環(huán)形交叉口分方向流量觀測實驗(共13頁)

1、 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 第 頁姓名(xngmng) * 交通(jiotng)與車輛工程學(xué)院*級 交工*班 同組者 成 績_室溫: 氣壓: 課程名稱: 教師簽字_實 驗 項 目 編碼(B1205203 ) 環(huán)形交叉口分方向流量觀測實驗指導(dǎo)老師郇榮實 驗 目 的1. 通過實驗，使學(xué)生加深對交通量概念、交叉口交通量分布規(guī)律和車型換算等課堂內(nèi)容的理解。 2. 通過實驗，掌握環(huán)形交叉口分方向流量觀測的方法和實驗方案設(shè)計。 3. 通過觀測數(shù)據(jù)的整理分析，鍛煉學(xué)生分析問題的能力和計算機(jī)應(yīng)用能力。 4.本實驗課是交通工程學(xué)教學(xué)的重要輔助手段。增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識交通現(xiàn)象，解決交通實際問題的能力。實驗儀器

2、(編號)材料、工具 秒表、記錄板，機(jī)械式計數(shù)器（原理概述） 環(huán)形交叉口及其各向流量之間，它們之間有下列關(guān)系： （1）各進(jìn)口引道的進(jìn)入環(huán)道的交通量Q進(jìn) 等于其左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)交通量(Q左、 Q直、 Q右 )之和，即： Q進(jìn)1=Q直1+Q右1+Q左1 Q進(jìn)2=Q直2+Q右2+Q左2 Q進(jìn)3=Q直3+Q右3+Q左3 Q進(jìn)4=Q直4+Q右4+Q左4 (式1） (2)環(huán)道各交織段上的交通量Q交織，等于其上游各入口引道進(jìn)入的有關(guān)交通量之和，即： Q交織1=Q直1+Q右1+Q左1+Q直4+Q左4+Q左3 Q交織2=Q直12+Q右2+Q左2+Q直1+Q左1+Q左4 Q交織3=Q直3+Q右3+Q左3+Q直1+Q

3、左1+Q左4 Q交織4=Q直4+Q右4+Q左4+Q直3+Q左3+Q左2 （式2） （3）若將(式1)中有關(guān)交通量的關(guān)系式帶入到(式2)中，則可得到： 實驗室名稱： 年 月 日第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 Q交織1=Q進(jìn)1+Q進(jìn)4-Q右4+Q左3 Q交織2=Q進(jìn)2+Q進(jìn)1-Q右1+Q左4 Q交織3=Q進(jìn)3+Q進(jìn)2-Q右2+Q左1 Q交織4=Q進(jìn)4+Q進(jìn)3-Q右3+Q左2 （式3） 進(jìn)一步化簡可得： Q左1=Q交織3-Q進(jìn)3-Q進(jìn)2+Q右2 Q左2=Q交織4-Q進(jìn)4-Q進(jìn)3+Q右3 Q左3=Q交織1-Q進(jìn)1-Q進(jìn)4+Q右4 Q左4=Q交織2-Q進(jìn)2-Q進(jìn)1+Q右1 （式4） （4)

4、各出口的交通量Q出由車流關(guān)系可建立下列關(guān)系式： Q出1=Q右4+Q直3+Q左2 Q出2=Q右1+Q直4+Q左3 Q出3=Q右2+Q直1+Q左4 Q出4=Q右3+Q直2+Q左1 （式5）式中：Q進(jìn)i第i 個進(jìn)口的總交通量(i=1,2,3,4) Q直i第i 個進(jìn)口進(jìn)入的直行交通量 Q右i第i 個進(jìn)口進(jìn)入的右轉(zhuǎn)交通量 Q左i第i 個進(jìn)口進(jìn)入的左轉(zhuǎn)交通量 Q出i第i 個進(jìn)口的出口總交通量 Q交織i第i 個交織段的總交通量 由以上各式可以看出，利用式4和式1所建立的關(guān)系，只要實測各出入口和各交織段的下列交第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 通量：Q進(jìn)i，Q右i，Q交織i，即可計算出無法直接觀測的

