3交通量調查與分析.ppt

1、第三章 交通量調查與分析,交通流特性概述 交通量的基本概念 交通量的變化特性 交通量調查,一 交通流特性概述,交通流 道路上的行人或運動的車輛構成行人流或車流，統(tǒng)稱為交通流 交通流三參數：流量、速度、密度 交通流特性：交通流的定性和定量特征 具有雙重性、局限性、時空性。,二 交通量的基本概念,1.交通量的定義 交通量是指在單位時間內通過道路某一斷面的實際交通參與者（包括車輛、行人、自行車等）的數量。簡稱流量。 通常所說的交通量，如果不加以特別說明的話，常指機動車雙向整個斷面的交通量。 2. 交通量的特點 交通量是一個隨機數 ：隨時間和空間發(fā)生變化 交通量的流率表現形式：當觀測交通量的時間不足一

2、個小時的時候，將觀測到的交通量轉換為流率表示。,二 交通量的基本概念,3. 交通量的分類 （1）按交通類型分 機動車交通量 非機動車交通量 混合交通量 行人交通量,二 交通量的基本概念,（2）按時間單位分 秒交通量(又稱秒率)(輛S)； 1min、5min、15min交通量(輛min，輛5min，輛15min)； 信號周期交通量(輛周期)； 白天12h交通量(7點至19點)(輛白天12h)； 白天16h交通量(6點至22點)(輛/白天16h)； 周、月、年交通量(輛周，輛月，輛年)等。,二 交通量的基本概念,（2）按交通量特性分 平均交通量 平均日交通量(ADT)： 任意期間的交通量累計之和除

3、以該期間的總天數所得的交通量。 年平均日交通量(AADT) :一年內連續(xù)累計交通量之和除以該年的天數(365或366)所得的交通量 周平均日交通量(WADT)： 周內交通量之和除以周日天數(7)所得的交通量 月平均日交通量(MADT)：一月內交通量之和除以該月天數(28，29，30或31)所得得的交通量 年平均月交通量(AAMT)： 一年內連續(xù)累計交通量之和除以一年的月份數(12)所得的交通量,二 交通量的基本概念,最高小時交通量 高峰小時交通量(PHT或VPH)：一天24h內交通量最高的某一小時的交通量。一般還分為上午高峰(早高峰)和下午高峰(晚高峰)小時交通量。其時間的區(qū)劃一般從n點到n十

4、1點整數區(qū)劃。為研究分析目的亦可尋找連續(xù)60min最高交通量(非整點到非整點)。 年最高小時交通量(MAHV)：一年內8760h(閏年為8784h)中交通量最高的某一小時交通量。,二 交通量的基本概念,第30位小時交通量： 將一年中所有8760h 的小時交通量按順序由大 至小排列時其第30位的小 時交通量。 常常把第30位小時 交通量作為設計小時交通量,三 交通量的變化特性,1.交通量的時間分布特性 （1）年變化 交通量的逐年變化，簡稱作年變。交通量的年變化可以用年變圖來反應。 年變圖：橫坐標為年份，縱坐標為各年的AADT值。 注意：由于交通量的發(fā)展變化與區(qū)域經濟的發(fā)展變化息息相關，如果我們作

5、一個區(qū)域交通量的逐年調查，可以發(fā)現在幾年間的交通量發(fā)展迅猛，這是由于該時期國家經濟的增長很快導致的。,三 交通量的變化特性,（2）交通量在一年中的逐月變化 （月變化） 一年中各月交通量的變化叫月變化。可以用月變圖來衡量交通量的月變化，橫坐標為各個月份（1月12月），縱坐標為MADT/AADT 的比值。 月變系數（月不均勻系數，月換算系數） M= AADT/MADT 注意：在交通量的計算過程中，由于交通量應為整數，所以在不足一輛時應舍去，而不應該作四舍五入處理。 例題3-1,三 交通量的變化特性,三 交通量的變化特性,（3）交通量在一周內的逐日變化 （周變化或日變化） 指一年中各周日交通量的變化

