：Km—为最大交通量时的速度。

(2)流量与密度的关系

QKVf(1(3)流量与速度的关系

K)

(4—5)KjV2QKJ(V)

(4—6)

Vf综上所述，按格林希尔茨的速度—密度模型、流量—密度模型、速度—流量模型可以看出，Qm、Vm和Km是划分交通是否拥挤的重要特征值。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。

4.1.2间断流特征

在一列稳定移动的车队中观察获得的不变的车头间距被称为饱和车头间距h，假设车辆进入交叉耗时为h，那么一个车道上进入交叉的车辆数可以按式(4—7)计算：

S3600

(4—7)h式中：S——饱和交通量比率(单车道每小时车辆数)；

h——饱和车头时距(s)。

然而，信号交叉口的交通流总会受到周期性的阻隔。当交通流开始移动时，前几辆车耗时均大于h。将前几辆的超时加在一起，称为启动损失时间：

l1ti

(4—8)

i式中：l1——启动损失时间(s)；

ti——第i辆车的超时。

4.2 概率统计模型 4.2.1离散型分布

1．泊松分布(1)基本公式

(t)ket P(k)k，k0,1,2,(4—9)

k!式中：P(k)——在计数间隔t内到达k辆车或k个人的概率；

——单位时间间隔的平均到达率(辆/s或人/s)；

t——每个计数间隔持续的时间(s)或距离(m)；

e——自然对数的底，取值为2.71828。

若令mt为在计数间隔t内平均到达的车辆（人）数，则式(4—9)可写成为：

P(k)(m)kemk!

到达数小于k辆车(人)的概率：

k1 P(k)miemi0i!

到达数小于等于k的概率：

kmiem P(k)

i0i!

到达数大于k的概率：

P(k)1P(k)1kmiem

i0i!到达数大于等于k的概率：

k1P(k)1P(k)1miem

i0i!到达数至少是x但不超过y的概率：

yP(xiy)miem

ixi!用泊松分布拟合观测数据时，参数m按下式计算：

gkjfjgkjfjm观测的总车辆数j1总计间隔数=gj

1fNjj1式中：g——观测数据分组数；

(4—10)(4—11)

(4—12)

(4—13)(4—14)(4—15)(4—16)

fj——计算间隔t内到达kj辆车(人)这一事件发生的次(频)数；

kj——计数间隔t内的到达数或各组的中值；

N——观测的总计间隔数。(2)递推公式

P(0)em

P(k1)mP(k)

(4—17)k1(3)应用条件

车流密度不大，车辆相互影响微弱，无外界干扰的随机车流 条件：mS2 其中：

21gSN1(k2jm)fj

j12．二项分布(1)基本公式

P(k)Cktn(n)k(1tn)nk，k0,1,2，n

式中：P(k)——在计数间隔t内到达k辆车或k个人的概率；

——平均到达率(辆/s或人/s)；

t——每个计数间隔持续的时间(s)或距离(m)；

n——正整数；

Ckn!nk!(nk)!

通常记pt/n，则二项分布可写成：

P(k)Ckknp(1p)nk，k0,1,2,n ，式中 0p1，n、p称为分布参数。到达数少于k的概率：

k1P(k)Ciinp(1p)ni

i0到达数大于k的概率：

(4—18)(4—19)

(4—20)(4—21)

iiP(k)1Cnp(1p)ni

(4—22)

i0k对于二项分布，其均值Mnp，方差Dnp(1p)，MD。因此，当用二项分布拟合观测数时，根据参数p、n与方差和均值的关系式，用样本的均值m、方差S2代替M、D，p、n可按下列关系式估算：

p(mS2)/m

(4—23)nm/pm2/(mS2)（取整数）

(4—24)(2)递推公式

P01p

nPk1nkpPk

(4—25)

k11p(3)应用条件

车流比较拥挤、自由行驶机会不多的车流用二项分布拟合较好。3．负二项分布(1)基本公式

1P(k)ck1p(1p)，k0,1,2,k,(4—26)式中：p、为负二项分布参数。0＜p＜1，为正整数。

在计数间隔t内，到达数大于k的概率：

1P(k)1ck1p(1p)

