3-4章 交通工程学

第三章交通调查第三章交通调查定义：是一种用客观的手段,测定道路交通流以及与其有关现象的判断，并进行分析，从而了解与掌握交通流的规律。目的：为了向交通城建规划与环保以及公安交通管理等部门提供改善、优化道路交通的实际参考资料和数据。§3－1交通量调查一.交通量调查目的为了获得车和(或)人在街道或公路系统的选定点处运动情况的真实数据。交通量分类：年交通量(辆/a)日平均交通量(ADT)年平均日交通量(AADT)小时交通量(辆/h)短时流量(min)二.交通调查不分流向调查分流向调查转向调查或交叉口调查分车种调查(获得交通流中各车种的交通量)车辆占用调查行人交通调查境界出入调查分隔查核线调查三.交通量计数方法四种方法：人工计数法浮动车法机械计数法录像法浮动车法：(1)调查方法需要有一辆测试车，一人记录与测试车同向行驶的车辆中，被测试车超越的车辆数和超越测试车的车辆数；另一人报告和记录时间及停驶时间。(2)调查数据计算①测定方向上的交通量cacacttYXq②平均行程时间ccccqYtt③平均车速60cctl四.调查时间常用的调查时间24h交通量调查周一中午至周五中午之间任何一个连续24h进行观测。16h交通量调查从上午6时至下午10时。12h交通量调查从上午7时至下午7时。高峰交通量调查高峰交通量调查：调查时间视城市规模、与主要交通源(如中心商业区或工业区)的距离和交通充施的类型(高速公路、幅射干道等)而异。通常为上午7～9时和下午4～6时。周末交通量调查从星期五中午(或最晚从下午6时)开始至星期一中午(或最早至上午6时)结束。五.调查方案郊区交通量调查方案郊区交通量调查方案随拟调查地区的类型和规模的不同而有很大的差别。为了得到交通量随季节的变化规律，每种类型的公路上都要设立控制性观测站。每类道路上设十个控制性观测站，每站两个月观测一次，每次一周，一年共观测六次。所有的公路路段上都要设普查性观测站，每年或两年观测一次，每次观测24或48h，在工作日进行。城区交通量调查方案(1)制定调查方案的第一步是将道路系统归类。(2)控制性观测对通常调查的交通量数据进行必要的控制。(3)普查性观测用于估算整个道路系统的日平均交通量。(4)中心商业区的境界出入交通量调查用于观测由中心商业区生成的运输活动。这种调查每隔一年应重复一次。(5)分隔查核线调查用于考察由于土地使用和出行方式的重大改变而引起的交通量和流向的大范围变化情况。分隔查核线调查应每隔一年进行一次。六.交叉口的流向流量调查交叉口的流量流向观测交叉口各观测点的布置交叉口交通量的表示法§3－2车速调查一.车速调查的目的1.地点车速调查的目的(1)掌握某地点车速分布规律及速度变化趋势；(2)作为交叉口交通设计的重要参数；(3)用于交通事故分析；(4)判断交通改善措施的成效；(5)确定道路限制车速；(6)设置交通标志的依据；(7)局部地点如道路弯道、坡度、瓶颈等处的交通改善设计的依据；(8)交通流理论研究中的重要参数。2.区间车速调查的目的(1)掌握道路交通现状，作为评价道路服务水平的主要指标；(2)路线改善设计的依据；(3)作为衡量道路上车辆运营经济性(时间和车辆耗油)的重要参数；(4)作为交通规划中路网交通流量分配的重要依据；(5)确定交通管理措施及联动交通信号配时的重要依据；(6)判断道路工程改善措施前后效果对比的重要指标；(7)交通流理论研究中的重要参数。二.地点车速调查1.观测地点的选择地点车速是表征汽车通过某个地点的瞬间速度。因此，观测地点应选择在交叉口之间、地形平直、间距较大而又无干扰的路段，一般指无公共汽车站或临时停车站等侧旁停车影响，也不受行人过街道、支街出入口的车辆和行人横向干扰影响的路段，也就是对车速观测者没有多大影响的路段。2.调查时间的选择调查时间决定于调查的目的和用途，调查车速限制、收集基础资料等一般性的调查，应选择非高峰时段，国外常选用下列三个时段中一个小时。