第3章车速调查20131021-海事大学-覃鹏

TrafficAnalysisShanghaiMaritimeUniversityLiulanhui交通分析第三章车速调查一、车速调查的常用术语和定义二、地点车速的调查三、区间车速和平均车速的调查四、车速资料整理一、车速调查常用术语和定义地点车速行程车速行驶车速时间平均车速空间平均车速车速调查常用术语和定义地点车速：车辆通过道路某一地点(道路某断面)时的车速，亦称瞬时车速。地点车速是描述道路某地点交通状况的重要参数，常用于研究制订限制车速、设计车速及交通流理论研究。车速调查常用术语和定义行程车速：亦称区间车速，是车辆行驶在道路某一区间的距离与行程时间的比值。行程时间包括行驶时间和中途受阻时的停车时间。行驶车速：亦称运行车速，是车辆行驶在道路某一区间的距离与行驶时间(即行程时间中扣除因阻滞而产生的停车时间)的比值。

上海市人民政府关于贯彻《国务院关于城市优先发展公共交通的指导意见》的意见提高公共汽电车的运行速度和准点率。到2015年，中心城平均运行车速达到12-15公里/小时；公交优先道上的运行车速达15-20公里/小时。公共汽电车发车准点率达90%以上，高峰时段中心城公共交通实现5分钟内换乘。公共汽电车高峰时段平均发车间隔中心城不超过8分钟，郊区新城不超过10分钟。车速调查常用术语和定义时间平均车速：道路某一断面上车速分布的平均值，即断面上各车辆通过时地点车速的算术平均值。空间平均车速：在给定的路段上，同一瞬间车速分布的平均值。二、地点车速调查地点车速调查的目的：(1)掌握某地点车速分布规律及变化趋势；(2)作为交叉口交通设计的重要参数；(3)用于交通事故分析；(4)判断交通改善措施的成效；(5)确定道路限制车速；(6)设置交通标志的依据；(7)局部地点（如弯道）交通改善设计的依据；二、地点车速调查:调查方法1、人工调查法2、雷达测速仪法3、自动计数器测速4、录像法人工测量法工具：秒表、直尺。距离的选择：通常要求所选择的形成长度的时间最好在2.0左右。通常取20~25米。在城市道路中，推荐使用25米或30米。秒表（精确到0.01秒的电子秒表）。秒表地点车速调查要精确到毫秒人工测量法t为车辆通过测量距离L所需要的时间（s）。交通流平均速度（km/h）推荐测量距离L（m）地点车速（km/h）<402590/t40~6550180/t>6575270/t雷达测速仪法现代交通管理中常用的测速方法。最常用仪器有雷达测速仪和雷达枪。用测速雷达瞄准前方被测车辆，即可读出该车的瞬时车速。基本原理－多普勒效应高清雷达测速系统雷达测速主要设备包括：工控机、视频卡、数码相机、测速雷达、补光灯等。多普勒效应f—雷达发射的无线电波的频率；v—车辆运行速度；f/—反射波的频率；c—无线电波传播速度，等于光速；φ—雷达发射无线电波方向于车辆运行方向之间的夹角。“＋”（“－”）—表示车辆向接近（远离）雷达方向行驶。:8000/tbfd/gzpdx/tbfd/g1wl/g1wl17-1/zdjj.htm#1（DopplerEffect）雷达测速仪法通过测量频率差（Δf），直接读出车速。当φ接近0°时，测速误差最小。Φ越大，误差越大，所测数据比实际车速小。当Φ等于20°时，误差大约为6%。同向车密度高或对向车同时通过时，有干扰。当车速很低时，测速精度也较低。CS-10型手持雷达测速仪CS-10型国产警用手持雷达测速仪测速范围：静态同向：10~400Km/h；静态反向：不限速

32~160Km/h;

