2025年大學(xué)《信息與計(jì)算科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——智能交通系統(tǒng)與城市規(guī)劃考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪一項(xiàng)不屬于智能交通系統(tǒng)（ITS）的主要目標(biāo)？A.提高交通系統(tǒng)運(yùn)行效率B.增加道路網(wǎng)絡(luò)容量C.改善出行者信息獲取能力D.提高交通系統(tǒng)安全性2.V2X（Vehicle-to-Everything）技術(shù)中，"V2I"代表的意義是？A.車(chē)輛到車(chē)輛B.車(chē)輛到基礎(chǔ)設(shè)施C.車(chē)輛到行人D.車(chē)輛到網(wǎng)絡(luò)3.在城市規(guī)劃中，"職住平衡"的主要目的是？A.提高城市中心商業(yè)密度B.縮小城市不同區(qū)域間的收入差距C.減少通勤距離和時(shí)間，緩解交通壓力D.最大化城市土地的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度4.交通流理論中，Lighthill-Whitham-Richards（LWR）模型主要描述了？A.交通信號(hào)燈的控制策略B.道路網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播速度C.交通密度、速度和流量之間的關(guān)系D.交通擁堵的形成機(jī)制5.城市地理信息系統(tǒng)（UrbanGIS）在交通規(guī)劃中的主要應(yīng)用不包括？A.交通流量空間分布可視化B.公共交通站點(diǎn)最佳選址分析C.城市擴(kuò)張對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)影響模擬D.自動(dòng)駕駛汽車(chē)的路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)6.以下哪種方法不屬于交通需求預(yù)測(cè)的常用模型？A.四階段法（出行生成、出行分布、方式劃分、交通分配）B.元胞自動(dòng)機(jī)模型C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型D.交通流實(shí)時(shí)仿真模型7.利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信令數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要可以研究？A.道路交叉口的具體通行時(shí)間B.城市人口活動(dòng)熱力圖與職住關(guān)系C.車(chē)輛的精確位置信息D.單車(chē)燃油消耗效率8.在城市交通系統(tǒng)規(guī)劃中，考慮公共交通系統(tǒng)時(shí)，以下哪項(xiàng)因素最不重要？A.線(xiàn)網(wǎng)覆蓋范圍與密度B.運(yùn)營(yíng)頻率與準(zhǔn)點(diǎn)率C.票價(jià)制定策略D.車(chē)站選址與換乘便捷性9.以下哪一項(xiàng)技術(shù)不是支持城市交通智能信號(hào)控制的關(guān)鍵技術(shù)？A.傳感器技術(shù)（如地磁線(xiàn)圈、攝像頭）B.人工智能與數(shù)據(jù)分析C.全球定位系統(tǒng)（GPS）D.城市三維可視化建模10.城市規(guī)劃中，混合用地（Mixed-useDevelopment）的主要優(yōu)勢(shì)是？A.提高土地利用效率，縮短通勤距離，增加城市活力B.最大化居住密度，降低房?jī)r(jià)C.嚴(yán)格分離不同功能區(qū)域，保證環(huán)境質(zhì)量D.專(zhuān)注于發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，提升城市形象二、填空題（每空2分，共20分）1.智能交通系統(tǒng)（ITS）通常被認(rèn)為是傳統(tǒng)交通工程與現(xiàn)代__________技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。2.交通流中的三個(gè)基本參數(shù)是：流量、__________和密度。3.城市規(guī)劃中，對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述的經(jīng)典模型包括同心圓模型、扇形模型和__________模型。4.利用地理信息系統(tǒng)（GIS）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)，常見(jiàn)的路徑優(yōu)化問(wèn)題包括最短路徑和__________。5.交通大數(shù)據(jù)分析在城市規(guī)劃中可以用于識(shí)別城市內(nèi)的__________熱點(diǎn)區(qū)域。6.V2X通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同和自動(dòng)駕駛的重要基礎(chǔ)，它支持車(chē)輛與_______、_______以及_______等信息交互。7.交通需求管理（TDM）是緩解城市交通擁堵的常用策略，其手段包括__________、經(jīng)濟(jì)手段等。8.城市公共交通系統(tǒng)規(guī)劃的核心目標(biāo)是提高公共交通的_______和_______。9.人工智能技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，例如在交通事件檢測(cè)、_______和智能巡航控制等方面。