第六章延误第一节延误基本定义由于交通干扰以及交通管理与控制设施等因素引起的运行时间损失,以秒或分钟计.固定延误行程延误停车延误排队延误引道延误控制延误延误发生原因由交通控制、交通标志、管理等引起的延误。与交通流状态和交通干扰无关,主要发生在交叉路口。实际行驶的总时间与完全排除干扰后以畅行速度通过调查路段的行驶时间之差。这一延误除包括停车延误外,还包括因为加减速而产生的加速延误和减速延误。车辆由于某种原因而处于静止状态产生的延误。停车延误等于停车时间,其中包括车辆由停止到再次启动驾驶员的反应时间。车辆排队时间与不拥挤条件下以平均车速通过排队路段的时间差。车辆排队时间是指车辆从第一次停车到越过停车线的时间控制设施引起的延误,对信号交叉口而言是车辆通过交叉口的实际行程时间和车辆以畅行速度通过交叉口时间之差。控制延误包括车辆在交叉口范围内的停车延误和加减速损失时间。引道实际耗时与引道自由行驶时间之差。在入口引道上,从车辆因前方信号或已有排队车辆而开始减速行驶直断面至停车线的距离为引道延误路段。用隔离墩分离—用标线分离快慢车分道—混行车道多,行车道宽—车道少,行车道窄有专用左转车道—无专用左转车道行车延误的影响因素驾驶员和行人的影响车辆的影响道路条件的影响交通条件的影响交通负荷的影响交通控制与管理的影响与技术水平有关,体现在反应时间和车速上。(年龄、性别)过街与动力性能(加速性能)有关。小车强于大车。大型车和重型车的比例转向车的比例线控制感应式信号机控制单点定周期信号机控制信号灯配时信号灯周期绿信比停车标志\让路标志荷载系数=实际交通量/通行能力荷载系数=0.3,每辆车平均延误0.9s荷载系数(0.3-0.7),每辆车平均延误最高达32-35s延误是反映交通流效率的指标,进行延误调查是为了确定产生延误的地点、延误类型和大小,评价道路上交通流的运行效率,分析找出产生延误的原因,为制定道路交通设施改善方案、提高交通效率提供依据。通过延误调查可以直接得到车辆行驶过程中损失的时间,为评价道路交通阻塞程度、评价道路服务质量、交通设施改善的前后对比分析、交通运输经济分析、掌握行车延误的变化等提供基础资料。第二节路段行车延误调查跟车法输入输出法跟车法两名观测员:一个读表一个记录;两块秒表:一个测经过各控制点的时间(不停表),一个测延误持续时间调查结果汇总成图的形式:P88-89调查长度=15km,天气情况良好输入输出法前提假设车辆到达和离去属于均匀分布;车辆排队现象存在于某一持续时间的其中一段时间内,如果到达的车辆数大于道路通行能力则开始排队。而当到达的车辆数小于路段的通行能力时,则排队开始消散。输入输出法调查方法在路段起终点同时进行调查,并在起终点各设一名观测员,用调查交通量的方法,每隔5min或10min为间隔观测累计交通量。【例题】下表为某瓶颈路段进行延误调查时,输入输出法的调查结果。已知该路段通行能力为360辆/h。(1)分析车辆延误的情况;(2)计算第180辆车的延误时间;(3)计算第300辆车的延误时间;(4)计算平均每辆车延误的时间.时间到达车辆数(辆)离去车辆数(辆)阻塞情况到达累计离去累计8:15~8:3080808080无阻塞8:30~8:4510018090170阻塞开始8:45~9:0012030090260阻塞9:00~9:159039090350阻塞9:15~9:307046090440阻塞开始消散9:30~9:457053090530阻塞结束【解】(1)分析车辆延误的情况(1)由表可见,在8:00开始的第一个15min内,到达的车辆数小于路段的通行能力,路段上无阻塞。第二个15min内,累计离去的车辆数小于累计到达的车辆数,有10辆车通不过去,因此阻塞开始。8:30~8:45是阻塞高峰,到达车辆数最大。8:45~9:00到达车辆数开始减少,但是累计到达车辆数仍然超过累计离去车辆数,通行能力仍不能满足要求。