限速限速值~限速值+128Km/h。测速精度：±1Km/h测速距离：对大型车辆800米；对小型车辆500米。动态同向150m（小车）自动计数器测速通常使用电感式、环状线圈式和超声波式检测器测量地点车速，均设置在固定测站上，同时测得流量和流速。测量方法：在测速地点取一小段距离(如取5m)，两端均埋设检测器，车辆通过前后两检测器时，即发出信号，并传送给记录仪，记录下车辆通过前后两个检测器的时间，从而算得车速。测速系统组成：地感线圈、高清相机、闪光灯、抓拍控制器纯视频测速三大组成部分：前端测速抓拍系统传输系统后端中心处理系统前端测速抓拍系统纯视频虚拟线圈触发测速抓拍技术将测速抓拍的图片和相关信息通过网络送回指挥中心的后端服务器系统，同时，可将现场的实时图像传送回中心控制室进行监控录像。传输系统分为光传输系统、无线传输系统和宽带传输系统。前端测速抓拍系统通过传输系统所提供的不同的通信条件，实时将抓拍到的数据、图片上传至后端系统。是连接前端与后端的生命线。后端中心管理系统在收到前端系统采集的基本信息之后，根据不同的需求，对这些信息进行相应的处理。例如，对前端系统送来的违章车辆图片进行相应的处理；例如，对前端的视频进行实时监控并录像，切换处理等。

录像法在拟测车速的地点，量取若干段距离，并做好标记。将录像机设置在视野良好的高处，防止行道树及其它设施的遮挡，将镜头瞄准欲测车速地段进行录像。根据汽车通过测定区间的时间，即可求得车辆的地点车速。二、地点车速调查:样本要求N－－最小样本量；S－－样本标准差，推荐取8.0km/h;K－－对应于要求置信度的常数。当置信水平为95%时，k=1.96E－－平均车速的容许误差。一般用1.5~2.0km/h.U－－常数。对平均车速取零；对15％或85％车速，取1.04;地点车速调查样本要求N－－统计平均车速最小样本量；N’－－15％或85％车速的最小样本量；三、区间车速和平均车速的调查调查目的调查方法：牌照法、浮动车法、跟车法样本量的确定（教材77页）,当行程车速的平均变动范围为30km/h且允许误差为2km/h时，美国交通调查手册规定其置信度为95％的最小样本量为38。区间车速调查之目的(1)掌握现状——评价道路服务水平的指标；(2)路线改善设计的依据；(3)衡量道路上车辆运营经济性(时间和车辆耗油)的重要参数：(4)路网交通流量分配的重要依据；(5)确定交管措施及联动信号配时的依据；(6)判断工程改善措施前后效果对比的指标；(7)交通流理论研究中的重要参数。牌照法每方向测量区间的起点设6人,终点设6人.2人读车牌号码末4位数据，1人观测车型；1人车辆观测通过断面的时间；2人记录数据；1人负责联系,起点观测者负责将车牌号码告知终点观测者。要求测量90组数据。（抽样时注意选择不同车型。注意选择中型车。）样本量的确定调查行程车速的样本量和估计量的允许误差与行程车速平均变动范围有关。各种行程车速变动范围及各种精度要求时的样本量近似值见表3-19。各种行程车速变动范围及各种精度要求时的样本量近似值平均行程车速估计量的允许误差取值随观测目的而定交通规划及公路运输所需的观测，允许误差取值范围在5.0一8.0km／h间。交通管理、趋向分析和经济评价所需的观测，允许误差取值范围在3.5一6.5km／h间。工程“前后”对比观测，允许误差的取值范围在2.0一5.0km／h间。实验1－区间车速观测实验分5大组，10小组（每小组6人）。每小组秒表1个（要求小2组的秒表读数一致，精确到秒），对讲机1个。设2人用GPS或激光测距仪测距。观测90对可匹配的有效数据。地点车速及区间车速调查表调查表实验2－地点车速（雷达测速仪法）2人1组，共2组，合计4人。1人利用雷达测速仪进行观测；1人记录观测时间、车型和地点车速。样本要求120个数据。实验2－人工地点车速测量人员：3人1组，共2组，合计6人。。每组秒表1个，钢尺1把。观测距离取：30米。1人在观测起点，在车辆通过时，挥手通知终点的计时人员开始计时。2人在终点，1人计时，1人记录车型和车辆经过路段的时间（精确至毫秒）。样本要求120个数据。区间车速人工观测点雷达枪地点车速观测点地点车速人工观测点车速调查实验同时调查区间车速和地点车速。10组（60人）进行区间车速调查。2组（6人）人工法调查沪城环路地点车速。2组（4人）用雷达枪调查古棕路地点车速。2人骑车测量区间车速观测点间的距离。每人提交一份地点车速实验报告和区间车速实验报告。车速实验仪器汇总秒表14个；30m钢卷尺2把；对讲机10个；GPS1个;

