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交通工程学计算题

发布时间:2014-01-08 14:52:45  

1.某测站测得的连续各5min时段的交通量统计数如表, 求5min和15min的高峰小时系数。 某路段高峰小时以5min为时段交通量统计表 8:008:058:108:158:208:258:308:358:408:458:508:55统计 ~~~~~~~~~~~~时间 8:058:108:158:208:258:308:358:408:458:508:559:00 5min118114112111111120115106104118110107交通辆

解:从统计表可知

小时交通量=118+114+112+111+111+120+115+106+104+118+110+107 =1346veh/h 1346由表知8:25~8:30为最高5min,故

最高15min交通量为8:20~8:35,故

PHF5= 120?12=0.93PHF15= 1346=0.96349?4

2.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)此时所对于的车速是多少?

解:从统计表可知

路段公路流量为

V?Vf(1?KK)?80?(1?)Kj105K2K2Q?Vf(K?)?80?(K?)Kj105

当车流量K=105/2时,

此时

3.某公路需进行拓宽改建,经调查预测其在规划年内平均日交通量为50000辆小汽车/日,

-设计小时系数K=17.86X1.3-0.082,X为设计小时时位,取一个车道的设计通行能力为1500

辆小汽车/小时,试问该公路需修几车道?

解:设计小时时位X=30,则 K?17.86X-1.3-0.082?0.1326

DHV=AADT?K?50000?0.1326设计小时交通量为 ?6629.85veh/h DHV6629.85车道数为 n=??4.42C1500 单

根据计算结果可知至少需要5条车道的通行能力才能达到设计交通量,但考虑到车道双向设置,则需双向6车道。

4.在一条24km的公路路段起点断面上于6分钟内测得100辆汽车,车流是均匀连续的,车速V=20km/h,试求:流量Q、平均车头时距ht、平均车头间距hd、密度K以及第一辆车通过该路段所需的时间。 100解:流量为 Q??1000veh/h105(105/2)2Qmax?80?[?]?2100veh/h2105105/2V?80?(1?)?40km/h1056/60

车流密度

车头时距

K?Q1000?=50veh/kmV203600 3600??3.6sQ1000t?

241000 1000车头间距 t??1.2hhd???20m20K50

7.有60辆车随意分布在5km长的道路上,对其中任意500m长的一段,求:

1)有4辆车的概率;2)有大于4辆车的概率?(泊松分布)

(?t)k

??tmk

?mPk?e?e k!k!

t?400m,??60/4000(辆/m),m??t?6辆

60

?66 P0?e?0.0025P?P0?0.014910!1 66 P2?P?0.0446P?P2?0.08921323 6 4辆车的概率为: P4?P3?0.13384 大于4辆车的概率为: P(?4)?1?P(?4)?71.74%

9.某交叉口信号周期长为90s,某相位的有效绿灯时间为45s,在有效绿灯时间内车辆以

1200辆/小时的流量通过交叉口。假设信号交叉口上游车辆到达为400辆/小时,服从泊松

分布。求:1)一个周期内到达车辆不超过10辆的概率;2)求到达车辆不致两次排队的周

期最大百分率。

解:一个周期能通过的最大车辆数, A?gs?45?1200/3600?15辆

说明某周期到达的车辆数N大于15辆时就发生两次排队.

而车辆的到达,在泊松分布公式中:

t?90s,??400/3600(辆/s),m??t?10辆

到达车辆不超过10辆车的概率为: P(?10)?1?P(?11)?1?0.417?58.3%

不发生两次排队的周期的概率为: P (?15)?1?P(?15)?1?0.0487?95.13%

2.车流在一条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。高峰时单向车流量为4200辆/h,在过渡段的车速降至22km/h,

这样持续了1.69h,然后车流量将减到1956辆/h。试估计桥前的车辆排队长度和阻塞时间。

解:1)计算排队长度 Q4200K1?1??53辆/km① 桥前的车流密度: V180② 过渡段的车流密度 Q21940?2K???177辆/km2 V222 Q?Q13880?4200VW?2???2.58km/h③ 集结波的波速: K2?K1177?53④ 平均排队长度: (0?2.58)?1.69L??2.18km 22)计算阻塞时间 (Q?Q)?1.69?(4200?3880)?1.69?541辆12