这45min(8:15~9:00)是排队开始形成、排队长度不断增加直至出现最大长度排队长度的一段时间。9:00以后到达车辆累计数和离去车辆累计数的差距开始缩小,即表明排队开始消散,直至9:30到达车辆累计数等于离去车辆累计数,于是阻塞结束。【解】(2)计算第180辆车的延误时间第180辆车是在8:45到达的,此时离开了170辆车,因此它排队位置在180-170=10辆,即排队中第10辆车。由于此路段的通行能力为90辆/15min,因此每辆车通过瓶颈路段的平均时间为15/90min。故第180辆车通过瓶颈路段所需要时间为:15/90x10=1.67min,由此得知第180辆车是在8:45加1.67min即8:46:40时驶出瓶颈路段的。第180辆车的延误时间应为实际行程时间与无阻塞时的自由行驶时间之差,即:1.67-15/90=1.5min。【解】(3)计算第300辆车的延误时间第300辆车是在9:00到达的,此时离开了260辆车,因此它排队位置在300-260=40辆,即排队中第40辆车。由于此路段的通行能力为90辆/15min,因此每辆车通过瓶颈路段的平均时间为15/90min。故第300辆车通过瓶颈路段所需要时间为:15/90x40=6.67min,由此得知第300辆车是在9:00加6.67min即9:06:40时驶出瓶颈路段的。第300辆车的延误时间应为实际行程时间与无阻塞时的自由行驶时间之差,即:6.67-15/90=6.5min。??某辆车通过瓶颈路段所需时间某段时间受阻车辆数累积到达车辆数离开的累积车辆数?所有受阻车辆通过瓶颈路段所需的总时间Da【解】(4)计算平均每辆车延误的时间9:458:308:158:459:009:159:30100200300400500600累积车辆数时间Da=?S1+S2+S3+S4+S5S1S2S3S4S5=10*15/2+(10+40)*15/2+40*15+(40+20)*15/2+20*15/2=1650【解】(4)计算平均每辆车延误的时间每辆车通过瓶颈路段所需平均行车时间为Ts=Ds/总通过量=1650/530=3.11min无阻塞时,每辆车所需平均行车时间为ta=60/通行能力=60/360=0.17min每辆车的延误为ds=Ts-ta=3.11-0.17=2.94min输入输出法优点操作简单,作为分析瓶颈路段行车延误的方法,具有一定的实用价值。缺点用这种方法调查延误很难得到平均每辆受阻车的延误和受阻车辆占总数的比例,也无法确定产生延误的准确地点和时间,无法识别延误的类型。另外,输入输出法的理论前提是车辆到达和离去均属于均匀分布,这往往和实际情况不相符合。在调查时,统计交通量的时间间隔取值越小,瓶颈路段的长度取值越短,调查精度才能越高。第三节交叉口延误调查方法交叉口是道路或路网的控制点,在总行车延误中,交叉口延误占有较高的比例。调查地点指定交叉口经常发生交通堵塞的交叉口某个交叉口一个或几个引道了解某条道路或整个路网延误情况为制定改善措施提供基础延误资料了解交叉口引道的延误情况或对交叉口运行效率作出评价调查时间根据调查目的而定调查方法行程时间法--试验车法、牌照法等停车时间法--点样本法、间断航空摄影法等得到的交叉口延误只包括停车时间,没有计入加速延误和减速延误测定从交叉口前的某一点至交叉口内或交叉口之后的某一点的行程时间,各车辆的平均行程时间减去这段行程的自由行驶时间就是交叉口的延误,得到的交叉口延误不但包括停车延误,还包括加速延误和减速延误牌照法调查方法:通过记录一定车辆的牌照号码、特征和通过交叉口延误调查段两端的时刻,进而获得在交叉口实际耗时的方法,用实际耗时减去畅行行驶时间即为车辆延误时间。样本容量2)(ESKN计算的样本标准差,取10-20相应于要求置信度的常数,查表车速计算中的容许误差,一般取2-5点样本法---样本容量的计算点样本法调查交叉口延误必须具有足够的样本数,以保证调查的精度。