6、?？梢允褂萌兆儓D來衡量，橫坐標為各周日（即周一到周七），縱坐標為各周日的平均日交通量與年平均日交通量的比值（ADT/AADT） 某周日的平均日交通量ADT=全年所有該周日的交通量之和/全年所有該周日的天數（多為52天） 周變系數（日變系數） D=AADT/ADT 例題3-2,三 交通量的變化特性,三 交通量的變化特性,根據某地區(qū)交通量的月變系數和日變系數，以在觀測到某月某日的實際交通量后，大致可以預測當年的年平均日交通量。 預測公式 AADT=Qij M I Dj 其中：Qij 第i月某天（星期j）的實際交通量 M I 第i月的月變系數 Dj 星期j的日變系數 例題3-3,三 交通量的變化特性

7、,（4）交通量在一日內的小時變化 全天24個小時的交通量均在不停地變化，變化以一日一夜為周期，交通量的小時變化可以用時變圖或是用時變柱狀圖來表示。 時變圖：以24h作為橫坐標，以某小時的交通量占全日交通量的百分數作縱坐標。（課本圖3-4） 時變柱狀圖：也以24h作橫坐標，以各個小時的交通量絕對數作縱坐標。,三 交通量的變化特性,高峰小時交通量PHT 全天24個小時中最大的那個交通量叫高峰小時交通量，高峰小時交通量對應的那個小時叫做高峰小時。交通量的全天變化多呈馬鞍型，一般上下午各出現一個高峰。,三 交通量的變化特性,高峰小時流量比高峰小時流量占該天全日交通量的百分數稱為高峰小時流量比。高峰小時

8、流量比的大小反應了高峰小時交通量的集中程度。我國的觀測數據表明，高峰小時流量比多為8%10%。 高峰小時系數PHF指高峰小時交通量與高峰小時內交通量最大的某一時段的交通量擴大為高峰小時后的交通量之比。 一般 t=5min或t=6min或 t=10min，最常用t=15min,三 交通量的變化特性,PHF1, PHF越接近于1，說明變化越平緩，越小，說明峰值越明顯。 例題3-4 練習：某高峰小時的時段交通量（5min一個時段）觀測如下： 118、114、112、111、114、120、115、106、104、118、110、107 試計算PHF5和PHF15為多少？,三 交通量的變化特性,2.

9、交通量的空間分布特性 城鄉(xiāng)分布：城市內交通量大，郊區(qū)和農村交通量小 路段上的分布：與路段的功能、等級和區(qū)段有關。 方向分布： 方向分布系數(KD)： 用百分數表示的主要行車方向交通量占雙向行車總交通量的比值。 KD0.5。對于方向分布系數，若無給定的數據，那么可取KD=0.6來計算。 車道分布,三 交通量的變化特性,三 交通量的變化特性,三 交通量的變化特性,3. 設計小時交通量（DDHV） 含義及作用： 交通量具有隨時間變化和出現高峰小時的特點，因此，在進行道路設施規(guī)劃設計時，必須考慮這個特點。工程上為了保證道路在規(guī)劃期內滿足絕大多數小時車流能順利通過，不造成嚴重阻塞，同時避免建成后車流量很

10、低，投資效益不高，規(guī)定必須選擇適當的小時交通量作為設計小時交通量(DDHV)。,三 交通量的變化特性,選擇第30位最高小時交通量作設計小時交通量的理由 第30位最高小時交通量較穩(wěn)定，且30HV/AADT穩(wěn)定在0.110.15之間。 第30位最高小時交通量處的點很密集。交通量超過第30位最高小時交通量的數量為29個，即一年中僅有29個小時滿足不了交通的需求，僅占到29/8760=0.33%，比例很少。若選擇向左移動，那么交通量急劇增大，即道路建設的規(guī)模加大，但交通擁擠的時間卻減少不多；若選擇向左移動，那么交通量減少不多，即道路建設的規(guī)模減少不多，但交通擁擠的時間卻大大增加了。 設計小時交通量系數

