公路交通工程导论 课件 第3章 交通调查与分析

第三章交通调查与分析交通调查的定义、内容、要求交通量调查车速与密度调查行车延误调查其它交通调查第一节交通调查的定义、内容、要求

交通调查的定义

交通调查的主要内容

交通调查的基本要求1.1交通调查的定义定义交通调查是指通过统计、实测与分析判断，掌握交通状态发展趋势及有关交通现象的工作过程。目的为了向交通、道路、城市规划等管理、建设部门提供用于改善道路交通的实际参考资料。1.2交通调查的主要内容交通调查涉及范围相当广泛，主要有：交通流要素调查交通量、车速、密度以及与其有关的车头间距、占有率等。交通需求调查包括土地利用、交通生成、分布与分配特性的调查，常见的有车辆OD调查、居民出行调查等。交通事故调查包括对事故发生次数、伤亡、性质、地点、原因的调查。交通环境调查包括交通对环境造成污染的诸方面调查，如噪声、废气、振动、电磁场干扰等的调查，有时还需调查交通对名胜古迹、景观、生态与居民心理等方面所产生的影响。1.3交通调查的基本要求交通调查总是在对应于某些条件下（道路、交通、天气等）进行的，这些条件在调查中必须予以注明。交通调查在多数情况下是在交通现场进行观测统计，工作量大、工作条件差，延续时间长，且要求一定的实测精度。要求调查人员要有较好技术水平、应变能力和工作态度。此外交通调查工作经常涉及社会各个方面，需要有广泛的协作和良好的组织，只有这样才能作好这项工作。本章主要学习交通流要素（三参数）调查第二节交通量调查

交通量调查的目的交通量调查的种类交通量调查的方法交通量资料的换算交通量资料的分析与整理2.1交通量调查的目的预测交通量的发展趋势为道路规划、建设及交通管理与控制提供交通流量、流向数据

评价交通管理措施的使用效果

评价道路交通安全程度合理安排交通运营计划、确定交通管制措施

在交通研究中通过交通量调查掌握交通实态

用于推算道路的通行能力及道路运输成本和效益

2.2交通量调查的种类2.2.1区域交通量调查

以掌握某一区域的交通量的大小及变化为目的，在区域内各不同的路段及各不同交叉口进行的交通量调查，以掌握该区交通流量的分配形式和交通量的常年变化的规律

交通量具动态性，一般设立常年观测站调查“年平均日交通量”区域交通量调查图示观测点观测点2.2.2小区交通量调查对客货业务繁忙地区，如特定经济区、城市及城市圈等汽车交通量的调查。调查时将地区包围线（小区边界线）与进入该地区道路的相交处作为调查点，分别调查进入和驶出小区范围的交通量。这一调查与OD调查和其他交通调查同时进行。

2.2.3过滤线（核对线）交通量调查为了校核调查数据的可靠性

这种调查是以河流、丘陵、铁道等地形及地物边界线或其他人为设立的检查线为分界线，调查分界线两侧区域相互来往穿过检查线的交通量。观测断面2.2.4特定地点的交通量调查以研究交通管理，信号控制等为主要目的，调查特定地点（交叉口、无平面交叉路段、设施的出入口）的交通量2.3交通量调查方法2.3.1选择调查地点调查地点的选择应根据调查的目的来确定，一般可选择下列地点不受平面交叉口交通影响的路段交叉口各入口停车线处交通设施的出入口处（道路收费口及停车场出入口等处）特定地点，如分界线、桥梁、不规则交叉口等处2.3.2选择调查时间

调查时间也应根据调查目的与方法确定，包括：

常年观测，每年观测365天，每天观测24小时抽样观测，用抽样方式在全年内选择实测日期，然后对抽样日作全天观测日部分时段观测，当以每天部分时间的实测交通量换算成全天交通量时，应选择交通量集中时段:16h观测：上午6时～下午10时

