第3章車(chē)速調(diào)查20131021-海事大學(xué)-覃鵬

TrafficAnalysisShanghaiMaritimeUniversityLiulanhui交通分析第三章車(chē)速調(diào)查一、車(chē)速調(diào)查的常用術(shù)語(yǔ)和定義二、地點(diǎn)車(chē)速的調(diào)查三、區(qū)間車(chē)速和平均車(chē)速的調(diào)查四、車(chē)速資料整理一、車(chē)速調(diào)查常用術(shù)語(yǔ)和定義地點(diǎn)車(chē)速行程車(chē)速行駛車(chē)速時(shí)間平均車(chē)速空間平均車(chē)速車(chē)速調(diào)查常用術(shù)語(yǔ)和定義地點(diǎn)車(chē)速：車(chē)輛通過(guò)道路某一地點(diǎn)(道路某斷面)時(shí)的車(chē)速，亦稱(chēng)瞬時(shí)車(chē)速。地點(diǎn)車(chē)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(chē)速、設(shè)計(jì)車(chē)速及交通流理論研究。車(chē)速調(diào)查常用術(shù)語(yǔ)和定義行程車(chē)速：亦稱(chēng)區(qū)間車(chē)速，是車(chē)輛行駛在道路某一區(qū)間的距離與行程時(shí)間的比值。行程時(shí)間包括行駛時(shí)間和中途受阻時(shí)的停車(chē)時(shí)間。行駛車(chē)速：亦稱(chēng)運(yùn)行車(chē)速，是車(chē)輛行駛在道路某一區(qū)間的距離與行駛時(shí)間(即行程時(shí)間中扣除因阻滯而產(chǎn)生的停車(chē)時(shí)間)的比值。

上海市人民政府關(guān)于貫徹《國(guó)務(wù)院關(guān)于城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)意見(jiàn)》的意見(jiàn)提高公共汽電車(chē)的運(yùn)行速度和準(zhǔn)點(diǎn)率。到2015年，中心城平均運(yùn)行車(chē)速達(dá)到12-15公里/小時(shí)；公交優(yōu)先道上的運(yùn)行車(chē)速達(dá)15-20公里/小時(shí)。公共汽電車(chē)發(fā)車(chē)準(zhǔn)點(diǎn)率達(dá)90%以上，高峰時(shí)段中心城公共交通實(shí)現(xiàn)5分鐘內(nèi)換乘。公共汽電車(chē)高峰時(shí)段平均發(fā)車(chē)間隔中心城不超過(guò)8分鐘，郊區(qū)新城不超過(guò)10分鐘。車(chē)速調(diào)查常用術(shù)語(yǔ)和定義時(shí)間平均車(chē)速：道路某一斷面上車(chē)速分布的平均值，即斷面上各車(chē)輛通過(guò)時(shí)地點(diǎn)車(chē)速的算術(shù)平均值?？臻g平均車(chē)速：在給定的路段上，同一瞬間車(chē)速分布的平均值。二、地點(diǎn)車(chē)速調(diào)查地點(diǎn)車(chē)速調(diào)查的目的：(1)掌握某地點(diǎn)車(chē)速分布規(guī)律及變化趨勢(shì)；(2)作為交叉口交通設(shè)計(jì)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(chē)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(jì)的依據(jù)；二、地點(diǎn)車(chē)速調(diào)查:調(diào)查方法1、人工調(diào)查法2、雷達(dá)測(cè)速儀法3、自動(dòng)計(jì)數(shù)器測(cè)速4、錄像法人工測(cè)量法工具：秒表、直尺。距離的選擇：通常要求所選擇的形成長(zhǎng)度的時(shí)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(chē)速調(diào)查要精確到毫秒人工測(cè)量法t為車(chē)輛通過(guò)測(cè)量距離L所需要的時(shí)間（s）。交通流平均速度（km/h）推薦測(cè)量距離L（m）地點(diǎn)車(chē)速（km/h）<402590/t40~6550180/t>6575270/t雷達(dá)測(cè)速儀法現(xiàn)代交通管理中常用的測(cè)速方法。最常用儀器有雷達(dá)測(cè)速儀和雷達(dá)槍。用測(cè)速雷達(dá)瞄準(zhǔn)前方被測(cè)車(chē)輛，即可讀出該車(chē)的瞬時(shí)車(chē)速。基本原理－多普勒效應(yīng)高清雷達(dá)測(cè)速系統(tǒng)雷達(dá)測(cè)速主要設(shè)備包括：工控機(jī)、視頻卡、數(shù)碼相機(jī)、測(cè)速雷達(dá)、補(bǔ)光燈等。多普勒效應(yīng)f—雷達(dá)發(fā)射的無(wú)線電波的頻率；v—車(chē)輛運(yùn)行速度；f/—反射波的頻率；c—無(wú)線電波傳播速度，等于光速；φ—雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波方向于車(chē)輛運(yùn)行方向之間的夾角?！埃保ā埃保硎拒?chē)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(cè)速儀法通過(guò)測(cè)量頻率差（Δf），直接讀出車(chē)速。