(1)9：00～17：30(2)14：30～16：00(3)19：00～21：003.样本大小的选择(1)总是选择车队中的第一辆汽车(2)选择某一车种的比例过大(3)选取高速车辆比例大4.地点车速的测量方法(1)人工量测方法①在观测地点划线量测②用反射镜观测(2)自动量测方法①道路检测器法②雷达速度计的方法③用光电管方法④摄影量测法。三.行驶速度与区间速度调查行驶速度是指车辆行驶在某一区间时的运行车速，它等于区间距离除以在该区间运行所需要的时间(不包括停车时间)。区间车速是指车辆行驶在某一区间时根据道路交通状况而确定的综合车速，是用区间距离除以车辆行驶在该区间的总时间(包括停车时间)求得的。区间车速与行驶车速的区别在于停车时间，两者调查方法一样，只是前者需计入停车时间。量测行驶时间和行程时间的方法很多，常用的三种：1.2.3.§3－3交通密度调查一.出入量法1.出入量法的基本原理在某道路上选择A、B两点间的路段为观测路段，车流从A驶向B。观测开始(t=t0)时，AB路段内存在的初始车辆数为E(t0)，t时刻内从A处驶入的车辆数为QＡ(t)。从B处驶出的车辆数为QB(t)，则t时刻AB路段内存在的现有车辆数应为初始车辆数与t时刻内AB路段的车辆数改变量之和。即：))()(()()(0tQtQtEtEBA)()()(0tQtEtQBAt时刻AB路段内的交通密度为：ABLtEtK)()(式中：E(t)——t时刻AB路段内存在的现有车辆数；QA(t)——从观测开始(t=t０)到t时刻内从A处驶入的累计车辆数；QB(t)——从观测开始(t=t０)到t时刻内从B处驶入的累计车辆数；E(t0)——从观测开始(t=t０)时，AB路段存在的初始车辆数；LAB——AB路段长度(km)。初始车辆数E(t０)的求法:求初始车辆数E(t０)的方法有车牌号码法、照相观测法等。这里介绍一种最简易的方法即试验车法。设试验车在观测开始(t=t０)时从A驶向B。t１时刻到达B。从t0到t１时刻，通过B处的车辆数为q。若试验车在行驶期间没有超越别的车，也没有被别的车超越时，则q就是t0时刻AB路段内的初始车辆数；如果试验车在行驶期间存在超车和被超车的现象时，则观测开始(t=t０)时在AB路段内的初始车辆数应为：式中：q——从t0到t１时刻通过B处的车辆数；a——被试验车超越的车辆数；b——超越试验车的车辆数。baqtE)(02.测定方法(1)用出入量法测定交通密度，适用于高速公路上立交之间无出入交通的路段。由于实测密度均方差为实测时段和区间长度的减函数；为了保证有足够的精度，调查时必须选用路段长度尽量大于800m，时段延续5min以上。(2)在测定路段的两端设置车辆情况示波器或动态录像机，从开始时刻(t0)开始。测定通过这两端的车辆数，同时还要测定试验车在测定路段内的超车和被超车的车辆数。为了记取试验车通过AB路段两端的时刻，必须在试验车上标以特殊的记号。此时，若使用车辆情况示波器进行测定。当试验车通过两端时，要按动显示器把具有特殊记号的试验车记录在记录纸上；若使用动态录像机，也要对准试验车的记号摄影，以便整理资料时记取那个时刻。3.出入量法优缺点用出入量法测定路段交通密度的优点是方法简便，无须很多设备。适用于各种交通状况，既能保证精度又实用有效。出入量法的缺点是，通过A、B两端车辆数的测量误差随时间而累加。为了防止误差的累加，除应增加试验车的观测次数外，要把试验车每次经过A端的时刻都作开始时刻(t0)，且该时刻的现有车辆都作为每次的初始车辆数值。二.地面上(高处)摄影观测法1.测定方法2.交通密度计算与分析100011LnKKnii式中：K——交通密度(辆/km)；L——观测路段长度(m)；Δt——读取存在车辆数的时间间隔(s)；T——总计时间(s)；n——在总计时间T内，在胶卷上读取存在车辆数时的画面数，；Ki——第i画面上测定路段内存在的车辆数(辆)。tTn三.航空摄影观测法1.测定方法2.