12h观测：上午7时～下午7时高峰小时观测，用于了解早晚高峰小时的交通量变化情况，应选择包括高峰小时在内的连续3小时进行观测

为使交通量资料有广泛的使用价值，还对调查记数时段作规定。

测时时段越短描述交通量波动形式越真实，但这会大大增加测记及数据分析工作量。考虑对实测数据的精度要求，一般选定15min为一时段，有特殊需要时可缩短至5min或3min。

2.3.3调查方法交通量调查的常用方法有

人工观测法

流动车法

自动计数法

摄影法一、人工观测法

在选定的地点及时间，按规定的测时时段由测量人员计测和记录通过实测断面为车辆数。可分行车方向、车道、车种进行，也可对整个道路的全部车辆进行测量。

仪器：秒表、计数器

特点：简单、易行，需要人力多，长时间易疲劳、不易保持精度。平交口机动车交通量观测表观测人

____页1.周期——绿灯时间记录2.F—Fine晴天，C—Clouds多云，R—Rain雨周期左转右转红灯（右转）直行二次停车大中小公大中小公大中小公大中小公地点____路____路

进口____日期____星期____时间____

天气(F)(C)(R)控制方式(手)(自)路口形式(十)(丁)该方法的优缺点

优点：可同时测得行程速度与流量，内业工作量小；

缺点：外业量大，道路沿途有交叉口、或交叉口间距短、交通流不稳定等情况下不宜采用，另，观测精度低。

注意：

观测车的车速尽可能接近车流的平均速度；当交通量很小时，则应接近调查路段的限制车速：

对于多车道的情况，最好变换车道行驶；

要尽可能使超车数与被超车数接近平衡，特别当交通量不高时更应如此。二、试验车移动法（浮动车法）(1)气压式

(2)地磁式

(3)电磁式

(4)超声波式

(5)红外线式四、自动计测法五、摄影法三、车辆感应器测定法应用磁感应或超声波反射感应等方式感知车辆通过，并可根据感知时间和范围同时测定车种和车辆通过速度。车辆感应器有顶上式和路面式。2.3.4交通量换算和数据分析在实测交通量时，一般分车型计测，不同车型的车辆时空资源消耗不同，因此需要将其换算成某种单一车型的数量，称之为交通量换算。调查数据分析数据分析成果：1、常年观测时，绘制小时交通量排序曲线图，用于确定道路设计小时交通量。2、路网调查时，绘制路网交通流量图3、交通量变化特征参数及其分析图

(1)计算年平均日交通量，画出交通量的历年变化图；

(2)计算月平均日交通量及月变系数。绘制一年中各月交通量变化图；

(3)计算一周中各日的平均交通量及周变系数，绘制交通量周变图；

(4)整理一天中各小时的交通量，绘制流量时变图，计算高峰小时交通量、及昼间流量比、高峰小时系数等；

(5)计算路段方向不均匀系数。4、交通量构成分析：通过各种车型的比例，了解交通流的构成特点。第三节车速和密度调查3.1车速调查的目的掌握某地点的车速变化实态及根据对同一地点的周期性调查，掌握车速变化的发展趋势为交通管理与控制及交通规划提供速度资料进行事前事后调查，以判断改善交通措施的效果为事故分析提供速度资料用于决定道路的几何设计要素用于其它交通研究3.2地点车速调查3.2.1调查地点(1)一般速度调查时应选择视野条件好的道路直线段，并应选在无特殊交通标志无交通信号、无公交站台和不受道路交叉影响的道路区间部分；

