第3章車速調(diào)查20131021-海事大學(xué)-覃鵬

TrafficAnalysisShanghaiMaritimeUniversityLiulanhui交通分析第三章車速調(diào)查一、車速調(diào)查的常用術(shù)語和定義二、地點(diǎn)車速的調(diào)查三、區(qū)間車速和平均車速的調(diào)查四、車速資料整理一、車速調(diào)查常用術(shù)語和定義地點(diǎn)車速行程車速行駛車速時間平均車速空間平均車速車速調(diào)查常用術(shù)語和定義地點(diǎn)車速：車輛通過道路某一地點(diǎn)(道路某斷面)時的車速，亦稱瞬時車速。地點(diǎn)車速是描述道路某地點(diǎn)交通狀況的重要參數(shù)，常用于研究制訂限制車速、設(shè)計車速及交通流理論研究。車速調(diào)查常用術(shù)語和定義行程車速：亦稱區(qū)間車速，是車輛行駛在道路某一區(qū)間的距離與行程時間的比值。行程時間包括行駛時間和中途受阻時的停車時間。行駛車速：亦稱運(yùn)行車速，是車輛行駛在道路某一區(qū)間的距離與行駛時間(即行程時間中扣除因阻滯而產(chǎn)生的停車時間)的比值。

上海市人民政府關(guān)于貫徹《國務(wù)院關(guān)于城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)意見》的意見提高公共汽電車的運(yùn)行速度和準(zhǔn)點(diǎn)率。到2015年，中心城平均運(yùn)行車速達(dá)到12-15公里/小時；公交優(yōu)先道上的運(yùn)行車速達(dá)15-20公里/小時。公共汽電車發(fā)車準(zhǔn)點(diǎn)率達(dá)90%以上，高峰時段中心城公共交通實現(xiàn)5分鐘內(nèi)換乘。公共汽電車高峰時段平均發(fā)車間隔中心城不超過8分鐘，郊區(qū)新城不超過10分鐘。車速調(diào)查常用術(shù)語和定義時間平均車速：道路某一斷面上車速分布的平均值，即斷面上各車輛通過時地點(diǎn)車速的算術(shù)平均值?？臻g平均車速：在給定的路段上，同一瞬間車速分布的平均值。二、地點(diǎn)車速調(diào)查地點(diǎn)車速調(diào)查的目的：(1)掌握某地點(diǎn)車速分布規(guī)律及變化趨勢；(2)作為交叉口交通設(shè)計的重要參數(shù)；(3)用于交通事故分析；(4)判斷交通改善措施的成效；(5)確定道路限制車速；(6)設(shè)置交通標(biāo)志的依據(jù)；(7)局部地點(diǎn)（如彎道）交通改善設(shè)計的依據(jù)；二、地點(diǎn)車速調(diào)查:調(diào)查方法1、人工調(diào)查法2、雷達(dá)測速儀法3、自動計數(shù)器測速4、錄像法人工測量法工具：秒表、直尺。距離的選擇：通常要求所選擇的形成長度的時間最好在2.0左右。通常取20~25米。在城市道路中，推薦使用25米或30米。秒表（精確到0.01秒的電子秒表）。秒表地點(diǎn)車速調(diào)查要精確到毫秒人工測量法t為車輛通過測量距離L所需要的時間（s）。交通流平均速度（km/h）推薦測量距離L（m）地點(diǎn)車速（km/h）<402590/t40~6550180/t>6575270/t雷達(dá)測速儀法現(xiàn)代交通管理中常用的測速方法。最常用儀器有雷達(dá)測速儀和雷達(dá)槍。用測速雷達(dá)瞄準(zhǔn)前方被測車輛，即可讀出該車的瞬時車速?；驹恚嗥绽招?yīng)高清雷達(dá)測速系統(tǒng)雷達(dá)測速主要設(shè)備包括：工控機(jī)、視頻卡、數(shù)碼相機(jī)、測速雷達(dá)、補(bǔ)光燈等。多普勒效應(yīng)f—雷達(dá)發(fā)射的無線電波的頻率；v—車輛運(yùn)行速度；f/—反射波的頻率；c—無線電波傳播速度，等于光速；φ—雷達(dá)發(fā)射無線電波方向于車輛運(yùn)行方向之間的夾角。“＋”（“－”）—表示車輛向接近（遠(yuǎn)離）雷達(dá)方向行駛。