當(dāng)φ接近0°時(shí)，測(cè)速誤差最小。Φ越大，誤差越大，所測(cè)數(shù)據(jù)比實(shí)際車(chē)速小。當(dāng)Φ等于20°時(shí)，誤差大約為6%。同向車(chē)密度高或?qū)ο蜍?chē)同時(shí)通過(guò)時(shí)，有干擾。當(dāng)車(chē)速很低時(shí)，測(cè)速精度也較低。CS-10型手持雷達(dá)測(cè)速儀CS-10型國(guó)產(chǎn)警用手持雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)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(cè)速精度：±1Km/h測(cè)速距離：對(duì)大型車(chē)輛800米；對(duì)小型車(chē)輛500米。動(dòng)態(tài)同向150m（小車(chē)）自動(dòng)計(jì)數(shù)器測(cè)速通常使用電感式、環(huán)狀線圈式和超聲波式檢測(cè)器測(cè)量地點(diǎn)車(chē)速，均設(shè)置在固定測(cè)站上，同時(shí)測(cè)得流量和流速。測(cè)量方法：在測(cè)速地點(diǎn)取一小段距離(如取5m)，兩端均埋設(shè)檢測(cè)器，車(chē)輛通過(guò)前后兩檢測(cè)器時(shí)，即發(fā)出信號(hào)，并傳送給記錄儀，記錄下車(chē)輛通過(guò)前后兩個(gè)檢測(cè)器的時(shí)間，從而算得車(chē)速。測(cè)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(cè)速三大組成部分：前端測(cè)速抓拍系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)后端中心處理系統(tǒng)前端測(cè)速抓拍系統(tǒng)純視頻虛擬線圈觸發(fā)測(cè)速抓拍技術(shù)將測(cè)速抓拍的圖片和相關(guān)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送回指揮中心的后端服務(wù)器系統(tǒng)，同時(shí)，可將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)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(wú)線傳輸系統(tǒng)和寬帶傳輸系統(tǒng)。前端測(cè)速抓拍系統(tǒng)通過(guò)傳輸系統(tǒng)所提供的不同的通信條件，實(shí)時(shí)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(duì)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，對(duì)前端系統(tǒng)送來(lái)的違章車(chē)輛圖片進(jìn)行相應(yīng)的處理；例如，對(duì)前端的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并錄像，切換處理等。

錄像法在擬測(cè)車(chē)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(shù)及其它設(shè)施的遮擋，將鏡頭瞄準(zhǔn)欲測(cè)車(chē)速地段進(jìn)行錄像。根據(jù)汽車(chē)通過(guò)測(cè)定區(qū)間的時(shí)間，即可求得車(chē)輛的地點(diǎn)車(chē)速。二、地點(diǎn)車(chē)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(duì)應(yīng)于要求置信度的常數(shù)。當(dāng)置信水平為95%時(shí)，k=1.96E－－平均車(chē)速的容許誤差。一般用1.5~2.0km/h.U－－常數(shù)。對(duì)平均車(chē)速取零；對(duì)15％或85％車(chē)速，取1.04;地點(diǎn)車(chē)速調(diào)查樣本要求N－－統(tǒng)計(jì)平均車(chē)速最小樣本量；N’－－15％或85％車(chē)速的最小樣本量；三、區(qū)間車(chē)速和平均車(chē)速的調(diào)查調(diào)查目的調(diào)查方法：牌照法、浮動(dòng)車(chē)法、跟車(chē)法樣本量的確定（教材77頁(yè)）,當(dāng)行程車(chē)速的平均變動(dòng)范圍為30km/h且允許誤差為2km/h時(shí)，美國(guó)交通調(diào)查手冊(cè)規(guī)定其置信度為95％的最小樣本量為38。