公路交通工程導(dǎo)論 課件 第3章 交通調(diào)查與分析

第三章交通調(diào)查與分析交通調(diào)查的定義、內(nèi)容、要求交通量調(diào)查車速與密度調(diào)查行車延誤調(diào)查其它交通調(diào)查第一節(jié)交通調(diào)查的定義、內(nèi)容、要求

交通調(diào)查的定義

交通調(diào)查的主要內(nèi)容

交通調(diào)查的基本要求1.1交通調(diào)查的定義定義交通調(diào)查是指通過統(tǒng)計(jì)、實(shí)測與分析判斷，掌握交通狀態(tài)發(fā)展趨勢及有關(guān)交通現(xiàn)象的工作過程。目的為了向交通、道路、城市規(guī)劃等管理、建設(shè)部門提供用于改善道路交通的實(shí)際參考資料。1.2交通調(diào)查的主要內(nèi)容交通調(diào)查涉及范圍相當(dāng)廣泛，主要有：交通流要素調(diào)查交通量、車速、密度以及與其有關(guān)的車頭間距、占有率等。交通需求調(diào)查包括土地利用、交通生成、分布與分配特性的調(diào)查，常見的有車輛OD調(diào)查、居民出行調(diào)查等。交通事故調(diào)查包括對事故發(fā)生次數(shù)、傷亡、性質(zhì)、地點(diǎn)、原因的調(diào)查。交通環(huán)境調(diào)查包括交通對環(huán)境造成污染的諸方面調(diào)查，如噪聲、廢氣、振動、電磁場干擾等的調(diào)查，有時還需調(diào)查交通對名勝古跡、景觀、生態(tài)與居民心理等方面所產(chǎn)生的影響。1.3交通調(diào)查的基本要求交通調(diào)查總是在對應(yīng)于某些條件下（道路、交通、天氣等）進(jìn)行的，這些條件在調(diào)查中必須予以注明。交通調(diào)查在多數(shù)情況下是在交通現(xiàn)場進(jìn)行觀測統(tǒng)計(jì)，工作量大、工作條件差，延續(xù)時間長，且要求一定的實(shí)測精度。要求調(diào)查人員要有較好技術(shù)水平、應(yīng)變能力和工作態(tài)度。此外交通調(diào)查工作經(jīng)常涉及社會各個方面，需要有廣泛的協(xié)作和良好的組織，只有這樣才能作好這項(xiàng)工作。本章主要學(xué)習(xí)交通流要素（三參數(shù)）調(diào)查第二節(jié)交通量調(diào)查

交通量調(diào)查的目的交通量調(diào)查的種類交通量調(diào)查的方法交通量資料的換算交通量資料的分析與整理2.1交通量調(diào)查的目的預(yù)測交通量的發(fā)展趨勢為道路規(guī)劃、建設(shè)及交通管理與控制提供交通流量、流向數(shù)據(jù)

評價交通管理措施的使用效果

評價道路交通安全程度合理安排交通運(yùn)營計(jì)劃、確定交通管制措施

在交通研究中通過交通量調(diào)查掌握交通實(shí)態(tài)

用于推算道路的通行能力及道路運(yùn)輸成本和效益

2.2交通量調(diào)查的種類2.2.1區(qū)域交通量調(diào)查

以掌握某一區(qū)域的交通量的大小及變化為目的，在區(qū)域內(nèi)各不同的路段及各不同交叉口進(jìn)行的交通量調(diào)查，以掌握該區(qū)交通流量的分配形式和交通量的常年變化的規(guī)律