5、Q直i和Q左i；并可通過實測各個Q出i來對調(diào)查進(jìn)行復(fù)核。 （實驗內(nèi)容步驟）1. 確定調(diào)查地點 交叉口交通量調(diào)查是以研究交叉口交通組織管理為主要目的，調(diào)查地點一般選擇有代表性的環(huán)形交叉口進(jìn)行觀測，具體觀測地點在所選交叉口各入口、出口和交織斷面。 2.選擇調(diào)查時間 制定交叉口交通組織管理的方案應(yīng)考慮平峰期間和高峰期間的交叉口交通量，因此調(diào)查時間的選擇常采用抽樣方式： 在全年內(nèi)選擇實測日期，然后對抽樣日做全天觀測； 當(dāng)以每天部分時間的實測交通量換算全天交通量時，應(yīng)選擇交通量集中時段； 作16h觀測時可選上午6時至晚上22：00時； 作12h觀測時可選上午7時至傍晚19：00時； 當(dāng)進(jìn)行高峰小時交通量

6、調(diào)查時應(yīng)選擇包括高峰小時在內(nèi)的連續(xù)3個3小時。通常應(yīng)觀測3天的數(shù)據(jù)（工作日2天，非工作日1天）。 3.調(diào)查方法 交叉口交通量調(diào)查比較復(fù)雜，可采用有人工觀測法(計數(shù))、儀器自動計測法、攝影(象)法等。本實驗采用錄像后人工觀測法，并配以機(jī)械計數(shù)器。 十字環(huán)形交叉口分方向、分車型進(jìn)行交叉口交通量進(jìn)行觀測時（錄像后人工觀測法），一般要對每個方向的進(jìn)口、右轉(zhuǎn)、交織和出口交通量分車型進(jìn)行觀測，每個方向需要4名觀測員觀測車輛的交通量，這樣四個方向需安排16名觀測員，此外還需要1名報時人員。如果需要觀測交叉口行人交通量，還需每個方向安排1名觀測員。調(diào)查時間一般選在高峰時間段內(nèi)進(jìn)行，數(shù)據(jù)記錄時至少每隔15min

7、做一次記錄，最好每5min記錄一次將。 人工觀測法簡單、易行，可分行車方向、車道、車種進(jìn)行，也可對整個道路的全部車輛進(jìn)行測量。但需要人力多，長時間易疲勞、不易保持精度。 4.調(diào)查表格設(shè)計 表1為交叉口交通量調(diào)查表，計時間隔為5min，也可根據(jù)需要增加行人觀測。 5.實地觀測 6.數(shù)據(jù)資料整理分析 觀測人員安排和數(shù)據(jù)資料整理分析可參考試驗原理相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行。 第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 （1） 交通量換算 在實測交通量時，一般分車型計測車輛數(shù)，在交通流中不同車型的車輛由于其占有的空間與時間的不同，同一車道的通過數(shù)量也不同，而在交通運營中常常需要將其換算成某種單一車型的數(shù)量，通稱之為

8、交通量換算。獲得交叉口交通量數(shù)據(jù)后，一般需要進(jìn)行車型換算，得到每個方向和進(jìn)口的換算交通量（當(dāng)量交通量）。 車型換算標(biāo)準(zhǔn)可參考表1、表2。 城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范GB 50220-95中的當(dāng)量小汽車換算系數(shù) 表1 城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范GB 50220-95中的當(dāng)量小汽車換算系數(shù) 表1 車種 換算系數(shù) 車種 換算系數(shù) 自行車 0.2 旅行車 1.2 二輪摩托 0.4 大客車或小于9t的貨車 2.0 三輪摩托或微型汽車 0.6 915t貨車 3.0 小客車或小于3t的貨車 1.0 鉸接客車或大平板拖掛貨車 4.0 城市道路設(shè)計規(guī)范（CJJ37-1990）規(guī)定車輛換算系數(shù) 表2 車型 小汽車 普

9、通汽車 鉸接汽車 路段上換算系數(shù) 1 1.5 2 環(huán)形交叉口換算系數(shù) 1 1.4 2 信號交叉口換算系數(shù) 1 1.6 3.5 無信號控制交叉口換算系數(shù) 1 1.5 3.5 交叉口交通調(diào)查結(jié)束后，需要整理整理出交叉口交通量匯總表。 交叉口交通量匯總表中一般是對高峰小時交通量進(jìn)行分析。如果機(jī)動車交通和自行車交通的高峰期間不重疊，可分別匯總機(jī)動車和非機(jī)動（自行車）的高峰小時流量。如果機(jī)動車交通和非機(jī)動（自行車）交通的高峰期間基本一致，可匯總交叉口高峰小時總流量。 第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 交叉口高峰小時交通量匯總表 表3 進(jìn)口方向行駛方向機(jī)動車交通量小計摩托車、電動車、自行車小計總

