第二章 交通特性2-1下表为某高速公路观测交通量,试计算:(1)小时交通量;(2)5min 高峰流率;(3)15min 高峰流率;(4)15min 高峰小时系数。
解:⑴ 小时交通量:hQ /2493195190210195201205220219232217208201辆=+++++++++++= ⑵5min 高峰流率:h Q /27845602325辆=⨯=⑶ 15min 高峰流率:h Q /26841560)220219232(15辆=⨯++= ⑷ 15min 高峰小时系数: 929.04671249315=⨯=PHF2-2某公路需进行拓宽改造,经调查预测在规划年内平均日交通量为50000辆(小汽车)/d ,设计小时系数K=17.86x -1.3-0.082,x 为设计小时时位(x 取30),取一条车道的设计通行能力为1500辆(小汽车)/小时,试问该道路需要几车道。
解:已知:%26.131326.0082.03086.17082.086.1730,/h 1500C ,/d 50000AADT 3.13.11==-⨯=-====--x K x 辆辆设计小时交通量:h K AADT DHV /66301326.050000100辆=⨯=⨯= 车道数:42.4150066301===C DHV n 该道路需修6车道。
注:此题5.0=D K 。
如果6.0=D K ,3.5=n 。
2-3在一条24小时Km 长的公路段起点断面上,在6min 内测得100辆汽车,车流量是均匀连续的,车速V=20km/h ,试求Q ,h t ,h s ,K 以及第一辆车通过该路段所需的时间t 。
解: 1000606100=⨯=Q 辆/h 车头时距:6.31000/3600/3600===Q h t s/辆 车头间距:206.36.3206.3=⨯==t d h V h m/辆 车流密度:5020/1000/1000===s h K 辆/km第一辆车通过时间:2.12024===V S t h 2-4对长为100m 的路段进行现场观测,获得如下表中所示的数据,试求平均行驶时间t ,区间平均车速s V ,时间平均车速t V 。
解:st n t i i5)3.56.47.44.53.59.42.51.58.47.40.52.50.59.41.58.4(1611161=+++++++++++++++==∑= h km s m t nsV ni iS /72/2080100161==⨯==∑= h km V n V i it /16.726.1154161)9.673.786.767.669.675.732.696.700.756.760.722.690.725.736.700.75(1611161=⨯=+++++++++++++++==∑=第三章 交通调查习题3-1:测试车在一条东西长2km 的路段上往返行驶12次,得出平均数据如解:已知:t 东=2.0 min , t 西=2.0 min ,X 东=29.0 辆, Y 东=1.5 辆 X 西=28.6 辆, Y 西=1.0 辆1、先计算向东行情况:hkm t l v q Y t t ht t Y X q /67.66608.12min8.1525.75.10.2/5.451min /525.7225.16.28=⨯===-=-===++=++=东东东东东东东西东西东辆辆 2、再计算向西行情况:hkm t l v q Y t t ht t Y X q /27.6460867.12min867.15.70.10.2/450min /5.7220.10.29=⨯===-=-===++=++=西西西西西西西东西东西辆辆 习题3-4 某交叉口采用抽样法调查停车延误,由10min 观测(间隔为15s )所解:总停驶车辆数 = 28 + 25 + 38 + 33 = 124 辆 总延误 = 124×15 = 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%取置信度90%,则K 2 = 2.70,于是停车百分比的容许误差 =%07.11232487.070.2)487.01(=⨯⨯- 取置信度95%,则K 2 = 3.84,于是停车百分比的容许误差 =%2.13232487.084.3)487.01(=⨯⨯-第四章 道路交通流理论习题4-2已知某公路上畅行速度V f =82km/h ,阻塞密度K j =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?解:已知:畅行速度h km V f/82=;阻塞密度km K j /105辆=;速度与密度为线性关系模型。
⑴ 最大流量: 因 5.5221052===jm K K 辆/km412822===f mV V km/h∴ 5.2152415.52=⨯=•=m m m V K Q 辆/h 。
⑵ 此时所对应的车速: 41==m V V km/h 。
试用2χ检验其分布规律是否符合泊松分布(α设=5%)解:已知:N = 56,09.31731==•=∑=f k m gj jj 对于泊松分布,把j 小于5的进行合并,并成6组,可算出932.056145.56981.55677.99527.1211163.1214421.10112222226122=-+++++=-=∑=N F f j jj χ由DF=6-2=4,取05.0=α,查表得:2205.0488.9χχ≥=可见此分布符合泊松分布。
习题4-5 某交通流服从泊松分布,已知交通量为1200辆/h ,求 (1)车头时距t ≥5s 的概率(2)车头时距t>5s 所出现的次数(3)车头时距t>5s 车头间隔的平均值。