一般可以应用概率论中的二项分布来确定最小样本数:22)1(pdpN在交叉口入口引道上停驶车辆的百分率在所要求的置信度下的值,按照表1选用,一般情况下置信度可选用95%,相应的=3.84停驶车辆百分率估计值的允许误差,其范围一般为0.01~0.10,通常采用0.05或0.10一定置信度下的值点样本法---样本容量的计算这里的样本容量指的是包括停驶车辆和非停驶车辆在内的入口引道车辆数总和。在正式观测之前,为了确定停驶车辆比例,最好进行一次现场试验调查,一般在交叉口入口引道上观测100辆车便可以估计出适当的p值。在任何情况下,样本数不得小于50辆。调查工作结束后,根据实际的样本数计算出停驶车辆百分率p,然后按照所要求的置信度反算出停驶车辆比例的估计误差d,如不能满足要求,则需要增加样本数,重新调查。点样本法--调查方法交叉口每个入口引道处需要设置:1名报时员(每15s报时一次)1-2名观察员(在报时后立即统计停留在入口引道停车线之后的车辆数,并通知记录员逐项记录)1名记录员(记录并统计)观测时,对于定周期信号交叉口,选择观测的时间间隔应保证不能被周期长度整除,否则统计停车数的时间将是信号周期的某个固定时刻,而失去了抽样的随机性。此外调查开始时间应与信号周期的始点错开。点样本法现场记录表交叉口________入口________车道号________调查日期________天气________观测员________观测时间在下列时间内停在引道内的车辆数入口交通量+0s+15s+30s+45s停驶数不停驶数小计合计指经过停车后通过停车线的车辆数指不经过停车而直接通过停车线的车辆数+++=T1T2T3T4S1总延误时间=总停驶数*观测时间间隔(辆·s)每一辆停驶车辆的平均延误=总延误时间/停驶车辆总数(s)交叉口入口引道上每辆车的平均延误=总延误/入口总交通量(s)停驶车辆百分比=停驶车辆总数/入口总交通量*100%停驶车辆百分率的估计误差=T1T2T3T4S1S2S2TSTS1SS1S【例题】对交叉口某一引道进行延误调查,观测时间间隔为15s,对引道上100辆车进行初步调查,得知停驶车辆的百分率为48%,实际调查数据如后表所示。试计算:(1)确定最小样本容量,容许误差d=0.10;(2)计算延误指标。观测时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量+0s+15s+30s+45s停驶车数非停驶车数8:000241016208:01408819188:026612023248:032801018158:040100210208:0518241228218:066014018128:072412416148:08101410028228:09260814308:106012101618小计56527664206214合计248420(1)计算最小样本容量取置信度95%,查得=3.84(2)计算交叉口延误指标总延误=总停驶车辆数x观测时间间隔=248*15=3720s每一辆停驶车辆的平均延误=总延误时间/停驶车辆总数=3720/206=18.1s交叉口入口引道上每辆车的平均延误=总延误/引道总交通量=3720/420=8.9s停驶车辆百分率=停驶车辆总数/引道总交通量*100%=206/420x100%=49%停驶车辆百分率的估计误差===9.8%由于停驶车辆百分率的误差为9.8%,小于容许误差10%,说明这次调查满足精度要求。第四节延误调查资料的应用评价道路交通堵塞程度评价服务质量探求行车延误发展趋势改建道路和交叉路口的依据前后对比研究运输规划经济分析交通管制交通规划延误越大,阻塞越严重美国采用延误作为划分交叉口服务水平的依据运营调度时往往选择行车时间最少的路线,而不是距离最短的路线.根据延误资料确定是否限制停车,是否采取单行或禁行延误是交通规划的基础