10.可持續(xù)發(fā)展視角下的智能交通系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)在提升效率的同時(shí)，也要關(guān)注減少碳排放和_______。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述交通信息系統(tǒng)（TIS）的主要功能及其在智能交通系統(tǒng)中的作用。2.簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市規(guī)劃中用于交通分析的主要優(yōu)勢(shì)。3.簡(jiǎn)述將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于城市交通預(yù)測(cè)可能面臨的挑戰(zhàn)。四、計(jì)算題（共15分）假設(shè)某城市一條道路段上，交通流量（q,veh/h）與密度（κ,veh/km）之間的關(guān)系近似符合以下形式的BPR（BureauofPublicRoads）函數(shù)：S(q,κ)=2000*[1-exp(-0.15*κ)]其中，S為道路在該密度的最大通行能力，單位為veh/h。當(dāng)該路段的交通流量為1000veh/h時(shí)，求該路段此時(shí)的交通密度，并判斷該路段的交通狀態(tài)（暢通、穩(wěn)定、擁堵）。（提示：穩(wěn)定流狀態(tài)時(shí)，流量等于通行能力；擁堵?tīng)顟B(tài)時(shí)，流量小于通行能力的一半）。五、分析題（共20分）結(jié)合智能交通系統(tǒng)（ITS）和城市規(guī)劃的視角，分析利用大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化城市公共交通系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)可能包含的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.B解析：ITS的目標(biāo)是提高效率、安全、便捷和環(huán)境可持續(xù)性，增加道路容量可能帶來(lái)?yè)矶?，不是主要目?biāo)。2.B解析：V2X代表Vehicle-to-Everything，其中V2I特指車(chē)輛與基礎(chǔ)設(shè)施（如信號(hào)燈、路側(cè)單元）之間的通信。3.C解析：職住平衡旨在減少通勤需求，從而降低交通負(fù)荷，改善交通狀況。4.C解析：LWR模型是連續(xù)交通流模型，描述了道路上的交通密度、速度和流量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。5.D解析：路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)通常屬于計(jì)算數(shù)學(xué)或人工智能范疇，而非GIS的主要應(yīng)用。6.D解析：交通流實(shí)時(shí)仿真模型主要用于評(píng)估交通管理與控制策略的效果，而非需求預(yù)測(cè)本身。7.B解析：移動(dòng)信令數(shù)據(jù)可以反映人群的時(shí)空分布，是分析城市活動(dòng)模式和職住關(guān)系的重要數(shù)據(jù)源。8.C解析：票價(jià)制定策略主要影響公共交通的財(cái)務(wù)可持續(xù)性和收入，與系統(tǒng)規(guī)劃本身關(guān)系相對(duì)間接。9.D解析：城市三維可視化建模主要用于城市規(guī)劃展示和決策支持，不是信號(hào)控制的核心技術(shù)。10.B解析：混合用地的優(yōu)勢(shì)在于促進(jìn)非車(chē)出行，縮短通勤，增加活力和多樣性。二、填空題1.計(jì)算解析：ITS的核心在于利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等現(xiàn)代科技手段改造傳統(tǒng)交通系統(tǒng)。2.速度解析：流量、速度、密度是描述交通流狀態(tài)的基本宏觀參數(shù)。3.多核心解析：多核心模型是描述城市空間結(jié)構(gòu)的一種重要理論模型，與同心圓、扇形模型并列。4.服務(wù)水平（或最小費(fèi)用）解析：網(wǎng)絡(luò)分析中的路徑優(yōu)化常目標(biāo)是找到最短路徑或最優(yōu)路徑（可能考慮時(shí)間、費(fèi)用等）。5.出行（或活動(dòng)）解析：交通大數(shù)據(jù)可揭示城市中出行或活動(dòng)發(fā)生的集中區(qū)域。6.其他車(chē)輛、基礎(chǔ)設(shè)施（或路側(cè)單元）、網(wǎng)絡(luò)解析：V2X涵蓋車(chē)與車(chē)（V2V）、車(chē)與路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施（V2I，如RSU）、車(chē)與網(wǎng)絡(luò)（V2N，如云平臺(tái)）的通信。7.限制出行（或限行、需求抑制）解析：交通需求管理通過(guò)限制車(chē)輛使用來(lái)減少交通需求，經(jīng)濟(jì)手段如收費(fèi)是常用方式。8.可達(dá)性、吸引力（或便捷性、服務(wù)質(zhì)量）解析：高可達(dá)性和吸引力是衡量公共交通系統(tǒng)有效性的關(guān)鍵指標(biāo)。9.交通信號(hào)優(yōu)化（或交通流預(yù)測(cè)）解析：AI在交通事件檢測(cè)、信號(hào)配時(shí)優(yōu)化、交通流預(yù)測(cè)等方面有廣泛應(yīng)用。