① 排队车辆数:

② 疏散车辆率:

③ 排队消散时间:

阻塞时间:

Q3?Q2?1956?3880??1924辆/h(Q?Q1)?1.69541t??2??0.28hQ3?Q21924t?t??1.69?1.97h3.某信号灯交叉口的一条进口道上,车流服从V-K线性模型,饱和车头时距为2s,停车排队的车头空距为8m,到达流量为720辆/h,红灯时长48.1s,绿灯足够长,求停车排队最远至几米? 36001000解:根据题意 Qm??1800veh/hKj??125veh/kmhthd

车流服从V-K线性模型,则

K2

Q?Vf(K?)Kj Vf?Qm?57.6km/hKj

/4V?Vf(1?K)?57.6?0.4608KKj

① 红灯前的车流量、密度和速度为: Q1?720veh/hK1?0.5Kj(1?14.088veh/km V1?57.6?0.4608K1?51.11km/h

② 红灯时的车流量、密度和速度为:

Q2?0veh/hK2?Kj?125veh/kmV2?0km/h

③ 绿灯时的车流量、密度和速度为:

Q3?Qm?1800veh/hK3?Kj/2?62.5veh/kmV2?Vf/2?28.8km/h

红灯亮时形成集结波和绿灯亮时形成的疏散波的波流量分别为:

0?51.110?28.8QW1??811.497veh/hQW2??3600veh/h 1111??12514.08812562.5

红灯时间tA=48.1s=0.01336h,绿灯亮后排队的消散时间为:

QW1?tA811.497?0.013361t???0.003888hs QW2?QW13600?811.497排队最远距离为:

Q?(t?t)811.497?(0.013361?0.003888) L??W1As??0.112km=112m Kj125

1. 某城镇附近有一段无交叉口的双车道公路,车速为60 km/h,每车道宽度为3.25米,一侧路肩宽1.25m,另一侧路肩宽0.75m,视距不足路段占20%,沿路有少许建筑物,服务等级(按日本规定)为二级。

1)试求该道路通行能力?

2)若该路段上行驶有:载重汽车743辆/小时,大平板车4辆/小时;吉普车12辆/小时;板车16辆/小时,自行车120辆/小时;兽力车3辆/小时,问此时是否已超过该路设计通行能力?

解:依题意双车道公路,车速为60km/h,按日本规定其基本通行能力为

CB?2500pcu/h

,视距不足修正fs=0.88

Cp?CB?fw?fcw?fs

?2500?0.94?0.91?0.88?1881.88pcu/h

CD?(V/C)?CP?0.9?1881.88?1694pcu/h

又知道该路段上,载重汽车743辆/小时,大平板车4辆/小时;吉普车12辆/小时;板车16辆/小时,自行车120辆/小时;兽力车3辆/小时,将其换算为标准小汽车,则换算系数分别为载重汽车2.0,大平板车3.0,吉普车1.0,板车1.5,自行车0.2,兽力车4.0: Q?743?2?4?3?12?1?16?1.5?120?0.2?3?4.0 ?1570pcu/h<1694pcu/h

可见没有超过该路设计通行能力。

3.某省平原区有一条连接两大城市的四车道高速公路基本路段,设计车速为120km/h,单方向高峰小时交通量为2100veh/h,其中货车占40%,高峰小时系数PHF=0.95,车道宽度为

3.5m,路边和中央分隔带两侧障碍物离路面边缘距离为0.60m,现场调查在交通高峰期15min内平均行程车速为76km/h,试求该高速公路的服务水平

解:根据题意,设计车速为120km/h,四车道高速公路

CB?2200pcu/h

fHV?1/?1?0.40?(1.5?1)??0.833fw?0.96,fsw?0.98查修正系数:

CP?CB?fw?fsw?fHV?2200?0.96?0.98?0.833?1724pcu/h

高峰小时最大单向交通量 Qmax?2100/0.95?2211veh/h

设车道按40/60分布,方向按50/50分布,则 Q右?2211?0.6?1326veh/h

计算服务水平V/C为 且车速为76km/h V/C?Q右/CP?0.769

三级服务水平

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