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h Q /1200辆=,s Q /31360012003600辆===λ。
⑴ 车头时距s t 5≥的概率:19.05)5(=-=-=≥e t e h P λ⑵ 车头时距s t 5>时出现的次数:1353.06)6()5(=-=≥=>e h P h P∴次数为:4.1621353.01200=⨯(辆/h )。
∴平均值:444.8)166152143823733646(1621166=⨯+⨯+⨯++⨯+⨯+⨯==∑= Nf tm j jj习题4-9 今有1500辆/h 的车流量通过三个服务通道引向三个收费站,每个收费站可服务600辆/h ,试分别按单路排队和多路排队两种服务方式计算各相应指标。
解:已知:Q=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s /36536003/1500辆==λ,s /613600600辆==μ, 1656/136/5<===μλρ,系统稳定。
辆5)1(=-=ρρn ,辆17.4=-=ρn q ,辆/36s n d ==λ, 辆/301s d w =-=μ而对于三个收费站系统辆1535=⨯=n ,辆5.12317.4=⨯=d ,辆/36s d =,辆/30s w =2.按M/M/3系统计算s /12536001500辆==λ,s /613600600辆==μ 256/112/5===μλρ,16532/5<==Nρ,系统稳定。
04494.0625.15625.61)6/51(!3)25(!)25(1)0(2023=+=-⨯+=∑=k k k P辆5.3)6/51(04494.03!3)2/5(24=-⨯⨯=q 辆65.25.3=+=+=ρq n辆/4.812/55.3s q w ===λ习题4-10 已知某道路入口处车速限制为13km/h ,对应通行能力3880辆/h ,在高峰期间1.69h 内,从上游驶来的车流V1=50km/h ,Q1=4200辆/h ,高峰过后上游流量降至V 3=59km/h ,Q 3=1950辆/h ,试估计此段道路入口前车辆拥挤长度的拥挤持续时间? 解:已知:V 1=50km/h ,Q 1=4200辆/h ,V 2=13km/h ,Q 2=3880辆/h ,V 3=59km/h ,Q 3=1950辆/h ,t =1.69h1. 计算排队长度k 1=Q 1/V 1=4200/50=84 辆/km ,k 2=Q 2/V 2=3880/13=298.5 辆/km V w =(Q 2–Q 1)/(k 2–k 1)=( 3880–4200)/(298.5–84)= –1.49 km/h L=(0×1.69+1.49×1.69)/2=1.26 km 2. 计算阻塞时间 ⑴ 排队消散时间t ′ 排队车辆为:(Q 1–Q 2)×1.69=(4200–3880)×1.69=541 辆 疏散车辆数为:Q 2–Q 1=1950–3880 = –1930 辆/h 则排队消散时间:h Q Q Q Q t 28.0193054169.1)(2321'==-⨯-=⑵ 阻塞时间:t= t ′+1.69 = 0.28 + 1.69 = 1.97 h第五章 道路能行能力习题5-1解:已知:d veh AADT /45000=,大型车占总交通量的30%,6.0=D K , 12.0=K ,平原地形。
查表5-3,7.1=HV E8264.0)17.1(3.011)1(11=-+=-+=HV HV HV E P f取设计速度为100km/h ,二级服务水平,71.0)/(2=C Vh pcu C B /2000=,0.1=W f ,0.1=P f一条车道的设计通行能力:hveh f f f N C V C C PHV W B /5.117318264.01171.02000)/(21=⨯⨯⨯⨯⨯=•••••= 车道数:5.526.012.05.11734500021001001=⨯⨯⨯=⨯••=D K K C AADT n 故该高速公路修成6车道。
习题5-2 解:已知:L 1=300m 、R=0.286、V R =0.560、V=2500 pcu/h L 2=450m 、R=0.200、V R =0.517、V=2900 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S nWdc b Rd nW W L N V V a S S /)/()1()3048.0(147.801.24+++=或 非约束情况下型式B 的常数值如下: a b c d S W 0.1 1.2 0.77 0.5 S nW 0.02 2.0 1.42 0.95h km S W /08.74750/)3/2500()56.01()3048.0(1.0147.801.245.077.02.15.0=•+•++= h km S nW /15.81750/)3/2500()56.01()3048.0(02.0147.801.2495.042.1295.0=•+•++= 利用式(5-8)计算5.349.1)]08.7415.81(011.0)750/57.71(56.0703.0085.0[3)](011.0)/57.71(703.0085.0[max =<=--+⨯+⨯=--++=W W nW R W N S S L V N N核查交织区段诸限制值:30001400<=W V ,19003.8333/2500/<==N V ,8.056.0<=R V 5.0286.0<=R ,760750<=L 确定服务水平:查表5-10h km S W /8008.74<=, 属于二级,h km S nW /8617.81<=, 属于二级。