10、交通量大、中型機(jī)動車比例合計東進(jìn)口左轉(zhuǎn)2451008261032710.031111直行52354577右轉(zhuǎn)24023263西進(jìn)口左轉(zhuǎn)307901561503630.061052直行42868496右轉(zhuǎn)16626192南進(jìn)口左轉(zhuǎn)156933181061740.031040直行48555540右轉(zhuǎn)29233325北進(jìn)口左轉(zhuǎn)3131091632183760.041309直行46793560右轉(zhuǎn)31162373合計3933393357745134513（3）交叉口流量流向圖 交叉口交通調(diào)查的結(jié)果經(jīng)常采用高峰小時流量流向圖來表示，見圖1。高峰小時交通量可以采用混合交通量，但為了與歷史資料相互比較，最好

11、換算成當(dāng)量交通量。如果機(jī)動車和自行車交通的高峰期間不重疊，可分別繪制機(jī)動車和自行車的高峰小時流量流向圖。如果機(jī)動車和自行車交通的高峰期間基本一致，可繪制交叉口總當(dāng)量交通量的高峰小時流量流向圖。如果沒有交叉口高峰小時交通量資料，也可以繪制某個時段的流量流向圖。 第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 圖1 某交叉口高峰小時8：459：45機(jī)動車流量流向圖 （數(shù)據(jù)記錄表及處理） 交叉口車流量調(diào)查表表1 調(diào)查日期 2013年月日 天氣 晴 調(diào)查員 孫維富 統(tǒng)計員 孫維富 驗收員 郇榮調(diào)查地點 萊蕪市魯中大街-文化路環(huán)形交叉口 路口編號 1 調(diào)查時段 8：45-9：45交叉口控制方式 錄像監(jiān)控 進(jìn)

12、口_路口類形_ 方向：左行 直行 右行 進(jìn)口 出口 交織 第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 車型時間 客車 貨車 摩托車 助力車 電動車自行車小型中型大型小型中型大型 三輪 二輪 1-511915325 6-1011821620 11-1510143129 16-2010134225 21-2511224122 26-3013314316 31-3510912419 36-4012627316 41-45 46-50 51-55 56-60 小計919163023172 1-511713523 6-1010324511 11-159534918 16-2011112318 21-25

13、10545310 26-3011416219 31-351053349 36-4011127216 41-451051438 46-5011233215 51-5511724115 56-6012025414 小計1315255050176第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 （實驗結(jié)論及問題討論） 實驗結(jié)論：各進(jìn)口引道的進(jìn)入環(huán)道的交通量Q進(jìn) 等于其左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)交通量(Q左、 Q直、 Q右 )之和。環(huán)道各交織段上的交通量Q交織，等于其上游各入口引道進(jìn)入的有關(guān)交通量之和。左轉(zhuǎn)、交織、進(jìn)口、右轉(zhuǎn)的車輛之間有下列關(guān)系 Q左1=Q交織3-Q進(jìn)3-Q進(jìn)2+Q右2 Q左2=Q交織4-Q進(jìn)4-Q進(jìn)

14、3+Q右3 Q左3=Q交織1-Q進(jìn)1-Q進(jìn)4+Q右4 Q左4=Q交織2-Q進(jìn)2-Q進(jìn)1+Q右1 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 各出口的交通量Q出由車流關(guān)系有以下關(guān)系 Q出1=Q右4+Q直3+Q左2 Q出2=Q右1+Q直4+Q左3 Q出3=Q右2+Q直1+Q左4 Q出4=Q右3+Q直2+Q左1問題討論所觀測交叉口的現(xiàn)狀信號配時方案（周期、綠燈時間、紅燈時間和黃燈時間、相位）？現(xiàn)狀信號配時方案和實際交通流量相匹配嗎？ 答：無信號燈不相配。2.所觀測交叉口各相位的綠燈間隔時間設(shè)置為多少，能否滿足綠燈末和黃燈初已跨越停車線的機(jī)動車、非機(jī)動車和行人安全通過馬路？ 3. 交叉口交通效益的