区间车速调查实验报告要求计算并比较各车型的区间平均车速计算总的区间平均车速区间车速频率分布直方图评价该路段的区间车速对比同一路段两个方向的区间车速验证样本是否符合正态分布地点车速调查实验报告要求频率分布表和直方图、累计频率曲线分布特征值（均值、方差、众数、85％和15%车速）验证样本是否符合正态分布。分车型计算特征值验证小型车地点车速分布是否符合正态分布。对比评价该与区间车速方向的地点车速。对比分析同一路段两个方向的地点车速。四、车速资料整理地点车速数据统计分析地点车速的影响因素分析区间车速调查数据分析地点车速数据统计分析特征值车速总体的均值作区间估计分析车速的频率分布地点车速特征值均值最小值最大值中位车速：累计频率为50%的车速。车速众数：频率最高的车速。标准差S极差：最大车速与最小车速之差。车速总体的均值的区间估计tα－－由显著水平α所对应的t分布的临界值；σ－－标准差。地点车速数据统计分析例题上海市中山北路某断面实测地点车速样本如下表所示，试整理出该车速的频率分布表、频率分布直方图、频率累计曲线，计算速度分布特征值（平均车速、标准差、85％地点车速、15％地点车速），并给出并检验该样本的分布情况。上海市中山北路地点车速样本地点车速频率分布表地点车速频率分布直方图累计频率曲线均值＝7.83m/sV85%＝9.85m/sV15%＝5.90m/sＳ＝1.93m/s特征值计算表卡方统计量计算表0.7352.598车速拟合分布卡方统计值=2.598在95%的置信度情况下,卡方的临界值为11.07。因为2.598<11.07,所以地点车速呈正态分布。地点车速的影响因素分析车型道路纵坡平曲线地点车速的影响因素－车型各类车辆的车速均值不同，标准差也各异。各车型及总体均服从正态分布。车型车辆数平均地点车速（ｍ／ｓ）标准离差（ｍ／ｓ）分布形式小汽车859.641.43正态分布中型车728.531.50正态分布大型车416.601.18正态分布总样本1988.611.81正态分布地点车速的影响因素－车型各类车辆的地点车速均值不同地点车速的影响因素－道路纵坡坡长越长，平均车速越低，高速车比例越少。车速分组坡长L＝0断面坡长L＝60断面坡长L＝120断面坡长L＝180断面７－８16442６－７262366５－６17181316４－５3132529３－４4129２－３2坡长越长平均车速越低，高速车越少地点车速的影响因素－平曲线曲率越大，地点车速越接近路段设计车速。公路上的小半径曲线对车速影响明显。某三级路实测不同曲率半径的V50%回归关系式V50%=45.73-1102/R+12033/R2(Ｒ>50m)区间车速调查数据分析(p78-90)前后对比分析,u检验和t检验p78-79道路路线及路网的车速分析p80-83交通流理论分析，包括车速与流量之间的关系等p84-90区间车速前后对比分析例题p79调查时间样本观测数区间车速均值（km/h）区间车速标准离差拓宽前816.651.411拓宽后820.032.504根据教材公式3-36，求得t统计值=3.71。在95%的置信度情况下,查表3-21得t临界值为2.14。因为t统计值3.71>t临界值2.14,说明两组区间车速的平均值有显著差异，道路拓宽效果良好。车速与流量之间的关系格林希尔茨的速度－流量的抛物线模型。英国道路研究实验室提出折线模型。当流量小时，车辆保持稳定高速状态，此时速度为常数；当流量到达某一值时，车速随流量增加而降低。美国公路局采用的速度－流量关系