交通量具動態(tài)性，一般設(shè)立常年觀測站調(diào)查“年平均日交通量”區(qū)域交通量調(diào)查圖示觀測點(diǎn)觀測點(diǎn)2.2.2小區(qū)交通量調(diào)查對客貨業(yè)務(wù)繁忙地區(qū)，如特定經(jīng)濟(jì)區(qū)、城市及城市圈等汽車交通量的調(diào)查。調(diào)查時將地區(qū)包圍線（小區(qū)邊界線）與進(jìn)入該地區(qū)道路的相交處作為調(diào)查點(diǎn)，分別調(diào)查進(jìn)入和駛出小區(qū)范圍的交通量。這一調(diào)查與OD調(diào)查和其他交通調(diào)查同時進(jìn)行。

2.2.3過濾線（核對線）交通量調(diào)查為了校核調(diào)查數(shù)據(jù)的可靠性

這種調(diào)查是以河流、丘陵、鐵道等地形及地物邊界線或其他人為設(shè)立的檢查線為分界線，調(diào)查分界線兩側(cè)區(qū)域相互來往穿過檢查線的交通量。觀測斷面2.2.4特定地點(diǎn)的交通量調(diào)查以研究交通管理，信號控制等為主要目的，調(diào)查特定地點(diǎn)（交叉口、無平面交叉路段、設(shè)施的出入口）的交通量2.3交通量調(diào)查方法2.3.1選擇調(diào)查地點(diǎn)調(diào)查地點(diǎn)的選擇應(yīng)根據(jù)調(diào)查的目的來確定，一般可選擇下列地點(diǎn)不受平面交叉口交通影響的路段交叉口各入口停車線處交通設(shè)施的出入口處（道路收費(fèi)口及停車場出入口等處）特定地點(diǎn)，如分界線、橋梁、不規(guī)則交叉口等處2.3.2選擇調(diào)查時間

調(diào)查時間也應(yīng)根據(jù)調(diào)查目的與方法確定，包括：

常年觀測，每年觀測365天，每天觀測24小時抽樣觀測，用抽樣方式在全年內(nèi)選擇實(shí)測日期，然后對抽樣日作全天觀測日部分時段觀測，當(dāng)以每天部分時間的實(shí)測交通量換算成全天交通量時，應(yīng)選擇交通量集中時段:16h觀測：上午6時～下午10時

12h觀測：上午7時～下午7時高峰小時觀測，用于了解早晚高峰小時的交通量變化情況，應(yīng)選擇包括高峰小時在內(nèi)的連續(xù)3小時進(jìn)行觀測

為使交通量資料有廣泛的使用價值，還對調(diào)查記數(shù)時段作規(guī)定。

測時時段越短描述交通量波動形式越真實(shí)，但這會大大增加測記及數(shù)據(jù)分析工作量。考慮對實(shí)測數(shù)據(jù)的精度要求，一般選定15min為一時段，有特殊需要時可縮短至5min或3min。

2.3.3調(diào)查方法交通量調(diào)查的常用方法有

人工觀測法

流動車法

自動計(jì)數(shù)法

攝影法一、人工觀測法

在選定的地點(diǎn)及時間，按規(guī)定的測時時段由測量人員計(jì)測和記錄通過實(shí)測斷面為車輛數(shù)?？煞中熊嚪较颉④嚨?、車種進(jìn)行，也可對整個道路的全部車輛進(jìn)行測量。

儀器：秒表、計(jì)數(shù)器

特點(diǎn)：簡單、易行，需要人力多，長時間易疲勞、不易保持精度。平交口機(jī)動車交通量觀測表觀測人

____頁1.周期——綠燈時間記錄2.F—Fine晴天，C—Clouds多云，R—Rain雨周期左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)紅燈（右轉(zhuǎn)）直行二次停車大中小公大中小公大中小公大中小公地點(diǎn)____路____路

進(jìn)口____日期____星期____時間____

天氣(F)(C)(R)控制方式(手)(自)路口形式(十)(丁)該方法的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：可同時測得行程速度與流量，內(nèi)業(yè)工作量?。?/p>