(4—27)

i0ki由概率论可知，对于负二项分布，其均值M1p/p，方差D1p/p2，MD。因此，当用负二项分布拟合观测数据时，利用p、与均值、方差的关系式，用样本的均值m、方差S2代替M、D，p、可由下列关系式估算：

pm/S2,m2/(mS2)（取整数）

(4—28)

(2)递推公式

P0p

P(k)k11pP(k1)

(4—29)k(3)应用条件

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段时，所得数据可能具有较大的方差。4． 离散型分布拟合优度检验——2检验

(1)2检验的基本原理及方法

① 建立原假设H0

g

② 选择适宜的统计量： 2(f2jnpj)g2j1npfj

jj1Fn

J

③ 确定统计量的临界值： 2

④ 判定统计检验结果： 当22时假设成立

(2)注意事项

 总频数n要足够大；  分组数g5，且要连续；

 Fj5(即各组段的理论频数不小于5)，否则要与相邻组归并；

 DF

 DFg(对第一类H0)

 DFgq1

(对第二类H0)

（注： g为合并后的组数值）

4.2.2连续型分布

1.负指数分布

(1)基本公式

若车辆到达服从泊松分布，则车头时距就是负指数分布。

由式（4—9）可知，计数间隔t内没有车辆到达(k0)的概率为：

(4—30)

(4—31)(4—32)

P(0)et

上式表明，在具体的时间间隔t内，如无车辆到达，则上次车到达和下次车到达之间，车头时距至少有t秒，换句话说，P(0)也是车头时距等于或大于t秒的概率，于是得：

phtet

(4—33)而车头时距小于t的概率则为：

pht1et

(4—34)

若Q表示每小时的交通量，则Q/3600(辆/s)，式(4—33)可以写成：

phteQt/3600

(4—35)

式中Q/3600是到达车辆数的概率分布的平均值。若令M为负指数分布的均值，则应有：

0 /

(4—36)

M1/360Q负指数分布的方差为：

D1

2(4—37)用样本的均值m、方差S2代替M、D，即可算出负指数分布的参数。此外，也可以用概率密度函数来计算。负指数分布的概率密度函数为

P(t)ddP(ht)[1P(ht)]et

(4—38)dtdt于是：

P(ht)P(t)dtetdtet

(4—39)

ttP(ht)P(t)dtetdt1et

(4—40)

00tt(2)适用条件

负指数分布适用于车辆到达是随机的、有充分超车机会的单列车流和密度不大的多列车流的情况。通常认为当每小时每车道的不间断车流量等于或小于500辆，用负指数分布描述车头时距是符合实际的。

2.移位负指数分布

(1)基本公式

移位负指数分布的分布函数：

phte(t)，t

(4—41)

pht1e(t)，t

(4—42)(2)适用条件

移位负指数分布适用于描述不能超车的单列车流的车头时距分布和车流量低的车流的车头时距分布。3.爱尔朗分布

(1)基本公式

l1P(ht)(lt)ielt

i0i!当l0时，负指数分布；当l时，均一车头时距。(2)适用条件

通用于畅行车流和拥挤车流的各种车流条件。

4.3 排队论模型

1.基本概念 2.M/M/1系统

（1）在系统中没有顾客的概率

P(0)1

（2）在系统中有n个顾客的概率

P(n)n(1)

（3）系统中的平均顾客数

n1

（4）系统中顾客数的方差

(1)2

（5）平均排队长度

2q1nn

（6）非零平均排队长度

(4—43)(4—44)

(4—45)

(4—46)

(4—47)(4—48)

qw1

(4—49)1（7）排队系统中平均消耗时间

d1n

(4—50)（8）排队中的平均等待时间

w()d1

2.M/M/N系统

（1）系统中没有顾客的概率为

P(0)1N

1kNk0k!N!(1/N)（2）系统中有k个顾客的概率为



P(k)kk!P(0)kN

kN!NkNP(0)kN（3）系统中的平均顾客数为

n=+N1P(0)N!N(1/N)2

（4）平均排队长度

q=n

（5）系统中的平均消耗时间为

dq1n

（6）排队中的平均等待时间为

w

q



注：M/M/N系统优于N个M/M/1系统

(4—51)