11、： K=設計小時交通量/年平均日交通量 =DDHV/AADT （國內：K穩(wěn)定在0.110.15之間，在國外，K值穩(wěn)定在0.120.18之間）,三 交通量的變化特性,設計小時交通量的應用 對于多車道公路，不考慮方向不均勻系數 DDHV=AADTK N=DDHV/C單 W=W1N AADT年平均日交通量 DDHV設計小時交通量 N車道數 W1單車道的寬度（公路3.75m，城市道路3.5m） W車道的寬度 C單單車道的通行能力,三 交通量的變化特性,設計小時交通量的應用 對于多車道公路，考慮方向不均勻系數 DDHV=AADTKKD N1=DDHV/C單 N=2N1 W=W1N 這里DDHV單向設計小

12、時交通量。 注意：年平均日交通量AADT是指雙向的交通量，對于車道的設計應該是對稱的布置，即車道總數應是偶數個，而不能是奇數個。,四 交通量調查,1.交通量調查的目的和意義 確定道路設施的規(guī)模 確定交通控制的方法 確定交通與運營管理的依據 預測交通量發(fā)展趨勢 用于運輸經濟分析 評價道路安全程度,四 交通量調查,2. 交通量調查的分類 不分流向調查對道路的整個斷面作交通量的調查，用于研究日交通量及其變化規(guī)律。 分流向調查 路段上：分為上行下行方向交通量調查； 交叉口：左轉、右轉和直行的調查。 分車種調查 為了獲得交通流中各車種的比例，我們應分車種調查。如分為小客車、中客車、大客車、小貨車、中貨車

13、、大貨車進行調查。,四 交通量調查,特定地點的交通量調查是以研究交通管理、信號控制為主要目的，調查特定地點(交叉口、路段或出入口)的交通量。 區(qū)域（路網）交通量調查是在某特定區(qū)域內同時在許多交叉口和路段設置交通量調查點，以掌握該區(qū)域交通流量的分布變化特點為目的的交通量調查。 小區(qū)（境界）出入交通量調查是為校核商業(yè)中心區(qū)等特定地區(qū)、城市或城市郊區(qū)等區(qū)域的出入交通量，以及起迄點調查數據中的內外出行距離而獲取所需的數據。 分隔查接線交通量調查主要是為了校核起迄點調查的數據而進行的調查。,四 交通量調查,3. 交通量調查的計數方法 （1）人工計數法 方法：有一個或幾個調查人員，在指定的路段或交叉口引道

14、一側進行調查 工具：計時器(手表或秒表) ，手動(機械或電子)計數器和其他記錄用的記錄板(夾)、紙和筆。 優(yōu)點：可以分流向（路段上分上下行方向，交叉口分左轉、直行、右轉方向）、分車種（大車或小車）調查，也可以分車道調查（如內側車道或外側車道）。并且調查的精度高，調查的方法機動靈活，方便簡單而又便宜。 缺點：需要較多的人力，勞動的強度大，不宜作長期連續(xù)性的觀測，不能得到交通量的多種變化系數。,四 交通量調查,【例】有一下圖所示的十字路口，假若要分流向作全天24小時的交通量觀測，試問最少所需的人員個數？ 解：假定每個進口斷面處都有左轉、 直行和右轉三種流向的車。每一流 向的車輛至少要有一個來負責，

15、這樣 Nmin=34=12 又由于要作全天24h的交通量觀測， 應分3班制，即每組最大僅能連續(xù) 工作8 個小時，考慮到這一點， Nmin=312=36人， 還應考慮到其它因素，那么實際所 需要的人員數量N36人。,四 交通量調查,四 交通量調查,（2）機械（自動）計數法 由車輛檢測器(傳感器)和計數器兩部分組成 根據傳感器的不同，一般分為 氣動式 地磁式 電磁式 超聲波式 紅外線式,四 交通量調查,優(yōu)點：精度比較高，并且減少人力，可以作長期連續(xù)性的觀測，同時可以獲得交通量的多種變化系數。 缺點：在大多數情況下不能分流向、分車種調查，并且這種調查方法對行人和自行車交通是無能為力，且一次性投資很大