缺點(diǎn)：外業(yè)量大，道路沿途有交叉口、或交叉口間距短、交通流不穩(wěn)定等情況下不宜采用，另，觀測精度低。

注意：

觀測車的車速盡可能接近車流的平均速度；當(dāng)交通量很小時，則應(yīng)接近調(diào)查路段的限制車速：

對于多車道的情況，最好變換車道行駛；

要盡可能使超車數(shù)與被超車數(shù)接近平衡，特別當(dāng)交通量不高時更應(yīng)如此。二、試驗(yàn)車移動法（浮動車法）(1)氣壓式

(2)地磁式

(3)電磁式

(4)超聲波式

(5)紅外線式四、自動計(jì)測法五、攝影法三、車輛感應(yīng)器測定法應(yīng)用磁感應(yīng)或超聲波反射感應(yīng)等方式感知車輛通過，并可根據(jù)感知時間和范圍同時測定車種和車輛通過速度。車輛感應(yīng)器有頂上式和路面式。2.3.4交通量換算和數(shù)據(jù)分析在實(shí)測交通量時，一般分車型計(jì)測，不同車型的車輛時空資源消耗不同，因此需要將其換算成某種單一車型的數(shù)量，稱之為交通量換算。調(diào)查數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析成果：1、常年觀測時，繪制小時交通量排序曲線圖，用于確定道路設(shè)計(jì)小時交通量。2、路網(wǎng)調(diào)查時，繪制路網(wǎng)交通流量圖3、交通量變化特征參數(shù)及其分析圖

(1)計(jì)算年平均日交通量，畫出交通量的歷年變化圖；

(2)計(jì)算月平均日交通量及月變系數(shù)。繪制一年中各月交通量變化圖；

(3)計(jì)算一周中各日的平均交通量及周變系數(shù)，繪制交通量周變圖；

(4)整理一天中各小時的交通量，繪制流量時變圖，計(jì)算高峰小時交通量、及晝間流量比、高峰小時系數(shù)等；

(5)計(jì)算路段方向不均勻系數(shù)。4、交通量構(gòu)成分析：通過各種車型的比例，了解交通流的構(gòu)成特點(diǎn)。第三節(jié)車速和密度調(diào)查3.1車速調(diào)查的目的掌握某地點(diǎn)的車速變化實(shí)態(tài)及根據(jù)對同一地點(diǎn)的周期性調(diào)查，掌握車速變化的發(fā)展趨勢為交通管理與控制及交通規(guī)劃提供速度資料進(jìn)行事前事后調(diào)查，以判斷改善交通措施的效果為事故分析提供速度資料用于決定道路的幾何設(shè)計(jì)要素用于其它交通研究3.2地點(diǎn)車速調(diào)查3.2.1調(diào)查地點(diǎn)(1)一般速度調(diào)查時應(yīng)選擇視野條件好的道路直線段，并應(yīng)選在無特殊交通標(biāo)志無交通信號、無公交站臺和不受道路交叉影響的道路區(qū)間部分；

(2)當(dāng)為確定信號控制而調(diào)查速度時，調(diào)查地點(diǎn)應(yīng)選在控制對象范圍內(nèi)，并應(yīng)選擇不受其它信號影響的地點(diǎn)。

(3)當(dāng)判斷交通措施效果而進(jìn)行事前、事后調(diào)查時，事前事后調(diào)查應(yīng)選擇同一位置；

(4)對事故多發(fā)地區(qū)進(jìn)行調(diào)查時，應(yīng)調(diào)查進(jìn)入該區(qū)時的速度，調(diào)查地點(diǎn)應(yīng)不受其它因素影響。

另外為使調(diào)查結(jié)果不受調(diào)查本身的影內(nèi)，在選擇調(diào)查地點(diǎn)時還應(yīng)注意測量儀器及觀測人員應(yīng)不吸引駕駛?cè)藛T注意，并且不引起圍觀。3.2.2調(diào)查時間的選擇：

應(yīng)選擇非高峰小時的路段，事前、事后調(diào)查應(yīng)選擇相同的時段，速度調(diào)查還應(yīng)避開交通異常時間，如節(jié)假日及天氣惡劣的時間。3.2.3