(4—52)(4—53)

(4—54)

(4—55)

(4—56)

4.4 跟驰模型

4.1.1 线性跟驰模型

Xn+1(t+T)=Xn(t)Xn1(t)L

(4—57)式中： Xn(t)——在t时刻，第n号车(引导车)的位置；

Xn1(t——)在t时刻，第n1号车(跟随车)的位置；

——反应灵敏度系数(1/s)；

L——在阻塞情况下的车头间距。将上式微分得到：

Xn+1(t+T)=Xn(t)Xn1(t)

式中： Xn+1(t+T)——在延迟T时间后，第n1号车的加速度；

Xn(t)——在t时刻，第n号车的速度；

Xn1(t——在)t时刻，第n1号车的速度。4.1.2 非线性跟驰模型

Xn+1(t+T)=X(t)XXn(t)Xn1(t)n1(t)

n式中：——比例常数。

V1m2Vf

4.1.3跟驰模型的一般公式

XXmn1(t+T)n+1(t+T)=X

n(t)Xn(t)Xn1(t) n1(t)lX式中：Xmn1(t+T)Xn(t)Xn1(t)l为灵敏度；m，l为常数。

4.5流体模拟理论

4.5.1 车流连续性方程 根据质量守恒定律：

流入量—流出量=数量上的变化

即：

q(qd)qdtk(k)d kdx

(4—58)

(4—59)(4—60)

化简得到

dqdt d dkdkdq0

(4—61)dtdx又因为

qkv

于是

dkd(kv)0

(4—62)dtdxdkdv

(4—63)dtdt用流体力学的理论建立交通流的运动方程：

4.5.2 车流中的波

(V1VW)k1t(V2VW)k2t

即

(V1VW)k1(V2VW)k2

VW由q1k1V1，q2k2V2得：

VW(q2q1)

(4—65)

k2k1(V1k1V2k2)

(4—64)

k1k2当q1q2，k1k2时，VW为负值，表明波的方向与原车流的方向相反。此时，在瓶颈过渡段内的车辆即被迫后涌，开始排队，出现拥塞。有时VW可能为正值，这表明此时不致发生排队现象，或者是已有的排队将开始消散。

第四章课后习题

11114—2（1）QmVmKmVfKj821052152.5辆/h

222211（2）VmVf8241km/h

224—5 由题意知，车头时距服从指数分布：（1）Q1辆/s 36003t53

P(t5s)ee0.1 89（2）车头时距t5s所出现的次数：

F(t5s)P(t5s)Q0.1891200227

（3）车头时距t5s车头间隔的平均值：

h(t5s)4—9

（1）按单路排队（M/M/3）360016s

F(t5s)1500辆/h=51辆/s,=600辆/h辆/s1262.552.5,1,系统稳定N3611P(0)N1k==0.0452Nk3N!(1/N)k0k!3!(15/6)k0k!P(0)2.540.045q=3.5辆N!N(1/N)23!3(156)2nq6辆wdqN1

n8.4sq18.4614.4s（2）按多路排队（3个M/M/1）先求M/M/1：

=1500351=辆/s，=辆/s36003662.552.5,1,系统稳定N361 P(0)16225q辆，n5辆161dn36s，wd130s再求3个M/M/1