區(qū)間車(chē)速調(diào)查之目的(1)掌握現(xiàn)狀——評(píng)價(jià)道路服務(wù)水平的指標(biāo)；(2)路線改善設(shè)計(jì)的依據(jù)；(3)衡量道路上車(chē)輛運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性(時(shí)間和車(chē)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(dòng)信號(hào)配時(shí)的依據(jù)；(6)判斷工程改善措施前后效果對(duì)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(cè)量區(qū)間的起點(diǎn)設(shè)6人,終點(diǎn)設(shè)6人.2人讀車(chē)牌號(hào)碼末4位數(shù)據(jù)，1人觀測(cè)車(chē)型；1人車(chē)輛觀測(cè)通過(guò)斷面的時(shí)間；2人記錄數(shù)據(jù)；1人負(fù)責(zé)聯(lián)系,起點(diǎn)觀測(cè)者負(fù)責(zé)將車(chē)牌號(hào)碼告知終點(diǎn)觀測(cè)者。要求測(cè)量90組數(shù)據(jù)。（抽樣時(shí)注意選擇不同車(chē)型。注意選擇中型車(chē)。）樣本量的確定調(diào)查行程車(chē)速的樣本量和估計(jì)量的允許誤差與行程車(chē)速平均變動(dòng)范圍有關(guān)。各種行程車(chē)速變動(dòng)范圍及各種精度要求時(shí)的樣本量近似值見(jiàn)表3-19。各種行程車(chē)速變動(dòng)范圍及各種精度要求時(shí)的樣本量近似值平均行程車(chē)速估計(jì)量的允許誤差取值隨觀測(cè)目的而定交通規(guī)劃及公路運(yùn)輸所需的觀測(cè)，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(píng)價(jià)所需的觀測(cè)，允許誤差取值范圍在3.5一6.5km／h間。工程“前后”對(duì)比觀測(cè)，允許誤差的取值范圍在2.0一5.0km／h間。實(shí)驗(yàn)1－區(qū)間車(chē)速觀測(cè)實(shí)驗(yàn)分5大組，10小組（每小組6人）。每小組秒表1個(gè)（要求小2組的秒表讀數(shù)一致，精確到秒），對(duì)講機(jī)1個(gè)。設(shè)2人用GPS或激光測(cè)距儀測(cè)距。觀測(cè)90對(duì)可匹配的有效數(shù)據(jù)。地點(diǎn)車(chē)速及區(qū)間車(chē)速調(diào)查表調(diào)查表實(shí)驗(yàn)2－地點(diǎn)車(chē)速（雷達(dá)測(cè)速儀法）2人1組，共2組，合計(jì)4人。1人利用雷達(dá)測(cè)速儀進(jìn)行觀測(cè)；1人記錄觀測(cè)時(shí)間、車(chē)型和地點(diǎn)車(chē)速。樣本要求120個(gè)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)2－人工地點(diǎn)車(chē)速測(cè)量人員：3人1組，共2組，合計(jì)6人。。每組秒表1個(gè)，鋼尺1把。觀測(cè)距離?。?0米。1人在觀測(cè)起點(diǎn)，在車(chē)輛通過(guò)時(shí)，揮手通知終點(diǎn)的計(jì)時(shí)人員開(kāi)始計(jì)時(shí)。2人在終點(diǎn)，1人計(jì)時(shí)，1人記錄車(chē)型和車(chē)輛經(jīng)過(guò)路段的時(shí)間（精確至毫秒）。樣本要求120個(gè)數(shù)據(jù)。區(qū)間車(chē)速人工觀測(cè)點(diǎn)雷達(dá)槍地點(diǎn)車(chē)速觀測(cè)點(diǎn)地點(diǎn)車(chē)速人工觀測(cè)點(diǎn)車(chē)速調(diào)查實(shí)驗(yàn)同時(shí)調(diào)查區(qū)間車(chē)速和地點(diǎn)車(chē)速。10組（60人）進(jìn)行區(qū)間車(chē)速調(diào)查。2組（6人）人工法調(diào)查滬城環(huán)路地點(diǎn)車(chē)速。2組（4人）用雷達(dá)槍調(diào)查古棕路地點(diǎn)車(chē)速。2人騎車(chē)測(cè)量區(qū)間車(chē)速觀測(cè)點(diǎn)間的距離。每人提交一份地點(diǎn)車(chē)速實(shí)驗(yàn)報(bào)告和區(qū)間車(chē)速實(shí)驗(yàn)報(bào)告。車(chē)速實(shí)驗(yàn)儀器匯總秒表14個(gè)；30m鋼卷尺2把；對(duì)講機(jī)10個(gè)；GPS1個(gè);

區(qū)間車(chē)速調(diào)查實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求計(jì)算并比較各車(chē)型的區(qū)間平均車(chē)速計(jì)算總的區(qū)間平均車(chē)速區(qū)間車(chē)速頻率分布直方圖評(píng)價(jià)該路段的區(qū)間車(chē)速對(duì)比同一路段兩個(gè)方向的區(qū)間車(chē)速驗(yàn)證樣本是否符合正態(tài)分布地點(diǎn)車(chē)速調(diào)查實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求頻率分布表和直方圖、累計(jì)頻率曲線分布特征值（均值、方差、眾數(shù)、85％和15%車(chē)速）驗(yàn)證樣本是否符合正態(tài)分布。分車(chē)型計(jì)算特征值驗(yàn)證小型車(chē)地點(diǎn)車(chē)速分布是否符合正態(tài)分布。對(duì)比評(píng)價(jià)該與區(qū)間車(chē)速方向的地點(diǎn)車(chē)速。