樣本

(1)應(yīng)選擇交通流在暢通條件下具有代表性的隨機(jī)樣本；

(2)當(dāng)車流為一車隊(duì)行進(jìn)時，應(yīng)選擇頭一輛的車速，而跟隨的車速在沒有超車的情況下，按前一輛車速行駛，其速度受到限制，沒有代表性；

(3)在車流中貨車出現(xiàn)比率大時，應(yīng)選擇貨車作為速度觀測；

(4)避免大部分在高速車輛中選擇樣本。

一、地點(diǎn)車速調(diào)查所需最小樣本量路線區(qū)間平均車速樣本量，主要是確定最少抽樣觀測的里程數(shù)，同時應(yīng)選擇對區(qū)間車速影響諸因素有代表性的路進(jìn)行觀測，使觀測結(jié)果與實(shí)際車速相符。根據(jù)統(tǒng)計(jì)原理其最小取樣里程為：二、區(qū)間車速調(diào)查所需最小樣本量注意事項(xiàng)：車速調(diào)查時，應(yīng)根據(jù)精度要求或允許誤差推算應(yīng)抽采取的抽樣率，但通常為節(jié)省人力、物力，抽樣數(shù)量應(yīng)在滿足實(shí)測精度的條件下盡量少。根據(jù)速度調(diào)查的精度要求，認(rèn)為調(diào)查總樣本數(shù)量不應(yīng)少于150輛，其中單一車種不應(yīng)少于50輛。測速時段不宜過短，一般應(yīng)在1h以上。此外，在抽樣時不僅先應(yīng)保證足夠抽樣率，還應(yīng)盡量避免人為的主觀選擇，保證抽樣的隨機(jī)性。為此調(diào)查抽樣，可以按以下形式進(jìn)行：避開調(diào)查開始時的幾臺車；對各種車型的抽樣率應(yīng)基本控制在與其在車流中的混入率一致；抽樣時，可事先選定車牌尾數(shù)，如只測尾數(shù)為偶數(shù)車或只測尾數(shù)為0或5的車，以此使抽樣無偏。

人工、測速儀、感應(yīng)器一、人工法

v=l/t×3.6

觀測路段的長度與車速有關(guān)，為便于觀測讀數(shù)，車輛經(jīng)過t段的時間不應(yīng)少于1.5s，最好在2s左右。選擇l時根據(jù)交通流的平均速度建議為：當(dāng)平均車速小于40km/h時、l最小值為25m；40~60km/h時，為50m，大于65km/h時，為75m。3.2.4調(diào)查方法二、測速儀：常用測速儀為雷達(dá)測速儀，可以在測速地點(diǎn)直接測出交通管理部門已廣泛使用此種儀器測定地點(diǎn)速度。缺點(diǎn)是測定低速車輛時較為困難，且在同時感知兩臺車時，只顯示高速車輛的速度。三、車輛感應(yīng)器：使用車輛感應(yīng)器測量交通量時，可通過電磁感應(yīng)或超聲波反射原理，同時感知車輛通過的距離（即感應(yīng)器測定區(qū)間，很短）和時間，從而計(jì)算車輛通過速度。但當(dāng)有故障車或事故車停留在感應(yīng)器上（即測定區(qū)間）時，車速記錄會出現(xiàn)異常。3.2.5

數(shù)據(jù)處理（1）繪制速度頻率分布曲線

其步驟如下：找出這批數(shù)據(jù)中的最大車速與最小車速。將所有數(shù)據(jù)從大到小按順序排列并分組，各組的分級間隔可按下式估算：

式中：R——最大車速與最小車速之差

n——觀測次數(shù)，即數(shù)據(jù)個數(shù)。算出各組的次數(shù)(即車輛出現(xiàn)次數(shù))和相對頻率。繪制速度頻率分布曲線和速度累積頻率分布曲線圖（2）找出最多速度與百分速度。85％位速度50％位速度15％位速度