225q33=12.5辆，16d

n30s1353=15辆

n36s，wd1

4—10 解：上游密度 k1过渡段

k1Q184辆/km V1Q1 84辆/kmV1q2q1388042001.49km/h k2k129984

VW表明此处出现了迫使排队的反向波，其波速为1.49km/h 故此处车辆平均拥挤长度为：

L1.691.491.26km 2计算拥挤持续时间：

排队车辆数：

(Q1Q2)1.69541辆 排队消散时间：(Q1Q2)1.690.28h

Q2Q3拥挤持续时间：0.281.691.97h

第四篇：交通工程学公式

DHVAADTK/100

DHV 车道数：n路幅宽度：WW1nC1

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K/100KD/100（KD方向不均匀系数（%））

KDDHVAADTK n2D2C1C1100100

负指数分布：Phtet

k1p1pi负二项分布，到达数大于K的概率：Pk1Ck1 i0

N1n3600平均车头间距ht 车流密度：KhtiLni1Q3.6K；；饱和车头时距h；饱和流率：S3600QVsK；格林希尔次公式：QKVf1Kjhi1平均车头间距hs1nhsi；hsn1000K；hsvshtqcXaYcXYabZabXYbaZba；Qab；QbatatcTabTbaTabTba平均行程时间：TabTabYabZabYZab；平均行程时间：TabTababQaQa；（一般可取E=2km/h；2K平均车速va；；；样本容量的确定nETabk：置信水平90%，k为1.64；水平为95%，K1.96）LE(t0)QBt(AB)；E(t)QA(t)E(t0)QB(t)；K(t)E(t0)QBab；E(t1)QAabE(t)；LAB总延误=总停驶车辆数×抽样时间间隔（辆.S）；每一停驶车辆的平均延误=每一入口车辆的平均延误=停车百分比的容许误差=总延误停驶车辆数总延误停驶车辆数；停驶车辆百分比=100%入口交通量入口交通量1pKpN2；进入停车百分比调查中：最少样本数：N(1p)2pd2数据整理与分析：（1）选择数量：N(-kz数据要从大到小排列并分组，分组间隔估算：HK(Vmax-Vmin)/（13.22lgn）（3）算各组出现的次数并计算频率（4）画频率分布图（5）平均车速：v（4）均方差（5）结果表示：vvi12)（2）绘制速度分布图，找最大值最小值，fivin（fi为对应vi的车辆数）kt二项分布：PkCnknk方差：Dnp(1p)；pmS2/m；nm/pm2/mS2ktetmkemm泊松分布：Pk；mt；Pk；P(k1)P(k)k!k!k1t1nnk；pt/n；PkCnkpk1pnk；均值：Mnp；M/M/1:P(n)n(1);系统中的平均顾客数:n21;系统中顾客方差：(1)21n平均排队长度：qnn；排队系统中的平均消耗时间d1C1p1pk；M(1p)/p；D(1p)/p2负二项分布：Pkk11tt若车辆到达符合泊松分排队中的平均等待时间：w布，则车头时距就是负d指数分布：P0e；Phte；()11Qt/3600若Q表示每小时的交通量：Phte；M3600/Q；D2

第五篇：交通工程学教案（范文模版）

.一5、6

Chapter 1 introduction

Master the definition of traffic engineering, and master the scope of traffic engineering, the essence and characteristic of traffic engineering.The definition of traffic engineering The scope of traffic engineering The essence and characteristic of traffic engineering

Traffic Engineering Course Description

10min The phenomenon and problems of traffic engineering

20min The definition of traffic engineering

45min The definition of transport engineering

15min

1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7 2 王炜.交通工程学.第一版.南京：东南大学出版社，2000.10

五5、6

Chapter 1 introduction

Master the essence and characteristic of traffic engineering;know about the evolution and improvement of traffic engineering;the development of traffic engineering in China.The essence and characteristic of traffic engineering The evolution and improvement of traffic engineering

The evolution and improvement of traffic engineering The essence and characteristic of traffic engineering The development of traffic engineering in China

1交通工程学研究的主要内容？ 2 交通工程学科的性质与特点？

5、6

Chapter2 the traffic characteristic in people,vehicles and roads

Master drivers traffic characteristics;know about pedestrian and passengers traffic characteristics.Drivers traffic characteristics;Pedestrian traffic characteristics;Passengers traffic characteristics

Drivers traffic characteristics;

Pedestrian traffic characteristics;

Passengers traffic characteristics

1道路交通要素是什么？试述它们之间的关系？ 1、2

Chapter2 the traffic characteristic in people,vehicles and roads

Master vehicle traffic characteristics;and master roads traffic

characteristics.Vehicle traffic characteristics Roads traffic chatacteristics

Vehicle traffic characteristics

minutes Roads traffic chatacteristics

20minutes 5、6 Chapter2 the traffic characteristic in people,vehicles and roads

Master the highway classification, know well highway design elements;and master the geometric characteristics of horizontal curves;and know well vertical alignment of highways;and know well cross-section elements of highways.Highway classification The geometric characteristics of horizontal curves Vertical alignment of highways