10.環(huán)境友好性（或能源效率）三、簡(jiǎn)答題1.答：交通信息系統(tǒng)（TIS）的主要功能包括實(shí)時(shí)交通信息采集與處理、交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)、交通信息發(fā)布與誘導(dǎo)、交通管理與控制（如信號(hào)優(yōu)化）、出行規(guī)劃服務(wù)等。它在ITS中扮演著信息樞紐的角色，通過(guò)信息的有效傳遞和利用，提升交通系統(tǒng)的效率、安全性和用戶(hù)體驗(yàn)。2.答：GIS在城市交通分析中的優(yōu)勢(shì)在于：強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理能力，可以整合各類(lèi)交通相關(guān)地理信息；豐富的空間分析功能，如緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、疊加分析等，可用于站點(diǎn)選址、可達(dá)性分析、交通模式識(shí)別等；直觀的可視化表達(dá)，能清晰展示交通現(xiàn)象的空間分布和格局。3.答：深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于城市交通預(yù)測(cè)面臨的挑戰(zhàn)包括：交通數(shù)據(jù)的高度時(shí)空相關(guān)性、非線(xiàn)性和噪聲干擾，對(duì)模型復(fù)雜度要求高；數(shù)據(jù)稀疏性和不均衡性問(wèn)題，尤其是在非高峰時(shí)段或特定區(qū)域；模型的可解釋性較差，難以理解預(yù)測(cè)結(jié)果的內(nèi)在機(jī)理；需要大量標(biāo)注數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，而獲取高質(zhì)量的標(biāo)注交通數(shù)據(jù)成本高、難度大。四、計(jì)算題解：根據(jù)題意，最大通行能力S=2000veh/h。穩(wěn)定流狀態(tài)時(shí)，流量q=S，即1000veh/h時(shí)的密度即為穩(wěn)定流密度。代入BPR函數(shù)：1000=2000*[1-exp(-0.15*κ)]1-exp(-0.15*κ)=0.5exp(-0.15*κ)=0.5-0.15*κ=ln(0.5)κ=-ln(0.5)/0.15κ≈4.62veh/km判斷交通狀態(tài)：通行能力S=2000veh/h，流量q=1000veh/h。由于q=S/2，根據(jù)交通流理論，此時(shí)交通狀態(tài)處于穩(wěn)定流（或稱(chēng)飽和流）狀態(tài)。（注：擁堵?tīng)顟B(tài)通常指流量小于通行能力的一半，即q<S/2。）五、分析題答：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化城市公共交通系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)包含以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)和挑戰(zhàn)：關(guān)鍵環(huán)節(jié)：1.數(shù)據(jù)采集與整合：收集多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括GPS軌跡數(shù)據(jù)、移動(dòng)信令數(shù)據(jù)、公交IC卡數(shù)據(jù)、社交媒體數(shù)據(jù)、問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)等。2.數(shù)據(jù)處理與分析：運(yùn)用數(shù)據(jù)清洗、融合、挖掘等技術(shù)，提取有價(jià)值的信息，如乘客出行起訖點(diǎn)（OD）分布、出行時(shí)空模式、各線(xiàn)路客流變化、站點(diǎn)吸引力等。3.客流預(yù)測(cè)與需求分析：基于歷史數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)模型，預(yù)測(cè)未來(lái)交通需求和客流分布，識(shí)別客流熱點(diǎn)、平峰時(shí)段和擁擠斷面。4.規(guī)劃方案優(yōu)化：利用分析結(jié)果，優(yōu)化公交線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)布局（如調(diào)整線(xiàn)路、設(shè)置新站、加密線(xiàn)路）、服務(wù)方案（如調(diào)整發(fā)車(chē)頻率、實(shí)行削峰填谷）和票價(jià)策略。5.運(yùn)營(yíng)調(diào)度與實(shí)時(shí)控制：根據(jù)實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整車(chē)輛調(diào)度（如增加車(chē)次、跨線(xiàn)支援）、優(yōu)化信號(hào)配時(shí)，提升運(yùn)輸效率和乘客體驗(yàn)。6.評(píng)估與反饋：對(duì)優(yōu)化后的規(guī)劃方案和運(yùn)營(yíng)措施進(jìn)行效果評(píng)估，并根據(jù)反饋信息進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。面臨的挑戰(zhàn)：1.數(shù)據(jù)質(zhì)量與隱私保護(hù)：大數(shù)據(jù)源質(zhì)量參差不齊，數(shù)據(jù)融合難