（3）計(jì)算平均速度

（4）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差σ

（5）計(jì)算其它值

（用得較少）偏斜指數(shù)（速度偏移）平均超速度車速遵守率3.3區(qū)間速度調(diào)查3.3.1調(diào)查的區(qū)間與時間的選擇

調(diào)查區(qū)間與時間均應(yīng)根據(jù)調(diào)查目的進(jìn)行選定。一、調(diào)查區(qū)間的選擇

一般目的的調(diào)查，選定主要交又口之間無大量出入車輛路段，且區(qū)間起終點(diǎn)應(yīng)選在無交通阻塞處；當(dāng)為交通管理目的時應(yīng)在擬定管轄地區(qū)選擇；當(dāng)為評價交通措施效果時，應(yīng)采取措施前后，均進(jìn)行調(diào)查，且事前、事后調(diào)查應(yīng)選擇相同的路段。區(qū)間車速調(diào)查圖示圖中棕色汽車為第N輛汽車，其車牌為X，行駛至a1點(diǎn)的時間為t1，行駛至

a2點(diǎn)的時間為t2，則其行駛速度為：

νn=L/(t2-t1)車流平均行駛車速為：a2a1L二、時間的選擇

：

可分上、下午高峰與白天和夜晚非高峰等四個時段，每次應(yīng)連續(xù)1h以上，盡量避開節(jié)、假日及天氣不良時間。而在進(jìn)行事前、事后調(diào)查時應(yīng)選擇相同季節(jié)，相同周日及相同天氣條件。3.3.2調(diào)查方法

一、移動車法二、車輛牌號對照法

此法為在擬調(diào)查區(qū)間的兩端點(diǎn)設(shè)置調(diào)查人員，記錄通過車輛的車輛號碼和其通過斷面的時刻，然后通過始、終點(diǎn)記記錄對照后即可得出某一車輛通過該區(qū)間的時間。并由此算出該本通過區(qū)間的平均速度。

注意：可與交通量觀測同時進(jìn)行，必須連續(xù)觀測，注意力集中，勞動強(qiáng)度大，不適用于沿途有交叉口的情況。最好配合連續(xù)攝像，兩個人調(diào)查就可以了。三、駛?cè)腭偝稣{(diào)查法此法也是在調(diào)查區(qū)間的兩端設(shè)調(diào)查人員，并用一試驗(yàn)車通過區(qū)間兩次，調(diào)查人員在試驗(yàn)車第一次通過調(diào)查斷面時（起點(diǎn)或終點(diǎn)）開始每分鐘記錄一次通過斷面的車輛數(shù)，并在試驗(yàn)車第二次通過時結(jié)束調(diào)查。試驗(yàn)車試驗(yàn)人員記錄通過兩斷面的時間及超車和被超車次數(shù)（終點(diǎn)處第一時間段內(nèi)，－實(shí)驗(yàn)車超車數(shù)，＋超實(shí)驗(yàn)車數(shù)）。根據(jù)記錄，計(jì)算全部被測車輛分別通過兩斷面的平均時刻，并求算區(qū)間平均速度，該法可對通過的全部車輛進(jìn)行調(diào)查，其精度極高，但只可求得平均速度，無法求得區(qū)間速度的分布形式。實(shí)測算例四、最直觀的區(qū)間測速方法——跟車測速法

用圖紙量測路段全長及各交叉口及特殊地點(diǎn)(如道路斷面寬度變化點(diǎn))間的長度，并在實(shí)地上作好標(biāo)記，測速時，測試車輛必須跟蹤道路上的車隊(duì)行駛。車上有兩名觀測人員，一人觀測沿線交通情況，并用秒表讀出經(jīng)過各標(biāo)記的時間、沿線停車時間及停車原因，另一人作好記錄并用表測試全程的行駛。