:8000/tbfd/gzpdx/tbfd/g1wl/g1wl17-1/zdjj.htm#1（DopplerEffect）雷達(dá)測速儀法通過測量頻率差（Δf），直接讀出車速。當(dāng)φ接近0°時，測速誤差最小。Φ越大，誤差越大，所測數(shù)據(jù)比實際車速小。當(dāng)Φ等于20°時，誤差大約為6%。同向車密度高或?qū)ο蜍囃瑫r通過時，有干擾。當(dāng)車速很低時，測速精度也較低。CS-10型手持雷達(dá)測速儀CS-10型國產(chǎn)警用手持雷達(dá)測速儀測速范圍：靜態(tài)同向：10~400Km/h；靜態(tài)反向：不限速

32~160Km/h;

限速限速值~限速值+128Km/h。測速精度：±1Km/h測速距離：對大型車輛800米；對小型車輛500米。動態(tài)同向150m（小車）自動計數(shù)器測速通常使用電感式、環(huán)狀線圈式和超聲波式檢測器測量地點(diǎn)車速，均設(shè)置在固定測站上，同時測得流量和流速。測量方法：在測速地點(diǎn)取一小段距離(如取5m)，兩端均埋設(shè)檢測器，車輛通過前后兩檢測器時，即發(fā)出信號，并傳送給記錄儀，記錄下車輛通過前后兩個檢測器的時間，從而算得車速。測速系統(tǒng)組成：地感線圈、高清相機(jī)、閃光燈、抓拍控制器純視頻測速三大組成部分：前端測速抓拍系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)后端中心處理系統(tǒng)前端測速抓拍系統(tǒng)純視頻虛擬線圈觸發(fā)測速抓拍技術(shù)將測速抓拍的圖片和相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)送回指揮中心的后端服務(wù)器系統(tǒng)，同時，可將現(xiàn)場的實時圖像傳送回中心控制室進(jìn)行監(jiān)控錄像。傳輸系統(tǒng)分為光傳輸系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)和寬帶傳輸系統(tǒng)。前端測速抓拍系統(tǒng)通過傳輸系統(tǒng)所提供的不同的通信條件，實時將抓拍到的數(shù)據(jù)、圖片上傳至后端系統(tǒng)。是連接前端與后端的生命線。后端中心管理系統(tǒng)在收到前端系統(tǒng)采集的基本信息之后，根據(jù)不同的需求，對這些信息進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，對前端系統(tǒng)送來的違章車輛圖片進(jìn)行相應(yīng)的處理；例如，對前端的視頻進(jìn)行實時監(jiān)控并錄像，切換處理等。

錄像法在擬測車速的地點(diǎn)，量取若干段距離，并做好標(biāo)記。將錄像機(jī)設(shè)置在視野良好的高處，防止行道樹及其它設(shè)施的遮擋，將鏡頭瞄準(zhǔn)欲測車速地段進(jìn)行錄像。根據(jù)汽車通過測定區(qū)間的時間，即可求得車輛的地點(diǎn)車速。二、地點(diǎn)車速調(diào)查:樣本要求N－－最小樣本量；S－－樣本標(biāo)準(zhǔn)差，推薦取8.0km/h;K－－對應(yīng)于要求置信度的常數(shù)。當(dāng)置信水平為95%時，k=1.96E－－平均車速的容許誤差。一般用1.5~2.0km/h.U－－常數(shù)。對平均車速取零；對15％或85％車速，取1.04;地點(diǎn)車速調(diào)查樣本要求N－－統(tǒng)計平均車速最小樣本量；N’－－15％或85％車速的最小樣本量；三、區(qū)間車速和平均車速的調(diào)查調(diào)查目的調(diào)查方法：牌照法、浮動車法、跟車法樣本量的確定（教材77頁）,當(dāng)行程車速的平均變動范圍為30km/h且允許誤差為2km/h時，美國交通調(diào)查手冊規(guī)定其置信度為95％的最小樣本量為38。