交通密度的计算与分析3.航测法的优缺点使用航空摄影观测法测定路段交通密度最为适宜，同时它也是能得到准确数值的唯一方法。航测法不适宜长时间地观测。这不仅是因为航空摄影费用大，而且直升飞机在空中飞行时间有限航空照相机1次摄影的胶卷张数亦受到限制。再则，在调查车流的空间平均速度和复杂的交通现象时，其精度与摄影间隔有关。摄影间隔越短，精度就越高，且目前还另外受到胶卷的张数和相机本身构造的影响。四.道路占有率的检测和调查空间占有率为在一瞬间测得已知路段上所有车辆占用的长度占路段长度的百分比，即：式中：RS——空间占有率(%)；Li——第i辆车长度(m)；L——观测路段总长度(m)；n——该路段内的车辆数(辆)。1001LLRniis如果事先已获得各车型的车长资料时，根据密度调查现场统计的分车型交通量资料，就可按上式计算空间占有率。如果事先没有各车型的车长资料，要在现场直接量测车长是很困难的，一般是在现场测定车辆的占用时间，按下式计算时间占有率：式中：Rt——空间占有率(%)；ti——第i辆车的占用时间(s)；T——总观测时间(s)；n——观测时间内通过的车辆数(辆)。1001TtRniit§3-4行车延误调查一.行车延误1.延误由于交通摩阻与交通管制引起的行驶时间损失，以s或min计。2.固定延误由交通控制装置、交通标志等引起的延误。它与交通流状态和交通干扰无关，主要发生在交叉路口。3.停车延误刹住车轮及车辆停止不动的时间，等于停车时间。4.行驶延误为行驶时间与计算时间之差。5.排队延误排队时间与以畅行车速驶过排队路段的时间之差。6.引道延误为引道时间与车辆畅行行驶越过引道延误段的时间之差。引道延误示意图二.影响行车延误的因素1.驾驶员2.车辆3.道路4.转向车比例5.交通负荷6.服务水平7.交通控制8.环境三.延误资料的应用1.评价道路交通堵塞程度2.探求行车延误的发展趋势3.评价道路服务质量4.道路改建的依据5.运输规划6.经济分析7.前后对比研究8.交通管制四.行车延误的调查方法1.跟车法2.输出－输入法2.输出－输入法适用于调查瓶颈路段的行车速度。其前提条件是车辆出入是均匀的。若到底的车辆数大于道路的通行能力，则车辆开始排队行驶，当到达的车辆数小于通行能力时，排队逐渐消失。调查方法是在瓶颈地段的出入口各设一名调查员，同时记录一定时间段内到达和离去的车辆数。并据此判断到达的车辆数是否大于通行能力。五.交叉口的延误调查1.调查地点2.调查时间3.要求的样本量4.调查方法(1)点样本法(2)抽样追踪法点样本法点样本法获得的是车辆在交叉口引道上的排队时间，每一入口需要3～4名观测员和一块秒表。观测员站在停车线附近的路侧人行道上。其中一人持秒表按预先选定的时间间隔(通常为15s，根据情况也可以取其它值)通知另外2～3名观测员；第二名观测员负责清点停在停车线后面的车数，记录在表中，每到一个预定的时间间隔就要清点一次；第三名观测员负责清点经过停车通过停车线的车辆数(停驶数)和不经停车通过停车线的车辆数(不停驶数)，pNp1%%1002Ksss）（＝停车百分比的容许误差）（入口交通量停驶车辆数停驶车辆百分比＝）（入口交通量总延误误＝每一入口车辆的平均延）（停驶车辆数总延误误＝每一停驶车辆的平均延）抽样时间间隔（辆总延误＝总停驶车辆数§3－6起迄点调查(OD调查)一.基本定义与术语起迄点调查即OD调查(OD取自英文Origin和Destination的第一个字母)。OD调查主要包括人的出行OD调查、车辆OD调查和货流OD调查三大内容。1.出行指人、车、货从出发点到目的地移动的全过程。出行“起点”，指一次出行的出发地点；“迄点”，指一次出行的目的地。出行作为交通行业的计测单位，须具有三个基本属性：(1)每次出行有起迄两个端点；(2)每次出行有一定目的；(3)每次出行采用一种或几种交通方式2.出行端点：出行起点、迄点的总称。3.境内出行：起迄点都在调查区域范围内的出行。