特點(diǎn)：可測得沿途各種情況，行程車速、行駛車速、延誤及其原因，不受有無交叉口的影響。

注意：缺點(diǎn)是樣本少，當(dāng)交通量較少時，觀測結(jié)果可能受到駕駛員行為的影響。

3.3.3數(shù)據(jù)的整理和分析

(1)將車輛通過起、止觀測截面的車牌號碼一一對應(yīng)，并計(jì)算出車輛通過起、止截面的時間差，即行程時間；

(2)計(jì)算每輛車的車速；

(3)計(jì)算區(qū)間平均車速；

(4)計(jì)算行程速度標(biāo)準(zhǔn)差v；

(5)計(jì)算平均行程時間；

(6)計(jì)算行程時間標(biāo)準(zhǔn)差；

(7)根據(jù)一條道路上各區(qū)間路段的觀測、計(jì)算結(jié)果，可以匯總出整條道路按里程分區(qū)段的速度分布表和分布柱狀圖，從表和圖上可清楚地看出道路交通流的運(yùn)行情況。與地點(diǎn)車速的數(shù)據(jù)整理分析基本一致3.4密度調(diào)查3.4.1車流密度調(diào)查的目的車流密度是描述交通特性的重要參數(shù)之一。車流密度表示了道路空間上車輛的密集程度，是反映道路車輛擁擠程度的最直觀指標(biāo)。應(yīng)用車流密度參數(shù)能預(yù)測可能發(fā)生車輛阻塞的路段，檢驗(yàn)和設(shè)計(jì)交通控制系統(tǒng)，制定交通管理措施，并可用其進(jìn)行通行能力的研究。3.4.2常用的車流密度調(diào)查方法

密度調(diào)查一般都伴隨有流量和速度調(diào)查，而通過流量和速度調(diào)查即可得知交通密度。因此，根據(jù)流量、速度與密度三者間的關(guān)系推算車流密度是最常用的方法。此外，專門的密度調(diào)查還有兩種方法：出入流量法（實(shí)驗(yàn)車法）:復(fù)雜，精度較高。攝影法:簡單，精度最高。第四節(jié)延誤調(diào)查延誤：車輛在行駛中，由于受到駕駛員無法控制的或意外的其他車輛的干擾或交通控制設(shè)施等的阻礙所損失的時間。包括：①基本延誤（固定延誤）由交通控制裝置所引起的延誤，與道路交通量多少及其他車輛干擾無關(guān)的延誤；

②運(yùn)行延誤由于各種交通組成間相互干擾而產(chǎn)生的延誤。一般它含縱向、橫向與外部和內(nèi)部的干擾，如停車等待橫穿、交通擁擠、連續(xù)停車以及由于行人和轉(zhuǎn)彎車輛影響而損失的時間；③停車時間延誤指車輛在實(shí)際交通流條件下由于該車本身的加速、減速或停車而引起的時間延誤，即與外部干擾無關(guān)的延誤；④停車延誤由于某些原因使車輛實(shí)際停止不動而引起的時間延誤。

延誤產(chǎn)生的原因1）基本延誤主要產(chǎn)生在車輛通過交叉口時，這種延誤與交通流動特性無關(guān)，是由信號、停車標(biāo)志、讓路標(biāo)志及平交道口等原因造成的。

2）運(yùn)行延誤是因受其他車輛或行人干擾而產(chǎn)生的。①車輛干擾，如車輛停止、啟動、轉(zhuǎn)彎、故障以及行人過街等的干擾；②交通內(nèi)部干擾，如交通量增大產(chǎn)生擁擠、道路通行能力不足、合流及交織交通等的影響。延誤調(diào)查的目的評價道路擁擠度，并可通過實(shí)測延誤的大小、位置及原因確定緩解擁擠的對策；用作道路改建的依據(jù)；通過事前、事后調(diào)查，可評價交通措施效果；為路網(wǎng)交通分