區(qū)間車速調(diào)查之目的(1)掌握現(xiàn)狀——評價道路服務(wù)水平的指標(biāo)；(2)路線改善設(shè)計的依據(jù)；(3)衡量道路上車輛運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性(時間和車輛耗油)的重要參數(shù)：(4)路網(wǎng)交通流量分配的重要依據(jù)；(5)確定交管措施及聯(lián)動信號配時的依據(jù)；(6)判斷工程改善措施前后效果對比的指標(biāo)；(7)交通流理論研究中的重要參數(shù)。牌照法每方向測量區(qū)間的起點(diǎn)設(shè)6人,終點(diǎn)設(shè)6人.2人讀車牌號碼末4位數(shù)據(jù)，1人觀測車型；1人車輛觀測通過斷面的時間；2人記錄數(shù)據(jù)；1人負(fù)責(zé)聯(lián)系,起點(diǎn)觀測者負(fù)責(zé)將車牌號碼告知終點(diǎn)觀測者。要求測量90組數(shù)據(jù)。（抽樣時注意選擇不同車型。注意選擇中型車。）樣本量的確定調(diào)查行程車速的樣本量和估計量的允許誤差與行程車速平均變動范圍有關(guān)。各種行程車速變動范圍及各種精度要求時的樣本量近似值見表3-19。各種行程車速變動范圍及各種精度要求時的樣本量近似值平均行程車速估計量的允許誤差取值隨觀測目的而定交通規(guī)劃及公路運(yùn)輸所需的觀測，允許誤差取值范圍在5.0一8.0km／h間。交通管理、趨向分析和經(jīng)濟(jì)評價所需的觀測，允許誤差取值范圍在3.5一6.5km／h間。工程“前后”對比觀測，允許誤差的取值范圍在2.0一5.0km／h間。實驗1－區(qū)間車速觀測實驗分5大組，10小組（每小組6人）。每小組秒表1個（要求小2組的秒表讀數(shù)一致，精確到秒），對講機(jī)1個。設(shè)2人用GPS或激光測距儀測距。觀測90對可匹配的有效數(shù)據(jù)。地點(diǎn)車速及區(qū)間車速調(diào)查表調(diào)查表實驗2－地點(diǎn)車速（雷達(dá)測速儀法）2人1組，共2組，合計4人。1人利用雷達(dá)測速儀進(jìn)行觀測；1人記錄觀測時間、車型和地點(diǎn)車速。樣本要求120個數(shù)據(jù)。實驗2－人工地點(diǎn)車速測量人員：3人1組，共2組，合計6人。。每組秒表1個，鋼尺1把。觀測距離取：30米。1人在觀測起點(diǎn)，在車輛通過時，揮手通知終點(diǎn)的計時人員開始計時。2人在終點(diǎn)，1人計時，1人記錄車型和車輛經(jīng)過路段的時間（精確至毫秒）。樣本要求120個數(shù)據(jù)。區(qū)間車速人工觀測點(diǎn)雷達(dá)槍地點(diǎn)車速觀測點(diǎn)地點(diǎn)車速人工觀測點(diǎn)車速調(diào)查實驗同時調(diào)查區(qū)間車速和地點(diǎn)車速。10組（60人）進(jìn)行區(qū)間車速調(diào)查。2組（6人）人工法調(diào)查滬城環(huán)路地點(diǎn)車速。2組（4人）用雷達(dá)槍調(diào)查古棕路地點(diǎn)車速。2人騎車測量區(qū)間車速觀測點(diǎn)間的距離。每人提交一份地點(diǎn)車速實驗報告和區(qū)間車速實驗報告。車速實驗儀器匯總秒表14個；30m鋼卷尺2把；對講機(jī)10個；GPS1個;

區(qū)間車速調(diào)查實驗報告要求計算并比較各車型的區(qū)間平均車速計算總的區(qū)間平均車速區(qū)間車速頻率分布直方圖評價該路段的區(qū)間車速對比同一路段兩個方向的區(qū)間車速驗證樣本是否符合正態(tài)分布地點(diǎn)車速調(diào)查實驗報告要求頻率分布表和直方圖、累計頻率曲線分布特征值（均值、方差、眾數(shù)、85％和15%車速）驗證樣本是否符合正態(tài)分布。分車型計算特征值驗證小型車地點(diǎn)車速分布是否符合正態(tài)分布。對比評價該與區(qū)間車速方向的地點(diǎn)車速。對比分析同一路段兩個方向的地點(diǎn)車速。