16、。,四 交通量調查,（3）浮動車法（乘觀測車調查法） 由英國道路研究實驗所的Wardrop和Charlesworth于1954年提出，可以同時獲得某一路段的交通量、行駛時間和行程車速。 調查方法：需要觀測車一輛，駕駛員1人，觀測記錄人員3人。其中一個人記錄與試驗車對向開來的車輛數；一個人記錄與試驗車同向行駛的車輛中，被試驗車超越的車輛數和超越試驗車的車輛數；另外一個人報告和記錄時間。調查的距離可以事先確定或由里程碑上讀取。在調查的過程中，試驗車一般應沿調查路線往返行駛1216次（即68個來回）。,四 交通量調查,調查數據的計算 測定方向上的交通量 路段待測定方向上的交通量(單向)，輛min；

17、測試車逆測定方向行駛肘，朝測試車對向行駛(順測定方向)的 來車數，輛； 測試車在待測定方向上行駛時，超越測試車的車輛數減去被測試車超越的車輛數(即相對測試車順測定方向上的交通量)，輛 測試車與待測定車流方向反向行駛時的行駛時間，min； 測試車順待測定車流方向行駛時的行駛時間，min。,四 交通量調查,待測路段上的車流平均行程時間 平均車速,四 交通量調查,浮動車法調查記錄表 例題P41 注意事項 行程時間，在記錄時以分、秒計，但在公式計算中秒應以分的百分數計，以便于直接計算。 浮動車法調查延續(xù)的時間校長，為了真實反映交通情況，應注意路段和行程時間不要太長，盡可能分段以較短時間完成調查。 浮動

18、車法觀測到(經過計算獲得)的交通量是一個平均值(當以平均值計算時)，是表明在整個觀測時段內的平均值；而由每一次觀測所得數據計算的交通量才是該時段的交通量。,四 交通量調查,4. 調查時間 24h交通量調查作全天性的交通量觀測，得到DT，一般從星期一到星期五中任選一天進行觀測。 16h交通量調查通常從早上6點到晚上10點進行觀測，用于推算夜間系數。 12h交通量調查通常從早上6點到晚上6點進行交通量觀測。 高峰小時調查（早上79點，下午46點） 注意：16h和12h交通量的觀測值可以換算成全天24h的交通量，還可以用來推算年平均日交通量AADT。24h交通量的觀測可計算高峰小時流量比。,四 交通

19、量調查,5. 調查地點 路段交通量調查選擇在兩交叉口之間的平直路段上（交通流現象有代表性的路段上） 交叉口交通量調查一般在各交叉口入口引道的停車線處，但對于環(huán)形交叉口應作注意，應在交織區(qū)也設立一個斷面，以便明確車流的流向情況。 交通設施、樞紐的出入口處（如收費站、大型停車場的出入口處）,四 交通量調查,例：有一通過城區(qū)的國道，其沿道路的斷面交通量變化情況如下圖： A處的斷面交通量為3萬輛/天， B處的斷面交通量為1萬輛/天，,四 交通量調查,四 交通量調查,6. 交通量調查方法 交通量調查實施的程序 接受交通量調查任務，明確調查目的，確定應提交的成果內容； 擬定交通量調查方案設計； 確定具體的