Highway classification

15’ Highway design elements

10’ Geometric characteristics of horizontal curves

45’ Vertical alignment of highways

15’ Cross-section elements of highways

5’

1圆曲线的主要特征？ 5、6

Chapter2 the traffic characteristic in people,vehicles and roads

Master the concept of volume, and master the daily volumes and hourly volumes;master the traffic survey.The concept of voulume The daily voulumes Hourly volumes The traffic survey

The concept of voulume

25’ The daily voulumes

30’ Hourly volumes

30’ The traffic survey

5’

1、某公路需要进行拓宽改建。经调查预测得该公路在规划的年平均日交通量为50000辆小汽车/日，设计小时交通量系数k=17.86x-1.3-0.082.x为设计小时时位。取一条车道的设计通行能力为1500辆/h.试问该公路该修几车道 2.page 47: 2-1~2-7

C 1、2

chapter3 traffic stream characteristics

Master the concept of speed and characteristics of show modes, and master the concept of density and the characteristics of it;and master the relationship among volume, speed and density.The concept of speed and characteristics of show modes The concept of density and the characteristics of it The relationship among volume, speed and density

The concept of speed and characteristics of show modes

The concept of density and the characteristics of it

The relationship among volume, speed and density

1、based on Greenberg’s speed-density model and Underwood’s speed-density model.Substantiate that the capacity for Greenberg and Underwood’s as follows:

C=SC*Df/e

Greenberg

C=DC*Sf/e

Underwood 5、6

chapter3 traffic stream characteristics

Master the relationship among volume, speed and density

The relationship between speed and density The relationship between volume and speed The relationship between volume and density

The relationship between speed and density The relationship between volume and speed The relationship between volume and density

1、已知某公路上畅行速度Vf=80km/h,阻塞密度Kj＝105辆/km，速度－密度用直线关系式，求（1）在该路段上期望得到的最大流量？（2）此时所对应的车速是多少？

Page149:5-

1、5-

5、5-

3、5-

6、5-

7、5-9 5、6

Chapter4 traffic stream theory

Know well common traffic phenomenon and mechanism , Master statistics and distribution theory application in traffic stream theory.Traffic phenomenon and mechanism An overview of probability functions and statistics Poisson distribution The binomial distribution

Traffic phenomenon and mechanism An overview of probability functions and statistics Poisson distribution The binomial distribution

1、it is kown that the arrival of vehicle at toll booth aggress with poission distribution.Given that the probability of no vehicles arriving at the toll booth within an hour is 0.01.Estimate the probability of at least two vehicles arriving at the toll booth in an hour? 1、2

Chapter4 traffic stream theory

Master the queueing theory in traffic engineering, and master the definition of the queueing theory.The definition of the queueing theory The queueing theory in traffic engineering

The definition of the queueing theory The queueing theory in traffic engineering

1、排队论的基本原理，主要参数？ 5、6

Chapter4

traffic stream theory

Master the queueing theory model M/M/1, M/M/S and master the definition of the running after, and master the linear running after model.The queueing theory model M/M/1 and M/M/s The linear running after model

The queueing theory model M/M/1 and M/M/s The definition of the running after The linear running after model 1 the toll booth has opened only one window to collect toll, the traffic arriving at this toll plaza is in accord with poisson distribution.And hourly volume is 1000 vehicles.The fee collection process needs 3 seconds for each vehicle.Estimate the parameters of interest? 5、6 Chapter5

traffic planning

Master the definition of traffic planning;and the purpose of traffic planning.And master the procedure and technique of traffic planning.Know well the content of origin and destination survey.The procedure and technique of traffic planning The content of origin and destination survey

The definition of traffic planning The purpose of traffic planning The procedure and technique of traffic planning

The content of origin and destination survey 1、2

Chapter5 traffic planning

Master the traffic calming measures and devices , and master the ways of traffic calming measures and devices