對(duì)比分析同一路段兩個(gè)方向的地點(diǎn)車(chē)速。四、車(chē)速資料整理地點(diǎn)車(chē)速數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析地點(diǎn)車(chē)速的影響因素分析區(qū)間車(chē)速調(diào)查數(shù)據(jù)分析地點(diǎn)車(chē)速數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析特征值車(chē)速總體的均值作區(qū)間估計(jì)分析車(chē)速的頻率分布地點(diǎn)車(chē)速特征值均值最小值最大值中位車(chē)速：累計(jì)頻率為50%的車(chē)速。車(chē)速眾數(shù)：頻率最高的車(chē)速。標(biāo)準(zhǔn)差S極差：最大車(chē)速與最小車(chē)速之差。車(chē)速總體的均值的區(qū)間估計(jì)tα－－由顯著水平α所對(duì)應(yīng)的t分布的臨界值；σ－－標(biāo)準(zhǔn)差。地點(diǎn)車(chē)速數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析例題上海市中山北路某斷面實(shí)測(cè)地點(diǎn)車(chē)速樣本如下表所示，試整理出該車(chē)速的頻率分布表、頻率分布直方圖、頻率累計(jì)曲線，計(jì)算速度分布特征值（平均車(chē)速、標(biāo)準(zhǔn)差、85％地點(diǎn)車(chē)速、15％地點(diǎn)車(chē)速），并給出并檢驗(yàn)該樣本的分布情況。上海市中山北路地點(diǎn)車(chē)速樣本地點(diǎn)車(chē)速頻率分布表地點(diǎn)車(chē)速頻率分布直方圖累計(jì)頻率曲線均值＝7.83m/sV85%＝9.85m/sV15%＝5.90m/sＳ＝1.93m/s特征值計(jì)算表卡方統(tǒng)計(jì)量計(jì)算表0.7352.598車(chē)速擬合分布卡方統(tǒng)計(jì)值=2.598在95%的置信度情況下,卡方的臨界值為11.07。因?yàn)?.598<11.07,所以地點(diǎn)車(chē)速呈正態(tài)分布。地點(diǎn)車(chē)速的影響因素分析車(chē)型道路縱坡平曲線地點(diǎn)車(chē)速的影響因素－車(chē)型各類(lèi)車(chē)輛的車(chē)速均值不同，標(biāo)準(zhǔn)差也各異。各車(chē)型及總體均服從正態(tài)分布。車(chē)型車(chē)輛數(shù)平均地點(diǎn)車(chē)速（ｍ／ｓ）標(biāo)準(zhǔn)離差（ｍ／ｓ）分布形式小汽車(chē)859.641.43正態(tài)分布中型車(chē)728.531.50正態(tài)分布大型車(chē)416.601.18正態(tài)分布總樣本1988.611.81正態(tài)分布地點(diǎn)車(chē)速的影響因素－車(chē)型各類(lèi)車(chē)輛的地點(diǎn)車(chē)速均值不同地點(diǎn)車(chē)速的影響因素－道路縱坡坡長(zhǎng)越長(zhǎng)，平均車(chē)速越低，高速車(chē)比例越少。車(chē)速分組坡長(zhǎng)L＝0斷面坡長(zhǎng)L＝60斷面坡長(zhǎng)L＝120斷面坡長(zhǎng)L＝180斷面７－８16442６－７262366５－６17181316４－５3132529３－４4129２－３2坡長(zhǎng)越長(zhǎng)平均車(chē)速越低，高速車(chē)越少地點(diǎn)車(chē)速的影響因素－平曲線曲率越大，地點(diǎn)車(chē)速越接近路段設(shè)計(jì)車(chē)速。公路上的小半徑曲線對(duì)車(chē)速影響明顯。某三級(jí)路實(shí)測(cè)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(chē)速調(diào)查數(shù)據(jù)分析(p78-90)前后對(duì)比分析,u檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)p78-79道路路線及路網(wǎng)的車(chē)速分析p80-83交通流理論分析，包括車(chē)速與流量之間的關(guān)系等p84-90區(qū)間車(chē)速前后對(duì)比分析例題p79調(diào)查時(shí)間樣本觀測(cè)數(shù)區(qū)間車(chē)速均值（km/h）區(qū)間車(chē)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(jì)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?yàn)閠統(tǒng)計(jì)值3.71>t臨界值2.14,說(shuō)明兩組區(qū)間車(chē)速的平均值有顯著差異，道路拓寬效果良好。車(chē)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(guó)道路研究實(shí)驗(yàn)室提出折線模型。當(dāng)流量小時(shí)，車(chē)輛保持穩(wěn)定高速狀態(tài)，此時(shí)速度為常數(shù)；當(dāng)流量到達(dá)某一值時(shí)，車(chē)速隨流量增加而降低。美國(guó)公路局采用的速度－流量關(guān)系