20、調查內容、日期、時間、方法及所需儀具等與實施交通量調查有關的細節(jié) 組織人力，開展交通量調查； 匯總、整理資料； 對所獲得數據進行歸納、分析。,四 交通量調查,（1）調查方案設計說明書的內容 調查目的和用途 擬調查地區(qū)或路線的情況 觀測站在平面圖上的位置 所觀測車輛的車種和分類 所擬定調查時間和周期的說明 觀測儀器 人員配備及分工 其他調查用具配備規(guī)格和數量 記錄表格的形式和要求 調查資料整理方法及格式，圖表要求及內容，交通量計數單位和精度等,四 交通量調查,（2）公路交通量調查方法 間隙式觀測 1)觀測點的設置：為了確切地掌握交通量的變化(時間、空間分布)規(guī)律，在保證取得準確數據并能代表所表示

21、的路段的基礎上，確定觀測點的數量和距離。 2)觀測次數及時間：原統(tǒng)一規(guī)定每月的5日、15日和25日各觀測一次，現規(guī)定每月觀測l一3次，晝夜連續(xù)觀測的按小時間隔計數。 3)觀測內容：對11種車型進行觀測，記錄各類車輛的絕對數，不分方向，最后折算成解放牌中型載貨汽車的標淮車輛數。 4)填報內容：根據文件要求填報有關內容，并繪制交通量分布示意圖，內容應有混合交通量、汽車交通量(絕對數)和路線技術等級允許交通量的變化圖(以水平線形表示)。,四 交通量調查,連續(xù)式觀測 1)觀測站的設置：其設站的目的除了為全年提供完整的交通量數據外，更主要的是為了探求交通流量的變化規(guī)律，籍以逐步簡化觀測工作量。觀測站的地

22、點，應使所得交通量資料能充分代表一個區(qū)域的交通量的變化規(guī)律。 2)觀測方法。各省(市、自治區(qū))設置不少于2個固定觀測站。觀測時間區(qū)間一年為一期，每天連續(xù)24h觀測，以小時交通量登記，不分方向合并記數，以簡化手續(xù) 3)觀測內容。基本與間隙式觀測相同。 4)填報內容。除間隙式觀測所填報的內容外，還包括年平均晝夜順序小時交通量圖、汽車絕對值小時交道量統(tǒng)計表(每日逐時的數值)、日交通量月報表、交通量年報表等。同時計算年平均日交通量和月、周日不均勻系數等。繪制的交通量分布示意圖與間隙式觀測相同。,四 交通量調查,（3）道路網交通量調查方法 交通量資料由控制性觀測站和臨時性觀測站的調查提供。 控制性觀測站

23、每三個月連續(xù)觀測一周或每個月選周一至周五的一天，且每隔一個月增加一個星期天做24小時觀測，多采用人工計數法。 臨時性觀測站應遍布整個擬調查的區(qū)域，其間距一般規(guī)定為：郊區(qū)干線公路35km，市區(qū)公路15km左右一個，在交通量變化較大的地點還需增密。采用人工計數法或浮動車法。 調查時間選擇與年平均日交通量相接近的季節(jié)和月份。 各類觀測站可根據其重要性大小，分別設置于主干道、次干道或主要交叉口和次要交叉口的有關位置 各類觀測站的功能同公路交通量調查。 調查區(qū)間劃分的原則（見課本）。,四 交通量調查,（4）城市道路交通量調查方法 城市道路交通量調查，一般應包括對路段、交叉口和城市出入口道路的調查，有時根

24、據規(guī)劃、設計工作的需要，也可對特定地點(如車站、廣場，交通樞紐，大型體育場館等)進行調查。 從調查的時間和規(guī)模來看，一般又可分為長期連續(xù)調查、大范圍宏觀調查、臨時突擊、短期調查和局部、單點小規(guī)模調查等。 調查方法同公路交通量調查。,四 交通量調查,對于每一條主要道路都應建立一個主控制站至少每兩年要做一次24h的觀測，調查應分方向和車種。其目的是為了獲得主要道路系統(tǒng)中有代表性的交通量及其小時變化和方向分布。 在每一類的次要道路上都要建立副控制站，每個副控制站每兩年做一次24h的觀測，可以不分方向，目的是獲得對次要道路系統(tǒng)有代表性的交通量 為了得到各種不同等級的道路上交通量的日變化和季節(jié)性變化系數