(2)当为确定信号控制而调查速度时，调查地点应选在控制对象范围内，并应选择不受其它信号影响的地点。

(3)当判断交通措施效果而进行事前、事后调查时，事前事后调查应选择同一位置；

(4)对事故多发地区进行调查时，应调查进入该区时的速度，调查地点应不受其它因素影响。

另外为使调查结果不受调查本身的影内，在选择调查地点时还应注意测量仪器及观测人员应不吸引驾驶人员注意，并且不引起围观。3.2.2调查时间的选择：

应选择非高峰小时的路段，事前、事后调查应选择相同的时段，速度调查还应避开交通异常时间，如节假日及天气恶劣的时间。3.2.3

样本

(1)应选择交通流在畅通条件下具有代表性的随机样本；

(2)当车流为一车队行进时，应选择头一辆的车速，而跟随的车速在没有超车的情况下，按前一辆车速行驶，其速度受到限制，没有代表性；

(3)在车流中货车出现比率大时，应选择货车作为速度观测；

(4)避免大部分在高速车辆中选择样本。

一、地点车速调查所需最小样本量路线区间平均车速样本量，主要是确定最少抽样观测的里程数，同时应选择对区间车速影响诸因素有代表性的路进行观测，使观测结果与实际车速相符。根据统计原理其最小取样里程为：二、区间车速调查所需最小样本量注意事项：车速调查时，应根据精度要求或允许误差推算应抽采取的抽样率，但通常为节省人力、物力，抽样数量应在满足实测精度的条件下尽量少。根据速度调查的精度要求，认为调查总样本数量不应少于150辆，其中单一车种不应少于50辆。测速时段不宜过短，一般应在1h以上。此外，在抽样时不仅先应保证足够抽样率，还应尽量避免人为的主观选择，保证抽样的随机性。为此调查抽样，可以按以下形式进行：避开调查开始时的几台车；对各种车型的抽样率应基本控制在与其在车流中的混入率一致；抽样时，可事先选定车牌尾数，如只测尾数为偶数车或只测尾数为0或5的车，以此使抽样无偏。

人工、测速仪、感应器一、人工法

v=l/t×3.6

观测路段的长度与车速有关，为便于观测读数，车辆经过t段的时间不应少于1.5s，最好在2s左右。选择l时根据交通流的平均速度建议为：当平均车速小于40km/h时、l最小值为25m；40~60km/h时，为50m，大于65km/h时，为75m。3.2.4调查方法二、测速仪：常用测速仪为雷达测速仪，可以在测速地点直接测出交通管理部门已广泛使用此种仪器测定地点速度。缺点是测定低速车辆时较为困难，且在同时感知两台车时，只显示高速车辆的速度。三、车辆感应器：使用车辆感应器测量交通量时，可通过电磁感应或超声波反射原理，同时感知车辆通过的距离（即感应器测定区间，很短）和时间，从而计算车辆通过速度。但当有故障车或事故车停留在感应器上（即测定区间）时，车速记录会出现异常。3.2.5

数据处理（1）绘制速度频率分布曲线

其步骤如下：找出这批数据中的最大车速与最小车速。将所有数据从大到小按顺序排列并分组，各组的分级间隔可按下式估算：

式中：R——最大车速与最小车速之差

n——观测次数，即数据个数。算出各组的次数(即车辆出现次数)和相对频率。绘制速度频率分布曲线和速度累积频率分布曲线图（2）找出最多速度与百分速度。85％位速度50％位速度15％位速度

（3）计算平均速度

（4）计算标准偏差σ

（5）计算其它值

（用得较少）偏斜指数（速度偏移）平均超速度车速遵守率3.3区间速度调查3.3.1调查的区间与时间的选择

调查区间与时间均应根据调查目的进行选定。一、调查区间的选择

一般目的的调查，选定主要交又口之间无大量出入车辆路段，且区间起终点应选在无交通阻塞处；当为交通管理目的时应在拟定管辖地区选择；当为评价交通措施效果时，应采取措施前后，均进行调查，且事前、事后调查应选择相同的路段。区间车速调查图示图中棕色汽车为第N辆汽车，其车牌为X，行驶至a1点的时间为t1，行驶至

a2点的时间为t2，则其行驶速度为：

νn=L/(t2-t1)车流平均行驶车速为：a2a1L二、时间的选择

：

可分上、下午高峰与白天和夜晚非高峰等四个时段，每次应连续1h以上，尽量避开节、假日及天气不良时间。而在进行事前、事后调查时应选择相同季节，相同周日及相同天气条件。3.3.2调查方法

一、移动车法二、车辆牌号对照法

此法为在拟调查区间的两端点设置调查人员，记录通过车辆的车辆号码和其通过断面的时刻，然后通过始、终点记记录对照后即可得出某一车辆通过该区间的时间。并由此算出该本通过区间的平均速度。