四、車速資料整理地點(diǎn)車速數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析地點(diǎn)車速的影響因素分析區(qū)間車速調(diào)查數(shù)據(jù)分析地點(diǎn)車速數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析特征值車速總體的均值作區(qū)間估計分析車速的頻率分布地點(diǎn)車速特征值均值最小值最大值中位車速：累計頻率為50%的車速。車速眾數(shù)：頻率最高的車速。標(biāo)準(zhǔn)差S極差：最大車速與最小車速之差。車速總體的均值的區(qū)間估計tα－－由顯著水平α所對應(yīng)的t分布的臨界值；σ－－標(biāo)準(zhǔn)差。地點(diǎn)車速數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析例題上海市中山北路某斷面實測地點(diǎn)車速樣本如下表所示，試整理出該車速的頻率分布表、頻率分布直方圖、頻率累計曲線，計算速度分布特征值（平均車速、標(biāo)準(zhǔn)差、85％地點(diǎn)車速、15％地點(diǎn)車速），并給出并檢驗該樣本的分布情況。上海市中山北路地點(diǎn)車速樣本地點(diǎn)車速頻率分布表地點(diǎn)車速頻率分布直方圖累計頻率曲線均值＝7.83m/sV85%＝9.85m/sV15%＝5.90m/sＳ＝1.93m/s特征值計算表卡方統(tǒng)計量計算表0.7352.598車速擬合分布卡方統(tǒng)計值=2.598在95%的置信度情況下,卡方的臨界值為11.07。因為2.598<11.07,所以地點(diǎn)車速呈正態(tài)分布。地點(diǎn)車速的影響因素分析車型道路縱坡平曲線地點(diǎn)車速的影響因素－車型各類車輛的車速均值不同，標(biāo)準(zhǔn)差也各異。各車型及總體均服從正態(tài)分布。車型車輛數(shù)平均地點(diǎn)車速（ｍ／ｓ）標(biāo)準(zhǔn)離差（ｍ／ｓ）分布形式小汽車859.641.43正態(tài)分布中型車728.531.50正態(tài)分布大型車416.601.18正態(tài)分布總樣本1988.611.81正態(tài)分布地點(diǎn)車速的影響因素－車型各類車輛的地點(diǎn)車速均值不同地點(diǎn)車速的影響因素－道路縱坡坡長越長，平均車速越低，高速車比例越少。車速分組坡長L＝0斷面坡長L＝60斷面坡長L＝120斷面坡長L＝180斷面７－８16442６－７262366５－６17181316４－５3132529３－４4129２－３2坡長越長平均車速越低，高速車越少地點(diǎn)車速的影響因素－平曲線曲率越大，地點(diǎn)車速越接近路段設(shè)計車速。公路上的小半徑曲線對車速影響明顯。某三級路實測不同曲率半徑的V50%回歸關(guān)系式V50%=45.73-1102/R+12033/R2(Ｒ>50m)區(qū)間車速調(diào)查數(shù)據(jù)分析(p78-90)前后對比分析,u檢驗和t檢驗p78-79道路路線及路網(wǎng)的車速分析p80-83交通流理論分析，包括車速與流量之間的關(guān)系等p84-90區(qū)間車速前后對比分析例題p79調(diào)查時間樣本觀測數(shù)區(qū)間車速均值（km/h）區(qū)間車速標(biāo)準(zhǔn)離差拓寬前816.651.411拓寬后820.032.504根據(jù)教材公式3-36，求得t統(tǒng)計值=3.71。在95%的置信度情況下,查表3-21得t臨界值為2.14。因為t統(tǒng)計值3.71>t臨界值2.14,說明兩組區(qū)間車速的平均值有顯著差異，道路拓寬效果良好。車速與流量之間的關(guān)系格林希爾茨的速度－流量的拋物線模型。英國道路研究實驗室提出折線模型。當(dāng)流量小時，車輛保持穩(wěn)定高速狀態(tài)，此時速度為常數(shù)；當(dāng)流量到達(dá)某一值時，車速隨流量增加而降低。美國公路局采用的速度－流量關(guān)系