25、，并將觀測值換算為平均日交通量，要在控制性觀測站中選擇一些觀測站作為關鍵站，其數量至少應保證每類主要道路和每類次要道路各有一個。 為了獲得整個道路系統(tǒng)的平均日交通量，除了控制性和關鍵性觀測站外，還需要建立一批輔助性觀測站。,四 交通量調查,（5）平面交叉口交通量調查方法 調查目的：是為了獲得有關交通量的實況、通行能力、流向分布、交通量變化及高峰小時交通量和交通組成等方面的資料，以便對交叉口的通行效能做出準確的評價，提出交通管理、控制措施或改建、擴建方案。 時間選擇：在高峰期間進行，持續(xù)時間至少為1h，以完整地測到整個高峰小時的交通量資料。同時，可以根據需要分別對機動車和非機動車的高峰進行觀測。

26、調查時段劃分大多數采用15min，亦可采用10min或5min的時間間隔，,四 交通量調查,一般均采用人工計數，并以入口引道的停車線作為觀測斷面。當交通量較小時，如入口處渠化較好，能嚴格控制車輛分道行駛，則可由1人負責整個入口；當交通較繁忙時，每人口需要3人，分別統(tǒng)計左轉、直行和右轉的機動車流量。若同時調查自行車交通量，則每一入口需要增加一倍的人員，以分別統(tǒng)計各向自行車流量。 要得到飽和流量往往可采用“阻車法”人為地促成飽和狀態(tài)，即利用原有道路上的車輛，使其在短時間內暫停通行，待各人口引道上積累了一定數量的車輛后再一起放行，這時進行觀測即可獲得源源不斷的飽和交通量。但是這種方法影響面很廣，容易

27、發(fā)生交通事故，造成交通阻塞，給過住車輛、乘客造成人為的延誤，,四 交通量調查,7. 交通量資料分析與計算示例 （1）連續(xù)式觀測資料分析 計算月平均日交通量(MADT) 計算年平均日交通量(AADT) 計算月交通量變化系數M 計算各周日的平均日交通量(ADT) 計算周日交通量變化系數(D) 推算年平均日交通量(AADT),四 交通量調查,例1(*)某公路交通量連續(xù)式交通量觀測站某一年交通量調查資料經初步整理如表212、表213的第1行，試根據所列資料計算： AADT值； 各月的MADT值和M值； 各周日的ADT值和D值； 若已知該年9月某日(星期二)的實測日交通量為3392輛日，試推算其AADT

28、的值，并計算其相對誤差()。,表2-12 AADT, MADT,M值計算表,表2-13 ADT, D值計算表,四 交通量調查,（2）白天16小時交通量系數K16計算白天16小時(6時至22時)的交通量與全天24小時交通量之比，稱為白天16小時交通量系數 （3）方向分布系數Kd計算,四 交通量調查,（4）高峰小時系數PHF值的計算 （5）第30小時系數 計算,四 交通量調查,（6） 24小時交通量計算和分析 利用交通量數據可繪制交通量的時變圖，以便于分析交通量的變化趨摯，了解上下午高峰小時出現的時間、數值大小和夜間交通的情況,四 交通量調查,例2 某公路觀測站8月份的16h交通量觀測值總和為104830輛，該月的K16=0.965，求該月的月平均日交通量。 解：8月份的16h平均交通量為 10483031=3382輛/16h， 該月的月平均日交通量為 MADT=33820.965=3505（輛/日）,四 交通量調查,例3 已知某一道路連續(xù)式觀測結果如下表2-14所示，試分別求早高峰、晚高峰及全年日平均交通量的Kd值。,四 交通量調查,例4 已知城市街道晝夜24h交通量觀測數據（見表2-18），試繪制時變柱狀圖并進行分析，同時計算高峰小時流量比和該日的16h交通量