注意：可与交通量观测同时进行，必须连续观测，注意力集中，劳动强度大，不适用于沿途有交叉口的情况。最好配合连续摄像，两个人调查就可以了。三、驶入驶出调查法此法也是在调查区间的两端设调查人员，并用一试验车通过区间两次，调查人员在试验车第一次通过调查断面时（起点或终点）开始每分钟记录一次通过断面的车辆数，并在试验车第二次通过时结束调查。试验车试验人员记录通过两断面的时间及超车和被超车次数（终点处第一时间段内，－实验车超车数，＋超实验车数）。根据记录，计算全部被测车辆分别通过两断面的平均时刻，并求算区间平均速度，该法可对通过的全部车辆进行调查，其精度极高，但只可求得平均速度，无法求得区间速度的分布形式。实测算例四、最直观的区间测速方法——跟车测速法

用图纸量测路段全长及各交叉口及特殊地点(如道路断面宽度变化点)间的长度，并在实地上作好标记，测速时，测试车辆必须跟踪道路上的车队行驶。车上有两名观测人员，一人观测沿线交通情况，并用秒表读出经过各标记的时间、沿线停车时间及停车原因，另一人作好记录并用表测试全程的行驶。

特点：可测得沿途各种情况，行程车速、行驶车速、延误及其原因，不受有无交叉口的影响。

注意：缺点是样本少，当交通量较少时，观测结果可能受到驾驶员行为的影响。

3.3.3数据的整理和分析

(1)将车辆通过起、止观测截面的车牌号码一一对应，并计算出车辆通过起、止截面的时间差，即行程时间；

(2)计算每辆车的车速；

(3)计算区间平均车速；

(4)计算行程速度标准差v；

(5)计算平均行程时间；

(6)计算行程时间标准差；

(7)根据一条道路上各区间路段的观测、计算结果，可以汇总出整条道路按里程分区段的速度分布表和分布柱状图，从表和图上可清楚地看出道路交通流的运行情况。与地点车速的数据整理分析基本一致3.4密度调查3.4.1车流密度调查的目的车流密度是描述交通特性的重要参数之一。车流密度表示了道路空间上车辆的密集程度，是反映道路车辆拥挤程度的最直观指标。应用车流密度参数能预测可能发生车辆阻塞的路段，检验和设计交通控制系统，制定交通管理措施，并可用其进行通行能力的研究。3.4.2常用的车流密度调查方法

密度调查一般都伴随有流量和速度调查，而通过流量和速度调查即可得知交通密度。因此，根据流量、速度与密度三者间的关系推算车流密度是最常用的方法。此外，专门的密度调查还有两种方法：出入流量法（实验车法）:复杂，精度较高。摄影法:简单，精度最高。第四节延误调查延误：车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的干扰或交通控制设施等的阻碍所损失的时间。包括：①基本延误（固定延误）由交通控制装置所引起的延误，与道路交通量多少及其他车辆干扰无关的延误；

②运行延误由于各种交通组成间相互干扰而产生的延误。一般它含纵向、横向与外部和内部的干扰，如停车等待横穿、交通拥挤、连续停车以及由于行人和转弯车辆影响而损失的时间；③停车时间延误指车辆在实际交通流条件下由于该车本身的加速、减速或停车而引起的时间延误，即与外部干扰无关的延误；④停车延误由于某些原因使车辆实际停止不动而引起的时间延误。

延误产生的原因1）基本延误主要产生在车辆通过交叉口时，这种延误与交通流动特性无关，是由信号、停车标志、让路标志及平交道口等原因造成的。

2）运行延误是因受其他车辆或行人干扰而产生的。①车辆干扰，如车辆停止、启动、转弯、故障以及行人过街等的干扰；②交通内部干扰，如交通量增大产生拥挤、道路通行能力不足、合流及交织交通等的影响。延误调查的目的评价道路拥挤度，并可通过实测延误的大小、位置及原因确定缓解拥挤的对策；用作道路改建的依据；通过事前、事后调查，可评价交通措施效果；为路网交通分