15、評價指標(biāo)有哪些？第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 答：基礎(chǔ)指標(biāo)、附加指標(biāo)和驗算指標(biāo)。各指標(biāo)構(gòu)成如下：效益指標(biāo)構(gòu)成Tab.1 Benefit index符號名稱類型內(nèi)容B1通行能力效益基礎(chǔ)指標(biāo)計算方案通行能力提高百分比B2速度效益基礎(chǔ)指標(biāo)計算速度比的提高百分比B3延誤效益基礎(chǔ)指標(biāo)計算單位車輛延誤下降百分比B4沖突效益基礎(chǔ)指標(biāo)沖突點個數(shù)下降及表面密度的降低百分比A1能源消耗效益附加指標(biāo)根據(jù)研究目的計算能源消耗效益A2噪聲效益附加指標(biāo)根據(jù)研究目的計算能源噪聲效益A3大氣污染效益附加指標(biāo)根據(jù)研究目的計算能源大氣污染效益A4渠化效益附加指標(biāo)是否有必要的渠化措施, 渠化是否合理C1排隊長度驗算驗

16、算指標(biāo)基于現(xiàn)狀流量驗算方案排隊長度減少百分比C2飽和度驗算驗算指標(biāo)基于現(xiàn)狀流量驗算方案飽和度降低百分比C3駐足區(qū)容量驗算驗算指標(biāo)基于現(xiàn)狀行人和非機(jī)動車流量驗算駐足區(qū)容量是否滿足C4行人過街時間驗算驗算指標(biāo)基于現(xiàn)狀行人和非機(jī)動車流量驗算行人過街時間是否足夠交叉口飽和流率如何觀測？交叉口的停車延誤如何觀測？ 答：（1）交叉口飽和流率受眾多因素的影響，如交通組成、車道寬度、進(jìn)口坡度、車道數(shù)、自行車和行人干擾、車道功能、駕駛?cè)颂匦缘?。因此它的觀測也很困難，都是通過飽和車頭時距的計算來間接得到飽和流率。公式如下： 截尾均值 ； 其中，n為樣本量；l為去掉的樣本個數(shù)；l=n/2；為截尾百分?jǐn)?shù)，本文取=5%

17、，n/2為與n/2最近的整數(shù)截尾均值去掉了觀測數(shù)據(jù)中幾個最大值和最小值，計算結(jié)果可排除異常值的干擾；s為飽和流率（輛/（h車道）；h為平均飽和車頭時距（s）現(xiàn)場調(diào)查法通過道路交叉口現(xiàn)場觀測調(diào)查是獲得交叉口延誤數(shù)據(jù)的一種最基本方法。調(diào)查方法分為停車時間法和行程時間法。，根據(jù)停車時間測定方法的不同，停車時間法分為點樣本法、間斷航空攝影法和延誤儀測記停車時間法等。這類調(diào)查方法得到的交叉口延誤只包括停車時間，沒有計入加速延誤和減速延誤，只能得到停車延誤。根據(jù)行程時間測定方法的不同，行程時間法可分為試驗車法、牌照法、間斷航空攝影法、車輛感應(yīng)法、人工追蹤法和抽樣法等。這類方法是測定從交叉口前的某一點至交叉

18、口內(nèi)或交叉口之后的某一點的行程時間。得到的交叉口延誤不但包括停車延誤，而且還包括加速延誤和減速延誤，可以得到停車延誤、引道延誤和控制延誤。數(shù)學(xué)模型估算法數(shù)學(xué)模型法是在假設(shè)車輛為隨機(jī)到達(dá)的情況下，通過建立交叉口平均車輛停車延誤或平均控制延誤與交通負(fù)荷的關(guān)系模型，來估算車輛的平均延誤值。5.所觀測交叉口的道路幾何設(shè)計和交通組織如何？對于存在的問題如何優(yōu)化？可以從左、右轉(zhuǎn)彎半徑、車道寬度、車道數(shù)量，機(jī)動車、非機(jī)動車和行人的交通組織、交通標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)計等方面分析。第 頁 山東理工大學(xué)實驗(shyn)報告紙 答：所觀測交叉口的道路幾何設(shè)計是環(huán)形交叉口，交通組織情況：在早高峰和晚高峰時不時會出現(xiàn)交通堵塞現(xiàn)象，其他時間擁擠情況減弱，低峰時段基本可以保持交通順暢。優(yōu)