.The ways of Volume reduction The ways of Speed reduction

The the traffic calming measures and devices 20min The ways of Volume reduction

min The ways of Speed reduction

min 交通稳静化主要内容和方法是什么？

5、6

chapter5

traffic planning

Master the traffic assignment;and master the principle of traffic flow assignment;and master the wardrop principle;and know well the system optimum assignment.The principle of traffic flow assignment Wardrop principle System optimum assignment

The definition of traffic assignment

20min The principle of traffic flow assignment

20min Wardrop principle

15min The system optimum assignment

35min(1)all or nothing method

(2)incremental assignment method(3)method of successive average

1、简述全有全无、增量分配法、连续平均法的计算思路？

2、什么是wardrop原理？ 5、6

Chapter6 QUEUING AND DELAYS, CAPCATITY

Master the definitions of delay;Know to Classes of delay.The definition of delay Classes of delay

The introduction of delay

15min

Some of the most frequently used forms of intersection delay

55min 1）Stopped—time delay

2）Approach delay 3）Time-in-queue delay

4）Control delay 5）Travel time delay 正文补充内容

20min

1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7 2 王炜.交通工程学.第一版.南京：东南大学出版社，2000.10 1、2

Chapter6

Intersection Delay Studies

Master the measurement technique for control delay。

The capacity of the grade crossing The capacity of the annular crossing The capacity of the signal crossing The arithemetic models

The definition of the capacity of the grade crossing

25min

No signal crossing’s capacity and it’s arithemetic

30min The capacity of the annular crossing

20min The capacity of the signal crossing and the arithemetic models 15min 5、6

Chapter6 highway capacity analysis

Master the capacity at merge, diverge and weave area, and master the level of service at merge, diverge and weave area.The definition of merge,diverge and weave area The capacity arithmetic models at merge, diverge and weave area

The definition of merge,diverge and weave area

35min The capacity arithmetic models at merge, diverge and weave area 30min

The level of service at merge, diverge and weave area

25min 5、6 Chapter6 Highway Capacity(通行能力）Analysis

Master the definition of highway capacity and leved-of-service ,level of service for basic segment of freeway,service flow rate and service volume analysis..The definition of highway capacity and leved-of-service

Service flow rate and service volume analysis

The definition of highway capacity

25min The definition of leved-of-service

20min Level of service for basic segment of freeway

15min Service flow rate and service volume analysis

30min

1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7 2 王炜.交通工程学.第一版.南京：东南大学出版社，2000.10 1、2 Chapter7 traffic management and control

Master the definition of traffic operating management;and master the content of traffic operating management.Parking management Intersection management Expressway management

Driving management

15min Walking management

15min Parking management

20min Intersection management

min Expressway management

10min Bike traffic management

15min

1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7 2 王炜.交通工程学.第一版.南京：东南大学出版社，2000.10 5、6 Chapter7 traffic management and control

Master the intersection design and fundamental of signal timing and design

Basic principles of intersection signalization Fundamentals of signal timing and design

Introduction of intersection control

35min Basic principles of intersection signalization

30min Fundamentals of signal timing and design

25min

1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7 2 王炜.交通工程学.第一版.南京：东南大学出版社，2000.10

5 5.6

Chapter7 traffic management and control

Master traffic signs fall into one of three major categories.Regulatory signs Warning signs Guide signs

Regulatory signs 30min Warning signs 30min Guide signs 30min

1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7

3 1.2

Chapter7 traffic management and control

Master

warranty of intersection signalization ,parameter of signal light,design of isolated intersection signal timing.Design of isolated intersection signal timing

warranty of intersection signalization 20min basic parameter of signal light 30min design of isolated intersection signal timing 40min

basic 1任福田.交通工程学.第一版.北京：人民交通出版社，2003.7 2 王炜.交通工程学.第一版.南京：东南大学出版社，2000.10 5、6

Chapter 7

traffic control and traffic manage Master the development of a safe and effective phase plan and sequence.Master fundamentals of Signal Timing and Design

fundamentals of Signal Timing and Design

The key elements in signal design and timing

45’ Development of signal phase plans

45’